CN113909877A - 一种飞机零件变形矫正装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机零件变形矫正装配装置，包括挤压矫正区、检测区和装配区，挤压矫正区内设置有辅助矫形装置和上下料装置，所述检测区内设置有检测装置和分拣装置，在装配区内则设置有旋转装配器和辅助装配器，所述挤压矫正区、检测区和装配区通过传送带连通；挤压矫正区内通过辅助矫形装置的挤压实现对零件外形的二次矫正，从而提高待装配零件的合格率；矫形完成的零件通过检测区内的检测，避免矫形造成的零件缺陷，进一步保证装配零件的质量，最后通过装配区完成全自动装配；本发明不但实现了零件的挤压矫正，同时通过检测装置避免挤压造成不合格零件参与装配作业，保证了零件的质量，且全自动的装配设备最大限度的提高了装配效率。

Description

一种飞机零件变形矫正装配装置

技术领域

本发明涉及零件加工设备技术领域，具体涉及一种飞机零件变形矫正装配装置。

背景技术

零件是机器组成的基本要素。机器一般包括一个或几个用来接受外界能源的传动部分(如电动机、内燃机、蒸汽机)；实现机器生产职能的执行部分(如机床中的刀具)，把原动机的运动和动力传递给执行部分的传动部分(如机床中的齿轮与螺旋传动机构)，保障机器中各部分协调工作的检测与控制系统(如机床中的数控系统)构成(即机器由原动部分，传动部分，执行部分，测控部分构成)；将机器进行进一步分解，可以得到各类零件。

现有的航空零件在进行装配时，未对零件进行检测矫正，如出现不合格零件时未对其处理，后期影响加工质量，并且在对航空零件进行装配时，大多通过人为进行上料卸料，整个装配效率较低，同时只能对一种零件进行纠正不能对其他零部件进行纠正，实用性不强。

发明内容

针对现有技术中存在的装配效率低，零件不合格率高的缺陷，本发明公开了一种飞机零件变形矫正装配装置，采用本发明不但能够实现对零件装配前的挤压矫正，同时还能够实现零件的自动装配，大大提高了零件的装配效率和零件合格率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种飞机零件变形矫正装配装置，包括机架；

挤压矫正区，所述挤压矫正区位于机架的进料端，其内设置有对物料进行挤压矫形的矫形装置和用于辅助矫形装置实现上料与卸料的上下料装置；

检测区，所述检测区位于挤压矫正区出口端，其内设置有用于检测零件是否存在质量缺陷的检测装置和用于完成零件分拣的分拣装置；

装配区，所述装配区位于检测区的出口端，其内设置有旋转装配器和若干装配器，所述装配器环绕旋转装配器设置，并用于对零件进行部件装配；所述装配区的出口端还设置有用于排料的出料装置；

所述挤压矫正区、检测区和装配区之间通过传送带相互连通。

可选的，矫形装置包括相互配合的上挤压模具和下挤压模具，所述下挤压模具固定于机架上，机架上还设置有用于驱动上挤压模具向下挤压模具运动的伸缩装置。

可选的，机架上设置有用于放置下挤压模具的安装槽，且在安装槽与下挤压模具之间还设置有相互配合的限位槽和限位块；所述下挤压模具底面与安装槽之间通过弹簧轴相连。

可选的，上下料装置包括两套夹持机械手，沿物料传送方向，两所述夹持机械手分别设置于上挤压模具的两侧，两所述机械手分别用于将零件放置到下挤压模具和将下挤压模具上的零件取出。

可选的，分拣装置包括夹持机械手、暂存箱和传送带，沿传送带的传送方向，所述暂存箱位于传送带的左侧或右侧。

可选的，检测装置包括检测机械手，所述检测机械手的一端通过旋转器与机架转动相连，其另一侧连接有摄像机，所述摄像机还通过固定板连接有LED灯。

可选的，旋转装配器包括相互连接的旋转电机和旋转盘，所述机架上设置有相互连通的旋转孔和设备箱，所述旋转电机固定于设备向内，旋转盘设置于旋转孔内；所述旋转盘上还固定设置有若干沿环形轨迹均匀布置的夹持器。

可选的，夹持器包括支撑套筒，支撑套筒内设置有若干组相互连接的夹持片和辅助伸缩杆，各个所述夹持片围成于零件四周并从径向方向顶压固定所述零件。

可选的，装配器包括设置于机架上的固定架，所述固定架上设置有上料机，上料机，固定架顶部连接有装配机械手；所述出料装置包括设置于机架上的出料架和出料传送带，所述出料架上还设置有用于将物料从夹持器搬运至出料传送带的夹持机械手。

