CN112319581A - 一种天线阵面自动化装配工装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线阵面自动化装配工装，包括可移动的转运工装以及举升定位工装，所述转运工装包括底座和装夹部，所述装夹部为两个且对称安装在所述底座上，两个所述装夹部之间预留有用于装配天线阵面的空间；所述举升定位工装包括若干独立布置且相互传动的升降部，所述转运工装能够移至若干升降部之间并与之锁紧定位。本发明的天线阵面自动化装配工装，减少了总装过程中天线阵面不必要的吊装转运，提升总装作业的安全性，提高天线装配的操作便利性，确保装配效率。

Description

一种天线阵面自动化装配工装
技术领域
本发明涉及相控阵天线装配相关技术领域，具体涉及一种用于雷达阵面装配时所用的转运与举升、定位工装。
背景技术
在相控阵天线装配集成过程中，为保障相控阵天线阵面的支撑、运输及姿态变换，需要配置相控阵天线阵面装配工装。现有的阵面装配工装使用过程主要存在以下几个问题：
(1)每种天线需要单独设计专用装配工装，没有充分多用途利用的场景，造成不同装配工艺流程环节阵面调整、吊装准备周期长，如天线阵面在人工装配工位、自动化装配工位流转时需更改工装并重新吊装、固定等，存在资源及成本浪费的情况。
(2)现有工装与阵面采用螺栓紧固的安装结构形式，吊装时需要调整并保持阵面框架两侧安装孔与工装上多个固定孔完全配合才能安装，由于阵面框架与工装之间的配合间隙小，存在阵面吊装定位难度大的问题，在吊装的过程中需要多人进行阵面姿态的反复调整，保证所有孔位对才能安装到位，整个吊装过程费时费力。
(3)天线阵面在不同工位的转运不方便，如人工装配-自动化装配-暗室测试等不同工位间，需要反复进行吊装转运，吊装准备时间长、且不安全。
(4)天线阵面在现有工装上只能安装固定成竖直姿态，只能保证工人操作基本的可达性，工人进行阵面底部区域零组件安装时操作不便、效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种天线阵面自动化装配工装。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种天线阵面自动化装配工装，包括可移动的转运工装以及举升定位工装，所述转运工装包括底座和装夹部，所述装夹部为两个且对称安装在所述底座上，两个所述装夹部之间预留有用于装配天线阵面的空间；所述举升定位工装包括若干独立布置且相互传动的升降部，所述转运工装能够移至若干升降部之间并与之锁紧定位。
本发明的有益效果是：本发明的天线阵面自动化装配工装，减少了总装过程中天线阵面不必要的吊装转运，提升总装作业的安全性，提高天线装配的操作便利性，确保装配效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述装夹部包括支架和挂接板，所述挂接板安装在所述支架上，所述挂接板上设有挂接天线阵面转接板的挂钩和定位孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：可将天线阵面直接挂在挂接板的挂钩上，并通过定位销穿过定位孔和天线阵面转接板进行天线阵面的挂接和定位。
进一步，所述装夹部还包括齿轮回转支承、连接齿轮和齿轮驱动结构，所述齿轮回转支承可转动的安装在所述支架上，所述连接齿轮安装在所述齿轮回转支承上，所述挂接板安装在所述连接齿轮上，所述齿轮驱动结构与所述连接齿轮传动连接并驱动所述连接齿轮转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：齿轮驱动结构驱动连接齿轮转动，带动其上的挂接板转动，进而带动挂接在挂接板上的天线阵面翻转。
进一步，所述挂接板上设有限制所述天线阵面翻转角度的限位块。
采用上述进一步方案的有益效果是：限位块的设置可为天线阵面的翻转角度进行限制。
进一步，所述挂钩为U型挂钩，所述挂钩为3个且呈品字型排布。
进一步，所述挂钩中部的U型挂口靠近挂接板的位置凹陷形成一U型定位槽。
