CN109968026A - Lng船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统及方法，装配系统包括底座以及分别设置在底座上的X向定位校正机构、Y向定位校正机构、木质夹板校正机构；装配时，利用X向定位校正机构、Y向定位校正机构对聚氨酯绝缘箱的X向、Y向进行定位校正，利用木质夹板校正机构对木质夹板进行压紧。与现有技术相比，本发明能够对多种模式的NO.96 L03/L03+系列的增强型聚氨酯标准绝缘箱的箱体装配精度进行控制，满足不同生产条件下的装配精度要求，操作简便，产品质量一致性好。

Description

LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统及方法

技术领域

本发明属于液化天然气船技术领域，涉及一种LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统及方法。

背景技术

绝缘箱是保证大型液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)船的液货围护系统中液货舱内处于-163℃的超低温度的重要组成部分，增强型聚氨酯标准绝缘箱由硬质聚氨酯泡沫板与胶合板等部件经胶接装配、压合后组成，是薄膜型LNG船围护系统中的核心零部件。NO.96围护系统中，增强型聚氨酯标准绝缘箱包括L03、L03+等形式，一艘NO.96围护系统的薄膜型LNG船，需求20000只NO.96L03+系列的增强型聚氨酯标准绝缘箱；增强型聚氨酯标准绝缘箱具有高度标准化、高度车间预制化、工序复杂、制造精度高等特点。提高增强型聚氨酯标准绝缘箱的生产效率、控制制造精度，是建造LNG船的关键。

聚氨酯标准绝缘箱的特点是箱体由不同层的胶合板均与聚氨酯胶接装配而成，并经过一定压力和时间的压合过程、以及无压力条件下的时效固化等过程。韩国HankukCarbon、Dongsung Finetec、Kangrim Insulation以及英国Cannon Viking等公司在制造NO.96L03+系列的增强型聚氨酯标准绝缘箱时，制造方法为：胶合板或聚氨酯泡沫板经自动涂胶后，人工或半自动吊具逐层叠加码放到相应的装配台上进行装配，特别是在装配后对箱体外形尺寸的控制上，大多都是采用手工校正的方式。

这种NO.96L03+系列的增强型聚氨酯标准绝缘箱的制造方法存在以下不足：

(1)装配制造精度难以有效控制，例如：采用人工或半自动吊具逐层叠加码放涂胶后的胶合板或聚氨酯泡沫板，难免出现各层之间的错边等现象，一旦出现错边现象，大多靠手工或借助简单模具进行修正，生产效率较低。

(2)手工装配木质夹板，质量稳定性较差。对于NO.96L03/L03+系列绝缘箱特有的木质夹板(Cleat)的四个面均需通过胶合与聚氨酯和胶合板连接，其装配均为手工操作，且涂胶后的固定也大多采用橡胶带人工紧固的方法，以手工锤击木质夹板后再进行后续的时效固化，造成夹板受力不均匀，连接强度和装配精度不达标。

(3)工艺过程缺乏灵活性。由于木质夹板的装配和紧固均在装配工位由人工操作完成，该方法除质量稳定性差外，还会由于人工操作的偶发因素扰乱整个生产系统的整体节拍，造成待装配的部件在流水线上的积压，严重影响生产效率。

因此，有必要重新设计一种满足聚氨酯绝缘箱技术特点和技术要求、提高生产效率和产品制造精度的专用设备，确保生产过程稳定可控。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，该系统包括底座以及分别设置在底座上的X向定位校正机构、Y向定位校正机构、木质夹板校正机构。沿聚氨酯绝缘箱的移动方向共设有一对X向定位校正机构，X向定位校正机构为升降式X向定位校正机构。木质夹板校正机构为翻转式木质夹板校正机构。

进一步地，所述的聚氨酯绝缘箱为L03型绝缘箱或L03+型绝缘箱，所述的L03型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板、底层聚氨酯板、中间层胶合板、顶层聚氨酯板、顶层胶合板以及四个分别设置在底层聚氨酯板四角处的木质夹板，所述的L03+型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板、底层聚氨酯板、顶层胶合板以及四个分别设置在底层聚氨酯板四角处的木质夹板。

