[發(fā)明專利]大型薄壁筒形構(gòu)件自動對接裝配的協(xié)同定位裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410444407.3
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104308767A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王皓;來新民;趙勇;孔令雨;陳根良;王卓識
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;B23P19/00
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種裝配對接技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于大型薄壁筒形構(gòu)件自動對接裝配的六自由度協(xié)同定位裝置。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)大型薄壁部件裝配對接主要依靠目視和手搖來保證部件調(diào)姿和協(xié)調(diào)。通常兩部件被分別放在托架或拖車平臺上，兩部件對接環(huán)面上有一圈對應(yīng)的孔銷配合結(jié)構(gòu)。推動一部件緩慢靠近另一部件，觀察并手動調(diào)整對應(yīng)孔銷姿態(tài)，對準(zhǔn)后插入。這種方法使得對接面孔銷配合精度低，裝配應(yīng)力大，影響疲勞強度，效率低。針對此問題，設(shè)計一種適用于大型薄壁筒形構(gòu)件自動對接裝配的六自由度協(xié)同定位裝置。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻CN103303491，記載了一種筒形大部件對接的工藝裝備及其對接方法，能夠?qū)崿F(xiàn)待裝部件縱向、橫向、垂向、橫擺、俯仰調(diào)姿，通過固定對中裝置防止待裝配部件側(cè)滾，依靠目視判斷和手搖調(diào)姿。但是該技術(shù)缺少轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，前后托架調(diào)姿偏差可產(chǎn)生薄壁部件扭曲變形；調(diào)姿對于待裝配部件初定位要求過高；目視和手搖調(diào)姿精度差效率低，不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種大型薄壁筒形構(gòu)件自動對接裝配的協(xié)同定位裝置，具有操作精度高、自動化程度高、承載能力大、響應(yīng)速度快、運動范圍大的有點，可實現(xiàn)大型薄壁構(gòu)件的精確對接裝配。本發(fā)明大幅降低了大部件對接的難度和安全隱患，提高對接效率和對接精度，滿足裝配質(zhì)量要求。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括：至少兩組分別與待裝配大型薄壁筒形構(gòu)件固定連接的定位機構(gòu)，該定位機構(gòu)包括：滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺、垂向調(diào)姿平臺和轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺。

所述的滑動底盤上設(shè)有絲杠機構(gòu)以實現(xiàn)x向調(diào)姿功能。

所述的橫向調(diào)姿平臺與滑動底盤或垂向調(diào)姿平臺滑動連接以實現(xiàn)x向移動副。

所述的垂向調(diào)姿平臺與橫向調(diào)姿平臺或滑動底盤滑動連接以實現(xiàn)y向移動副。

所述的轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺與橫向調(diào)姿平臺或垂向調(diào)姿平臺滑動連接以實現(xiàn)z向移動副。

所述的x向、y向、z向移動副優(yōu)選通過絲杠機構(gòu)驅(qū)動。

所述的轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺包括：轉(zhuǎn)動平臺機構(gòu)和用于繞筒形構(gòu)件軸線方向轉(zhuǎn)動調(diào)姿的C字形支架，其中：C字形支架與轉(zhuǎn)動平臺機構(gòu)通過球鉸或虎克鉸連接，待裝配大型薄壁筒形構(gòu)件與C字型托架型面連接。

所述的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺、垂向調(diào)姿平臺和轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺中的任一優(yōu)選設(shè)有驅(qū)動電機以實現(xiàn)主動驅(qū)動，其優(yōu)選方案包括但不限于以下任意一種：

1)當(dāng)采用兩組定位機構(gòu)時，其滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺、垂向調(diào)姿平臺和轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺中至少設(shè)有六個驅(qū)動電機，其方案包括但不限于：第一定位機構(gòu)的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機，兩個定位機構(gòu)中的任一一個的轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機。

2)當(dāng)采用三組定位機構(gòu)時，其滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺、垂向調(diào)姿平臺和轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺中至少設(shè)有七個驅(qū)動電機，其方案包括但不限于：

2.1)第一定位機構(gòu)的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第三定位機構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；并且任一轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機；

2.2)第一定位機構(gòu)的滑動底盤和橫向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第三定位機構(gòu)的滑動底盤和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；并且任一轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機；

2.3)第一定位機構(gòu)的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第三定位機構(gòu)的滑動底盤和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；并且任一轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機；

2.4)第一定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第三定位機構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；并且任一轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機；

3)當(dāng)采用四組定位機構(gòu)時，其滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺、垂向調(diào)姿平臺和轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺中至少設(shè)有八個驅(qū)動電機，其方案包括但不限于：第一定位機構(gòu)的滑動底盤、橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第二定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第三定位機構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；第四定位機構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺和垂向調(diào)姿平臺上設(shè)置驅(qū)動電機；并且任一轉(zhuǎn)動調(diào)姿平臺上設(shè)有驅(qū)動電機。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果包括：