一种装配执行装置的制作方法

本申请涉及装配技术领域，具体而言，涉及一种装配执行装置。

背景技术：

在现有的装配工序中，一般通过抓取装置抓取一个装配件与装配平台上的另一个装配件进行装配，抓取装置工作一段时间后，可能会出现抓取装置不能以正确的形态抓取装配件的情况，装配件被抓取后可能会发生倾斜，即装配件的姿态发生改变，使得两个装配件不能够进行很好的装配，装配精准度差。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种装配执行装置，以改善现有设备装配精准度差的问题。

本申请实施例提供一种装配执行装置，包括调节装置、抓取装置和控制系统；

所述调节装置包括调节机构和用于放置第一装配件的放置平台，所述放置平台连接于所述调节机构，所述调节机构用于调节放置平台的姿态；

所述抓取装置包括抓取机构、传感器和执行机构，所述传感器连接于所述抓取机构与所述执行机构之间，所述抓取机构用于抓取第二装配件，所述传感器用于获取被所述抓取机构抓取的第二装配件的姿态信号，所述执行机构用于将被所述抓取机构抓取的第二装配件输送至所述放置平台，并与放置平台上的第一装配件装配；

所述控制系统用于根据所述姿态信号控制所述调节机构动作，以调整所述放置平台的姿态。

上述技术方案中，抓取装置的抓取机构和执行机构之间设有传感器，抓取机构抓取第二装配件后，传感器将获取到抓取机构抓取第二装配件的三维空间的力信息，即获取到第二装配件的姿态信号。姿态信号传输给控制系统后，控制系统根据给姿态信号控制调节装置的调节机构动作，对放置平台的姿态进行调节，进而对放置平台上的第一装配件的姿态进行调节，以使第一装配件的姿态与第二装配件的姿态保持一致，使得第一装配件与第二装配件之间达到高精准度装配的效果。这种结构的装配执行装置确保了装配件之间的高精度效果，维护工序简单，能适配广泛的装配生产制造流程中。同时，可保证装配件之间的间隙均匀，降低了不良品生产，避免人工操作的误差，节约生产成本，提高了装配产能。

另外，本申请实施例的装配执行装置还具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述装配执行装置还包括机架；

所述调节机构和所述执行机构均连接于所述机架，所述执行机构用于带动所述抓取机构相对所述机架在横向、纵向和竖向上移动。

上述技术方案中，执行机构能够带动抓取机构相对机架在横向、纵向和竖向上移动，即实现抓取机构在三个方向移动，使得抓取机构具有较大的抓取范围。在装配过程中，抓取机构在抓取位置抓取第二装配件后，执行机构带动抓取机构在横向和纵向上移动后，使抓取机构位于放置平台的正上方，再通过执行机构带动抓取机构在竖向上向下移动，则可使第二装配件与第一装配件最终在放置平台上装配。

在本申请的一些实施例中，所述执行机构包括第一移动座、第二移动座、第三移动座、第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置；

所述第一移动座可移动地设置于所述机架，所述第一驱动装置用于驱动所述第一移动座相对所述机架沿所述横向移动；

所述第二移动座可移动地设置于所述第一移动座，所述第二驱动装置用于驱动所述第二移动座相对所述第一移动座沿所述纵向移动；

所述第三移动座可移动地设置于所述第二移动座，所述第三驱动装置用于驱动所述第三移动座相对所述第二移动座沿所述竖向移动；

所述传感器连接于所述抓取机构与所述第三移动座之间。

上述技术方案中，通过第一驱动装置驱动第一移动座相对机架移动，则可实现抓取机构的横向移动；通过第二驱动装置驱动第二移动座相对第一移动座移动，则可实现抓取机构的纵向移动；通过第三驱动装置驱动第三移动座相对第二移动座竖向移动则可实现抓取机构的竖向移动。通过上述方式实现抓取机构的横向、纵向和竖向移动，结构简单，易于实现。

在本申请的一些实施例中，所述第二移动座包括底板、第一侧板、第二侧板和顶板；

所述第一侧板的两端分别与所述底板和所述顶板连接，所述第二侧板的两端分别与所述底板和所述顶板连接，所述底板上设有供所述第三移动座通过的通孔，所述第三移动座可移动地设置于所述第一侧板与所述第二侧板之间，所述第三驱动装置连接于所述顶板。