采用上述进一步方案的有益效果是：U型定位槽可以对挂接在挂钩上的天线阵面转接板进行限位。
进一步，所述升降部包括蜗轮蜗杆减速器、立柱、导轨、丝杠和滑块，所述导轨布置在所述立柱上，所述丝杠安装在所述蜗轮蜗杆减速器上且间隔布置在所述立柱一侧，所述滑块螺纹连接所述丝杠上且滑动连接在所述导轨上，所述滑块上设有用于连接转运工装底座的连接部。
采用上述进一步方案的有益效果是：可将转运工装安装在滑块上，利用丝杠传动进行升降驱动。
进一步，若干所述升降部通过传动轴传动连接并在驱动电机的驱动下实现滑块的同步升降。
采用上述进一步方案的有益效果是：利用传动轴可以实现升降部上滑块的同步升降。
进一步，所述升降部为四组且合围成立方体的升降定位空间，其中邻近布置的两组升降部上分别设有与各自蜗轮蜗杆减速器连接的行星减速器，两个所述行星减速器通过可快拆的传动轴传动连接，其中一个所述行星减速器连接有所述驱动电机；且该邻近布置的两组升降部分别通过传动轴与另两组升降部的蜗轮蜗杆减速器传动连接。
进一步，所述底座上设有与滑块上的连接部适配的定位螺栓孔；所述底座靠近周侧的位置以及所述装夹部顶部分别设有吊装挂钩。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以利用定位螺栓孔与滑块进行连接，吊装挂钩方便天线阵面的吊装。
附图说明
图1为本发明转运工装与举升定位工装未组装时的立体结构示意图；
图2为本发明转运工装与举升定位工装组装时的立体结构示意图；
图3为本发明举升定位工装的立体结构示意图；
图4为本发明转运工装的立体结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、转运工装；101、底座；102、支架；103、挂接板；104、挂钩；105、定位销；106、齿轮回转支承；107、连接齿轮；108、齿轮驱动结构；109、限位块；111、定位螺栓孔；112、吊装挂钩；113、可调节福马轮；
200、举升定位工装；201、升降部；202、蜗轮蜗杆减速器；203、立柱；204、导轨；205、丝杠；206、滑块；207、行星减速器；208、驱动电机；209、传动轴；210、定位平台；
300、天线阵面；301、天线阵面转接板；302、挂销。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图4所示，本实施例的一种天线阵面自动化装配工装，包括可移动的转运工装100以及举升定位工装200，所述转运工装100包括底座101和装夹部，所述装夹部为两个且对称安装在所述底座101上，两个所述装夹部之间预留有用于装配天线阵面300的空间；所述举升定位工装200包括若干独立布置且相互传动的升降部201，所述转运工装100能够移至若干升降部201之间并与之锁紧定位。
如图1、图2和图4所示，本实施例的所述装夹部包括支架102和挂接板103，所述挂接板103安装在所述支架102上，所述挂接板103上设有挂接天线阵面转接板301的挂钩104和定位孔。
其中，如图1-图3所示，本实施例的转运工装100整体采用钢架焊接结构，分为上下两层，上层主要利用两个对称布置的装夹部固定待装配的天线阵面，可利用天线阵面300两端的天线阵面转接板301直接将天线阵面300挂接在挂接板103的挂钩104上，并利用定位销105穿过定位孔和天线阵面转接板301进行天线阵面300的挂接和定位。
如图1、图2和图4所示，本实施例的所述装夹部还包括齿轮回转支承106、连接齿轮107和齿轮驱动结构108，所述齿轮回转支承106可转动的安装在所述支架102上，所述连接齿轮107安装在所述齿轮回转支承106上，所述挂接板103安装在所述连接齿轮107上，所述齿轮驱动结构108与所述连接齿轮107传动连接并驱动所述连接齿轮107转动。齿轮驱动结构驱动连接齿轮转动，带动其上的挂接板转动，进而带动挂接在挂接板上的天线阵面翻转。具体的，所述齿轮驱动结构108可以选用手动蜗轮蜗杆驱动结构进行驱动。
