本发明专利技术提供了一种涉及大型异形柔性太阳翼的总装任务领域的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，包括自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统、安全检测系统和控制系统，控制系统分别连接自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统以及安全监测系统；自动化涂胶子系统对基板打胶，泡沫粘贴子系统将泡沫板放置在打好胶的基板上，由人工取走工件并放入新工件，如此循环往复执行作业；安全检测系统将实时监测系统的运行状态，以规避潜在的安全风险。本发明专利技术通过独特的组合、精细的设计和高效的控制，实现了对太阳翼缓冲泡沫人工涂胶贴片的自动化；进一步提高了产品质量和生产效益，提升航天飞行器异形柔性太阳翼装配作业的效率和质量。
1、太阳翼是空间飞行器的主要动力来源，相比传统的刚性太阳翼，柔性太阳翼具有轻便、紧凑折叠与具有重复展收能力的特点。为了防止柔性太阳翼在折叠状态下发生太阳能电池晶片过压碎裂，在柔性基板的背侧粘贴缓冲泡沫是一种很好的解决方案。但是，从实际制造的角度来看，粘贴缓冲泡沫的装配工艺具有极大的挑战性与风险。这是因为当太阳翼尺寸较大时，在基板中心区域将超出人工涂胶作业所能覆盖的范围。其次，为了解决太阳能晶片的散热问题，每块晶片所在基板的背面不应覆盖泡沫，所以在基板上粘贴的泡沫并非一整块完整泡沫，而需要在对应晶片位置处挖空。此外，为了保证泡沫粘贴的牢固性，往往采用双组份胶。但双组份胶在固化后变硬的特性又给基板的柔性与内部应力带来了副作用，所以应当仅在泡沫接触涂抹胶水，同时胶水应尽可能的薄且具有厚度一致性。为了实现这一点，手工作业可采用如下工艺流程：使用纸带遮挡无胶区→刷胶→取下纸带→放置泡沫。整个过程是一个极其精细的作业，因为需要控制胶液因为人为疏忽而污染基板其他区域，需要控制泡沫片的飘动以实现一次性准确将泡沫落到目标位置，需要控制抓取泡沫的力度以防止将泡沫捏变形。但同时，整个过程应当尽可能快的完成，因为双组份胶通常会在15分钟左右完成初步的固化，作业速度太慢将会导致胶结强度不一致，从而影响胶结的牢固度和残余应力。最重要的是，由于胶水污染与固化的不可逆性，任何失误均可能造成基板或泡沫的装配效果或性能缺陷，甚至是报废。
r/>技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统。
2、根据本专利技术提供的一种用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，包括自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统、安全检测系统和控制系统，自动化涂胶子系统和泡沫粘贴子系统分别连接于安全监测系统内部，控制系统分别连接自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统以及安全监测系统；
3、自动化涂胶子系统对基板打胶，泡沫粘贴子系统将泡沫板放置打胶好的基板上，完成操作后，自动化涂胶子系统和泡沫粘贴子系统回归初始位置，由人工取走工件并放入新工件，进行循环往复作业，在工作过程中，通过安全检测系统和控制系统进行监测。
4、优选的，自动化涂胶子系统包括基板工作台、数控机械臂、点胶头校准装置、供胶装置、混胶装置、出胶装置以及基板平面度检测装置，数控机械臂和点胶头校准装置固定在基板工作台附近地面上，供胶装置、混胶装置、出胶装置以及基板平面度检测装置分别连接于机械臂上，且供胶装置连接混胶装置，混胶装置连接出胶装置；
5、优选的，供胶装置包括a组分料腔、b组分料腔、a剂活塞、b剂活塞以及物料推动机构，a剂活塞设在a组分料腔内的，b剂活塞设在b组分料腔内，物料推动机构同步驱动a剂活塞和b剂活塞；
6、物料推动机构控制a组分料腔和b组分料腔容积变动量，a组分料腔和b组分料腔通过物料推动机构控制出胶量。
7、优选的，混胶装置包括a组分输胶管、b组分输胶管、加热片、热敏电阻、三通转接头以及混胶管，加热片、热敏电阻、三通转接头以及混胶管分别贴附于a组分输胶管和b组分输胶管表面；
8、混胶管在每次暂停涂胶作业后应及时更换，a组分输胶管和b组分输胶管通过混胶管的更换避免固化的胶液堵塞。
9、优选的，出胶装置包括电磁阀和针阀机构，电磁阀控制针阀机构，针阀机构的针阀出胶口外侧设有顶针；
10、当顶针执行闭合运动时，针阀出胶口封闭；且在每次暂停涂胶作业后及时更换针阀机构。
