CN105798879B - 一种印刷机套筒智能微动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷机套筒智能微动机器人，包括精确测量工装，尺寸小于套筒，精确测量工装包括多个千分表，多个千分表用于在精确测量工装插入印刷机装配孔后测量出印刷机装配孔与精确测量工装的精确相对位置；六自由度微动平台，包括六个微动电动缸，六自由度微动平台上设有卡具，卡具固定精确测量工装与套筒，六自由度微动平台将精确测量工装调整到与印刷机装配孔的轴线重合的位置；控制系统，用于控制六自由度微动平台运动，控制系统包括位置信息存储器，位置信息存储器用于接收并存储印刷机装配孔与精确测量工装的精确相对位置，控制系统调用该位置信息将套筒再次移动到该位置。

Description

一种印刷机套筒智能微动机器人

技术领域

本发明涉及印刷机，特别地涉及一种用于安装印刷机套筒的智能微动机器人。

背景技术

印刷机套筒是一种安装在印刷机滚轴和机体外壳之间的装置。目的是安装轴承防止滚轴直接摩擦机体外壳，该机构重量大，可达40kg以上；配合精度要求高，要求配合精度在5μm以内。因此装配极为困难。目前的方法是人工装配，效率很低，每天只能装1-2个；工人劳动强度大，由于需要蹲着进行作业，很多装配工人有腰椎突出的问题。

针对现有技术中印刷机套筒装配效率低、劳动强度大的问题，目前尚未有有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于设计一种印刷机套筒智能微动机器人，能够提高装配效率、降低劳动强度。

基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：

印刷机套筒智能微动机器人包括精确测量工装、六自由度微动平台与控制系统，其中：

精确测量工装尺寸小于套筒，精确测量工装包括多个千分表，多个千分表用于在精确测量工装插入印刷机装配孔后测量出印刷机装配孔与精确测量工装的精确相对位置，精确测量工装将此位置信息发送到控制系统；

六自由度微动平台包括六个微动电动缸，六个微动电动缸允许六自由度微动平台沿XYZ三轴进行直线平动或转动，六自由度微动平台上设有卡具，卡具固定精确测量工装与套筒，六自由度微动平台将精确测量工装调整到与印刷机装配孔的轴线重合的位置；

控制系统用于控制六自由度微动平台运动，控制系统包括位置信息存储器，位置信息存储器用于接收并存储印刷机装配孔与精确测量工装的精确相对位置，控制系统调用该位置信息将套筒再次移动到该位置。

其中，精确测量工装与六自由度微动平台之间固定有硅胶带，精确测量工装与六自由度微动平台之间通过硅胶带柔性连接，硅胶带在装配时利用工导角柔性安装。

并且，精确测量工装能够在5分钟内完全无人工干预的情况下完成对印刷机机体装配孔轴线精确位置的测量。

同时，精确测量工装的直线误差不超过1微米，角度误差不超过0.2分；控制系统将套筒再次移动到该位置的直线误差不超过5微米。

并且，六自由度微动平台的承载能力不低于40千克，沿XYZ三轴进行直线平动的可动距离不小于100毫米；每个微动电动缸的额定推力不低于600牛，有效行程不小于200毫米，额定速度不低于每秒200毫米，最高速度不低于每秒330毫米，电机功率不低于每秒0.35千瓦，电机工作电压为380伏。

从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用六自由度微动平台调整精确测量工装位置并使用精确测量工装测量位置的技术方案，能够在不需要人工干预的前提下进行高精确度的快速安装，提高了装配效率、降低了劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为根据本发明实施例的印刷机套筒智能微动机器人的总体结构图；

图2为根据本发明实施例的印刷机套筒智能微动机器人的精确测量工装结构图；

图3为根据本发明实施例的印刷机套筒智能微动机器人的六自由度微动平台结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种印刷机套筒智能微动机器人。

如图1所示，根据本发明的实施例的印刷机套筒智能微动机器人包括精确测量工装11、六自由度微动平台12与控制系统(未示出)，其中：

精确测量工装11尺寸小于套筒，精确测量工装11包括多个千分表，多个千分表用于在精确测量工装11插入印刷机装配孔后测量出印刷机装配孔与精确测量工装11的精确相对位置，精确测量工装11将此位置信息发送到控制系统(未示出)；

六自由度微动平台12包括六个微动电动缸，六个微动电动缸允许六自由度微动平台12沿XYZ三轴进行直线平动或转动，六自由度微动平台12上设有卡具，卡具固定精确测量工装11与套筒，六自由度微动平台12将精确测量工装11调整到与印刷机装配孔的轴线重合的位置；

控制系统(未示出)用于控制六自由度微动平台12运动，控制系统(未示出)包括位置信息存储器，位置信息存储器用于接收并存储印刷机装配孔与精确测量工装11的精确相对位置，控制系统(未示出)调用该位置信息将套筒再次移动到该位置。

在一个实施例中，精确测量工装11带有6个千分表，插入装配孔后可以测量得到装配孔与工装的精确相对位置，将此位置反馈给控制系统(未示出)，微动平台可以将工装调整到与装配孔轴线重合。

在一个实施例中，控制系统(未示出)可以控制六自由度微动平台12运动，首先由人工操作，控制六自由度微动平台12将较小的精确测量工装11插入孔内，并且具有位置记忆功能，能够记下测量工装与机体装配孔重合时候的位置，并且将套筒再次移动到这个位置，实现装配。

