一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统与装配方法技术方案

技术编号:35825610 阅读:43 留言:0更新日期:2022-12-03 13:52
本发明专利技术公开了一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统与装配方法,属于涡扇发动机核心机技术领域,该系统包括回转装置、机械臂测量装置以及数字化集成控制装置,回转装置的底部固定,顶部能够水平回转;机械臂测量装置底部固定,其机械臂的执行端设置有测量仪器,能够测量待组装的关键零部件、组装完成的关键组件以及核心机的关键尺寸,并将测量数据传输至数字化集成控制装置;数字化集成控制装置能够根据接收的测量数据自动判断待组装的关键零部件的关键尺寸、组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求,且数字化集成控制装置能够控制回转装置与机械臂测量装置运动。该系统提高了涡扇发动机核心机装配质量与装配效率。配质量与装配效率。配质量与装配效率。

【技术实现步骤摘要】
一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统与装配方法


[0001]本专利技术属于涡扇发动机核心机
,具体涉及一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统与装配方法。

技术介绍

[0002]涡扇发动机装配过程中,核心机是对涡扇发动机性能影响最大的环节,核心机以涡轮机匣为基础件,在此基础上进行高压涡轮导向管、火焰筒、压气机机匣、中介机匣、轴承、轴承套、低压轴、低压涡轮、风扇轮以及外部管路等零部件的安装。
[0003]目前涡扇发动机核心机装配全过程都依靠人工操作,在这个过程中,待组装的关键零部件的关键尺寸(如轴承的内径与外径)、组装完成的关键组件的关键尺寸(如涡轮机匣组件安装轴承处外圆环的圆跳动)以及装配完成的核心机的关键尺寸(如核心机的外轮廓)的测量都是由人工完成,并且测量结果的符合性也是由操作及检验人员进行人工判定,由于无法实现装配结果的在线测量、自动判断检测结果,致使涡扇发动机核心机装配过程质量波动大,限制了涡扇发动机核心机的装配质量及装配效率的提升。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术提供了一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,该系统通过机械臂测量装置对待装的关键零部件的关键尺寸、组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸进行自动化测量,并由数字化集成控制装置自动判断测量结果,提高了涡扇发动机核心机装配质量与装配效率。
[0005]一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,包括回转装置、机械臂测量装置以及数字化集成控制装置;
[0006]所述回转装置的底部固定,顶部能够水平回转;
[0007]所述机械臂测量装置底部固定,其机械臂的执行端设置有测量仪器,能够测量待组装的关键零部件、组装完成的关键组件以及核心机的关键尺寸,并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置;
[0008]所述数字化集成控制装置能够根据接收的所述测量数据自动判断待组装的关键零部件的关键尺寸、组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求,且所述数字化集成控制装置能够控制所述回转装置与所述机械臂测量装置运动。
[0009]进一步地,所述待组装的关键零部件包括轴承,所述轴承的关键尺寸包括轴承的内径与外径;
[0010]所述组装完成的关键组件包括涡轮机匣组件,所述涡轮机匣组件的关键尺寸包括涡轮机匣安装轴承处外圆环的圆跳动;
[0011]所述核心机的关键尺寸包括所述核心机的外轮廓。
[0012]进一步地,还包括六自由度并联调姿装置;
[0013]所述六自由度并联调姿装置的底部与所述回转装置的顶部固定连接;
[0014]所述数字化集成控制装置能够控制所述六自由度并联调姿装置姿态的调节。
[0015]进一步地,还包括转接装置;
[0016]所述转接装置与所述六自由度并联调姿装置的顶部可拆卸连接,且涡轮机匣能够固定安装于所述转接装置。
[0017]进一步地,所述转接装置为零点定位卡盘;
[0018]所述零点定位卡盘的一个端面设置有连接件,用于实现与所述六自由度并联调姿装置顶部的可拆卸连接,另一个端面设置有固定件,用于固定所述涡轮机匣。
[0019]进一步地,所述连接件为零点定位销。
[0020]进一步地,所述零点定位销与所述六自由度并联调姿装置的顶部通过气动连接头气压连接。
[0021]此外,本专利技术还提供了一种涡扇发动机核心机装配方法,该方法通过利用上述的装配系统,在核心机组装过程中进行自动化测量,并自动判断测量结果,能够高效且高质量地完成涡扇发动机核心机的装配。
[0022]一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,步骤为:
[0023]步骤一:将所述涡轮机匣固定到所述回转装置的顶部;
[0024]步骤二:所述机械臂测量装置通过测量仪器测量测量所述待组装的关键零部件的关键尺寸,并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置,并由所述数字化集成控制装置自动判断所述待组装的关键零部件的关键尺寸是否满足要求,若满足要求,则将所述待组装的关键零部件组装到所述涡轮机匣上,否则更换所述待组装的关键零部件,并对更换的所述待组装的关键零部件的关键尺寸进行重新测量,直至满足要求;