11、优选的，在更换混合管和针阀机构后，数控机械臂将出胶装置的出胶口置于点胶头校准装置处，通过测量出胶口相对于基板工作台参考系原点的坐标，保证针头的垂直度和高度在更换前后保持一致。
12、优选的，点胶头校准装置包括对射型高精度激光距离传感器、垫高块以及台柱，台柱上设有垫高块，垫高块上设有呈十字布置的对射型高精度激光距离传感器；
13、顶针的安装高度通过对射型高精度激光距离传感器进行检测，顶针的安装垂直度通过不同测量高度的x和y轴方向上的测量距离数值确认。
14、优选的，泡沫粘贴子系统包括泡沫工作台、桁架机械手、泡沫拾取装置以及龙门架，龙门架上连接有桁架机械手，桁架机械手位于泡沫工作台上方，且桁架机械手适配连接泡沫拾取装置，泡沫工作台与基板工作台平行且对齐；
15、在打胶作业完成后，泡沫拾取装置开始通气，桁架机械手自动落位吸取泡沫板、并精确地放置在已经打好胶的基板上，随后泡沫拾取装置停气，且泡沫拾取装置对基板进行压紧，桁架机械手自动回到初始位置、准备进行下一轮的抓取和放置操作。
16、优选的，基板工作台和泡沫工作台上设有定位机构，通过定位机构的定位进行基板工装和泡沫片的放置。
17、优选的，安全监测系统包括安全护栏和光栅感应器，光栅感应器连接于安全护栏上，安全护栏环绕在基板工作台和泡沫工作台周围，且安全护栏与基板工作台和泡沫工作台的距离≥1m；
18、当光栅感应器检测到人员进入到工作区域时，系统暂停作业。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
20、(1)本专利技术通过独特的组合、精细的设计和高效的控制，实现了对太阳翼缓冲泡沫人工涂胶贴片的自动化；
21、(2)本专利技术通过精确可控的工艺参数设定，克服了人工作业的效率、稳定性、准确度问题，进一步提高了产品质量和生产效益，提升航天飞行器异形柔性太阳翼装配作业的效率和质量；
22、(3)本专利技术系统强调安全防护，采用了安全护栏、光栅及紧急停止装置等安全设计，有效避免了操作人员在工作期间可能出现的安全风险；
23、(4)本专利技术通过易用的触摸屏图形界面控制系统，操作人员可以轻松地对整个系统进行监控和调节。
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【技术保护点】
1.一种用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，包括自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统、安全检测系统和控制系统，所述自动化涂胶子系统和所述泡沫粘贴子系统分别连接于所述安全监测系统内部，所述控制系统分别连接所述自动化涂胶子系统、所述泡沫粘贴子系统以及所述安全监测系统；
2.根据权利要求1所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述自动化涂胶子系统包括基板工作台(10)、数控机械臂(30)、点胶头校准装置(40)、供胶装置(50)、混胶装置(60)、出胶装置(70)以及基板平面度检测装置(80)，所述数控机械臂(30)和所述点胶头校准装置(40)固定在所述基板工作台(10)附近地面上，所述供胶装置(50)、所述混胶装置(60)、所述出胶装置(70)以及所述基板平面度检测装置(80)分别连接于所述机械臂(30)上，且所述供胶装置(50)连接所述混胶装置(60)，所述混胶装置(60)连接所述出胶装置(70)。
3.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述供胶装置(50)包括A组分料腔、B组分料腔、A剂活塞、B剂活塞以及物料推动机构，所述A剂活塞设在所述A组分料腔内的，所述B剂活塞设在所述B组分料腔内，所述物料推动机构同步驱动所述A剂活塞和所述B剂活塞；
4.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述混胶装置(60)包括A组分输胶管、B组分输胶管、加热片、热敏电阻、三通转接头以及混胶管，所述加热片、所述热敏电阻、所述三通转接头以及所述混胶管分别贴附于所述A组分输胶管和所述B组分输胶管表面；
5.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述出胶装置(70)包括电磁阀和针阀机构，所述电磁阀控制所述针阀机构，所述针阀机构的针阀出胶口外侧设有顶针；