上述技术方案中，第二移动座包括底板、第一侧板、第二侧板和顶板，第一侧板的两端分别与底板和顶板连接，第二侧板的两端分别与底板和顶板连接，使得第二移动座整体呈矩形框架结构，具有很好的结构稳定性。第三移动座可移动地设置于第一侧板与第二侧板之间，可理解为第三移动座在第二移动座内部移动，节省了空间。第三驱动装置连接于顶板，便于驱动第三移动座移动。

在本申请的一些实施例中，所述顶板上设缓冲件。

上述技术方案中，顶板上设有缓冲件，第三移动座在第三驱动装置的作用下竖向向上移动过程中，缓冲件可对第三移动座起到缓冲作用，避免第三移动座与顶板产生刚性接触，提高了第三移动座的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，所述第三移动座的两侧分别设有第一导轨和第二导轨；

所述底板上设有第一导向座和第二导向座，所述第一导向座与所述第一导轨形成滑动配合，所述第二导向座与所述第二导轨形成滑动配合。

上述技术方案中，第三移动座两侧的第一导轨和第二导轨分别与底板上的第一导向座和第二导向座形成滑动配合，提高了第三移动座在竖向移动过程中的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述机架支撑于所述第一移动座的底部，所述第一移动座支撑于所述第二移动座的底部。

上述技术方案中，机架支撑于移动座的底部，使得第一移动座在横向移动过程中具有很好的稳定性。第一移动座支撑于第二移动座的底部，使得第二移动座在纵向移动过程中具有很好的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述抓取装置还包括旋转机构；

所述旋转机构连接于所述传感器与所述执行机构之间，所述旋转机构用于带动所述抓取机构绕所述竖向布置的轴线转动。

上述技术方案中，传感器与执行机构之间设有旋转机构，通过旋转机构可带动抓取机构绕竖向布置的轴线转动。抓取机构抓取第二装配件后，通过旋转机构可带动抓取机构绕竖向布置的轴线转动，以调整第二装配件的方向。

在本申请的一些实施例中，所述装配执行装置还包括第一图像定位装置和第二图像定位装置；

所述第一图像定位装置用于获取位于所述放置平台上的第一装配件的第一位置信号；

所述第二图像定位装置用于获取被所述抓取机构抓取的第二装配件的第二位置信号；

所述控制系统用于根据所述第一位置信号和第二位置信号控制所述执行机构带动被所述抓取机构抓取的第二装配件移动至位于所述放置平台上的第一装配件的正上方。

上述技术方案中，在装配过程中，通过第一图像定位装置可以获取到第一装配件的第一位置信号，通过第二图像定位装置可获取到第二装配件的第二位置信号，控制系统可根据第一位置信号和第二位置信号控制执行机构带动第二装配件移动至第一装配件的正上方，此时，控制系统再控制执行机构带动第二装配件竖向向下移动，则可实现第二装配件与第一装配件的精准装配。

在本申请的一些实施例中，所述调节机构包括支撑平台和至少三个伸缩件；

所述伸缩件的一端铰接于所述支撑平台，所述伸缩件的另一端铰接于所述放置平台；

所述控制系统用于根据所述姿态信号控制各个伸缩件伸缩。

上述技术方案中，伸缩件的两端分别铰接于支撑平台和放置平台，控制系统控制伸缩件伸缩则可实现对放置平台的姿态的调节，结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的装配执行装置的结构示意图；

图2为图1所示的调节装置的结构示意图；

图3为图1所示的抓取装置在第一视角下的结构示意图；

图4为图1所示的抓取装置在第二视角下的结构示意图。

图标：100-装配执行装置；10-调节装置；11-调节机构；111-支撑平台；112-伸缩件；12-放置平台；20-抓取装置；21-抓取机构；22-传感器；23-执行机构；231-第一移动座；2311-第四导轨；232-第二移动座；2321-底板；2322-第一侧板；2323-第二侧板；2324-顶板；2325-通孔；2326-第一导向座；2327-缓冲件；233-第三移动座；2331-第一导轨；2332-螺母；234-第一驱动装置；235-第二驱动装置；236-第三驱动装置；2361-电机；2362-减速器；2363-丝杆；24-旋转机构；25-连接片；26-板状灯源；30-机架；31-柜体；311-支撑面；32-支撑架；321-第三导轨；33-入料平台；34-立架；40-第一图像定位装置；50-第二图像定位装置；a-横向；b-纵向；c-竖向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