进一步地，所述的X向定位校正机构包括一对并列设置在底座上的升降导向件、沿竖直方向移动设置在升降导向件上的升降板、设置在升降板上的X向定位校正组件以及与升降板传动连接的升降驱动件。升降驱动件带动升降板沿升降导向件上下运动，调节X向定位校正组件的高度。

进一步地，所述的X向定位校正组件包括设置在升降板一侧的X向驱动件、位于升降板另一侧并与X向驱动件传动连接的X向定位块安装板以及设置在X向定位块安装板上的X向定位块组。X向驱动件带动X向定位块安装板沿X向运动，调节X向定位块组的位置。

X向定位块组包括由上而下依次设置在X向定位块安装板侧面的X向上部定位块、X向中部定位块、X向下部定位块。升降板上还设有与X向定位块安装板相适配的X向导向件。导向件可以为直线导轨、直线轴承或其他线性导向部件；驱动件可以为气缸、伺服电机、步进电机、普通电机或液压油缸。

进一步地，所述的Y向定位校正机构包括设置在底座上的Y向气缸安装板、设置在Y向气缸安装板上Y向气缸、与Y向气缸的活塞杆传动连接的Y向定位校正臂以及设置在Y向定位校正臂侧面的Y向定位块组。Y向气缸带动Y向定位校正臂沿Y向运动，调节Y向定位块组的位置。

Y向气缸安装板上还设有与Y向定位校正臂相适配的Y向导向件。Y向定位块组包括由上而下依次设置在Y向定位校正臂侧面的Y向上部定位块、Y向中部定位块、Y向下部定位块。

进一步地，所述的木质夹板校正机构包括一对并列设置在底座上的连杆导向件安装板、一对分别设置在两连杆导向件安装板上的连杆导向件、一对分别滑动设置在两连杆导向件上的连杆、设置在两连杆之间的连杆驱动气缸以及设置在连杆导向件安装板上并与连杆导向件安装板铰接的翻转组件，所述的连杆的一端与连杆驱动气缸传动连接，另一端与翻转组件传动连接，所述的翻转组件的顶部设有木质夹板校正块。连杆驱动气缸的活塞杆伸缩，带动连杆沿连杆导向件运动，进而带动翻转组件绕其与连杆导向件安装板铰接处摆动，使木质夹板校正块的一个侧面压在木质夹板的一个侧面上。

进一步地，所述的翻转组件包括设置在连杆导向件安装板上并与连杆导向件安装板铰接的连接板、设置在连接板上的翻转驱动气缸以及与连接板的顶部铰接并与翻转驱动气缸传动连接的木质夹板校正块安装板，所述的木质夹板校正块设置在木质夹板校正块安装板上。翻转驱动气缸的活塞杆伸缩，带动木质夹板校正块安装板绕其与连接板铰接处摆动，使木质夹板校正块的另一个侧面压在木质夹板的另一个侧面上，进而实现对木质夹板相垂直的两个侧面进行压紧。

进一步地，所述的连接板的摆动平面与木质夹板校正块安装板的摆动平面相垂直。实现对木质夹板相垂直的两个侧面进行压紧。

基于所述系统的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配方法，该方法分别利用X向定位校正机构、Y向定位校正机构对聚氨酯绝缘箱的X向、Y向进行定位校正，利用木质夹板校正机构对木质夹板进行压紧。当绝缘箱的所有部件装配完成后，本装配系统分别从X向和Y向同时动作，对绝缘箱进行整体校正。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)能够对多种模式的NO.96L03/L03+系列的增强型聚氨酯标准绝缘箱的箱体装配精度进行控制，满足不同生产条件下的装配精度要求，操作简便，产品质量一致性好；

2)X向定位校正机构具有升降功能，木质夹板校正机构具有翻转功能，当进行绝缘箱各部件装配或部件输送时，X向定位校正机构向下缩回，不影响物料输送或装配作业；当进行绝缘箱木质夹板的校正时，木质夹板校正机构带动木质夹板校正块翻转到位，对木质夹板进行压紧。

