Design and analysis of the gripper of the assembly robot of profiled electronic components

王　越，伍昕忠，李本海，荣　钰

（机械科学研究总院，北京 100044）

WANG Yue,　WU Xin-zhong,　LI Ben-hai,　RONG Yu



异形电子元器件插装机器人抓手设计与分析

Design and analysis of the gripper of the assembly robot of profiled electronic components

王越，伍昕忠，李本海，荣钰

（机械科学研究总院，北京 100044）

WANG Yue,WU Xin-zhong,LI Ben-hai,RONG Yu

摘要：基于机器人的自动化装配技术已成为现代化生产的重要研究方向，对机器人末端执行器的研究是实现自动化装配技术的关键。针对小型异形电子元器件的自动插装作业要求，设计了一款插装机器人的抓手，该抓手集成了CCD机器视觉系统、光纤传感器检测系统和碰撞缓冲系统，实现了异形电子元器件的可靠抓取、精确定位、元器件针脚碰撞检测、插装到位检测等功能。在分析抓手功能的基础上，详细介绍了总体方案及抓手的结构设计并应用ANSYS分析软件对抓手末端夹持部分进行了力学分析。试验证明，该抓手具有良好的应用前景。

关键词：异形电子元器件；插装机器人；抓手设计；力学分析

0　引言

随着机器人技术的成熟，带动了自动化装配技术的快速发展。现在主要依靠手工插装的异形电子元器件，也希望由六关节机器人自动将其插装在电路板上。

由于异型电子元器件种类较多，外形尺寸和管脚数量变化较大，所以抓手设计要综合考虑其通用性，仅变抓手末端夹片的样式和尺寸。

电路板上的插装孔比针脚直径大0.4mm左右，所以需要在插装时精确定位。

插装过程中要检测针脚是否插入到位，所以需要碰撞检测和碰撞缓冲系统。

为了实现小型异形电子元器件往电路板上的自动插装作业功能，同时提高自动化水平和生产效率，减轻生产者的劳动强度，本文对插装机器人的抓手进行了设计研究。……