[发明专利]具有摆角顺应性的船舶总段对接协同装配架车

说明书

一种具有摆角顺应性的船舶总段对接协同装配架车，包括：二自由度协同装配架车以及三维活动设置于其上的摆角顺应机构，该摆角顺应机构包括：定平台、动平台和三个辅助分支，三个辅助分支的两端分别与动平台和定平台转动连接，动平台一端与定平台转动连接并实现两转一移三自由度的运动。本发明具有操作精度高，自动化程度高，运动范围大，每台架车都具有顺应能力、可装配部件及可适应装配环境广等优点，本发明中的架车单独每个架车均具有姿态顺应能力，可以根据船段的形状与尺寸规划不同的架车阵列，并协同控制所有架车，从而实现不同形状与尺寸船段的装配。

技术领域

本发明涉及的是一种船舶制造领域的技术，具体是一种具有摆角顺应性的船舶总段对接协同装配架车。

背景技术

目前，国内大型船段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，具有三自由度的可自动化控制的协同装配架车应运而生，然而，大型船段通常是曲面结构，且架车与部件的接触点需要是一个面而不是一个点或是一条线，因此，大型船段的曲面弧度与倾角无法得到顺应，导致装配过程中，架车与大型船段接触点的应力过大，既影响装配精度，也影响装配应力，不能满足大型船段的装配要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种具有摆角顺应性的船舶总段对接协同装配架车，具有操作精度高，自动化程度高，运动范围大，每台架车都具有顺应能力、可装配部件及可适应装配环境广等优点，本发明中的架车单独每个架车均具有姿态顺应能力，可以根据船段的形状与尺寸规划不同的架车阵列，并协同控制所有架车，从而实现不同形状与尺寸船段的装配。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：二自由度协同装配架车以及三维活动设置于其上的摆角顺应机构，该摆角顺应机构包括：定平台、动平台和三个辅助分支，其中：三个辅助分支的两端分别与动平台和定平台转动连接，动平台一端与定平台转动连接并实现两转一移三自由度的运动。

所述的辅助分支与动平台之间通过球面副实现转动连接。

所述的辅助分支与定平台之间通过转动副实现转动连接。

所述的动平台与定平台之间通过转动副实现转动连接。

所述的三维活动设置，通过二自由度协同装配架车上的三维轴向运动机构实现，该三维轴向运动机构分别与摆角顺应机构和二自由度协同装配架车的车架相连。

所述的二自由度协同装配架车进一步包括：车架和设置于车架上的前车轮主轴、皮带传动装置、轨道轮、后车轮主轴、车壳。

在协同装配过程中，由多个装配架车共同托举一节船段，装配架车的五个自由度中的三个平动自由度用于调整船段姿态，两个转动自由度用于顺应船段自身的倾角与弧度。然后同时控制多组船段下方的装配架车的运动，使多个船段协同装配。

技术效果

本发明整体解决大型船段装配过程中接触应力过大导致的变形的问题，该问题会严重影响装配精度，同时目前装配方式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。