一种标准试验发动机自动装配系统及装配方法技术方案

本发明专利技术提供了一种标准试验发动机自动装配系统及装配方法，它包括多个用于放置并搬运待装配的标准试验发动机各个零部件的移动式工装平台，所述移动式工装平台的中间位置固定安装有用于对零部件进行夹取和放置的多自由机械手，所述多自由机械手和移动式工装平台的侧边设置有用于装夹和固定待组装零部件的传输线体，所述传输线体的后侧边设置有用于对待组装的零部件进行拧紧的拧紧装置。此系统能够用于标准试验发动机的自动装配使用，进而替代传统的人工装配过程，提高了装配效率，降低了作业人员的劳动强度；此外，由于发动机采用带药装配，因此，其借助六自由度机械手实现装配拧紧或拆卸过程中对零部件的抓取与放置，提高了装配的安全性，提高产品的质量和性能。

An automatic assembly system and method of standard test engine

【技术实现步骤摘要】
一种标准试验发动机自动装配系统及装配方法
本专利技术属于试验发动机组装设备领域，特别是涉及一种标准试验发动机自动装配系统及装配方法。
技术介绍
标准试验发动机由测压座、发动机本体、连接套、喷管、喷管封盖和垫圈组成，具体结构如图14所示。现有技术是采用人工对其进行装配，具体装配过程中，首先，手工安放垫圈，将装配件全部拧入螺纹，然后两人配合用管钳两端加力拧紧，由于发动机各组件为重复使用件，连接部位经常出现损伤或变形，难以装配，工作量和劳动量较大，生产效率低，每天20台发动机从准备到试验后清理，8个操作人员需要8~10h才能完成。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种标准试验发动机自动装配系统及装配方法，此系统能够用于标准试验发动机的自动装配使用，进而替代传统的人工装配过程，提高了装配效率，降低了作业人员的劳动强度；此外，由于发动机采用带药装配，因此，其借助六自由度机械手实现装配拧紧或拆卸过程中对零部件的抓取与放置，提高了装配的安全性，提高产品的质量和性能。为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种标准试验发动机自动装配系统，它包括多个用于放置并搬运待装配的标准试验发动机各个零部件的移动式工装平台，所述移动式工装平台的中间位置固定安装有用于对零部件进行夹取和放置的多自由机械手，所述多自由机械手和移动式工装平台的侧边设置有用于装夹和固定待组装零部件的传输线体，所述传输线体的后侧边设置有用于对待组装的零部件进行拧紧的拧紧装置。所述多自由机械手包括机械手底座，所述机械手底座的顶部固定安装有多自由度机械臂，所述多自由度机械臂的末端安装有机械手爪，所述机械手爪的末端安装有夹指，所述夹指的内侧壁设置有弧形定位块。所述多自由度机械臂的末端安装有工业相机安装板，所述工业相机安装板上安装有用于对零部件进行识别的工业相机。所述移动式工装平台包括平台支架，所述平台支架的顶部平行固定安装有第一工装安装板、第二工装安装板、第三工装安装板、第四工装安装板、第五工装安装板和第六工装安装板，所述第一工装安装板上设置有多个均布的用于放置组装完成之后的标准试验发动机的发动机工装，所述第二工装安装板上设置有多个均布的用于放置喷管及喷管封盖组装件的喷管工装，所述第三工装安装板上设置有多个均布的用于放置连接套的连接套工装，所述第四工装安装板上设置有多个均布的用于放置发动机本体的本体工装，所述第五工装安装板上设置有多个均布的用于放置垫圈的垫圈工装，所述第六工装安装板上设置有多个均布的用于放置测压座的测压座工装。所述平台支架的底部四角固定安装有支撑脚轮，位于平台支架头部的底端对称设置有平台限位架，位于平台支架尾部的顶端通过把手安装座固定安装有把手；所述垫圈工装的顶部边缘加工有密封圈安装台阶。所述传输线体包括传输机架，所述传输机架的顶部平行安装有滑轨，所述滑轨上通过滑块支撑安装有托盘，所述托盘的固定安装有两个立式中空卡盘，所述立式中空卡盘的内部安装有用于夹紧待装配零部件的卡爪，所述传输机架的底部四角固定安装有升降支脚结构；所述托盘和传输机架之间安装有用于驱动其沿着滑轨滑动的直线驱动机构。