如图1、图2和图4所示，本实施例的所述挂接板103上设有限制所述天线阵面300翻转角度的限位块109。限位块的设置可为天线阵面的翻转角度进行限制。本实施例通过增加翻转机构，在安装天线阵面底部零组件时，不受高度限制，不需要长时间弯腰，而且通过限位块可以使翻转角度不超过设定角度。
如图4所示，本实施例的所述挂钩104为U型挂钩，所述挂钩104为3个且呈品字型排布。品字型排布的挂钩实现了天线阵面的直上直下吊装与快速导向和挂接，简化了天线阵面安装到转运工装的支架上的吊装操作，减轻了工人的工作强度和难度。
如图4所示，本实施例的所述挂钩104中部的U型挂口靠近挂接板103的位置凹陷形成一U型定位槽。U型定位槽可以对挂接在挂钩上的天线阵面转接板进行限位。其中，所述天线阵面300两侧设有天线阵面转接板301，天线阵面转接板301上设有挂销302，挂销302也呈与U型挂钩适配的品字型排布。天线阵面转接板的设置能够适配安装接口各异的不同天线阵面，达到转运工装重复利用的目的，天线阵面转接板挂装到转运工装的支架上后，通过定位销和转运工装支架锁定，保证天线阵面安全。
如图3所示，本实施例的所述升降部201包括蜗轮蜗杆减速器202、立柱203、导轨204、丝杠205和滑块206，所述导轨204布置在所述立柱203上，所述丝杠205安装在所述蜗轮蜗杆减速器202上且间隔布置在所述立柱203一侧，所述滑块206螺纹连接所述丝杠205上且滑动连接在所述导轨204上，所述滑块206上设有用于连接转运工装100底座的连接部。可将转运工装安装在滑块上，利用丝杠传动进行升降驱动。
如图1和图2所示，升降部201安装在定位平台201上，且靠近定位平台201的边缘位置布置。转运工装100的底座101底部设有可调节福马轮113，转运工装100可以通过可调节福马轮113移动到定位平台201上。
如图1-图3所示，若干所述升降部201通过传动轴209传动连接并在驱动电机208的驱动下实现滑块的同步升降。利用传动轴可以实现升降部上滑块的同步升降。
如图1-图3所示，本实施例的所述升降部201为四组且合围成立方体的升降定位空间，其中邻近布置的两组升降部201上分别设有与各自蜗轮蜗杆减速器202连接的行星减速器207，两个所述行星减速器207通过可快拆的传动轴209传动连接，当转运工装在工位间转运时，可快拆的传动轴断开连接，当天线阵面转运工装到位并对接后，可将可快拆的传动轴重新连接；其中一个所述行星减速器207连接有所述驱动电机208；且该邻近布置的两组升降部201分别通过传动轴209与另两组升降部201的蜗轮蜗杆减速器202传动连接。另外邻近的布置的两组升降部201之间不设置传动轴。本实施例利用传动轴进行同步升降传动的方式，避免了在地面开槽破坏现有工厂地面，适合装配现场的后期改造。为了避免跨越通道的传动轴没有连接的情况启动设备，造成由于只有单边升降机构运动引起的阵面转运工装倾倒的风险，设置了传动轴安装位置检测接近开关，只有传动轴用插销正确固定后，整个升降设备才能正确启动。
如图1、图2和图4所示，本实施例的所述底座101上设有与滑块206上的连接部适配的定位螺栓孔111；所述底座101靠近周侧的位置以及所述装夹部顶部分别设有吊装挂钩112。滑块206上的连接部可以为螺栓孔，可以利用定位螺栓孔与滑块上的螺栓孔进行连接，吊装挂钩用于天线阵面的吊装，方便暗室测试时整体吊装。
本实施例的一个具体方案，如图1-图4所示，本实施例的转运工装100和定位平台210分别采用方形结构，可在底座101的四个角位置分别设置定位螺栓孔111，以便于转运工装在自动化装配工位上的对接、举升和精度定位。
本实施例的天线阵面自动化装配工装，减少了总装过程中天线阵面不必要的吊装转运，提升总装作业的安全性，提高天线装配的操作便利性，确保装配效率。本实施例具有可柔性化配置、快速吊装作业的特点，可在一定尺寸范围内通用，能够对天线俯仰姿态在一定精度范围内快速调整。同时该工装整合了人工作业工装、自动化装配工装需求，能够在多个工位共用，减少天线在不同工位间的工装切换、吊装的环节，并具备AGV潜入和转运接口，便于不同工位间工序、物流的便捷接驳。
