专利汇可以提供一种大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置与方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置与方法,装置由可重构的 末端执行器 、操控 机械臂 、计算机控制单元、任务管理 软件 及工艺 数据库 系统、扫码识别器以及电气辅助支持系统等组成。其中末端执行器装置采用了 真空 吸附 方式,包括 法兰 联接盘、中央 主轴 单元、 支撑 杆系、移动滑 块 单元、 吸盘 阵列单元、视频 跟踪 系统等。进行精密光学元件的抓取与装配操作时,扫码识别出零件号,自动检索出元件的适用工艺并按照指令流程调整末端执行器的构型,操控末端执行器实现对光学元件的精准抓取与稳定吸附,移动机械臂将元件放置到 指定 工位,完成装配操作后机械臂携带末端执行器归复原位。本 发明 可满足大口径光学元件精密洁净自动化装配的工程需求。,下面是一种大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置与方法专利的具体信息内容。
1.一种大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,包括:
可重构的末端执行器(1),采用真空吸附方式;
操控机械臂(12),搭载所述末端执行器(1);
扫码识别器(15),读取光学元件规格;
工艺数据库系统(14);
电气辅助支持系统(16);
计算机控制单元(13),从工艺数据库系统(14)进行数据检索,并操控所述末端执行器(1)、操控机械臂(12)、扫码识别器(15)以及电气辅助支持系统(16)。
2.根据权利要求1所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述末端执行器(1)包括中央主轴单元(3),中央主轴单元(3)顶部设置用于连接操控机械臂(12)的法兰联接盘(2),中央主轴单元(3)通过支撑杆系(5)连接组成吸盘阵列单元(4)的若干能够独立运动的单元体,各单元体通过支撑杆系(5)实现沿中央主轴单元(3)的轴向运动。
3.根据权利要求2所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述中央主轴单元(3)包括空心主轴(7),空心主轴(7)上自上而下设置有上固定环(8)、可移动环(9)及下固定环(10),空心主轴(7)中内置有一个单自由度伺服气缸系统(11),与可移动环(9)固联装配,按照输入位移指令控制可移动环(9)沿空心主轴(7)的轴线方向上下移动;所述支撑杆系(5)由三组杆件组成,每组杆件的始端分别联接于上固定环(8)、可移动环(9)和下固定环(10)之上。
4.根据权利要求3所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述支撑杆系(5)的每组杆件的联接方式均为单自由度转动铰链,能够绕着铰链中心销轴上下转动,两个杆件组成一对,末端联接于一个真空吸盘阵列单元(4)的单元体上的定位架铰链销轴上。
5.根据权利要求4所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述真空吸盘阵列单元(4)分成两个群组,每一个群组同步上下运动,当可移动环(9)由单自由度伺服气缸系统(11)带动上下移动时,这两个群组的单元体的运动不同步,实际工作的真空吸盘阵列能够吸附的光学元件口径也跟着变化,从而实现对末端执行器(1)的重构。
6.根据权利要求4或5所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述真空吸盘阵列单元(4)中,每个单元体包括安装有单自由度转动铰链的定位架,在定位架下方安装有多个小型真空吸盘。
7.根据权利要求6所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述的两个群组中,第一群组中每个单元体的真空吸盘数量为a,第二群组中每个单元体的真空吸盘数量为b,a≠b。
8.根据权利要求2所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置,其特征在于,所述末端执行器(1)还包括微型视频跟踪系统(6),所述微型视频跟踪系统(6)包括四个微型视频采集单元,分别安装在末端执行器(1)的四角上,对真空阵列单元四个角附近的空间进行实时图像采集,并传送给计算机控制单元(13)进行状态分析。
9.基于权利要求1所述大口径光学元件精密洁净装配的自动化抓取装置的方法,当光学元件进入洁净装配环境中的指定装配站位后,首先使用扫码识别器(15)辨识出光学元件的规格型号,并将有关型号信息发送给计算机控制单元(13);计算机控制单元(13)根据光学元件的规格型号从工艺数据库系统(14)中检索其对应的任务操作指令集并按照如下步骤执行任务指令:
步骤1:在计算机控制单元(13)的指令下,末端执行器(1)中的单自由度伺服气缸系统(11)按照指令流程规定的位移量移动,从而带动真空吸盘阵列单元(4)运动,实现末端执行器(1)的重构,调整到对应的口径;
步骤2:操控机械臂(12)根据任务指令调整姿态,携带末端执行器(1)完成与光学元件对准和表面接触,同时,通过微型视频跟踪系统(6)进行过程监控,保障任务的准确安全执行;
步骤3:带有真空泵的电气辅助支持系统(16)开始工作,末端执行器(1)中的真空吸盘阵列单元(4)完成与光学元件的吸附任务;
步骤4:根据指定的装配路径,操控机械臂(12)携带末端执行器(1)进行运动,将元件放置到指定装配工位,通过视频光学系统进行过程监控,保障任务的准确安全执行;
步骤5:完成装配操作后,末端执行器(1)卸载,并由操控机械臂(12)携带末端执行器(1)回复原位。
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