所述升降支脚结构包括固定在传输机架底部四角的支撑底板，所述支撑底板上安装有升降螺杆，所述升降螺杆与调节螺母构成螺纹传动配合，所述升降螺杆的底端固定安装有支撑脚板；直线驱动机构包括固定在传输机架上的电机支撑板，所述电机支撑板上固定安装有电机，所述电机的输出轴通过联轴器与丝杆相连，所述丝杆的两端分别支撑在第一丝杆支座和第二丝杆支座之间，所述丝杆与丝杆螺母构成丝杆传动配合，所述丝杆螺母通过螺母安装座与托盘的底端固定相连；所述传输机架的顶部两端中间部位固定安装有限位档板；所述滑轨的两个端头固定有滑轨端头限位块。所述拧紧装置包括立式支撑架体，在立式支撑架体的前侧壁上平行固定安装有竖直滑轨，所述竖直滑轨上通过滑动配合安装有滑移架，所述滑移架的外侧壁上固定安装有拧紧机安装板，所述拧紧机安装板的顶部固定安装有拧紧电机，所述拧紧电机的输出轴通过连接套与拧紧头相连，所述滑移架上连接有平衡重系统以及驱动其沿着竖直滑轨升降的升降动力装置。所述平衡重系统包括连接在滑移架顶端的牵引绳，所述牵引绳绕过定滑轮组，并在其另一末端安装有平衡重块，所述定滑轮组通过滑轮支架固定在立式支撑架体的顶部；所述升降动力装置包括固定在立式支撑架体前端侧壁上的竖直丝杆安装座，所述竖直丝杆安装座之间安装有竖直丝杆，所述竖直丝杆上通过丝杆传动配合有螺母套，所述螺母套通过连接板与滑移架固定相连，所述立式支撑架体的顶部固定有用于对滑移架进行限位的顶部限位座。所述标准试验发动机自动装配系统进行发动机装配的方法，包括以下步骤：Step1：将待组装的喷管和喷管座预先装配之后放置到移动式工装平台的喷管工装上，将连接套、发动机本体、垫圈和测压座分别对应放置到连接套工装、本体工装、垫圈工装和测压座工装上；并放置满两台移动式工装平台；Step2：人工推动载满零部件的移动式工装平台将其推到隔离房，并通过平台限位架定位之后设置在多自由机械手的两侧；Step3：启动多自由机械手，多自由机械手按照装配流程通过其末端的工业相机和机械手爪对零部件进行识别并抓取，再准确放置到传输线体的中空卡盘，并夹紧固定；Step4：再通过多自由机械手将待拧紧的另一个部件送入到拧紧装置的拧紧头；启动拧紧电机，驱动拧紧头，进而将待拧紧的部件拧紧装配到中空卡盘上的零部件上；Step5：在其中一个立式中空卡盘在拧紧作业过程中，通过多自由机械手对另一个立式中空卡盘进行上料；Step6：待其中一个立式中空卡盘上的零部件拧紧装配完成之后，启动传输线体的直线驱动机构，进而将另一个立式中空卡盘移动到拧紧头的正下方，并进行后续的拧紧装配过程；Step7：待整个试验发动机装配之后，通过多自由机械手将其搬运之后自动的存放到移动式工装平台的发动机工装上；Step8：待所有的试验发动机装配完成之后，开启隔离房，将整个移动式工装平台再次推出以便于下一批零部件的装配。本专利技术有如下有益效果：1、通过采用上述结构的自动装配系统能够用于标准试验发动机自动化生产过程中螺纹连接件、螺纹紧固件的连接和拧紧，能够在传输线体以及多自由机械手的配合下完成定力矩自动拧紧，并记录拧紧力矩，拧紧过程在隔离间内进行，由人工在隔离间外实时监控设备自动进行拧紧完成装配过程，可对危险情况进行人工干预操作。2、通过上述的多自由机械手实现装配拧紧或拆卸过程中对零部件的抓取与放置。所述多自由机械手可以采用六自由度机器人。3、通过上述的移动式工装平台主要用于待装配零部件的放置，进而方便的配合多自由机械手实现零部件的抓取，从左到右依次放置标准试验发动机成品、喷管、连接套、发动机本体、垫圈和测压座。4、传输线体用于对工作托盘的自动换位，提高生产效率。在拧紧机工作时，托盘可以在机械手的帮助下完成零件准备工作。线体上的托盘可左右移动，自动定位，与拧紧机配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：它包括多个用于放置并搬运待装配的标准试验发动机各个零部件的移动式工装平台（2），所述移动式工装平台（2）的中间位置固定安装有用于对零部件进行夹取和放置的多自由机械手（1），所述多自由机械手（1）和移动式工装平台（2）的侧边设置有用于装夹和固定待组装零部件的传输线体（3），所述传输线体（3）的后侧边设置有用于对待组装的零部件进行拧紧的拧紧装置（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：它包括多个用于放置并搬运待装配的标准试验发动机各个零部件的移动式工装平台（2），所述移动式工装平台（2）的中间位置固定安装有用于对零部件进行夹取和放置的多自由机械手（1），所述多自由机械手（1）和移动式工装平台（2）的侧边设置有用于装夹和固定待组装零部件的传输线体（3），所述传输线体（3）的后侧边设置有用于对待组装的零部件进行拧紧的拧紧装置（4）。