附图说明

图1为L03型绝缘箱(K1)的三维分解结构示意图；

图2为L03+型绝缘箱(K2、K5)的三维分解结构示意图；

图3为控制系统的整体结构示意图；

图4为X向定位校正机构的结构示意图；

图5为X向定位校正机构在工作时的结构示意图；

图6为Y向定位校正机构的结构示意图；

图7为木质夹板校正机构的结构示意图；

图中标记说明：

1—底座、2—X向定位校正机构、3—Y向定位校正机构、4—木质夹板校正机构、5—底层胶合板、6—底层聚氨酯板、7—中间层胶合板、8—顶层聚氨酯板、9—顶层胶合板、10—木质夹板、11—升降导向件、12—升降板、13—升降驱动件、14—X向驱动件、15—X向定位块安装板、16—X向上部定位块、17—X向中部定位块、18—X向下部定位块、19—Y向气缸安装板、20—Y向气缸、21—Y向定位校正臂、22—Y向定位块组、23—连杆导向件安装板、24—连杆导向件、25—连杆、26—连杆驱动气缸、27—木质夹板校正块、28—连接板、29—翻转驱动气缸、30—木质夹板校正块安装板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

L03、L03+等形式增强型聚氨酯绝缘箱由多个聚氨酯板、胶合板和木质夹板等多个部件经涂胶装配组成；本实施例克服现有技术在装配质量控制方法上的不足，设计出一种适用于多型号的L03、L03+等形式LNG增强型聚氨酯标准绝缘箱的箱体装配精度的控制系统及方法，利用自动化设备高效率的优点，对涂胶后的胶合板、聚氨酯板以及木质夹板等关键部件的最终装配尺寸精度和胶接可靠性进行整体校正。

由物料输送机构将前道工序已装配的部分绝缘箱部件送进本装配系统中，之后在由物料输送机构将校正后的绝缘箱送出，其中：

对于K2或K5箱型，输送线的进料可以为已涂胶后的1号板(底层胶合板)，也可以是在前道工序已经预装的1号板(底层胶合板)+2号板(底层聚氨酯板)，也可以在前道工序已经预装的1号板(底层胶合板)+2号板(底层聚氨酯板)+木质夹板+张紧器，还可以是在前道工序已经预装的1号板(底层胶合板)+2号板(底层聚氨酯板)+夹板+张紧器+3号板(顶层胶合板)；

对于K1箱型，输送线的进料除上述与K2或K5箱型类似的送进情况以外，还可以是在前道工序已经预装的1号板(底层胶合板)+2号板(底层聚氨酯板)+木质夹板+张紧器+3号板(中间层胶合板)+4号板(顶层聚氨酯板)，还可以是在前道工序已经预装的1号板(底层胶合板)+2号板(底层聚氨酯板)+木质夹板+张紧器+3号板(中间层胶合板)+4号板(顶层聚氨酯板)+5号板(顶层胶合板)；

物料输送机构可采用链条输送、板链输送、辊道或滚筒输送。

X向定位校正机构：

沿输送方向分别设置两套X向定位校正机构，其中前端的X向定位校正机构既能实现输送线送进的物料沿输送方向(X方向)的挡停和预定位，又能实现装配后绝缘箱的X方向尺寸定位和尺寸校正，后端的X向定位校正机构用于输送线送进的物料的预定位，以及装配后绝缘箱的X方向尺寸定位和尺寸校正；

X方向与L03、L03+等形式LNG增强型聚氨酯标准绝缘箱的最终产品的长度方向的尺寸(1182mm)对应。

Y向定位校正机构：

沿输送方向设置两套Y向定位校正机构，用于输送线送进的物料垂直于输送方向(Y方向)的挡停和预定位，以及装配后绝缘箱的Y方向尺寸定位和尺寸校正；

Y方向与L03、L03+等形式LNG增强型聚氨酯标准绝缘箱的最终产品的宽度方向的尺寸(990mm)对应。

当Y向定位校正机构动作到达限位位置时，Y向定位块组的Y向上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，Y向中部定位块与2号板贴合，Y向下部定位块与1号板和2号板贴合。