可选的，夹持机械手顶部通过旋转器机架转动相连，所述夹持机械手的自由端固定设置有连接板，连接板的两侧均设置有一组相互连接的一级夹持板和一级伸缩杆；两所述一级夹持板上均设置有一组相互连接的二级夹持板和二级伸缩杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明包括挤压矫正区、检测区和装配区，挤压矫正区内设置有辅助矫形装置和上下料装置，所述检测区内设置有检测装置和分拣装置，在装配区内则设置有旋转装配器和辅助装配器，所述挤压矫正区、检测区和装配区通过传送带连通；

所述挤压矫正区内通过辅助矫形装置的挤压实现对零件外形的二次矫正，从而提高待装配零件的合格率；矫形完成的零件通过检测区，避免矫形造成的零件缺陷，进一步保证装配零件的质量，最后通过装配区完成全自动装配；

与现有技术相比，本发明不但实现了零件的挤压矫正，避免不合格零件的装配，同时通过检测装置避免挤压不合格零件参与装配作业，保证了零件的质量，且全自动的装配设备最大限度的提高了装配效率，从而实现了矫形、检测和装配的全自动操作，大大提高了装配效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施方式1中的一种飞机零件变形矫正装置结构示意图；

图2为本发明实施方式1中挤压矫正区的俯视图；

图3为本发明实施方式1中夹持机械手的结构示意图；

图4为本发明实施方式1中检测区的结构示意图；

图5为本发明实施方式1中装配区的俯视结构示意图；

图6为本发明实施方式1中夹持器的结构示意图；

附图标记：1、机架，2、挤压矫正区，3、矫形装置，4、上下料装置，5、检测区，6、检测装置，7、分拣装置，8、装配区，9、旋转装配器，10、辅助装配器，11、出料装置，12、传送带，13、安装槽，14、弹簧轴，15、夹持机械手，16、旋转器，17、旋转孔，18、设备箱，31、上挤压模具，32、下挤压模具，33、伸缩装置，61、检测机械手，62、摄像机，63、固定板，64、LED灯，71、暂存箱，91、旋转电机，92、旋转盘，93、夹持器，101、固定架，102、上料机，103、装配机械手，111、出料架，112、出料传送带，131、限位槽，151、连接板，152、一级夹持板，153、一级伸缩杆，154、二级夹持板，155、二级伸缩杆，321、限位块，931、支撑套筒，932、夹持片，933、辅助伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施方式1

本实施方式作为本发明的一基本实施方式，其公开了一种飞机零件变形矫正装置，具体结构如图1所示，包括机架1，沿所述零部件的传送加工方向，在所述机架1上依次设置有挤压矫形区2、检测区5和装配区8，同时所述挤压矫形区2、检测区5和装配区8之间通过传送带12相互连通；

所述挤压矫形区2内设置有矫形装置3和上下料装置4，其中所述矫形装置3包括上挤压模具31和下挤压模具32，所述机架1上部还设置有呈U形的支架，支架上固定设置有伸缩装置33，根据实际需要，所述伸缩装置33采用气缸或液压油缸均可；所述伸缩装置33的伸缩杆通过螺栓连接有固定板，所述固定板通过连接螺栓连接上挤压模具31；同时在机架1上还设置有安装槽13，所述下挤压模具32设置于安装槽13内，所述安装槽13的侧壁上设置有长条形限位槽131，下挤压模具32的两侧设置有限位槽131适配的限位块321，所述限位块321滑动插入到限位槽131内，从而实现下挤压模具32与机架1的滑动连接，下挤压模具32顶面与上挤压模具31底面正对，上挤压模具31通过伸缩装置33带动向下挤压模具32方向运动挤压，从而在上挤压模具31和下挤压模具32合拢的过程中挤压零件，需要强调的是，本发明所述的矫形针对尺寸偏差值为0-1mm的零件，超过1mm则不适用于本申请所述的设备；

在实际矫正过程中，如零件的尺寸规格偏大，则在挤压的过程中实现二次塑性，正常零件则刚好与模具适配，同时下挤压模具32的底面则通过弹簧轴14与安装槽13底面弹性相连；

上述设置中上挤压模具和下挤压模具为可拆卸结构，工作人员可以方便的更换上挤压模具和下挤压模具，以满足不同零件的挤压矫正需求，拓展设备的用途；其次下挤压模具为弹性结构，在挤压力过大的情况下，能适当的回弹能够实现缓冲避让，避免因上挤压模具冲力过大而损伤正常的零部件，保证挤压矫形的质量；