2.根据权利要求1所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述多自由机械手（1）包括机械手底座（101），所述机械手底座（101）的顶部固定安装有多自由度机械臂（102），所述多自由度机械臂（102）的末端安装有机械手爪（103），所述机械手爪（103）的末端安装有夹指（106），所述夹指（106）的内侧壁设置有弧形定位块（107）。


3.根据权利要求2所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述多自由度机械臂（102）的末端安装有工业相机安装板（104），所述工业相机安装板（104）上安装有用于对零部件进行识别的工业相机（105）。


4.根据权利要求1所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述移动式工装平台（2）包括平台支架（202），所述平台支架（202）的顶部平行固定安装有第一工装安装板（203）、第二工装安装板（205）、第三工装安装板（207）、第四工装安装板（209）、第五工装安装板（211）和第六工装安装板（213），所述第一工装安装板（203）上设置有多个均布的用于放置组装完成之后的标准试验发动机的发动机工装（204），所述第二工装安装板（205）上设置有多个均布的用于放置喷管及喷管封盖组装件的喷管工装（206），所述第三工装安装板（207）上设置有多个均布的用于放置连接套的连接套工装（208），所述第四工装安装板（209）上设置有多个均布的用于放置发动机本体的本体工装（210），所述第五工装安装板（211）上设置有多个均布的用于放置垫圈的垫圈工装（212），所述第六工装安装板（213）上设置有多个均布的用于放置测压座的测压座工装（214）。


5.根据权利要求4所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述平台支架（202）的底部四角固定安装有支撑脚轮（218），位于平台支架（202）头部的底端对称设置有平台限位架（201），位于平台支架（202）尾部的顶端通过把手安装座（217）固定安装有把手（215）；所述垫圈工装（212）的顶部边缘加工有密封圈安装台阶（216）。


6.根据权利要求1所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述传输线体（3）包括传输机架（301），所述传输机架（301）的顶部平行安装有滑轨（311），所述滑轨（311）上通过滑块（320）支撑安装有托盘（305），所述托盘（305）的固定安装有两个立式中空卡盘（306），所述立式中空卡盘（306）的内部安装有用于夹紧待装配零部件的卡爪（307），所述传输机架（301）的底部四角固定安装有升降支脚结构；所述托盘（305）和传输机架（301）之间安装有用于驱动其沿着滑轨（311）滑动的直线驱动机构。


7.根据权利要求6所述一种标准试验发动机自动装配系统，其特征在于：所述升降支脚结构包括固定在传输机架（301）底部四角的支撑底板（315），所述支撑底板（315）上安装有升降螺杆（316），所述升降螺杆（316）与调节螺母（314）构成螺纹传动配合，所述升降螺杆（316）的底端固定安装有支撑脚板（313）；
直线驱动机构包括固定在传输机架（301）上的电机支撑板（317），所述电机支撑板（317）上固定安装有电机（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钦，王玮，邓安华，刘相鹏，龙翔源，张伟，廖健，鲁华丽，任磊，王宇，高磊，王琦，
申请(专利权)人：湖北三江航天江河化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42