本发明属于机械，具体涉及一种柔性装配模块。
背景技术：
1、随着电子技术的迅猛发展，3c电子产品已被广泛应用于生产和生活的方方面面，而市场对电子产品的组装工艺要求也越来越高，既要保证产品的质量可控，交付讯速，灵活生产，又要求企业的技术不断革新，生产透明化，以适应复杂的生产流程，这也对企业的生产提出了更高的要求，传统机器人在作业时存在累计误差及装配误差等情况，对于组装精度要求很高的情况容易形成产品不良。
2、以协作机器人为代表的智能装配技术因其高效、灵活与安全的特性，配合软浮动技术，成为保障工业机器人末端装配精度的法宝。软浮动技术通过在协作机器人的末端执行器上引入柔性连接和智能算法，实现了对装配过程中微小偏差的实时感知与动态补偿。这一技术不仅打破了传统硬件结构的刚性限制，还赋予了机器人更高的自适应能力。在装配过程中，机器人能够根据实际情况进行微调，确保与工件的完美贴合，无论是面对不同形状、尺寸的装配部件，还是在需要高精度匹配的核心部件装配中，机器人都能迅速响应，精准完成任务，不仅能提高生产效率，还能显著提升装配的精度和稳定性，大幅降低次品率。
3、作为软浮动技术的重要载体，柔性装配模块是一种新型的高集成度柔性装配模块，内置高精度嵌入式六维力数据采集计算系统、高精密度机械结构元件、高响应度通讯模块，能实时监测和补偿装配产品的位置和姿态。柔性装配模块作为独立的模块，可配合协作机器人、小负载工业机器人和一些非标专机等在装配等应用场景使用，安装简单，操作快捷，在轴孔装配、内存条装配、硬盘装配等行业具有优异的稳定性和可靠性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种柔性装配模块的设计方案，通过力传感器实现对装配时力的控制，以及通过imu及距离传感器实现上位机对装配时姿态的微调，同时有效解决锁定模块厚度大以及解锁时可能存在的锁定顶针卡住的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种柔性装配模块，包括柔性模块、锁定模块和力检测模块，锁定模块设于柔性模块和力检测模块之间，力检测模块包括在上的力传感器和在下的总安装法兰，力传感器与锁定模块连接；
3、所述柔性模块包括安装法兰和设于安装法兰内的柔性部件，柔性部件包括在上的恒力缸体和在下的缸体法兰，恒力缸体和缸体法兰间设有柔性工作部，柔性工作部包括在上的柔性工作头和在下的可控恒力组件，柔性工作头和可控恒力组件间设有预压弹簧；
4、所述锁定模块包括连接法兰和设于连接法兰内的自锁组件 ，自锁组件包括缸体、可上下移动的设于缸体内的推板，缸体内侧底部和推板之间设有锁紧弹簧，推板上侧设有若干锁定顶针；缸体上部与缸体法兰连接；
5、所述恒力缸体上相对应的设有用于容纳锁定顶针的锁定孔；向缸体内通高压气时，推板带动锁定顶针下移，锁定顶针脱离锁止孔，锁定模块解锁，此时柔性模块可执行装配任务；断气时，缸体内气压降低，锁紧弹簧推动推板上行，锁定顶针上部穿过缸体法兰进入到锁定孔内，恒力缸体不再移动，自锁组件在锁紧弹簧作用下实现对柔性模块的复位锁定。
6、优选地，所述柔性部件内置imu惯性测量单元，通过imu惯性测量单元实现对安装法兰平面姿态角度的测量，从而实现作业时对安装法兰平面姿态角度的检测。
7、优选地，所述锁止孔与锁定顶针上部相吻合。
8、优选地，所述锁定顶针上部为凸面或带有定位柱。
9、优选地，所述锁定顶针包括均匀设置的3个，利用三点固定实现产品自锁。
10、优选地，所述锁定顶针包括上侧的锁头和下侧的辅助脱离装置，辅助脱离装置的高度随外部气压的升高而减小，从而缩短推板的必要行程并向锁头提供额外的力以帮助锁头顺利脱离锁定孔。
11、优选地，所述辅助脱离装置包括管壁上设有气孔的伸缩管和设于伸缩管内的气囊，所述伸缩管采用两段式结构，包括下管和可沿下管滑动的上管，下管与推板连接，上管和锁头底部连接；向缸体内通高压气时，气囊侧壁受压缩，带动伸缩管缩短，从而使锁头下移。
