本公開涉及一種能夠?qū)⒅T如車輛的車門等重型物體精密裝配到車身等的技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、在制造車輛時，需要將諸如車門的重型物體裝配到車身上。將車門裝配到車身是通過將車門上設(shè)置的緊固孔與車身上設(shè)置的車門鉸鏈的鉸鏈緊固孔精確對齊然后緊固螺栓來執(zhí)行的。

2、然而，由于車門是重型物體，因此工人無法直接處理車門以使車門緊固孔和車門鉸鏈孔對齊并緊固螺栓，從而需要省力設(shè)備的協(xié)助。

3、該省力設(shè)備被配備抓取諸如車門等重型物體的夾持器。為了生產(chǎn)新的車輛型號，需要根據(jù)新的車門修改夾持器的結(jié)構(gòu)，并需要重新設(shè)置設(shè)施，因此需要相對較長的時間和較高的成本。

4、另外，上述省力設(shè)備自動運(yùn)送諸如車門等重型物體。此時，存在可能發(fā)生與工人相撞或工人被困的風(fēng)險。

5、作為現(xiàn)有技術(shù)，提供公開號為10-1743393b1的韓國專利申請。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開的目的在于提供一種重型物體精密裝配裝置及重型物體精密裝配裝置的控制方法，該重型物體精密裝配裝置能夠在需要移動諸如車輛的車門的重型物體以將重型物體裝配到精確位置時協(xié)助工人使得裝配工作方便地執(zhí)行，該重型物體精密裝配裝置通過被配置成即使在作為裝配對象的重型物體發(fā)生變化時也能夠避免或最小化夾持器的修改，從而能夠節(jié)省成本和時間，并且該重型物體精密裝配裝置能夠在使用重型物體精密裝配裝置時確保工人的安全。

3、技術(shù)方案

4、為了實(shí)現(xiàn)本公開的目的，提供一種重型物體精密裝配裝置，其包括：

5、夾持器，被構(gòu)造為夾持待裝配的重型物體；

6、協(xié)作機(jī)器人，被構(gòu)造為調(diào)整夾持器的位置和角度；

7、平衡器，被構(gòu)造為補(bǔ)充協(xié)作機(jī)器人的有效載荷并支撐夾持器；

8、裝載臂，被構(gòu)造為支撐平衡器和協(xié)作機(jī)器人；以及

9、伺服龍門架，被構(gòu)造為在待裝配重型物體的裝配對象的上側(cè)支撐裝載臂，該伺服龍門架被構(gòu)造為允許裝載臂執(zhí)行沿水平方向的平面移動。

10、裝載臂可以具有：

11、下端，該下端延伸到伺服龍門架的下方，并且協(xié)作機(jī)器人安裝在該下端上，并且

12、裝載臂可以通過多個可旋轉(zhuǎn)連桿連接到平衡器的上側(cè)，使得平衡器能夠執(zhí)行沿水平方向的平面移動。

13、裝載臂可以與控制器架一體地設(shè)置，協(xié)作機(jī)器人的機(jī)器人控制器安裝在該控制器架上。

14、可以設(shè)置平衡器，該平衡器包括：

15、氣缸，被構(gòu)造為支撐夾持器的重量和由夾持器夾持的重型物體的重量；以及

16、編碼器，被配置為檢測氣缸的操作位置。

17、可以設(shè)置平衡器，該平衡器被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)：

18、位置固定模式，被控制為盡管施加在氣缸上的外力實(shí)時發(fā)生變化，仍根據(jù)輸入信號跟蹤氣缸的操作位置；以及

19、載荷引導(dǎo)模式，被控制為根據(jù)相對于已識別的外力的附加外力的方向改變氣缸的操作位置。

20、可以設(shè)置夾持器，該夾持器包括：

21、夾持器基座，聯(lián)接到平衡器的下側(cè)；以及

22、夾持器操作部，通過球面軸承連接到夾持器基座，該夾持器操作部被設(shè)置有用于夾持重型物體的多個夾持設(shè)備，并與協(xié)作機(jī)器人連接。

23、重型物體可以是車輛的車門，并且

24、多個夾持設(shè)備可以包括真空吸盤、下部附接件和裝飾附接件中的至少一個，真空吸盤被構(gòu)造為吸附在車門的玻璃上，下部附接件被構(gòu)造為支撐車門的下側(cè)，裝飾附接件被構(gòu)造為支撐車門的裝飾。

25、夾持器操作部可以被設(shè)置有用于安裝工人的工具的工具固定件，該工具用于裝配重型物體。

26、可以設(shè)置協(xié)作機(jī)器人，該協(xié)作機(jī)器人被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)：