本申请实施例提供一种装配执行装置100，可使装配件之间达到高精准度装配的效果。以下结合图1-图4对装配执行装置100的具体结构进行详细阐述。

图1为本申请实施例提供的装配执行装置100的结构示意图；图2为图1所示的调节装置10的结构示意图；图3为图1所示的抓取装置20在第一视角下的结构示意图；图4为图1所示的抓取装置20在第二视角下的结构示意图。

如图1所示，装配执行装置100包括调节装置10、抓取装置20和控制系统。

调节装置10包括调节机构11和用于放置第一装配件的放置平台12，放置平台12连接于调节机构11，调节机构11用于调节放置平台12的姿态；

抓取装置20包括抓取机构21(图1未示出)、传感器22(图1未示出)和执行机构23，传感器22连接于抓取机构21与执行机构23之间，抓取机构21用于抓取第二装配件，传感器22用于获取被抓取机构21抓取的第二装配件的姿态信号，执行机构23用于将被抓取机构21抓取的第二装配件输送至放置平台12，并与放置平台12上的第一装配件装配；

控制系统用于根据姿态信号控制调节机构11动作，以调整放置平台12的姿态。

在装配过程中，抓取机构21抓取第二装配件后，传感器22将获取到抓取机构21抓取第二装配件的力信息，即获取到第二装配件的姿态信号。姿态信号传输给控制系统后，控制系统根据给姿态信号控制调节装置10的调节机构11动作，对放置平台12的姿态进行调节，进而对放置平台12上的第一装配件的姿态进行调节，以使第一装配件的姿态与第二装配件的姿态保持一致，使得第一装配件与第二装配件之间达到高精准度装配的效果。这种结构的装配执行装置100确保了装配件之间的高精度效果，维护工序简单，能适配广泛的装配生产制造流程中。同时，可保证装配件之间的间隙均匀，降低了不良品生产，避免人工操作的误差，节约生产成本，提高了装配产能。

需要说明的是，调节机构11在控制系统的作用下将第一装配件的姿态调节为与第二装配件的姿态调节一致，可理解为，当抓取机构21抓取的第二装配件倾斜时，控制系统控制调节机构11动作，以使第一装配件也发生倾斜，使第一装配件与第二装配件平行。

控制系统可以是plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)，也可以是单片机。当然，控制系统并不仅仅局限于plc和单片机两种结构形式。

可选地，如图2所示，调节机构11包括支撑平台111和至少三个伸缩件112。伸缩件112的一端铰接于支撑平台111，伸缩件112的另一端铰接于放置平台12，控制系统用于根据姿态信号控制各个伸缩件112伸缩。

伸缩件112的两端分别铰接于支撑平台111和放置平台12，控制系统控制伸缩件112伸缩则可实现对放置平台12的姿态的调节，结构简单，易于实现。

其中，伸缩件112与支撑平台111球铰接，伸缩件112与放置平台12球铰接。

本实施例中，支撑平台111和放置平台12均为圆环形。伸缩件112为六个，在每相邻的三个伸缩件112中，前两个相邻的伸缩件112呈“八”字形分布，后两个相邻的伸缩件112呈倒“八”字形分布。示例性的，伸缩件112为气缸。

本实施例中，传感器22为多维力传感器，示例性的，传感器为六维力传感器。

在其他实施例中，支撑平台111与放置平台12之间的伸缩件112也可以是三个、四个、五个。

进一步地，装配执行装置100还包括机架30。调节机构11和执行机构23均连接于机架30，执行机构23用于带动抓取机构21相对机架30在横向a、纵向b和竖向c上移动。

执行机构23能够带动抓取机构21相对机架30在横向a、纵向b和竖向c上移动，即实现抓取机构21在三个方向移动，使得抓取机构21具有较大的抓取范围。在装配过程中，抓取机构21在抓取位置抓取第二装配件后，执行机构23带动抓取机构21在横向a和纵向b上移动后，使抓取机构21位于放置平台12的正上方，再通过执行机构23带动抓取机构21在竖向c上向下移动，则可使第二装配件与第一装配件最终在放置平台12上装配。

其中，机架30包括柜体31、支撑架32和入料平台33，柜体31的顶面为支撑面311，支撑架32和入料平台33均固定于支撑面311，支撑架32呈框架结构。调节装置10的调节机构11的支撑平台111固定于支撑面311，抓取装置20的执行机构23设于支撑架32，使得抓取装置20位于调节装置10的上侧。

