【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动装配，具体地说是一种面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备。
技术介绍
1、大型结构件的装配与检测是影响最终产品质量的重要环节，并且装配基准面是产品零部件安装的起点，对于运载火箭发动机等产品的大型结构件产品而言，装配基准面与其轴线处于垂直状态时一般称为零位，各零部件在装配基准面处于零位状态下依次进行装配和修配，因此装配基准面零位的调整与高精度测量对保证产品装配质量和产品一致性具有重要意义。
2、传统的运载火箭发动机等大型结构件装配基准面调整测量方法是首先由人工按经验调整装配基准面至与轴线初步垂直状态，然后采用激光跟踪仪等大尺度测量仪器依次手动测量轴线与装配基准面的空间姿态，再计算得到装配基准面与轴线的角度偏差，若不满足装配工艺要求则需要再次调整测量，此种类似逼近法的调整测量方式过程繁琐、效率低，并且对作业人员的技能水平要求高，通常需要多次反复调整测量才能达到合格状态，此外由于产品尺寸较大，调整及测量过程需要作业人员登高进行精细作业，存在安全风险，因此目前亟需一种自动化装备进行上述产品装配基准面的自动调整测量以提高整体装配效率，并减小人为作业的不确定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，能够保证测量时大型结构件的产品定位精度，并且提高了测量效率、精度和自动化水平。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备
4、所述调整设备包括床身基座、床身框架和升降驱动机构，其中床身框架设于床身基座上端，床身框架靠近辊道输送线一侧设有安装基板，升降驱动机构设于所述安装基板上，升降调节座一端与所述安装基板滑动连接并通过所述升降驱动机构驱动升降，所述升降调节座上设有第一吊环，所述床身框架上端设有配重导向组件，所述床身框架内部设有配重块组件，并且所述配重块组件上设有第二吊环，钢丝绳一端与对应的第一吊环连接，另一端绕过对应的配重导向组件后伸入至床身框架内并与对应的第二吊环连接。
5、所述配重导向组件包括安装基板、固定立板和导向轮，其中安装基板固设于床身框架上端，安装基板上设有两个固定立板，导向轮设于两个固定立板之间，并且所述导向轮的轮轴两端分别安装于对应的固定立板上，钢丝绳依次绕过各个导向轮后伸入至床身框架内。
6、所述配重块组件包括底板、导向轴、配重容器和配重块，其中所述底板固设于床身框架内，所述底板两端设有导向轴支座，并且两个导向轴分别垂直安装于对应的导向轴支座中，配重容器设于两个导向轴之间，并且所述配重容器两侧设有导向限位滑块，所述导向限位滑块上设有凹槽与对应侧的导向轴配合，所述配重容器上侧设有第二吊环，配重块层叠设于配重容器中，并且配重容器两侧设有将各层配重块依次连接的配重连接条，所述底板上设有缓冲器。
7、所述旋转盘边缘由内到外依次设有定心标尺和外环部，其中各个定心标尺沿着圆周方向布置，所述外环部上侧沿着圆周方向设有多个站位角向标识，所述外环部外壁上设有分别与各个站位角向标识对应的标识线，所述角向定位指示块位于所述外环部上侧的部分设有基准轴零点刻度线，所述外环部上设有用于锁定旋转盘位置的锁定顶杆；
8、所述大型结构件产品置于旋转盘上通过所述角向定位指示块限位，并且所述大型结构件产品下端边缘置于各个定心标尺上，所述大型结构件产品下端设有基准轴，并且所述基准轴位置与角向定位指示块位置对应，所述大型结构件产品根据各个定心标尺的刻度读数确定微调偏移量并调节至与旋转盘中心一致的位置，然后根据基准轴中心线与基准轴零点刻度线上对应的刻度值确定角度偏差值，各个站位角向标识与各个站位单元一一对应，并且所述大型结构件产品转运至对应的站位单元后，所述旋转盘旋转以使与该站位单元对应的站位角向标识转动至与基座上的定位零点刻度线相对应的位置，并且与该站位角向标识对应的标识线转动至与定位零点刻度线上与角度偏差值相对应的刻度线位置。
9、所述旋转盘下侧通过回转支撑轴承与基座转动连接，其中所述回转支撑轴承的轴承外圈与基座固连，所述回转支撑轴承的轴承内圈与旋转盘固连，另外所述旋转盘下侧沿着圆周方向设有多个轴承座，并且所述轴承座上设有滚轮轴承。
10、所述定位固定组件包括挡块、滑动块、滑道基座和固定座，其中固定座固设于所述基座上，滑道基座固设于所述固定座上，所述滑道基座两侧设有立板，并且所述滑动块设于两个立板之间，所述滑动块两侧设有滑动槽，所述立板上设有导向螺钉，并且所述导向螺钉插入滑动块上对应侧的滑动槽中，挡块设于所述滑动块前端，所述滑动块后侧设有楔形尾挡，所述滑道基座尾部设有斜面槽口，任一侧立板上设有肘夹，所述滑动块前移到位后，所述楔形尾挡插入所述斜面槽口中，并且所述滑动块通过所述肘夹夹紧。
11、所述双目视觉系统包括固定柱、电缸和双目视觉定位装置，其中电缸设于所述固定柱，双目视觉定位装置中部设于所述电缸上并通过所述电缸驱动升降。
12、所述机器人扫描测量系统包括六轴机器人、连接臂和扫描测量头，其中六轴机器人下端安装于一个机器人底座上，六轴机器人自由末端通过快换接头与连接臂后端连接，所述连接臂前端与扫描测量头连接，另外所述扫描测量头设于一个防护罩中，所述防护罩上端固装于所述连接臂上，所述连接臂前端还设有防碰撞传感器；