12、优选地，所述恒力缸体和缸体共用缸体法兰，不仅作为柔性模块和锁定模块的连接法兰，还作为缸体的结构部件，实现结构的精简。
13、优选地，所述缸体上安装有距离传感器，配合imu惯性测量单元实时计算模块偏移角度及距离，并通过控制软件实现姿态调整。
14、优选地，所述柔性装配模块至少配置i/o、ethernet和modbus通讯方式，以适配多种载荷机器人和一般设备。
15、本发明的柔性装配模块，至少具有以下优点：
16、第一，本发明通过整合imu惯性测量单元，力传感器，距离传感器实现对安装时配合误差的实时读取及修正，可全向六自由度实现安装时的角度和位置的误差补偿。
17、第二，本发明配置i/o、ethernet、modbus等多种通讯方式，可适配多种机器人及一般设备，即插即用使用方便。
18、第三，本发明的非刚性结构设计可减少机器人电机的负载，补偿一定的装配误差值。
19、第四，本发明的自锁组件和辅助脱离装置相搭配的设计，可以提高锁头脱离锁定孔时的力，减少推板对缸体法兰进行锁定或解锁时所需的行程，使锁定模块可以做的更薄，结构也更加精简。
20、第五，本发明可多角度安装，补偿灵敏度可调，适应水平装配、垂直装配和倾斜角度装配等多种应用场景。
1.一种柔性装配模块，其特征在于：包括柔性模块（1）、锁定模块（2）和力检测模块（3），锁定模块（2）设于柔性模块（1）和力检测模块（3）之间，力检测模块（3）包括在上的力传感器（3-1）和在下的总安装法兰（3-2），力传感器（3-1）与锁定模块（2）连接；
2.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述柔性部件（1-2）内置imu惯性测量单元，通过imu惯性测量单元实现对安装法兰（1-1）平面姿态角度的测量，从而实现作业时对安装法兰（1-1）平面姿态角度的检测。
3.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述锁止孔与锁定顶针（2-2.1）上部相吻合。
4.根据权利要求3所述的柔性装配模块，其特征在于：所述锁定顶针上部为凸面或带有定位柱。
5.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述锁定顶针（2-2.1）包括均匀设置的3个，利用三点固定实现产品自锁。
6.根据权利要求4所述的柔性装配模块，其特征在于：所述锁定顶针（2-2.1）包括上侧的锁头（2-2.11）和下侧的辅助脱离装置（2-2.12），辅助脱离装置（2-2.12）的高度随外部气压的升高而减小，从而缩短推板的必要行程并向锁头提供额外的力以帮助锁头顺利脱离锁定孔。
7.根据权利要求6所述的柔性装配模块，其特征在于：所述辅助脱离装置（2-2.12）包括管壁上设有气孔（2-2.13）的伸缩管和设于伸缩管内的气囊（2-2.16），所述伸缩管采用两段式结构，包括下管（2-2.15）和可沿下管滑动的上管（2-2.14），下管与推板（2-2.3）连接，上管（2-2.14）和锁头（2-2.11）底部连接；向缸体（2-2.2）内通高压气时，气囊侧壁受压缩，带动伸缩管缩短，从而使锁头下移。
8.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述恒力缸体（1-2.3）和缸体（2-2.2）共用缸体法兰（a-1），不仅作为柔性模块（1）和锁定模块（2）的连接法兰，还作为缸体（2-2.2）的结构部件，实现结构的精简。
9.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述缸体（2-2.2）上安装有距离传感器，配合imu惯性测量单元实时计算模块偏移角度及距离，并通过控制软件实现姿态调整。
10.根据权利要求1所述的柔性装配模块，其特征在于：所述柔性装配模块至少配置i/o、ethernet和modbus通讯方式，以适配多种载荷机器人和一般设备。
