[发明专利]铆接舱体激光引导装配系统及方法

说明书

本发明提供了一种铆接舱体激光引导装配系统及方法，包括：旋转机构1、升降机构2、激光投影仪3和控制台4；所述旋转机构1承载、定位及旋转铆接舱体；所述升降机构2对激光投影仪3的高度进行调节；所述激光投影仪3安装在升降机构2上，输出待安装产品的三维图像；所述控制台4控制旋转机构1、升降机构2以及激光投影仪3。本发明采用三维数字化激光投影定位代替人工手动测量尺寸、引基准线、划位置线进行定位，显著提高了定位精度，同时，避免了人为因素带来的错装、漏装等低层次质量问题。

技术领域

本发明涉及航天领域铆接舱体装配技术领域，具体地，涉及一种铆接舱体激光引导装配系统及方法。

背景技术

航天产品正朝着高质量、短周期、全三维的生产方式转变，航天产品的种类和生产数量急剧增长，高强度研制高密度发射已成为常态，对产品的质量、进度的要求不断提高；然而，目前我国航天结构件产品的生产基本还停留在手工操作时代，尤其是铆接舱体(包括运载火箭、战略导弹、探月型号等)上的支架、支座等产品的安装多采用人工手动方式测量尺寸、引基准线、划位置线进行定位，部分使用工装、样板等物理手段进行定位。铆接舱体一般尺寸大、且为薄壁框桁式结构，这种复杂结构依靠人工或工装进行定位装配，存在着加工方法落后、生产效率低、精度差、质量不稳定，容易导致诸如漏装、错装等低层次质量问题。此外，采用工装、样板等定位的装配方式，受上游设计变更影响大，无法快速实现设计变更，且会增加工装、样板等的变更成本。

公开号为CN111017151A的中国专利文献公开了一种船体建造中使用激光三维投影定位的方法，包括有激光投影仪、船体分段结构、投影仪固定门架、T型材轮廓、分段结构胎架、投影仪软件系统、地面。具体步骤是：1)船体结构模型处理、2) 投影坐标系转换、3)建立船体T型材结构投影定位文件、4)建立被投影船体结构现实坐标系、5)建立作业包、6)投影作业。该发明提供的激光三维投影定位的方法的优点在于，定位精度高、无需使用笨重的工装工具；不足之处在于三维数据模型需要处理，需要剔除与结构定位投影无关的模型数据，导致技术人员工作量大；建立被投影船体结构现实坐标系之后，需要利用第三方测量工具对特征点靶标进行测量得出实际坐标值，无法做到激光投影仪自动识别靶标点，操作过程复杂、工作量大。

专利文献CN109808917A(申请号：201910012664.2)公开了一种运载火箭铆接舱体的防雨密封工艺方法，包括如下任一种或任多种密封工艺方法：蒙皮搭接处的密封工艺方法、蒙皮与桁条连接件连接处的密封工艺方法、口盖与口框闭合处的密封工艺方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种铆接舱体激光引导装配系统及方法。

根据本发明提供的铆接舱体激光引导装配系统，包括：旋转机构、升降机构、激光投影仪和控制台；所述旋转机构承载、定位及旋转铆接舱体；所述升降机构对激光投影仪的高度进行调节；所述激光投影仪安装在升降机构上，输出待安装产品的三维图像；所述控制台控制旋转机构、升降机构以及激光投影仪。

优选的，所述旋转机构还包括上转盘、回转支撑、齿轮、减速机、电机和本体，所述电机与减速机连接并带动齿轮运动，从而带动回转支撑进行回转运动，所述回转支撑由内圈和外圈两部分组成，内圈固定在本体上，外圈与上转盘固定，所述上转盘承载与定位铆接舱体，所述本体通过地脚螺栓与地面连接，所述旋转机构360°旋转，满足铆接舱体不同角度的激光引导装配需求。

优选的，所述升降机构还包括立柱、单轴驱动器和电机，所述电机与单轴驱动器连接，单轴驱动器安装在立柱上，所述激光投影仪安装在单轴驱动器上，沿着单轴驱动器进行升降运动，满足不同高度铆接舱体的激光引导装配需求。

优选的，所述控制台控制旋转机构进行回转运动、控制升降机构实现激光投影仪高度的调节、控制激光投影仪输出待安装产品的三维图像。

优选的，所述激光投影仪的激光定位精度为0.1～0.5mm每5m、投影距离为 1.5～25m。