CN115583362A

CN115583362A - 一种雷达罩辅助拆装装置

Info

Publication number: CN115583362A
Application number: CN202211347293.1A
Authority: CN
Inventors: 康涛
Original assignee: Avic East China Photoelectric Shanghai Co ltd
Current assignee: Avic East China Photoelectric Shanghai Co ltd
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-01-10

Abstract

本发明涉及一种雷达罩辅助拆装装置，所述装置包括转运架车、并联机器人、移动升降AGV小车，通过移动升降AGV小车完成雷达罩的举升和搬运，通过并联机器人对雷达罩的位置进行六自由度的精确调整，通过力传感器对插入应力进行实时监控并调整雷达罩的进入姿态以达到使雷达罩的销钉无干涉、无应力的精准的匹配进入对应的锁孔。通过各结构结合使用实现高精度运动控制，具有调整行程范围大、调整精度高、响应速度快、调整柔顺、装配接触力可控的特点，适合高精度的装配场景，效率高，实用性强。

Description

一种雷达罩辅助拆装装置

技术领域

本发明涉及雷达罩拆装技术领域，具体地说，是一种雷达罩辅助拆装装置。

背景技术

当前在飞机机修场内，通常采用雷达罩安装对接架车，由多人协调配合完成雷达罩的对接拆装工作。安装时：需要人工牵引雷达罩转运车，再通过专用吊挂和行车将雷达罩起吊搬运至雷达罩对接架车上进行固定，然后移动至机头，对齐雷达罩安装销钉和销孔完成锁紧，最后移走对接车。拆卸时：人工将雷达罩安装对接架车移动到机头的下方，调整对接架车的前后支架使其固定销与雷达罩上对应的固定销孔对齐，主要方法是：

1、将雷达罩放置于对接架车上；

2、调整对接架车的前后支架，使后支架的固定雷达罩的固定销与雷达罩上对应的固定销孔对齐，前支架保护垫拖住雷达罩；

3、使用扳手松开雷达罩安装销的锁扣；

4、使用雷达罩拆卸夹具将雷达罩与机体脱离，此过程要保证安装销无干涉、无应力的拔出；

5、雷达罩拆除后，安装专用吊挂夹具，用雷达罩专用吊带缠绕雷达罩，并使用行吊将雷达罩吊至雷达罩转运架车上即可。

目前对接安装方式存在的问题点：

1、雷达罩在雷达罩转运车和雷达罩安装对接车架之间进行转移的时候容易造成雷达罩表面的损伤导致返工；

2、雷达罩安装过程需要长时间占用吊车，造成行车使用紧张。

3、雷达罩安装对接架车比较笨重，行驶过程的控制不方便，需要多人配合才可顺利前行与调整方向，不仅需要较大的人力，而且效率也不是很高；

4、对接架车的精调精度不高，难以达到精调的目的；

5、对接架车不能便捷的进行全方位的移动，方向的精调整不够灵活；

6、对接架车不能进行三个方向的旋转移动，限制了调整角度；

7、雷达罩的整个安装对接过程时间长，整体效率低；

8、安装过程中参与人数较多，且需多人共同施加力量配合，存在安全隐患。

中国专利申请：201921963225.1公开了一种适用于圆锥形雷达罩的柔性定位工装夹具，包括底座、可调节支架、激光定位仪以及定位调节机构，所述激光定位仪设置在所述可调节支架的前端横板上，在所述可调节支架的两侧设置有导轨，所述定位调节机构可沿所述导轨的长度方向平行移动，所述定位调节机构包括固定托架、定位托架，所述固定托架的中部为设置有圆形通孔的环形结构、且在所述固定托架上设置有多个紧固件对圆锥形雷达罩的前端进行固定，所述定位托架为弧形结构，所述激光定位仪的中心轴线与所述固定托架、定位托架的中心轴线重合。通过固定托架与定位托架提高对雷达罩的定位精确性，同时调整固定托架与定位托的相对距离，使其适应于不同锥度的圆锥形雷达罩。

中国专利申请：201822145188.5公开了一种新型适用于圆锥形雷达罩柔性夹具的定位结构，属于机械制造技术领域，仅适用于正圆锥的雷达罩加工，具有一定的通用性。包括激光定位仪、激光接收器、雷达罩移动支撑杆、雷达罩防滑动支架，其主要工作方法首先激光定位仪根据核心控制计算机所输入的雷达罩数据，确定雷达罩的圆心位置以及加工时所需要的高度，通过激光发射器发射激光，激光接收器接收激光信号，然后将数据传输到核心控制计算机，从而调节夹具高度，然后将雷达罩装入夹具中，通过雷达罩移动支撑杆伸长到可以支撑雷达罩重量的位置，用于平衡雷达罩的重量，最后雷达罩防滑动支架移动到雷达罩的底端，通过三支支撑杆抵住雷达罩，防止雷达罩在加工的过程中产生向后的滑动。