木质夹板校正机构：

沿输送方向设置两套木质夹板校正机构，用于4个木质夹板在整个绝缘箱上装配后的整体压紧和校正；

木质夹板校正机构可采用弹性浮动方式，降低对木质夹板装配的精度要求，当木质夹板的装配位置有偏差时，弹性浮动结构仍可确保校正驱动件对木质夹板压紧力的均衡。

控制系统可适用于多种模式的装配过程，装配模式包括：

(1)人工装配模式(模式1)：在控制系统上，人工完成聚氨酯绝缘箱所需的胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的装配，再由本装配系统进行整体校正；

(2)箱体整体预装后的自动校正模式(模式2)：在前道工序完成聚氨酯绝缘箱所需的胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的预装后，经自动输送装置送进到本装配系统上，再由本装配系统进行整体校正；前道工序的胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的预装，可以为人工操作，也可以为由机械手完成；

(3)部分部件分工序预装后的自动装配及校正模式(模式3)：在前道工序预装完成的部分绝缘箱部件，经自动输送装置送进到本装配系统上，在本装配系统上完成其余绝缘箱部件的自动装配后，再由本装配系统进行整体校正；

(4)自动装配及校正模式(模式4)：在本装配系统上，由自动装置完成聚氨酯绝缘箱所需的胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的装配，再由本装配系统进行整体校正；

针对模式1、模式2、模式3和模式4，装配或预装前，均需按照工艺要求，对聚氨酯板、胶合板和夹板的表面进行清扫后，再按照工艺规定的涂胶量在涂胶位置进行自动涂胶、手工涂胶或补胶，然后再将各部件按照装配顺序，预装或装配到相应位置；

针对模式1，人工装配可以采用半自动吊具逐层叠加码放到相应装配位置上；

针对模式2、模式3和模式4，装配装置和方法包括：

用于胶合板、聚氨酯板预装或自动装配的机械手可以是线性多维形式，也可以是多轴工业机器人，或者上述线性多维、多轴工业机器人的组合使用；

木质夹板的自动装配，其机械手为多轴工业机器人；木质夹板用的抓手从夹板送进装置上取出夹板，夹板用的抓手为可以为单抓手形式，也可以采用双抓手结构，每个抓手配置独立的真空吸附装置，每套真空吸附装置上设置真空度传感器，确保从夹板送进装置的取料位置每次吸取一个夹板，并对移动过程中出现的夹板掉落情况给出报警；

张紧器的自动装配由工业机器人完成，工业机器人带动张紧器装配抓手，从张紧器托盘上抓取张紧器，按照设定轨迹到达张紧器安装位置，张紧器装配抓手放开，张紧器与夹板可靠贴合；

按照装配过程的4种模式，以K1箱型为例，具体实施方法如下：

1)模式1：在模式1情况下，人工完成聚氨酯绝缘箱所需所有胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的装配；在模式1情况下，绝缘箱的张紧器可以为单层张紧器，也可以为底层和顶层两套张紧器；

当采用单层张紧器时，其实施步骤如下：

步骤1，在本装配系统上，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，由X向下部定位块和Y向下部定位块形成人工装配的1号板的初始定位位置；

步骤2，人工将涂胶后的1号板放置在由X向下部定位块和Y向下部定位块形成的初始定位位置上；X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，人工再将涂胶后的2号板放置在1号板上的对应位置上；

步骤3，人工在已装配的1号板和2号板的木质夹板装配位置按工艺要求进行涂胶；

步骤4，人工将涂胶后的夹板装配到2号板的对应位置；

步骤5，人工将涂胶后的3号板放置在2号板上；

步骤6，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，夹持已经装配的1号板、2号板和3号板，由X向上部定位块和Y向上部定位块形成人工装配的4号板的初始定位位置；

步骤7，人工将涂胶后的4号板放置在由X向上部定位块和Y向上部定位块形成的4号板初始定位位置上；X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，人工再将涂胶后的5号板放置在4号板的对应位置上；

