本技术涉及自动装配设备，尤其是一种柔性自动对接装置，特别是指基于工业机器人的集视觉识别抓取、对接和力控柔性装配为一体的自动对接装置及其运行方法。
背景技术：
1、随着智能制造技术的发展，自动化装配对接技术进步迅速，基于机器人的自动装配技术可有效提高装配过程关键工序的执行效率和质量，同时能够大幅降低人工成本，改善车间工作环境。而目前在大质量圆柱易损产品的对接装配中，鲜见有引入视觉识别及力控装配技术的自动化设备实例。大质量易损产品目前主要生产方式仍以人工为主，对于多品种、小批量、强节拍的大质量圆柱体易损产品对接，人工劳动强度大，对操作人员经验及配合协作熟练度要求高，风险大，效率低。
技术实现思路
1、本实用新型针对以上问题，提出了一种基于工业机器人、视觉系统和力控系统实现大质量圆柱体易损产品的自动位姿识别、自动抓取、自动调姿、自动对接及力柔顺装配为一体的自动化柔性对接装置，装置能实现不同尺寸规格圆柱体易损产品的自动化柔性对接需求，效率高、柔性化程度好。
2、本申请一方面提供一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，所述装置包括生产准备及下线区、圆柱体产品对接停放区、外筒对接停放区、圆柱体易损产品组合体、外筒组合体、抓取对接机器人、视觉相机，其中：
3、所述生产准备及下线区用于为圆柱体易损产品组合体以及外筒组合体提供拆箱的区域、吊装、工装安装以及对接完成后的线下紧固件安装、接插件插接及线缆绑扎作业的区域；
4、所述圆柱体产品对接停放区用于停放待对接的圆柱体易损产品组合体；
5、所述外筒对接停放区用于停放待对接的外筒组合体；
6、所述圆柱体易损产品组合体为圆柱体产品的待对接状态；
7、所述外筒组合体为外筒的待对接状态；
8、所述抓取对接机器人用于对圆柱体易损产品组合体实施抓取、提升、对接调姿以及对接进给作业；
9、所述视觉相机用于对圆柱体易损产品组合体、外筒组合体以及抓取对接机器人上的视觉特征标志点进行识别，并以此为依据解算产品位姿状态及抓取对接机器人的对接动作执行路径。
10、进一步的，所述圆柱体易损产品组合体包含大质量圆柱体易损产品、圆柱体易损产品定位抓取工装以及圆柱体易损产品定位托架；
11、所述圆柱体易损产品定位托架用于大质量圆柱体易损产品的承托以及定位，所述圆柱体易损产品定位托架上表面设有定位销，与圆柱体易损产品的相应孔配合，销孔连接部分设有视觉特征标志点用于标定销孔空间位置及大质量圆柱体易损产品销孔位置以及姿态信息。
12、进一步的，所述圆柱体易损产品定位抓取工装通过吊环螺钉与大质量圆柱体易损产品相固连，所述吊环螺钉上部设有视觉特征标志点，用于标定抓取动作执行坐标，同时通过制作系列化工装即可兼容不同型号的自动对接。
13、进一步的，所述圆柱体易损产品定位托架上设有可升降的万向脚轮。
14、进一步的，所述外筒组合体包含外筒、外筒定位工装、外筒托架；
15、所述外筒定位工装上设置定位销与视觉特征标志点，外筒定位工装通过销孔配合与外筒相连，所述视觉特征标志点用于标定外筒对接销、对接风险点以及外筒整体位姿信息；
16、所述的外筒托架用于外筒的承托，底部设有可升降的万向脚轮。
17、进一步的，所述抓取对接机器人包含工业机器人、力反馈抓取末端；
18、所述工业机器人用于执行对接调姿动作；
19、所述力反馈抓取末端用于实现抓取动作及接触力感知反馈，末端表面设置视觉特征标志点用于跟踪识别力反馈抓取末端的空间位置及姿态。
20、进一步的，所述力反馈抓取末端包含连接座、多维力传感器、驱动电机、蜗轮蜗杆减速机、外张式三爪自定心抓取机构；其中，所述连接座为所述力反馈抓取末端的安装基座，与工业机器人末端法兰固连；所述多维力传感器用于感知装配过程中的接触力，其上表面与连接座固连，下方与外张式三爪自定心抓取机构外壳固连；所述驱动电机用于驱动外张式三爪自定心抓取机构，所述蜗轮蜗杆减速机用于传递驱动电机的驱动力至外张式三爪自定心抓取机构，所述外张式三爪自定心抓取机构与圆柱体易损产品定位抓取工装具有相配合的型面用于实现大质量圆柱体易损产品的自定心抓取。
21、有益效果：
22、本申请装置能够自动完成整个对接流程，包括位姿识别、抓取、提升、自动放置和销孔柔性对接，提高了对接成功率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，可通过更换工装适应不同种类产品的对接。
1.一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述装置包括生产准备及下线区、圆柱体产品对接停放区、外筒对接停放区、圆柱体易损产品组合体、外筒组合体、抓取对接机器人、视觉相机，其中：
2.根据权利要求1所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述圆柱体易损产品组合体包含大质量圆柱体易损产品、圆柱体易损产品定位抓取工装以及圆柱体易损产品定位托架；
3.根据权利要求2所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述圆柱体易损产品定位抓取工装通过吊环螺钉与大质量圆柱体易损产品相固连，所述吊环螺钉上部设有视觉特征标志点，用于标定抓取动作执行坐标，同时通过配套工装兼容不同型号的自动对接。
4.根据权利要求3所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述圆柱体易损产品定位托架上设有可升降的万向脚轮。
5.根据权利要求1所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述外筒组合体包含外筒、外筒定位工装、外筒托架；
6.根据权利要求5所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述抓取对接机器人包含工业机器人、力反馈抓取末端；所述工业机器人用于执行对接调姿动作；所述力反馈抓取末端用于实现抓取动作及接触力感知反馈，末端表面设置视觉特征标志点用于跟踪识别力反馈抓取末端的空间位置及姿态。
7.根据权利要求6所述的一种大质量圆柱体自动抓取柔性对接装置，其特征在于：所述力反馈抓取末端包含连接座、多维力传感器、驱动电机、蜗轮蜗杆减速机、外张式三爪自定心抓取机构；其中，所述连接座为所述力反馈抓取末端的安装基座，与工业机器人末端法兰固连；所述多维力传感器用于感知装配过程中的接触力，其上表面与连接座固连，下方与外张式三爪自定心抓取机构外壳固连；所述驱动电机用于驱动外张式三爪自定心抓取机构，所述蜗轮蜗杆减速机用于传递驱动电机的驱动力至外张式三爪自定心抓取机构，所述外张式三爪自定心抓取机构与圆柱体易损产品定位抓取工装具有相配合的型面用于实现大质量圆柱体易损产品的自定心抓取。