其中，入料平台33用于放置第二装配件，第二装配件可通过人工上料或机器人上料的方式放置在入料平台33上。同样，第一装配件也可通过人工上料或机器人上料的方式放置在放置平台12上。

抓取机构21在对入料平台33上的第二装配件进行抓取时，通过执行机构23带动抓取机构21横向a、纵向b移动，使抓取机构21位于入料平台33的正上方，再通过执行机构23带动抓取机构21竖向c向下移动，抓取机构21最终到达抓取位置抓取第二装配件。

需要说明的是，在本实施例中，执行机构23的作用是带动抓取机构21在三个相互垂直的方向移动。在其他实施例中，执行机构23可带动执行机构23只能够在两个相互垂直的方向移动，比如，执行机构23能够带动抓取机构21只能在横向a和竖向c上移动，抓取机构21抓取第二装配件后，执行机构23带动抓取机构21在横向a上移动，以使抓取机构21位于放置平台12的正上方，再通过执行机构23带动抓取机构21在竖向c上向下移动，则可使第二装配件与第一装配件最终在放置平台12上装配。

可选地，结合图1、图3，执行机构23包括第一移动座231、第二移动座232、第三移动座233、第一驱动装置234、第二驱动装置235和第三驱动装置236。第一移动座231可移动地设置于机架30，第一驱动装置234用于驱动第一移动座231相对机架30沿横向a移动。第二移动座232可移动地设置于第一移动座231，第二驱动装置235用于驱动第二移动座232相对第一移动座231沿纵向b移动。第三移动座233可移动地设置于第二移动座232，第三驱动装置236用于驱动第三移动座233相对第二移动座232沿竖向c移动。传感器22连接于抓取机构21与第三移动座233之间。

通过第一驱动装置234驱动第一移动座231相对机架30移动，则可实现抓取机构21的横向a移动；通过第二驱动装置235驱动第二移动座232相对第一移动座231移动，则可实现抓取机构21的纵向b移动；通过第三驱动装置236驱动第三移动座233相对第二移动座232竖向c移动则可实现抓取机构21的竖向c移动。通过上述方式实现抓取机构21的横向a、纵向b和竖向c移动，结构简单，易于实现。

可选地，机架30的支撑架32支撑于第一移动座231的底部，使得第一移动座231在横向a移动过程中具有很好的稳定性。第一移动座231支撑于第二移动座232的底部，使得第二移动座232在纵向b移动过程中具有很好的稳定性。

其中，第一移动座231为板状结构，机架30的支撑架32上设有供第一移动座231移动的两条平行的第三导轨321。示例性的，第一驱动装置234为第一线性模组，支撑架32与第一移动座231通过第一线性模组连接，第一线性模组工作则可实现第一移动座231在横向a上的往返移动。

第二移动座232也为板状结构，第一移动座231上设有供第二移动座232移动的两条平行的第四导轨2311。示例性的，第二驱动装置为第二线性模组，第一移动座231与第二移动座232通过第二线性模组连接，第二线性模组工作则可实现第二移动座232在纵向b上的往返移动。

本实施例中，继续参照图3，第二移动座232包括底板2321、第一侧板2322、第二侧板2323和顶板2324，第一侧板2322的两端分别与底板2321和顶板2324连接，第二侧板2323的两端分别与底板2321和顶板2324连接，底板2321上设有供第三移动座233通过的通孔2325，第三移动座233可移动地设置于第一侧板2322与第二侧板2323之间，第三驱动装置236连接于顶板2324。

第二移动座232包括底板2321、第一侧板2322、第二侧板2323和顶板2324，第一侧板2322的两端分别与底板2321和顶板2324连接，第二侧板2323的两端分别与底板2321和顶板2324连接，使得第二移动座232整体呈矩形框架结构，具有很好的结构稳定性。第三移动座233可移动地设置于第一侧板2322与第二侧板2323之间，可理解为第三移动座233在第二移动座232内部移动，节省了空间。第三驱动装置236连接于顶板2324，便于驱动第三移动座233移动。

其中，第二移动座232的底板2321与第一移动座231通过第二线性模组连接。

本实施例中，第三移动座233为矩形框架结构。

进一步地，第三移动座233的两侧分别设有第一导轨2331和第二导轨(图3未示出)，第二移动座232的底板2321上设有第一导向座2326和第二导向座(图3未示出)，第一导向座2326与第一导轨2331形成滑动配合，第二导向座与第二导轨形成滑动配合。这种结构提高了第三移动座233在竖向c移动过程中的稳定性。