步骤8，人工套入单层张紧器，此时单层张紧器与4个夹板可靠贴合，并对1号板、3号板和5号板都起到限位作用；

步骤9，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤10，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面；

步骤11，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤12，人工在本装配系统上对装配后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱送出到后续的覆膜工位；

当采用双层张紧器时，其实施步骤如下：

步骤1，在本装配系统上，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，由X向下部定位块和Y向下部定位块形成人工装配的1号板的初始定位位置；

步骤2，人工将涂胶后的1号板放置在由X向下部定位块和Y向下部定位块形成的初始定位位置上；X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，人工再将涂胶后的2号板放置在1号板上的对应位置上；

步骤3，人工在已装配的1号板和2号板的木质夹板装配位置按工艺要求进行涂胶；

步骤4，人工将涂胶后的夹板装配到2号板的对应位置；

步骤5，人工装配底层张紧器，底部张紧器与夹板可靠贴合，并对1号板起到固定作用；

步骤6，人工将涂胶后的3号板放置在2号板上；

步骤7，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，夹持已经装配的1号板、2号板和3号板，由X向上部定位块和Y向上部定位块形成人工装配的4号板的初始定位位置；

步骤8，人工将涂胶后的4号板放置在由X向上部定位块和Y向上部定位块形成的4号板初始定位位置上；X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，人工再将涂胶后的5号板放置在4号板的对应位置上；

步骤9，人工装配上层张紧器，上层张紧器上的下部尼龙挡块与夹板可靠贴合，并固定3号板；上层张紧器上的上部尼龙挡块固定4号板和5号板；

步骤10，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤11，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面；

步骤12，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤13，人工在本装配系统上对校正后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱送出到后续的覆膜工位；

2)模式2：在模式2情况下，前道工序完成聚氨酯绝缘箱所需的胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器的预装后，经自动输送装置送进到本装配系统上，再由本装配系统进行整体校正；在模式2情况下，绝缘箱的张紧器可以为单层张紧器，也可以为底层和顶层两套张紧器；

步骤1，物料输送机构前端的X向定位校正机构动作，将物料输送机构送入前道工序预装后的绝缘箱部件挡停，此时，绝缘箱部件包括胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的张紧器，底部张紧器与夹板可靠贴合，并对1号板起到固定作用；上层张紧器的下部尼龙挡块与夹板可靠贴合，并固定3号板；上层张紧器上的上部尼龙挡块固定4号板和5号板；

步骤2，物料输送机构后端的两套X向定位校正机构动作，两套Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤3，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面，压紧时间为1～5秒，使木质夹板与2号板能够可靠贴合，同时便于张紧器对个木质夹板的受力均衡；

步骤4，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤5，人工在本装配系统上对校正后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱送出到后续的覆膜工位；

3)模式3：在模式3情况下，前道工序预装完成的部分绝缘箱部件，经自动输送装置送进到本装配系统上，在本装配系统上，由其他装置完成剩余绝缘箱部件的自动装配后，再由本装配系统进行整体校正；绝缘箱底的张紧器可以为单层张紧器，也可以为底层和顶层两套张紧器；

以K1箱型、底层和顶层两套张紧器为例，当1号板、2号板、木质夹板、底层张紧器已在前道工序预装完成后，本专利的具体实施方法如下：

步骤1，物料输送机构前端的X向定位校正机构进行升降动作，将物料输送机构送入的前道工序预装后的绝缘箱部件挡停，此时绝缘箱部件包括胶合板、聚氨酯板、夹板，以及用于紧固夹板的底层张紧器；此时的底部张紧器与夹板可靠贴合，并对1号板起到固定作用；

步骤2，物料输送机构后端的两套X向定位校正机构动作，两套Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，定位块的下部定位块与1号板和2号板贴合，对已装配的聚氨酯板和胶合板进行预定位；