其中，精确测量工装11与六自由度微动平台12之间固定有硅胶带，精确测量工装11与六自由度微动平台12之间通过硅胶带柔性连接，硅胶带在装配时利用工导角柔性安装。

并且，精确测量工装11能够在5分钟内完全无人工干预的情况下完成对印刷机机体装配孔轴线精确位置的测量。

同时，精确测量工装11的直线误差不超过1微米，角度误差不超过0.2分；控制系统(未示出)将套筒再次移动到该位置的直线误差不超过5微米。

并且，六自由度微动平台12的承载能力不低于40千克，沿XYZ三轴进行直线平动的可动距离不小于100毫米；每个微动电动缸的额定推力不低于600牛，有效行程不小于200毫米，额定速度不低于每秒200毫米，最高速度不低于每秒330毫米，电机功率不低于每秒0.35千瓦，电机工作电压为380伏。

下面根据具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。

自由度微动平台设置在原点，装上精确测量工装，工装与微动平台之间使用柔性合适的硅胶垫着，两个锁紧螺栓夹紧。人工操作控制系统使得测量工装上下左右四个位置距离印刷机安装孔的距离一致，而且测量工装基本与印刷机机体上的孔保持水平同轴，此时测量工装已经对准印刷机机体上的安装孔。

人工操控将已经对准的测量工装插入安装孔内。测量工装的尺寸比真正的套筒略小，粗略对准之后就可以将其插入安装孔内。插入安装孔之后，测量工装上的八个千分表开始工作，测量，计算出孔轴线，利用六自由度微动平台进行调整，使测量工装轴线与孔轴线重合，电脑记忆位置点。

六自由度微动平台收回原点，拆下测量工装。从冰箱中取出套筒放到微动平台上，两个锁紧螺栓夹紧，机器人运动到达电脑记忆位置点，全套过程精度可以做到5μm以内，这个时间只需30-60秒。

印刷机套筒智能微动机器人安装套筒时，六自由度微动平台在原点，装上测量工装。人工操控将测量工装插入机体装配孔。之后利用测量工装上的千分表进行测量，使得测量工装基本与印刷机机体上的装配孔轴线重合，控制系统记下此位置点。之后六自由度微动平台收回原点，拆下测量工装。从冰箱中取出套筒放到微动平台上，机器人运动到达电脑记忆位置点，完成装配。

本发明的测量系统能在5分钟内固定安装调试完毕，并且在1分钟内没有人工干预条件下一次性自动完成套筒与机体的相对位置精确测量。然后在换上套筒工件后，在一分钟内完成套筒的安装。与传统的人工安装方法比，该系统实现了智能化安装。使得工人从这种繁重的劳动中解放出来，而且装配效率大大提高。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过使用六自由度微动平台调整精确测量工装位置并使用精确测量工装测量位置的技术方案，能够在不需要人工干预的前提下进行高精确度的快速安装，降低了装配难度，提高了装配效率、降低了劳动强度。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种印刷机套筒智能微动机器人，其特征在于，包括精确测量工装、六自由度微动平台与控制系统，其中：

所述精确测量工装尺寸小于套筒，所述精确测量工装包括多个千分表，所述多个千分表用于在所述精确测量工装插入印刷机装配孔后测量出所述印刷机装配孔与所述精确测量工装的精确相对位置，所述精确测量工装将此位置信息发送到控制系统；

所述六自由度微动平台包括六个微动电动缸，所述六个微动电动缸允许所述六自由度微动平台沿XYZ三轴进行直线平动或转动，所述六自由度微动平台上设有卡具，所述卡具固定所述精确测量工装与套筒，所述六自由度微动平台将所述精确测量工装调整到与所述印刷机装配孔的轴线重合的位置；

所述控制系统用于控制六自由度微动平台运动，所述控制系统包括位置信息存储器，所述位置信息存储器用于接收并存储所述印刷机装配孔与所述精确测量工装的精确相对位置，所述控制系统调用该位置信息将套筒再次移动到该位置。

2.权利要求1所述的印刷机套筒智能微动机器人，其特征在于，所述精确测量工装与所述六自由度微动平台之间固定有硅胶带，所述精确测量工装与所述六自由度微动平台之间通过所述硅胶带柔性连接，所述硅胶带在装配时利用工导角柔性安装。

3.权利要求2所述的印刷机套筒智能微动机器人，其特征在于，所述精确测量工装能够在5分钟内完全无人工干预的情况下完成对印刷机机体装配孔轴线精确位置的测量。

4.权利要求2所述的印刷机套筒智能微动机器人，其特征在于，所述精确测量工装的直线误差不超过1微米，角度误差不超过0.2分；所述控制系统将套筒再次移动到该位置的直线误差不超过5微米。

5.权利要求4所述的印刷机套筒智能微动机器人，其特征在于，所述六自由度微动平台的承载能力不低于40千克，沿XYZ三轴进行直线平动的可动距离不小于100毫米；每个所述微动电动缸的额定推力不低于600牛，有效行程不小于200毫米，额定速度不低于每秒200毫米，最高速度不低于每秒330毫米，电机功率不低于每秒0.35千瓦，电机工作电压为380伏。