[發(fā)明專利]艙段類零件自動對接裝置及控制方法

有效

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• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108274231B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 平昊;何軍;袁楨棣;鐘珂珂;郭具濤;楊長祺;周愿愿;陳冠宇;張維軒
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10;B23P19/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 張緒成

本發(fā)明提供了一種艙段類零件自動對接裝置，包括六自由度調資平臺、對接測量平臺、對接控制平臺、對接上位機監(jiān)控平臺等。六自由度調資平臺包括六自由度托架、五自由度托架、底架，所述的對接測量平臺包括支架、齒條、直線導軌、工業(yè)相機、激光位移傳感器、懸臂梁；所述的對接上位機監(jiān)控平臺其功能實現(xiàn)對接數(shù)據(jù)參數(shù)和質量特性分析數(shù)據(jù)的存儲和記錄。本發(fā)明主要用于不同艙段類零件自動對接與質量質心在線測量，形成具有艙段精準對接、數(shù)據(jù)實時可視、過程在線控制特征的艙段裝配新模式，提升裝配效率，降低裝配勞動力，最終實現(xiàn)推動航天制造業(yè)進一步提升核心競爭力。

技術領域

本發(fā)明涉及自動化裝配領域，具體地，艙段類零件自動對接裝置及控制方法。

背景技術

目前艙段類零件對接采用傳統(tǒng)“手工為主”裝配模式，零部件裝配是將標準件、電纜網及設備等專用件等裝配在艙段內，主要由手工完成，對工人的經驗依賴程度大；艙段之間的對接在架車上完成，通過人工調節(jié)兩個架車的高度及角度，使兩個艙段中心線對齊后進行裝配；其它零部件裝配由人工完成，裝配自動化水平低，人員需求量大；現(xiàn)有裝配模式存在人員參與度高、經驗依賴大、勞動強度大；裝配、測量分離，吊裝環(huán)節(jié)多；測量手段落后，高精度在線測量應用不足；信息分散，難以集中管控等問題。

隨著航天艙段類零件裝配需求量的增大，亟需一種新的自動化對接裝置及在線測量方法來降低人員的勞動強度，提高其生產效率，確保型號產品的質量可控。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種艙段類零件自動對接裝置及控制方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：所提供的一種艙段類零件自動對接裝置，包括，六自由度調資平臺、對接測量平臺、對接控制平臺、對接上位機監(jiān)控平臺等。

所述六自由度調資平臺包括六自由度托架兩個、五自由度托架兩個、底架，所述的六自由度托架和五自由度托架安裝在所述的底架上。

所述的對接測量平臺包括支架、齒輪齒條、直線導軌、工業(yè)相機、激光位移傳感器、懸臂梁、伺服電機，所述的工業(yè)相機和激光位移傳感器安裝在所述的懸臂梁上，其功能在于對所述的六自由度托架上的所述的前艙段和所述的五自由度托架上的所述的后艙段的對接截面進行拍照測量和解析位姿，所述懸臂梁安裝在直線導軌上，所述的齒條和直線導軌安裝在所述的支架上；

所述的對接控制平臺包括操作臺，其功能為控制所述的六自由度托架實現(xiàn)六自由度對接運動，控制所述的五自由度托架實現(xiàn)五自由度對接基準運動，對接完成后，實現(xiàn)對整個艙段的質量特性檢測，并傳送數(shù)據(jù)至所述的對接上位機監(jiān)控平臺；

所述的對接上位機監(jiān)控平臺其功能實現(xiàn)對接數(shù)據(jù)參數(shù)和質量特性分析數(shù)據(jù)的存儲和記錄，并與MES互聯(lián)。

進一步，所述的兩個六自由度托架協(xié)同完成六自由度運動，所述的六自由度運動包括X軸、Y軸、Z軸、繞X軸即A軸、繞Y軸即B軸、繞Z軸即C軸運動。所述的兩個五自由度托架協(xié)同完成五自由度運動，所述的五自由度運動包括：X軸、Y軸、Z軸、繞X軸即A軸，繞Z軸即C軸運動；

所述的一種艙段類零件自動對接裝置的控制方法，后艙段放入五自由度托架作為對接基準，前艙段放入六自由度托架作為待對接部件，對接測量系統(tǒng)對艙段位姿精確測量，解析位姿狀態(tài)為艙段對接的各運動軸行程規(guī)劃，輸入到所述對接控制平臺，控制所述六自由度調資平臺的六自由度托架和五自由度托架的伺服電機實現(xiàn)X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸、C軸的六自由度調姿對接，對接完成后，所述對接控制平臺的質量在線檢測系統(tǒng)對整個艙段進行質量特性分析，對接數(shù)據(jù)參數(shù)和質量特性分析數(shù)據(jù)上傳到所述對接上位機監(jiān)控平臺進行數(shù)據(jù)庫存儲和記錄。