本发明专利技术公开了一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置及方法，装置包括运动模块、调平模块以及活塞夹持模块；多型液压作动筒包括需要轴向装配在一起的活塞和套筒，其中：运动模块上安装有并联机器人，并联机器人用于夹持固定多型液压作动筒的套筒部分，并配合调平模块进行套筒的调平；运动模块用于在套筒调平后，驱动并联机器人带动套筒从初始位置到达夹持模块的正下方；调平模块位于初始位置的上方，包括能在竖直方向上移动的激光测距机构；活塞夹持模块位于调平模块的一侧，包括能在竖直方向上移动的夹持机构，用于夹持多型液压作动筒的活塞部分；当套筒移动至活塞夹持模块正下方后，驱动活塞部分下移以与套筒完成对接装配。接装配。接装配。
【技术实现步骤摘要】
一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置及方法
[0001]本专利技术涉及先进数字化装配制造与自动化领域，具体涉及一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置。
技术介绍
[0002]现代商用飞机的安全性、可靠性和经济性要求较高，作为一款可以投入航线运营的民用飞机须通过相关民航局的层层严格审定。民用飞控液压作动系统作为机、电、液、磁、力、控一体化的高度集成产品，是现代飞机核心系统之一，关乎飞机的安全性和舒适性，是适航当局重点审查的对象。为满足不同类型飞机和飞机不同部位的控制需求，其关键动力执行元件作动筒需要在高油压、高温差、低气压、强腐蚀介质等严苛工况下可靠服役。这对飞控液压作动部件装配精度以及装配质量的稳定性提出了更加严格的要求。
[0003]活塞与筒体装配是飞控液压作动部件装配至关重要的一步，装配件如图1所示，由活塞和筒体两部分装配而成，这一装配工序直接影响作动部件的可靠性和寿命。这一装配工序需要实现简活塞的快速精准定位，精确的控制活塞插入深度，同时需要保证活塞和筒体的装配同轴度，避免因为强制外力装配对装配件带来损伤。目前，活塞与筒体的装配大多通过两种方式，第一种为简单的人工直接装配，第二种为针对特定尺寸设计了自动装配设备进行装配。
[0004]而随着航空技术的不断发展，人工装配以及单一尺寸设备逐渐暴露出如下问题：
[0005]一、两个零件进行装配，人工装配效率较第，且需要工人较长时间手持零件进行装配，劳动强度大，难以持续工作；
[0006]二、活塞与筒体装配过程中难以固定，仅仅依靠工人外力装配，易对零件造成损伤，外力大小不好把控，以对零件带来损伤；
[0007]三、目前对活塞与筒体的装配体的需求较大，且尺寸不一，仅仅依靠人工作业会耗费大量财力物力，即便通过单一尺寸设备也无法满足多品种的需求；
[0008]四、目前装配过程中微小的装配非同轴度难以被发现，精度难以得到控制，对后续使用带来潜在危险。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是提供一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，用以对不同型号作动筒中所涉及的筒体和活塞进行柔性化准确装配。
[0010]为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，包括运动模块、调平模块以及活塞夹持模块；所述多型液压作动筒包括需要轴向装配在一起的活塞和套筒，其中：
[0012]所述运动模块上安装有并联机器人，并联机器人用于夹持固定所述多型液压作动筒的套筒部分，并配合所述调平模块进行所述套筒的调平；所述运动模块用于在套筒调平后，驱动并联机器人带动套筒从初始位置到达所述夹持模块的正下方；
[0013]所述调平模块位于初始位置的上方，包括能在竖直方向上移动的激光测距机构；
[0014]所述活塞夹持模块位于调平模块的一侧，包括能在竖直方向上移动的夹持机构，用于夹持多型液压作动筒的活塞部分；当套筒移动至活塞夹持模块正下方后，驱动活塞部分下移以与套筒完成对接装配。
[0015]进一步地，所述运动模块包括布设在柔性装夹装置底部的第一导轨，第一导轨上通过滑块安装水平板；水平板上安装有与第一导轨垂直的第二导轨，第二导轨上设置有底座，所述并联机器人安装在底座上；
[0016]所述底座由伺服电机和丝杠螺母进行驱动，以调节并联机器人在平面内的位置；在所述底座上安装有光栅尺，光栅尺与伺服电机构成闭环控制，以精确控制套筒移动至活塞夹持模块的正下方，与活塞保持同轴。
[0017]进一步地，所述并联机器人包括伸缩调节机构以及位于所述伸缩调节机构上部的安装台，通过伸缩调节机构调节所述安装台的水平角度；
[0018]位于安装台上设置有三角形环架，在环架的每个边上均设置有第一气动装置，第一气动装置的输出轴朝向环架内侧并安装有第一夹爪，通过多个第一夹爪实现对套筒的固定。
[0019]进一步地，所述调平模块包括冲压机一号，冲压机一号的输出轴朝下，垂直于水平面；所述激光测距机构包括在输出轴上布设的多个沿竖直方向的激光传感器，激光传感器的下方设置有全反射棱镜，并在激光传感器和全反射棱镜的外部设置有激光保护壳；激光保护壳上开设有用于透出激光的预留孔。
[0020]进一步地，所述全反射棱镜用于将激光传感器发出的激光转换成水平激光，待套筒在并联机器人上固定好之后，冲压机一号驱动激光传感器下移至套筒内，通过接收套筒内壁上不同位置反射激光并进行距离计算，来判定套筒是否调平。