本实施例天线阵面自动化装配工装的工作过程为，先将天线阵面两侧的天线阵面转接板上的挂销分别挂接在两个装夹部上挂接板的挂钩上，然后安装定位销进行锁紧定位；然后移动转运工装，使转运工装移动至定位平台上，然后将底座上的定位螺栓孔与滑块上的螺栓孔对其并通过螺栓锁紧定位。可利用驱动电机驱动丝杠转动，使滑块沿导轨向上移动，若干升降部上的滑块同步上升，带动转运工装及其上的天线阵面上升。通过齿轮驱动结构驱动连接齿轮转动，带动其上的挂接板转动，进而使挂接在两个装夹部挂接板之间的天线阵面翻转设定角度。
本实施例的天线阵面自动化装配工装统一了天线阵面装配工装多场合使用需求，天线阵面转运工装单独使用，具备翻转功能，适合人工装配作业；配合举升、定位机构，适合工业机器人自动化装配作业。通过天线阵面转接板的个性化定制及更换，实现了转运工装在一定尺寸范围内不同天线阵面的重复使用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，包括可移动的转运工装以及举升定位工装，所述转运工装包括底座和装夹部，所述装夹部为两个且对称安装在所述底座上，两个所述装夹部之间预留有用于装配天线阵面的空间；所述举升定位工装包括若干独立布置且相互传动的升降部，所述转运工装能够移至若干升降部之间并与之锁紧定位。
2.根据权利要求1所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述装夹部包括支架和挂接板，所述挂接板安装在所述支架上，所述挂接板上设有挂接阵面转接板的挂钩和定位孔。
3.根据权利要求2所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述装夹部还包括齿轮回转支承、连接齿轮和齿轮驱动结构，所述齿轮回转支承可转动的安装在所述支架上，所述连接齿轮安装在所述齿轮回转支承上，所述挂接板安装在所述连接齿轮上，所述齿轮驱动结构与所述连接齿轮传动连接并驱动所述连接齿轮转动。
4.根据权利要求3所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述挂接板上设有限制所述天线阵面翻转角度的限位块。
5.根据权利要求2至4任一项所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述挂钩为U型挂钩，所述挂钩为3个且呈品字型排布。
6.根据权利要求5所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述挂钩中部的U型挂口靠近挂接板的位置凹陷形成一U型定位槽。
7.根据权利要求1至4、6任一项所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述升降部包括蜗轮蜗杆减速器、立柱、导轨、丝杠和滑块，所述导轨布置在所述立柱上，所述丝杠安装在所述蜗轮蜗杆减速器上且间隔布置在所述立柱一侧，所述滑块螺纹连接所述丝杠上且滑动连接在所述导轨上，所述滑块上设有用于连接转运工装底座的连接部。
8.根据权利要求7所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，若干所述升降部通过传动轴传动连接并在驱动电机的驱动下实现滑块的同步升降。
9.根据权利要求8所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述升降部为四组且合围成立方体的升降定位空间，其中邻近布置的两组升降部上分别设有与各自蜗轮蜗杆减速器连接的行星减速器，两个所述行星减速器通过可快拆的传动轴传动连接，其中一个所述行星减速器连接有所述驱动电机；且该邻近布置的两组升降部分别通过传动轴与另两组升降部的蜗轮蜗杆减速器传动连接。
10.根据权利要求7所述一种天线阵面自动化装配工装，其特征在于，所述底座上设有与滑块上的连接部适配的定位螺栓孔；所述底座靠近周侧的位置以及所述装夹部顶部分别设有吊装挂钩。
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