6.根据权利要求5所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，在更换所述混合管和所述针阀机构后，所述数控机械臂(30)将所述出胶装置(70)的出胶口置于所述点胶头校准装置(40)处，通过测量出胶口相对于所述基板工作台(10)参考系原点的坐标，保证针头的垂直度和高度在更换前后保持一致。
7.根据权利要求6所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述点胶头校准装置(40)包括对射型高精度激光距离传感器(41)、垫高块(42)以及台柱(43)，所述台柱(43)上设有所述垫高块(42)，所述垫高块(42)上设有呈十字布置的所述对射型高精度激光距离传感器(41)；
8.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述泡沫粘贴子系统包括泡沫工作台(20)、桁架机械手(90)、泡沫拾取装置(100)以及龙门架(110)，所述龙门架(110)上连接有所述桁架机械手(90)，所述桁架机械手(90)位于所述泡沫工作台(20)上方，且所述桁架机械手(90)适配连接所述所述泡沫拾取装置(100)，所述泡沫工作台(20)与所述基板工作台(10)平行且对齐；
9.根据权利要求8所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述基板工作台(10)和所述泡沫工作台(20)上设有定位机构，通过所述定位机构的定位进行基板工装和泡沫片的放置。
10.根据权利要求8所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述安全监测系统包括安全护栏(111)和光栅感应器(112)，所述光栅感应器(112)连接于所述安全护栏(111)上，所述安全护栏(111)环绕在所述基板工作台(10)和所述泡沫工作台(20)周围，且所述安全护栏(111)与所述基板工作台(10)和所述泡沫工作台(20)的距离≥1m；
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【技术特征摘要】
1.一种用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，包括自动化涂胶子系统、泡沫粘贴子系统、安全检测系统和控制系统，所述自动化涂胶子系统和所述泡沫粘贴子系统分别连接于所述安全监测系统内部，所述控制系统分别连接所述自动化涂胶子系统、所述泡沫粘贴子系统以及所述安全监测系统；
2.根据权利要求1所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述自动化涂胶子系统包括基板工作台(10)、数控机械臂(30)、点胶头校准装置(40)、供胶装置(50)、混胶装置(60)、出胶装置(70)以及基板平面度检测装置(80)，所述数控机械臂(30)和所述点胶头校准装置(40)固定在所述基板工作台(10)附近地面上，所述供胶装置(50)、所述混胶装置(60)、所述出胶装置(70)以及所述基板平面度检测装置(80)分别连接于所述机械臂(30)上，且所述供胶装置(50)连接所述混胶装置(60)，所述混胶装置(60)连接所述出胶装置(70)。
3.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述供胶装置(50)包括a组分料腔、b组分料腔、a剂活塞、b剂活塞以及物料推动机构，所述a剂活塞设在所述a组分料腔内的，所述b剂活塞设在所述b组分料腔内，所述物料推动机构同步驱动所述a剂活塞和所述b剂活塞；
4.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述混胶装置(60)包括a组分输胶管、b组分输胶管、加热片、热敏电阻、三通转接头以及混胶管，所述加热片、所述热敏电阻、所述三通转接头以及所述混胶管分别贴附于所述a组分输胶管和所述b组分输胶管表面；
5.根据权利要求2所述的用于柔性基板异形缓冲泡沫粘贴的自动化装配系统，其特征在于，所述出胶装置(70)包括电磁阀和针阀机构，所述电磁阀控制所述针阀机构，所述针阀机构的针阀出胶口外侧设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪孝慈，韩维光，余爱武，张小伟，孙佳仪，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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