[发明专利]大型薄壁筒形构件自动对接装配的柔性定位装置

说明书

一种大型薄壁筒形构件自动对接装配的柔性定位装置，包括：底盘、活动设置于底盘上的至少两对垂向支撑机构、位于垂向支撑机构上的动平台和柔性托架，其中：每个垂向支撑机构与底盘之间通过二维滑轨连接以实现平面独立运动，垂向支撑机构与动平台通过球窝方式连接，从而实现对动平台及其柔性托架的六自由度调姿。本装置具有柔顺性能高、移动能力强、操作精度高、自动化程度高、运动范围大等特点，并具有称重与质心测量等功能，可实现大型薄壁构件的精准对接装配。本发明大幅降低了大部件对接的难度和安全隐患，在提高对接效率和对接精度的同时，可有效保护对接部件，满足装配质量要求。

技术领域

本发明涉及的是一种装配对接领域的技术，具体是一种用于大型薄壁筒形构件自动对接装配的六自由度柔性定位装置。

背景技术

目前，国内大型薄壁部件装配对接大多数仍依靠目视和手摇实现。通常两部件被分别放在托架或拖车平台上，两部件对接环面上有一圈对应的孔销配合结构。推动一部件缓慢靠近另一部件，观察并手动调整对应孔销姿态，对准后插入。这种方法使得对接面孔销配合精度低，装配应力大，影响疲劳强度，效率低。且在实际工作中，装配设备柔顺性较差，易对装配部件造成一定的伤害。针对此问题，设计一种适用于大型薄壁筒形构件自动对接装配的六自由度柔性定位装置。

发明内容

本发明针对现有技术中对接精度不高、柔顺性较差，容易造成薄壁件损害的缺陷，提出一种大型薄壁筒形构件自动对接装配的柔性定位装置，具有柔顺性能高、移动能力强、操作精度高、自动化程度高、运动范围大等特点，并具有称重与质心测量等功能，可实现大型薄壁构件的精准对接装配。本发明大幅降低了大部件对接的难度和安全隐患，在提高对接效率和对接精度的同时，可有效保护对接部件，满足装配质量要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：底盘、活动设置于底盘上的至少两对垂向支撑机构、位于垂向支撑机构上的动平台和柔性托架，其中：每个垂向支撑机构与底盘之间通过二维滑轨连接以实现平面独立运动，垂向支撑机构与动平台通过球窝方式连接，从而实现对动平台及其柔性托架的六自由度调姿。

所述的二维滑轨包括：设置于底盘上的导轨滑块、与导轨滑块固定连接的轴向移动平台、滑动设置于轴向移动平台上的横向移动平台，其中：横向移动平台与垂向支撑机构固定连接以实现其在平面上的独立运动。

所述的独立运动通过分别设置于底盘与轴向移动平台之间、轴向移动平台与横向移动平台之间的动力装置实现。

所述的垂向支撑机构包括：垂向支撑塔、竖直设置于垂向支撑塔上的动力装置及其支撑球铰座，其中：动力装置驱动支撑球铰座在竖直方向上下运动，支撑球铰座与动平台通过球窝方式连接。

所述的柔性托架包括：抱箍、一对钢结构托架板、曲面滚子和连接件，其中：曲面滚子通过连接件与两侧的钢结构托架板相连接，抱箍底部与两个曲面滚子相接触。

所述的抱箍的上表面设有一层毛毡，以减轻与待装配部件的刚性接触。

所述的曲面包括双曲面或球面，该曲面滚子通过其几何形状与抱箍底部实现多点可调整式接触，进而实现三个方向的转动顺应性。

所述的底盘上设有承重安全支柱，该承重安全支柱包括：高度可调安全立柱、六维力传感器，其中：六维力传感器设置于高度可调安全立柱的顶部。

所述的承重安全支柱上进一步设有用于缓冲保护的防撞垫。

技术效果