所述上下料装置4包括两套夹持机械手15，沿所述传送带12的传送方向，两套所述夹持机械手15分别设置于上挤压模具31的前后两侧，夹持机械手15顶部通过旋转器16与支架转动相连，所述夹持机械手15的自由端固定设置有连接板151，连接板151的两侧均设置有一组相互连接的一级夹持板152和一级伸缩杆153；两所述一级夹持板152上均设置有一组相互连接的二级夹持板154和二级伸缩杆155；所述夹持机械手15采用现有技术中常用的多自由度机械手，其自由度数量根据需要确定，同时所述旋转器16为机械手自带的单自由度旋转连接装置；

两所述夹持机械手15一个用于将零件从传送带12上夹持并放置于下挤压模具32内，另一个则将下挤压模具32内完成矫正的零件夹出并放置于后续传送带12上，从而实现零件的自动上料和下料作业；同时两级夹持结构的设置能够有效提高夹持机械手15的调节精度和幅度，满足不同规格零件的夹持需求，提高设备的适用范围；

所述检测区5包括检测装置6和分拣装置7，检测区5还设置有固定于机架1顶部的门型支架，所述检测装置6包括检测机械手61，检测机械手61顶部通过旋转器16与支架转动相连，其自由端固定连接有摄像机62，同时所述摄像机62还通过固定板63连接有LED灯64；所述检测机械手61由现有技术中常用的多自由度机械手更换末端执行器件后改装而成，其自由度数量根据需要确定；

所述分拣装置7包括夹持机械手15、暂存箱71和传送带12，沿传送带12的传送方向，所述暂存箱71位于传送带12的左侧或右侧，所述夹持机械手15与挤压矫形区2中用于上下料的夹持机械手15结构相同，检测时，检测机械手61带动摄像机62绕零件旋转，转动过程中摄像机拍摄零件的外形影像资料，并将其传送到检测设备中，当判定零件合格时，传送带将合格的零部件传送到检测区末端，并通过夹持机械手夹持到装配区相应工位固定；如判定质量不合格，则夹持机械手将零件夹持到暂存箱中供后续回收；

上述结构不但简单，能够有效提高设备的稳定性和可靠性，同时外观检测能够进一步强化质量控制，有效避免因挤压而造成的质量缺陷，提高产品质量；

所述装配区8内设置有旋转装配器9和辅助装配器10，旋转装配器9包括旋转电机91和旋转盘92，所述机架1上设置有旋转孔17和设备箱18，所述设备箱18顶部与旋转孔17连通，旋转电机91固定于设备箱18内，其旋转轴深入到旋转孔17内，并与位于旋转孔17内的旋转盘92固定相连，从而通过旋转电机91带动旋转盘92转动；所述旋转盘92顶面还设置有若干夹持器93，根据需要夹持器93以6个为最佳，且所述夹持器93均匀布置在于旋转盘92同心的圆形轨迹上；所述夹持器93包括支撑套筒931和若干组相互连接的加持片932和辅助伸缩杆933，辅助伸缩杆933优选电动推杆，各个所述辅助伸缩杆933固定于支撑套筒931侧壁上，夹持板932位于支撑套筒933内，通过辅助伸缩杆933控制其在支撑套筒931内的位置，从而将各个夹持片932围合成不同直径的圆环，满足不同规格零件的夹持需求，同时所述夹持片932为弧形，从而提高夹持片932与零件侧壁的贴合度，提高在径向方向的夹持力，保证零件的稳定夹持；

根据需要，所述辅助装配器10供设置有4套，其沿与旋转盘92同心的圆形轨迹均布于机架1上，且沿旋转盘92的转动方向，相邻两辅助装配器10之间的夹角与相邻两所述夹持器9之间的夹角相等，同时在机架1上还设置有出料装置11和用于进料的进料工位，以保证辅助装配器10与夹持器9的正对；

所述辅助装配器10包括设置于机架1上的固定架101，机架101上设置有上料机102，固定架101顶部连接有装配机械手103；所述出料装置11包括设置于机架1上的出料架111和出料传送带112，所述出料架111上还设置有用于将物料从夹持器9搬运至出料传送带112的夹持机械手15，夹持机械手15与挤压矫正区2和检测区5的夹持机械手15结构相同；