13、所述辊道输送线一侧设有校准棒固定机构，所述校准棒固定机构包括安装固定柱、移动架和校准棒，其中所述安装固定柱顶端设有定位支撑板，并且所述定位支撑板呈拨叉型，所述移动架嵌装于所述定位支撑板中，所述移动架上端设有与所述六轴机器人自由末端对接的工具侧快换接头，所述移动架下方设有固定校准棒的抱夹，所述固定柱上端的横杆部分两端设有辅助支撑校准棒的支撑限位板。
14、所述调整设备一侧设有全局坐标系参照基准，所述全局坐标系参照基准包括固定立柱，所述固定立柱上设有竖直靶板，所述竖直靶板上设有多个水平靶板，所述竖直靶板和水平靶板上均设有坐标系靶点。
15、本专利技术的优点与积极效果为：
【技术保护点】
1.一种面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：包括调整设备(2)、辊道输送线(4)、转运托盘(5)、双目视觉系统(6)和机器人扫描测量系统(7)，其中调整设备(2)设于辊道输送线(4)一侧，双目视觉系统(6)和机器人扫描测量系统(7)设于辊道输送线(4)另一侧，转运托盘(5)通过辊道输送线(4)传输，大型结构件产品(3)下端置于所述转运托盘(5)上；所述调整设备(2)包括升降调节座(25)，并且所述升降调节座(25)上设有多个压头组件(26)，所述压头组件(26)包括伺服电动缸(261)，所述伺服电动缸(261)动力轴端设有压力传感器(262)，所述压力传感器(262)下端设有压头(263)，所述压力传感器(262)一侧设有连接杆(264)，并且所述连接杆(264)上设有靶板(266)；所述转运托盘(5)包括基座(501)、旋转盘(502)和定位固定组件(504)，其中所述旋转盘(502)转动设于所述基座(501)上，并且所述旋转盘(502)边缘设有角向定位指示块(505)、锁定顶杆(508)和站位角向标识(509)，所述角向定位指示块(505)上设有基准轴零
2.根据权利要求1所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述调整设备(2)包括床身基座(21)、床身框架(22)和升降驱动机构(24)，其中床身框架(22)设于床身基座(21)上端，床身框架(22)靠近辊道输送线(4)一侧设有安装基板(23)，升降驱动机构(24)设于所述安装基板(23)上，升降调节座(25)一端与所述安装基板(23)滑动连接并通过所述升降驱动机构(24)驱动升降，所述升降调节座(25)上设有第一吊环(251)，所述床身框架(22)上端设有配重导向组件(28)，所述床身框架(22)内部设有配重块组件(27)，并且所述配重块组件(27)上设有第二吊环(278)，钢丝绳(284)一端与对应的第一吊环(251)连接，另一端绕过对应的配重导向组件(28)后伸入至床身框架(22)内并与对应的第二吊环(278)连接。
3.根据权利要求2所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述配重导向组件(28)包括安装基板(281)、固定立板(282)和导向轮(285)，其中安装基板(281)固设于床身框架(22)上端，安装基板(281)上设有两个固定立板(282)，导向轮(285)设于两个固定立板(282)之间，并且所述导向轮(285)的轮轴(283)两端分别安装于对应的固定立板(282)上，钢丝绳(284)依次绕过各个导向轮(285)后伸入至床身框架(22)内。
4.根据权利要求2所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述配重块组件(27)包括底板(271)、导向轴(273)、配重容器(275)和配重块(279)，其中所述底板(271)固设于床身框架(22)内，所述底板(271)两端设有导向轴支座(272)，并且两个导向轴(273)分别垂直安装于对应的导向轴支座(272)中，配重容器(275)设于两个导向轴(273)之间，并且所述配重容器(275)两侧设有导向限位滑块(274)，所述导向限位滑块(274)上设有凹槽与对应侧的导向轴(273)配合，所述配重容器(275)上侧设有第二吊环(278)，配重块(279)层叠设于配重容器(275)中，并且配重容器(275)两侧设有将各层配重块(279)依次连接的配重连接条(276)，所述底板(271)上设有缓冲器(277)。
5.根据权利要求1所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述旋转盘(502)边缘由内到外依次设有定心标尺(5021)和外环部(5022)，其中各个定心标尺(5021)沿着圆周方向布置，所述外环部(5022)上侧沿着圆周方向设有多个站位角向标识(509)，所述外环部(5022)外壁上设有分别与各个站位角向标识(509)对应的标识线(50221)，所述角向定位指示块(505)位于所述外环部(5022)上侧的部分设有基准轴零点刻度线(5051)，所述外环部(5022)上设有用于锁定旋转盘(502)位置的锁定顶杆(508)；
6.根据权利要求1所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述旋转盘(502)下侧通过回转支撑轴承(506)与基座(501)转动连接，...