步骤3，X向定位校正机构和Y向定位校正机构回位，留出后续3号板、4号板、5号板和上层张紧器的装配空间；

步骤4，由其他专用装置依次对涂胶后的3号板、4号板、5号板的进行装配；3号板、4号板、5号板的装配可以利用线性多维形式机械手，也可以利用多轴工业机器人；

步骤5，上层张紧器的自动装配由工业机器人完成，工业机器人带动张紧器装配抓手，从张紧器托盘上抓取一个上层张紧器，按照设定轨迹到达上层张紧器安装位置，张紧器装配抓手放开将上层张紧器套在夹板的设定位置；此时，上层张紧器的下部尼龙挡块与夹板可靠贴合，并固定3号板；上层张紧器上的上部尼龙挡块固定4号板和5号板；

步骤6，两套X向定位校正机构进行升降动作，两套Y向定位校正机构动作；此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤7，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面，压紧时间为1～5秒，使木质夹板与2号板的能够可靠贴合，同时便于张紧器对个木质夹板的受力均衡；

步骤8，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤9，由其他装置或人工在本装配系统上对校正后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱的送出到后续的覆膜工位；

4)模式4，本装配系统上，物料输送机构的上表面作为装配的基准面，由其他自动装置依次对涂胶后的聚氨酯绝缘箱所需的胶合板、聚氨酯板、夹板的自动装配，以及用于紧固夹板的张紧器的自动装配，再由本装配系统对装配后的各部件进行整体校正；

在模式4情况下，所述的胶合板、聚氨酯板的装配装置可以线性多维形式机械手，也可以是多轴工业机器人；夹板的自动装配，采用抓取机械手从夹板送进装置上取出夹板，先在夹板的各粘接面进行涂胶，再由机械手依次装配到相应位置；张紧器的自动装配由工业机器人完成，工业机器人带动张紧器装配抓手，从张紧器托盘上抓取一个上层张紧器，按照设定轨迹到达上层张紧器安装位置，张紧器装配抓手放开将上层张紧器套在夹板的设定位置；绝缘箱的张紧器可以为单层张紧器，也可以为底层和顶层两套张紧器；

当采用单层张紧器时，其实施步骤如下：

步骤1，其他自动装置依次装配1号板、2号板；

步骤2，在已装配的1号板和2号板的木质夹板装配位置按工艺要求进行涂胶，如果木质夹板各胶接面对涂胶量能够满足工艺要求，则可忽略本步骤，直接进入步骤3；

步骤3，夹板装配装置将涂胶后的夹板装配到2号板的对应位置；

步骤4，其他自动装置依次装配涂胶后的3号板、4号板、5号板；

步骤5，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，夹持已经装配的1号板、2号板和3号板、4号板和5号板，对已装配的聚氨酯板和胶合板进行预定位；

步骤6，X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，留出后续张紧器的装配空间；

步骤7，自动装配单层张紧器；单层张紧器与4个夹板可靠贴合，并对1号板、3号板和5号板都起到限位作用；

步骤8，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤9，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面，压紧时间为1～5秒，使木质夹板与2号板的能够可靠贴合，同时便于张紧器对个木质夹板的受力均衡；

步骤10，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤11，由其他装置或人工在本装配系统上对装配后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱的送出到后续的覆膜工位；

当采用双层张紧器时，其实施步骤如下：

步骤1，其他自动装置依次装配1号板、2号板；

步骤2，在已装配的1号板和2号板的木质夹板装配位置按工艺要求进行涂胶，如果木质夹板各胶接面对涂胶量能够满足工艺要求，则可忽略本步骤，直接进入步骤3；

步骤3，夹板装配装置将涂胶后的夹板装配到2号板的对应位置；

步骤4，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，夹持已经装配的1号板和2号板，对已装配的聚氨酯板和胶合板进行预定位；

步骤5，X向定位校正机构、Y向定位校正机构回位，留出后续3号板、4号板、5号板和上层张紧器的装配空间；

步骤6，自动装配底层张紧器；底部张紧器与夹板可靠贴合，并对1号板起到固定作用；

步骤7，其他自动装置依次装配涂胶后的3号板、4号板、5号板；

步骤8，自动装配上层张紧器，上层张紧器上的下部尼龙挡块与夹板可靠贴合，并固定3号板；上层张紧器上的上部尼龙挡块固定4号板和5号板；

步骤9，X向定位校正机构、Y向定位校正机构动作，此时X向定位校正机构和Y向定位校正机构均到达各自的到达限位组件位置，上部定位块与3号板、4号板和5号板贴合，中部定位块与2号板贴合，下部定位块与1号板和2号板贴合，对聚氨酯板和胶合板进行装配尺寸的校正；