当物料由被检测区的夹持机械手送入时，零件被置入到夹持器内，通过控制辅助伸缩杆控制夹持片贴合零件外表面，从而从径向方向实现对零件的固定，同时通过旋转电机带动旋转盘转动，将零件带入第一个装配工位，辅助装配器上的上料机输送装配零件，装配机械手夹持上述零件后旋转装配于被夹持器固定的零件上，完成第一道装配作业，重复上述过程即可通过多道装配工序完成装置的自动装配，最后经排料装置的夹持机械手夹出后通过出料传送带送出；与现有技术相比，本发明实现了零件的自动装配，大大提高了设备的工作效率，同时圆形的装配设计能够最大限度的缩小设备的体积。

与现有技术相比，本发明不但实现了零件的挤压矫正，避免不合格零件的装配，同时通过检测装置避免挤压不合格零件参与装配作业，保证了零件的质量，且全自动的装配设备最大限度的提高了装配效率，从而实现了矫形、检测和装配的全自动操作，大大提高了装配效率。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞机零件变形矫正装配装置，包括机架(1)；

挤压矫正区(2)，所述挤压矫正区(2)位于机架(1)的进料端，其内设置有对零件进行挤压矫形的矫形装置(3)和用于辅助矫形装置(3)实现上料与卸料的上下料装置(4)；

检测区(5)，所述检测区(5)位于挤压矫正区(2)出口端，其内设置有用于检测零件是否存在质量缺陷的检测装置(6)和用于完成零件分拣的分拣装置(7)；

装配区(8)，所述装配区(8)位于检测区(5)的出口端，其内设置有旋转装配器(9)和若干用于零件装配的辅助装配器(10)，所述辅助装配器(10)环绕旋转装配器(9)设置；所述装配区(8)的出口端还设置有用于排料的出料装置(11)；

所述挤压矫正区(2)、检测区(5)和装配区(8)之间通过传送带(12)相互连通。

2.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述矫形装置(3)包括相互配合的上挤压模具(31)和下挤压模具(32)，所述下挤压模具(32)固定于机架(1)上，机架(1)上还设置有用于驱动上挤压模具(31)向下挤压模具(32)运动的伸缩装置(33)。

3.根据权利要求2所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述机架(1)上设置有用于放置下挤压模具(32)的安装槽(13)，且在安装槽(13)与下挤压模具(32)之间还设置有相互配合的限位槽(131)和限位块(321)；所述下挤压模具(32)底面与安装槽(13)之间通过弹簧轴(14)相连。

4.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述上下料装置(4)包括两套夹持机械手(15)，沿物料传送方向，两所述夹持机械手(15)分别设置于上挤压模具(31)的两侧，两所述夹持机械手(15)分别用于将零件放置到下挤压模具(32)和将下挤压模具(32)上的零件取出。

5.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述分拣装置(7)包括夹持机械手(15)、暂存箱(71)和传送带(12)，沿传送带(12)的传送方向，所述暂存箱(71)位于传送带(12)的左侧或右侧。

6.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述检测装置(6)包括检测机械手(61)，所述检测机械手(61)的一端通过旋转器(16)与机架(1)转动相连，其另一侧连接有摄像机(62)，所述摄像机(62)还通过固定板(63)连接有LED灯(64)。

7.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述旋转装配器(9)包括相互连接的旋转电机(91)和旋转盘(92)，所述机架(1)上设置有相互连通的旋转孔(17)和设备箱(18)，所述旋转电机(91)固定于设备箱(18)内，旋转盘(92)设置于旋转孔(17)内；所述旋转盘(92)上还固定设置有若干沿环形轨迹均匀布置的夹持器(93)。

8.根据权利要求7所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述夹持器(93)包括支撑套筒(931)，支撑套筒(931)上设置有若干组相互连接的夹持片(932)和辅助伸缩杆(933)，各个所述夹持片(932)围合于零件四周并从零件的径向方向顶压固定所述零件。

9.根据权利要求1所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述辅助装配器(10)包括设置于机架(1)上的固定架(101)，所述固定架(101)上设置有上料机(102)，固定架(101)顶部连接有装配机械手(103)；所述出料装置(11)包括设置于机架(1)上的出料架(111)和出料传送带(112)，所述出料架(111)上还设置有用于将完成装配的零件从夹持器(93)搬运至出料传送带(112)的夹持机械手(15)。

10.根据权利要求4、5或9中任意一项所述的一种飞机零件变形矫正装配装置，其特征在于：所述夹持机械手(15)顶部通过旋转器(16)与机架(1)转动相连，夹持机械手(15)的自由端固定设置有连接板(151)，连接板(151)的两侧均设置有一组相互连接的一级夹持板(152)和一级伸缩杆(153)；两所述一级夹持板(152)上均设置有一组相互连接的二级夹持板(154)和二级伸缩杆(155)。

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