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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410444407.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104308767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王皓;來(lái)新民;趙勇;孔令雨;陳根良;王卓識(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B25B11/00
• 分類號(hào): B25B11/00;B23P19/00
• 代理公司: 上海交達(dá)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(duì)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(dòng)對(duì)接裝配的六自由度協(xié)同定位裝置。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)大型薄壁部件裝配對(duì)接主要依靠目視和手搖來(lái)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(chē)平臺(tái)上，兩部件對(duì)接環(huán)面上有一圈對(duì)應(yīng)的孔銷配合結(jié)構(gòu)。推動(dòng)一部件緩慢靠近另一部件，觀察并手動(dòng)調(diào)整對(duì)應(yīng)孔銷姿態(tài)，對(duì)準(zhǔn)后插入。這種方法使得對(duì)接面孔銷配合精度低，裝配應(yīng)力大，影響疲勞強(qiáng)度，效率低。針對(duì)此問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種適用于大型薄壁筒形構(gòu)件自動(dòng)對(duì)接裝配的六自由度協(xié)同定位裝置。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103303491，記載了一種筒形大部件對(duì)接的工藝裝備及其對(duì)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(guò)固定對(duì)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(dòng)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(duì)于待裝配部件初定位要求過(guò)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(duì)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(dòng)對(duì)接裝配的協(xié)同定位裝置，具有操作精度高、自動(dòng)化程度高、承載能力大、響應(yīng)速度快、運(yùn)動(dòng)范圍大的有點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)大型薄壁構(gòu)件的精確對(duì)接裝配。本發(fā)明大幅降低了大部件對(duì)接的難度和安全隱患，提高對(duì)接效率和對(duì)接精度，滿足裝配質(zhì)量要求。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)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(jī)構(gòu)，該定位機(jī)構(gòu)包括：滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)、垂向調(diào)姿平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)。

所述的滑動(dòng)底盤(pán)上設(shè)有絲杠機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)x向調(diào)姿功能。

所述的橫向調(diào)姿平臺(tái)與滑動(dòng)底盤(pán)或垂向調(diào)姿平臺(tái)滑動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)x向移動(dòng)副。

所述的垂向調(diào)姿平臺(tái)與橫向調(diào)姿平臺(tái)或滑動(dòng)底盤(pán)滑動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)y向移動(dòng)副。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)與橫向調(diào)姿平臺(tái)或垂向調(diào)姿平臺(tái)滑動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)z向移動(dòng)副。

所述的x向、y向、z向移動(dòng)副優(yōu)選通過(guò)絲杠機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)包括：轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)和用于繞筒形構(gòu)件軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿的C字形支架，其中：C字形支架與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)通過(guò)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(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)、垂向調(diào)姿平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)中的任一優(yōu)選設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，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(jī)構(gòu)時(shí)，其滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)、垂向調(diào)姿平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)中至少設(shè)有六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其方案包括但不限于：第一定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)定位機(jī)構(gòu)中的任一一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

2)當(dāng)采用三組定位機(jī)構(gòu)時(shí)，其滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)、垂向調(diào)姿平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)中至少設(shè)有七個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其方案包括但不限于：

2.1)第一定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第三定位機(jī)構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；并且任一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

2.2)第一定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)和橫向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第三定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；并且任一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

2.3)第一定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第三定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；并且任一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

2.4)第一定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第三定位機(jī)構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；并且任一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

3)當(dāng)采用四組定位機(jī)構(gòu)時(shí)，其滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)、垂向調(diào)姿平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)中至少設(shè)有八個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其方案包括但不限于：第一定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)底盤(pán)、橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第二定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第三定位機(jī)構(gòu)的垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；第四定位機(jī)構(gòu)的橫向調(diào)姿平臺(tái)和垂向調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)；并且任一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)姿平臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

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：