步骤10，木质夹板校正机构动作，将木质夹板校正块对准木质夹板，并将木质夹板校正块压紧在木质夹板的外露表面，压紧时间为1～5秒，使木质夹板与2号板的能够可靠贴合，同时便于张紧器对个木质夹板的受力均衡；

步骤11，木质夹板校正机构回位，X向定位校正机构、Y向定位校正机构分别回位；

步骤12，由其他装置或人工在本装配系统上对校正后的绝缘箱进行覆膜后，由物料输送机构送出；或者由物料输送机构将校正后的绝缘箱的送出到后续的覆膜工位。

本装配系统中，绝缘箱整体的X向校正由前后两个X向定位校正机构完成，每个X向定位校正机构分别压紧装配后的所有聚氨酯板和胶合板，绝缘箱整体的Y向校正由两个Y向定位校正机构组成，每个Y向定位校正机构分别从左右压紧装配后的所有聚氨酯泡沫板板和胶合板，校正块采用工程塑料(如硬质聚氨酯板)等不与胶水黏合的材料；

绝缘箱的整体校正工序完成后进行夹板的整体校正，夹板的整体校正由木质夹板校正机构完成，分别压紧4个夹板。

绝缘箱木质夹板的自动压紧时间为1～5秒，使木质夹板与2号板能够可靠贴合，同时便于张紧器对个木质夹板的受力均衡。

实施例2：

如图1所示，L03型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板5、底层聚氨酯板6、中间层胶合板7、顶层聚氨酯板8、顶层胶合板9以及四个分别设置在底层聚氨酯板6四角处的木质夹板10。

如图2所示，L03+型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板5、底层聚氨酯板6、顶层胶合板9以及四个分别设置在底层聚氨酯板6四角处的木质夹板10。

如图3所示的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，包括底座1以及分别设置在底座1上的X向定位校正机构2、Y向定位校正机构3、木质夹板校正机构4。沿聚氨酯绝缘箱的移动方向共设有一对X向定位校正机构，X向定位校正机构为升降式X向定位校正机构。木质夹板校正机构为翻转式木质夹板校正机构。

如图4、图5所示，X向定位校正机构2包括一对并列设置在底座1上的升降导向件11、沿竖直方向移动设置在升降导向件11上的升降板12、设置在升降板12上的X向定位校正组件以及与升降板12传动连接的升降驱动件13。X向定位校正组件包括设置在升降板12一侧的X向驱动件14、位于升降板12另一侧并与X向驱动件14传动连接的X向定位块安装板15以及设置在X向定位块安装板15上的X向定位块组。X向定位块组包括由上而下依次设置在X向定位块安装板15侧面的X向上部定位块16、X向中部定位块17、X向下部定位块18。升降板12上还设有与X向定位块安装板15相适配的X向导向件。导向件可以为直线导轨、直线轴承或其他线性导向部件；驱动件可以为气缸、伺服电机、步进电机、普通电机或液压油缸。

如图6所示，Y向定位校正机构3包括设置在底座1上的Y向气缸安装板19、设置在Y向气缸安装板19上Y向气缸20、与Y向气缸20的活塞杆传动连接的Y向定位校正臂21以及设置在Y向定位校正臂21侧面的Y向定位块组22。Y向气缸安装板19上还设有与Y向定位校正臂21相适配的Y向导向件。Y向定位块组22包括由上而下依次设置在Y向定位校正臂21侧面的Y向上部定位块、Y向中部定位块、Y向下部定位块。