27、自動駕駛模式，在該自動駕駛模式中，協(xié)作機(jī)器人根據(jù)從機(jī)器人控制器示教的命令自動操作；

28、直接示教模式，在該直接示教模式中，釋放機(jī)器人驅(qū)動軸的驅(qū)動力和制動，使得每個驅(qū)動軸能夠通過外力旋轉(zhuǎn)；以及

29、力順從控制模式，在該力順從控制模式中，協(xié)作機(jī)器人的姿態(tài)根據(jù)施加到協(xié)作機(jī)器人的外力而改變。

30、協(xié)作機(jī)器人可以被構(gòu)造為使得當(dāng)施加到驅(qū)動軸上的扭矩超過預(yù)定參考值時，協(xié)作機(jī)器人的操作停止以保護(hù)工人。

31、另外，為了實(shí)現(xiàn)本公開的目的，提供一種重型物體精密裝配裝置的控制方法，其包括：

32、利用伺服龍門架，將裝載臂朝向托盤上的重型物體移動；

33、利用支撐在裝載臂上的夾持器，夾持重型物體；

34、利用協(xié)作機(jī)器人，將重型物體從托盤上卸載；

35、利用伺服龍門架，將重型物體移動到待與重型物體裝配的裝配對象；

36、根據(jù)工人的控制，利用協(xié)作機(jī)器人，調(diào)整夾持在夾持器上的重型物體的位置和姿態(tài)，從而將重型物體與裝配對象的裝配位置對齊；以及

37、當(dāng)重型物體的裝配完成時，利用夾持器，釋放對重型物體的夾持。

38、另外，可以進(jìn)一步提供：在利用夾持器釋放對重型物體的夾持之后，利用伺服龍門架將裝載臂移動到預(yù)定的原始位置。

39、在利用夾持器夾持重型物體的過程中，

40、當(dāng)夾持器夾持重型物體時，協(xié)作機(jī)器人的模式可以從自動駕駛模式切換到直接示教模式，使得重型物體引起的載荷全部施加在平衡器上，并且

41、平衡器的模式可以從載荷引導(dǎo)模式切換到位置固定模式，使得平衡器除了能夠支撐夾持器的重量之外，還能夠額外支撐重型物體的重量。

42、在將平衡器的模式從載荷引導(dǎo)模式切換到位置固定模式之后，并且在將重型物體從托盤上卸載之前，

43、可以執(zhí)行位置調(diào)整，將重型物體從托盤上提升預(yù)定量，使得重型物體的重量能夠完全由平衡器支撐。

44、在從托盤上卸載重型物體的過程中，

45、平衡器的模式可以切換到載荷引導(dǎo)模式，并且

46、協(xié)作機(jī)器人的模式可以切換到自動駕駛模式，然后可以將重型物體從托盤上完全卸載。

47、在將重型物體與裝配對象的裝配位置對齊的過程中，

48、協(xié)作機(jī)器人的模式可以切換到力順從控制模式，以便可以根據(jù)由工人施加的外力調(diào)整夾持在夾持器上的重型物體的位置和姿態(tài)。

49、在通過夾持器釋放對重型物體的夾持的過程中，

50、可以將協(xié)作機(jī)器人的模式切換為直接示教模式，并將平衡器的模式切換為位置固定模式，使得平衡器上僅支撐夾持器的重量。

51、在通過夾持器釋放對重型物體的夾持之后，可以執(zhí)行利用伺服龍門架將裝載臂移動到預(yù)定的原始位置，并且

52、在將裝載臂移動到預(yù)定的原始位置的過程中，

53、可以將平衡器的模式切換為載荷引導(dǎo)模式，并將協(xié)作機(jī)器人的模式切換為自動駕駛模式，使得可以將夾持器調(diào)整到預(yù)定的原始位置的姿態(tài)。

54、重型物體可以是車輛的車門，

55、在利用夾持器夾持重型物體期間，作為夾持器的夾持設(shè)備的真空吸盤可以吸附在車門的玻璃上，并且

56、在利用夾持器釋放對重型物體的夾持期間，真空吸盤可以從車門的玻璃上釋放。

57、在執(zhí)行從朝向重型物體移動裝載臂到將裝載臂移動到原始位置的所有過程期間，當(dāng)施加到協(xié)作機(jī)器人驅(qū)動軸上的扭矩超過預(yù)定參考值時，可以停止操作以保護(hù)工人。

58、有益效果

59、根據(jù)本公開，當(dāng)需要移動諸如車輛的車門的重型物體以將重型物體裝配到精確位置時，提供了對工人的協(xié)助使得方便地執(zhí)行裝配工作，即使作為裝配對象的重型物體發(fā)生變化也可以避免或盡量減少對夾持器的修改從而節(jié)省成本和時間，并且在使用重型物體精密裝配裝置時可以確保工人的安全。