[0021]进一步地，所述活塞夹持模块包括冲压机二号，其输出轴垂直向下；所述夹持机构包括安装在输出轴上通过第二气动装置驱动的第二夹爪，第二夹爪上用于和活塞接触的部分设置有柔性保护装置。
[0022]进一步地，所述柔性装夹装置还包括装置壳架，装置壳架上方有两个安装平台，分别用于安装所述调平模块和活塞夹持模块；壳架底部用于安装所述运动模块。
[0023]一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹方法，包括：
[0024]首先将端待装配的液压作动筒的活塞一端贴紧冲压机二号的下底面，启动第二气动装置带动第二夹爪夹紧活塞备用；
[0025]将液压作动筒的套筒放入并联机器人安装台上环架的中间部分，启动第一气动装置带动第一夹爪将套筒固定好备用；
[0026]打开调平模块中的多个激光传感器，启动冲压机一号带动激光传感器下移，移动至套筒的第一个预设测量位置时，停止运动；发射出的激光经过全反射棱镜折射以后，打在套筒的内壁上，通过接收反射回来的多道激光并用处理器进行判断，如果发现测量距离不同，则启动并联机器人，进行位姿调整至距离相等，完成调平第一步；然后冲压机一号带动激光传感器下移至套筒的第二、三个预设测量位置，重复上述调平过程，直到套筒的中心轴线与冲压机一号的中心轴线完成重合，完成套筒的调平；调平后，冲压机一号带动激光测距机构复位；
[0027]启动伺服电机，在伺服电机的带动下，带动底座以及套筒水平移动；光栅尺与伺服电机构成闭环控制，当套筒到达装配的指定位置时，套筒和活塞同轴；此时启动冲压机二号，活塞垂直向下运动，当活塞下表面接触至套筒上表面时，停止运动；第二气动装置放压，第二夹爪松弛，在冲压机二号的驱动下复位；然后将活塞与套筒拧紧，装配完成。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术特点：
[0029]本专利技术装置通过设计合适的套筒及活塞的定位找平机构，保证了活塞套筒装夹同轴度，避免了强制外力装配带来的微小损伤；同时设计了柔性装夹机构，解决了多尺寸活塞套筒自动装配的问题。该装置可以保证活塞组件装配符合工艺要求，并且通过线激光检测技术保证了装配的同轴度，从而保证了装配质量。
附图说明
[0030]图1为本专利技术装置的整体结构示意图；
[0031]图2为本专利技术一个实施例中液压作动筒的示意图；
[0032]图3为安装台部分的俯视结构示意图；
[0033]图4为本专利技术一个实施例中活塞安装在活塞夹持模块上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，其特征在于，包括运动模块、调平模块以及活塞夹持模块；所述液压作动筒包括需要轴向装配在一起的活塞和套筒(1)，其中：所述运动模块上安装有并联机器人(6)，并联机器人(6)用于夹持固定所述多型液压作动筒的套筒(1)部分，并配合所述调平模块进行所述套筒(1)的调平；所述运动模块用于在套筒(1)调平后，驱动并联机器人(6)带动套筒(1)从初始位置到达所述夹持模块的正下方；所述调平模块位于初始位置的上方，包括能在竖直方向上移动的激光测距机构(14)；所述活塞夹持模块位于调平模块的一侧，包括能在竖直方向上移动的夹持机构，用于夹持多型液压作动筒的活塞部分；当套筒(1)移动至活塞夹持模块正下方后，驱动活塞部分下移以与套筒(1)完成对接装配。2.根据权利要求1所述的用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，其特征在于，所述运动模块包括布设在柔性装夹装置底部的第一导轨(23)，第一导轨(23)上通过滑块(26)安装水平板(7)；水平板(7)上安装有与第一导轨(23)垂直的第二导轨，第二导轨上设置有底座(9)，所述并联机器人(6)安装在底座(9)上；所述底座(9)由伺服电机(8)和丝杠(22)螺母(25)进行驱动，以调节并联机器人(6)在平面内的位置；在所述底座(9)上安装有光栅尺(24)，光栅尺(24)与伺服电机(8)构成闭环控制，以精确控制套筒(1)移动至活塞夹持模块的正下方，与活塞保持同轴。3.根据权利要求1所述的用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，其特征在于，所述并联机器人(6)包括伸缩调节机构以及位于所述伸缩调节机构上部的安装台(5)，通过伸缩调节机构调节所述安装台(5)的水平角度；位于安装台(5)上设置有三角形环架(16)，在环架(16)的每个边上均设置有第一气动装置(15)，第一气动装置(15)的输出轴朝向环架(16)内侧并安装有第一夹爪(17)，通过多个第一夹爪(17)实现对套筒(1)的固定。4.根据权利要求1所述的用于多型液压作动筒自动装调的柔性装夹装置，其特征在于，所述调平模块包括冲压机一号(13)，冲压机一号(13)的输出轴朝下，垂直于水平面；所述激光测距机构(14)包括在输出轴上布设的多个沿竖直方向的激光传感器(19)，激光传感器(19)的下方设置有全反射棱镜(21)，并在激光传感器(19)和全反射棱镜(21)的外部设置有激光保护壳(20)；激光保护壳(20)上开设有用于透出激光的预留孔。5.根据权利要求1所述的用于多型液压作动筒自动装调的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，程浩宇，高尚德，邵明平，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：
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