如图7所示，木质夹板校正机构4包括一对并列设置在底座1上的连杆导向件安装板23、一对分别设置在两连杆导向件安装板23上的连杆导向件24、一对分别滑动设置在两连杆导向件24上的连杆25、设置在两连杆25之间的连杆驱动气缸26以及设置在连杆导向件安装板23上并与连杆导向件安装板23铰接的翻转组件，连杆25的一端与连杆驱动气缸26传动连接，另一端与翻转组件传动连接，翻转组件的顶部设有木质夹板校正块27。翻转组件包括设置在连杆导向件安装板23上并与连杆导向件安装板23铰接的连接板28、设置在连接板28上的翻转驱动气缸29以及与连接板28的顶部铰接并与翻转驱动气缸29传动连接的木质夹板校正块安装板30，木质夹板校正块27设置在木质夹板校正块安装板30上。连接板28的摆动平面与木质夹板校正块安装板30的摆动平面相垂直。

基于上述系统的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配方法，该方法分别利用X向定位校正机构2、Y向定位校正机构3对聚氨酯绝缘箱的X向、Y向进行定位校正，利用木质夹板校正机构4对木质夹板进行压紧。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，该系统包括底座(1)以及分别设置在底座(1)上的X向定位校正机构(2)、Y向定位校正机构(3)、木质夹板校正机构(4)。

2.根据权利要求1所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的聚氨酯绝缘箱为L03型绝缘箱或L03+型绝缘箱，所述的L03型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板(5)、底层聚氨酯板(6)、中间层胶合板(7)、顶层聚氨酯板(8)、顶层胶合板(9)以及四个分别设置在底层聚氨酯板(6)四角处的木质夹板(10)，所述的L03+型绝缘箱包括由下而上依次贴合在一起的底层胶合板(5)、底层聚氨酯板(6)、顶层胶合板(9)以及四个分别设置在底层聚氨酯板(6)四角处的木质夹板(10)。

3.根据权利要求1所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的X向定位校正机构(2)包括一对并列设置在底座(1)上的升降导向件(11)、沿竖直方向移动设置在升降导向件(11)上的升降板(12)、设置在升降板(12)上的X向定位校正组件以及与升降板(12)传动连接的升降驱动件(13)。

4.根据权利要求3所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的X向定位校正组件包括设置在升降板(12)一侧的X向驱动件(14)、位于升降板(12)另一侧并与X向驱动件(14)传动连接的X向定位块安装板(15)以及设置在X向定位块安装板(15)上的X向定位块组。

5.根据权利要求1所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的Y向定位校正机构(3)包括设置在底座(1)上的Y向气缸安装板(19)、设置在Y向气缸安装板(19)上Y向气缸(20)、与Y向气缸(20)的活塞杆传动连接的Y向定位校正臂(21)以及设置在Y向定位校正臂(21)侧面的Y向定位块组(22)。

6.根据权利要求1所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的木质夹板校正机构(4)包括一对并列设置在底座(1)上的连杆导向件安装板(23)、一对分别设置在两连杆导向件安装板(23)上的连杆导向件(24)、一对分别滑动设置在两连杆导向件(24)上的连杆(25)、设置在两连杆(25)之间的连杆驱动气缸(26)以及设置在连杆导向件安装板(23)上并与连杆导向件安装板(23)铰接的翻转组件，所述的连杆(25)的一端与连杆驱动气缸(26)传动连接，另一端与翻转组件传动连接，所述的翻转组件的顶部设有木质夹板校正块(27)。

7.根据权利要求6所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的翻转组件包括设置在连杆导向件安装板(23)上并与连杆导向件安装板(23)铰接的连接板(28)、设置在连接板(28)上的翻转驱动气缸(29)以及与连接板(28)的顶部铰接并与翻转驱动气缸(29)传动连接的木质夹板校正块安装板(30)，所述的木质夹板校正块(27)设置在木质夹板校正块安装板(30)上。

8.根据权利要求7所述的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配系统，其特征在于，所述的连接板(28)的摆动平面与木质夹板校正块安装板(30)的摆动平面相垂直。

9.基于如权利要求1至8任一项所述系统的LNG船用聚氨酯绝缘箱的箱体装配方法，其特征在于，该方法分别利用X向定位校正机构(2)、Y向定位校正机构(3)对聚氨酯绝缘箱的X向、Y向进行定位校正，利用木质夹板校正机构(4)对木质夹板进行压紧。