示例性的，第三驱动装置236包括电机2361、减速器2362和丝杆2363，丝杆2363与电机2361通过减速器2362连接，减速器2362固定于第二移动座232的顶板2324，第三移动座233上固定有螺母2332，螺母2332螺接于丝杆2363的外侧。当电机2361带动丝杆2363转动时，第三移动座233将相对第二移动座232竖向c移动。

其中，与丝杆2363螺接的螺母2332固定于第三移动座233的顶部。

进一步地，如图4所示，顶板2324上设有缓冲件2327。第三移动座233在第三驱动装置236的作用下竖向c向上移动过程中，第三移动座233上的螺母2332与缓冲件2327接触后，缓冲件2327可对第三移动座233起到缓冲作用，避免第三移动座233与顶板2324产生刚性接触，提高了第三移动座233的使用寿命。

其中，如图4所示，缓冲件2327为弹性件。示例性的，缓冲件2327为弹性橡胶材质。

需要说明的是，传感器22可直接与执行机构23连接，即传感器22直接与第三移动座233连接；传感器22也可通过中间件与执行机构23间接连接，即传感器22通过中间件与第三移动座233连接。

本实施例中，如图3、图4所示，抓取装置20还包括旋转机构24，旋转机构24连接于传感器22与执行机构23之间，旋转机构24用于带动抓取机构21绕竖向c布置的轴线转动。

抓取机构21抓取第二装配件后，通过旋转机构24可带动抓取机构21绕竖向c布置的轴线转动，以调整第二装配件的方向。

示例性的，旋转机构24为旋转平台，传感器22通过连接片25与旋转平台连接。

在抓取装置20中，抓取机构21的作用是抓取第二装配件，抓取机构21可以是多种结构。本实施例中，示例性的，抓取机构21为矩形阵列分布的多个吸盘，通过各个吸盘对第二装配件进行抓取。抓取机构21通过板状灯源26与传感器22连接。

在一般情况下，当所有吸盘都吸合于第二装配件时，第二装配件处于水平位置；当只有部分吸盘吸合于第二装配件时，则可能出现第二转配件倾斜的情况。

此外，如图1所示，装配执行机构23还包括第一图像定位装置40和第二图像定位装置50。第一图像定位装置40用于获取位于放置平台12上的第一装配件的第一位置信号。第二图像定位装置50用于获取被抓取机构21抓取的第二装配件的第二位置信号。控制系统用于根据第一位置信号和第二位置信号控制执行机构23带动被抓取机构21抓取的第二装配件移动至位于放置平台12上的第一装配件的正上方。

在装配过程中，通过第一图像定位装置40可以获取到第一装配件的第一位置信号，通过第二图像定位装置50可获取到第二装配件的第二位置信号，控制系统可根据第一位置信号和第二位置信号控制执行机构23带动第二装配件移动至第一装配件的正上方，此时，控制系统再控制执行机构23带动第二装配件竖向c向下移动，则可实现第二装配件与第一装配件的精准装配。

其中，机架30的支撑架32上设有竖向c布置的立架34，第一图像定位装置40安装于立架34，使得第一图像定位装置40位于放置平台12的正上方。第二图像定位装置50安装于机架30的柜体31的支撑面311，第二图像定位装置50位于抓取装置20的下侧。

以第一装配件和第二装配件均为矩形为例，第一装配件放置于放置平台12上后，第一图像定位装置40对第一装配件进行拍摄，根据拍摄的图像的轮廓确定出第一装配件的几何中心点，该中心点为第一中心点；抓取机构21抓取入料平台33上的第二装配件后，通过执行机构23带动抓取机构21移动至第二图像定位装置50的正上方，第二图像定位装置50对第二装配件进行拍摄，根据拍摄的图像的轮廓确定出第二装配件的几何中心点，该中心点为第二中心点。控制系统获取第一中心点在参考坐标系中的坐标值(横坐标x1，纵坐标y1)，并获取第二中心点在参考坐标系中的坐标值(横坐标x2，纵坐标y2)，控制系统控制执行机构23带动第二装配件横向移动第一距离(x2-x1)，纵向移动第二距离(y2-y1)，此时，第二装配件则位于第一装配件的正上方，控制系统再控制执行机构23带动第二装配件竖向c向下移动，则可实现第二装配件与第一装配件的精准装配。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。