二维平面自补偿联动轻型中间模块的制作方法

本发明属于自动化生产领域，主要应用于工件与孔的间隙较小时(单边间隙小于0.05mm)，通过补偿式途径实现自动将工件与安装孔准确对中。

背景技术：

自动化生产领域往往需要利用自动化设备取代人工，从而改善系统的可靠性，降低生产成本和劳动强度。在装配线上，当通过自动方式将工件送入预定孔中，在工件与孔的间隙较小时(单边间隙小于0.05mm)；与人工操作相比，自动系统的柔性差；为实现目的，需要提高能影响工件孔位置的所有零件的加工精度，这往往需要更改整个零件工艺流程；同时采用拥有高定位精度的机械手(其定位精度需要小于工件与安装孔之间的间隙)，且还需要对机械手精确示教。整个过程不仅需要耗费大量的成本和很长的时间，而且对示教人员的技术要求极高；导致工件与孔的间隙较小时无法实现自动化生产。

技术实现要素：

针对使用机械手将工件送入预定孔中且工件与孔的间隙较小时无法实现自动化生产的技术问题，本发明提供一种二维平面自补偿联动轻型中间模块，能实现夹具在x-y平面内联动式补偿移动，使得该模块能够在x-y平面内辅助夹爪实现柔性定位。当工件与孔的间隙较小时，降低影响工件孔位置的所有零件的加工精度，所采用的机械手定位精度可以大于工件与安装孔之间的间隙，示教方式的难度减小。通过二维平面自补偿联动轻型中间模块，能降低相关成本和示教人员的要求，节省相关环节的时间。

本发明的技术解决方案是：利用压缩弹簧自动复位原理，结合直线轴承，实现夹具在平面内联动补偿式移动，使该模块能够在平面内辅助夹具实现柔性定位。

在夹持工件对准安装孔时，如果所夹工件与安装孔中心存在同轴度误差，二维平面自补偿联动轻型中间模块在工件与安装孔之间导向力的作用下，向已经接触一边移动，实现自动对准功能。

放下工件回到未夹持状态，在弹簧力和直线轴承的作用下，带动夹具恢复到原有位置。

该模块能够在平面内联动，因而可以补偿平面内任意同轴度的误差。

利用弹簧调整轴快速调整弹簧压缩长度，以适应需要不同补偿力的场合。

附图说明

图1为本发明的二维平面自补偿联动轻型中间模块结构示意图，其中：1为x方向补偿弹簧，2为x方向直线轴承，3为模块外接件安装螺纹孔，4为y方向补偿弹簧调整轴，5为y方向补偿弹簧，6为y方向补偿弹簧导向杆，7为y方向直线轴承，8为上接口壳体，9为下接口壳体，10为x方向补偿弹簧调整轴，11为x方向补偿弹簧导向杆。

图2为本发明的二维平面自补偿联动轻型中间模块工作时俯视图，其中：12为安装孔的中心线，13为夹持工件的中心线。

图3为本发明的二维平面自补偿联动轻型中间模块工作时主视图，其中：14为二维平面自补偿联动轻型中间模块，15为夹具，16为所夹持工件，17为安装孔所在零件。

具体实施方式

二维平面自补偿联动轻型中间模块14前端安装夹具15，夹具15夹持工件16使中心线13对准安装孔中心线12时，如果所夹工件中心线13与安装孔中心线12存在同轴度误差，二维平面自补偿联动轻型中间模块14在工件16与安装孔间导向力(工件和安装孔均有倒角，能够产生导向力)的作用下，向已经接触一边移动，带动x方向直线轴承2和y方向直线轴承7移动，补偿工件中心线13与安装孔中心线12同轴度误差，通过下接口壳体9移动，使工件中心线13与安装孔中心线12自自动补偿对正。

夹具15放下工件回到未夹持状态，二维平面自补偿联动轻型中间模块14在x方向补偿弹簧1和y方向补偿弹簧5弹簧力作用下，推动x方向直线轴承2和y方向直线轴承7单动或联动使得下接口壳体9恢复到原有位置，带动夹具复位。

二维平面自补偿联动轻型中间模块能够在x方向和y方向单动或联动，能补偿平面内任意方向工件中心线13与安装孔中心线12同轴度的误差。

利用y方向补偿弹簧调整轴4和x方向补偿弹簧调整轴10快速调整x方向补偿弹簧1和y方向补偿弹簧5压缩长度，适应需要不同补偿力的场合。

技术特征：

技术总结
本发明属于自动化生产领域，主要应用于工件与孔的间隙较小时(单边间隙小于0.05mm)，通过补偿式途径实现自动将工件与安装孔准确对中。本发明的特征是：利用压缩弹簧自动复位原理，结合直线轴承，实现夹具在平面内联动补偿式移动，使该模块能够在平面内辅助夹具实现柔性定位。在夹持工件对准安装孔时，如果所夹工件与安装孔中心存在同轴度误差，二维平面自补偿联动轻型中间模块在工件与安装孔之间导向力的作用下，向已经接触一边移动，实现自动对准功能。放下工件回到未夹持状态，在弹簧力和直线轴承的作用下，带动夹具恢复到原有位置。该模块能够在平面内联动，因而可以补偿平面内任意同轴度的误差。利用弹簧调整轴快速调整弹簧压缩长度，以适应需要不同补偿力的场合。

技术研发人员：刘长霞;孙军龙;李刚
受保护的技术使用者：鲁东大学
技术研发日：2017.04.05
技术公布日：2018.01.16