[0025]步骤三:所述机械臂测量装置通过测量仪器测量所述组装完成的关键组件的关键尺寸,并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置,并由所述数字化集成控制装置自动判断所述组装完成的关键组件的关键尺寸是否满足要求,若满足要求,则继续组装,直至核心机组装完成;否则,重新组装,直至满足要求。
[0026]进一步地,所述机械臂测量装置通过测量仪器测量所述组装完成的所述核心机的关键尺寸,并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置,并由所述数字化集成控制装置自动判断所述核心机的关键尺寸是否满足要求,若满足要求,则所述核心机能够交付使用,否则,对所述核心机进行修配,直至满足要求。
[0027]进一步地,所述数字化集成控制装置通过将接收的测量数据与其内部的预设值比较,自动判断所述待组装的关键零部件的关键尺寸、所述组装完成的关键零部件的关键尺寸以及所述核心机的关键尺寸是否在误差范围内,若在误差范围内则满足要求,否则,不满足要求。
[0028]有益效果:
[0029]1、本专利技术的人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其中的机械臂测量装置能够测量待组装的关键零部件、组装完成的关键组件以及核心机的关键尺寸,并将测量数据传输至数字化集成控制装置,并且数字化集成控制装置能够根据接收的测量数据,自动判断关键零部件的关键尺寸、组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求,自动化程度高、测量结果的稳定性高与测量精度也高,提升了涡扇发动机核心机高精度自动化装配程度,保证了涡扇发动机核心机装配质量的一致性,提升了装配效率。
[0030]2、本专利技术的人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,待组装的关键零部件包括轴承,轴承的关键尺寸包括轴承的内径与外径,组装完成的关键组件包括涡轮机匣组件,涡轮机匣组件的关键尺寸包括涡轮机匣安装轴承处外圆环的圆跳动,核心机的关键尺寸包括核心机的外轮廓,通过机械臂测量装置对这些关键尺寸的测量以及数字化集成控制装置对测量数据的自动判断能保证涡扇发动机核心机的装配质量与装配效率。
[0031]3、本专利技术的人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,六自由度并联调姿装置的底部与回转装置的顶部固定连接,且数字化集成控制装置能够控制六自由度并联调姿装置姿态的调节,这能够使涡轮机匣固定到六自由度并联调姿装置的顶部后还能再次调整姿态,更能保证涡轮机匣的轴线与电动回转台的轴线重合且均竖直向上,提高机械臂测量装置的测量精度,从而提高涡扇发动机涡轮机匣的装配质量。
[0032]4、本专利技术的人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,使用零点定位卡盘作为转接装置,节省了涡扇发动机核心机装配过程中重新找正零点的辅助时间,保证装配工作的连续性,提高了装配效率。
[0033]5、本专利技术的人机协同的涡扇发动机核心机装配方本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,包括回转装置、机械臂测量装置以及数字化集成控制装置;所述回转装置的底部固定,顶部能够水平回转;所述机械臂测量装置底部固定,其机械臂的执行端设置有测量仪器,能够测量待组装的关键零部件、组装完成的关键组件以及核心机的关键尺寸,并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置;所述数字化集成控制装置能够根据接收的所述测量数据自动判断待组装的关键零部件的关键尺寸、组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求,且所述数字化集成控制装置能够控制所述回转装置与所述机械臂测量装置运动。2.如权利要求1所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其特征在于,所述待组装的关键零部件包括轴承,所述轴承的关键尺寸包括轴承的内径与外径;所述组装完成的关键组件包括涡轮机匣组件,所述涡轮机匣组件的关键尺寸包括涡轮机匣安装轴承处外圆环的圆跳动;所述核心机的关键尺寸包括所述核心机的外轮廓。3.如权利要求1或2所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其特征在于,还包括六自由度并联调姿装置;所述六自由度并联调姿装置的底部与所述回转装置的顶部固定连接;所述数字化集成控制装置能够控制所述六自由度并联调姿装置姿态的调节。4.如权利要求3所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其特征在于,还包括转接装置;所述转接装置与所述六自由度并联调姿装置的顶部可拆卸连接,且涡轮机匣能够固定安装于所述转接装置。5.如权利要求4所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其特征在于,所述转接装置为零点定位卡盘;所述零点定位卡盘的一个端面设置有连接件,用于实现与所述六自由度并联调姿装置顶部的可拆卸连接,另一个端面设置有固定件,用于固定所述涡轮机匣。6.如权利要求5所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统,其特征在于,所述连接件为零点定位销。7.如权利要求6所述的一种人...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭昆李晨鹭周恺解漪妍张有瑞韩鲁阳
申请(专利权)人:北京动力机械研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1