【技术特征摘要】
1.一种面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：包括调整设备(2)、辊道输送线(4)、转运托盘(5)、双目视觉系统(6)和机器人扫描测量系统(7)，其中调整设备(2)设于辊道输送线(4)一侧，双目视觉系统(6)和机器人扫描测量系统(7)设于辊道输送线(4)另一侧，转运托盘(5)通过辊道输送线(4)传输，大型结构件产品(3)下端置于所述转运托盘(5)上；所述调整设备(2)包括升降调节座(25)，并且所述升降调节座(25)上设有多个压头组件(26)，所述压头组件(26)包括伺服电动缸(261)，所述伺服电动缸(261)动力轴端设有压力传感器(262)，所述压力传感器(262)下端设有压头(263)，所述压力传感器(262)一侧设有连接杆(264)，并且所述连接杆(264)上设有靶板(266)；所述转运托盘(5)包括基座(501)、旋转盘(502)和定位固定组件(504)，其中所述旋转盘(502)转动设于所述基座(501)上，并且所述旋转盘(502)边缘设有角向定位指示块(505)、锁定顶杆(508)和站位角向标识(509)，所述角向定位指示块(505)上设有基准轴零点刻度线(5051)，所述基座(501)上位于所述旋转盘(502)外侧的部分设有定位零点刻度线(5011)和定位固定组件(504)，所述辊道输送线(4)上设有光电传感器(405)，所述旋转盘(502)外壁上设有与所述光电传感器(405)配合的反射板(503)。
2.根据权利要求1所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述调整设备(2)包括床身基座(21)、床身框架(22)和升降驱动机构(24)，其中床身框架(22)设于床身基座(21)上端，床身框架(22)靠近辊道输送线(4)一侧设有安装基板(23)，升降驱动机构(24)设于所述安装基板(23)上，升降调节座(25)一端与所述安装基板(23)滑动连接并通过所述升降驱动机构(24)驱动升降，所述升降调节座(25)上设有第一吊环(251)，所述床身框架(22)上端设有配重导向组件(28)，所述床身框架(22)内部设有配重块组件(27)，并且所述配重块组件(27)上设有第二吊环(278)，钢丝绳(284)一端与对应的第一吊环(251)连接，另一端绕过对应的配重导向组件(28)后伸入至床身框架(22)内并与对应的第二吊环(278)连接。
3.根据权利要求2所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述配重导向组件(28)包括安装基板(281)、固定立板(282)和导向轮(285)，其中安装基板(281)固设于床身框架(22)上端，安装基板(281)上设有两个固定立板(282)，导向轮(285)设于两个固定立板(282)之间，并且所述导向轮(285)的轮轴(283)两端分别安装于对应的固定立板(282)上，钢丝绳(284)依次绕过各个导向轮(285)后伸入至床身框架(22)内。
4.根据权利要求2所述的面向大型结构件装配基准面的自动调整与测量装备，其特征在于：所述配重块组件(27)包括底板(271)、导向轴(273)、配重容器(275)和配重块(279)，其中所述底板(271)固设于床身框架(22)内，所述底板(271)两端设有导向轴支座(272)，并且两个导向轴(273)分别垂直安装于对应的导向轴支座(272)中，配重容器(275)设于两个导向轴(273)之间，并且所述配重容器(275)两侧设有导向限位滑块(274)，所述导向限位滑块(274)上设有凹槽与对应侧的导向轴(273)配合，所述配重容器(275)上侧设有第二吊环(278)，配重块(279)层叠设于配重容器(275)中，并且配重容器(275)两侧设有将各层配重块(279)依次连接的配重连...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜劲松，鲁伯林，常凯，谭广超，郭锐，杨旭，刘博，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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