但是以上专利都无法克服本发明待要解决的技术缺陷，基于此，本发明创新性的提供了一种能够提高工作效率、能多角度调整的雷达罩拆装转运装置，关于本发明一种雷达罩辅助拆装装置目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种雷达罩辅助拆装装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供了一种雷达罩辅助拆装装置，所述装置包括转运架车2、并联机器人3、移动升降AGV小车4，所述并联机器人3还包括雷达罩后固定支架301、雷达罩前支撑架302、前支撑架位置调整把手303、力传感器304，所述移动升降AGV小车4还包括U型平台401、麦克纳姆轮402、电动升降剪刀叉403、AGV小车底座404，所述雷达罩后固定支架301、雷达罩前支撑架302分别位于并联机器人3顶部后端和前端，所述前支撑架位置调整把手303与雷达罩前支撑架302连接，所述力传感器304位于并联机器人3上，所述U型平台401通过电动升降剪刀叉403与AGV小车底座404连接，其中U型平台401位于移动升降AGV小车4顶端，所述AGV小车底座404位于移动升降AGV小车4底端，所述麦克纳姆轮402与AGV小车底座404连接，所述移动升降AGV小车4位于转运架车2底部，并联机器人3位于转运架车2顶部。

进一步地，所述装置还包括核心控制计算机，所述核心控制计算机用于控制并联机器人3和移动升降AGV小车4。所述核心控制计算机通过各种总线采集位置传感器等信息，经算法解算后再由EtherCAT总线发送指令至各个执行机构的伺服电机

进一步地，所述雷达罩后固定支架301包括固定销。

进一步地，所述装置还包括雷达罩1，所述雷达罩1上包括固定孔，所述固定孔与雷达罩后固定支架301的固定销连接。

进一步地，所述装置还包括AGV小车遥控器。

进一步地，所述装置还包括激光跟踪仪，所述激光跟踪仪位于移动升降AGV小车4上。

进一步地，所述装置还包括调整螺杆，所述调整螺杆与雷达罩前支撑架302连接。

进一步地，所述装置还包括伺服电缸，所述伺服电缸用于给并联机器人3和移动升降AGV小车4提供动力。

进一步地，所述移动升降AGV小车4还包括激光避障传感器、激光导航、多色工作灯、控制面板显示屏。

进一步地，飞机机头包括与激光避障传感器对应的反射板。

本发明优点在于：

1、本发明通过移动升降AGV小车完成雷达罩的举升和搬运。通过并联机器人对雷达罩的位置进行六自由度的精确调整，通过力控系统软件(力传感器)对插入应力进行实时监控并调整雷达罩的进入姿态以达到使雷达罩的销钉无干涉、无应力的精准的匹配进入对应的锁孔。通过并联机器人完成六自由度的高精度运动控制，具有调整行程范围大、调整精度高、响应速度快、调整柔顺、装配接触力可控的特点，适合高精度的装配场景。

2、通过比较现有技术的雷达罩转运装置与本发明，存在以下优点：

附图说明

附图1是现有技术中雷达罩转运方式。

附图2-5是本发明的雷达罩转运步骤，其中图2是雷达罩静置于转运架车上示意图，附图3是对接AGV小车取雷达罩示意图，附图4是雷达罩脱离转运架车至AGV小车示意图，附图5是对接AGV小车将雷达罩举升至机头对接位置示意图。

附图6是并联机器人结构示意图。

附图7是剪刀叉结构示意图。

1、雷达罩；

2、转运架车；

3、并联机器人；

301、雷达罩后固定支架；

302、雷达罩前支撑架；

303、前支撑架位置调整把手；

304、力传感器；

4、移动升降AGV小车；

401、U型平台；

402、麦克纳姆轮；

403、电动升降剪刀叉；

404、AGV小车底座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

请参照图1，附图1是现有技术中雷达罩转运方式。

现有技术中雷达罩转运方式是通过：

1、将雷达罩放置于转运架上；

3、使用扳手松开雷达罩安装销的锁扣；

请参照图2-5，附图2-5是本发明的雷达罩转运步骤，其中图2是雷达罩静置于转运架车上示意图，附图3是对接AGV小车取雷达罩示意图，附图4是雷达罩脱离转运架车至AGV小车示意图，附图5是对接AGV小车将雷达罩举升至机头对接位置示意图。

本实施例提供了一种雷达罩辅助拆装装置，所述装置包括雷达罩1、转运架车2、并联机器人3、移动升降AGV小车4、核心控制计算机、伺服电缸，所述并联机器人3还包括雷达罩后固定支架301、雷达罩前支撑架302、前支撑架位置调整把手303、力传感器304，所述移动升降AGV小车4还包括U型平台401、麦克纳姆轮402、电动升降剪刀叉403、AGV小车底座404，所述雷达罩后固定支架301、雷达罩前支撑架302分别位于并联机器人3顶部后端和前端，所述前支撑架位置调整把手303与雷达罩前支撑架302连接，所述力传感器304位于并联机器人3上，所述雷达罩后固定支架301包括固定销，所述U型平台401通过电动升降剪刀叉403与AGV小车底座404连接，其中U型平台401位于移动升降AGV小车4顶端，所述AGV小车底座404位于移动升降AGV小车4底端，所述麦克纳姆轮402与AGV小车底座404连接，所述移动升降AGV小车4位于转运架车2底部，并联机器人3位于转运架车2顶部。所述雷达罩1上包括固定孔，所述固定孔与雷达罩后固定支架301的固定销连接。所述装置还包括AGV小车遥控器。所述装置还包括激光跟踪仪。所述装置还包括调整螺杆，所述调整螺杆与雷达罩前支撑架302连接。所述移动升降AGV小车4还包括激光避障传感器、激光导航、多色工作灯、控制面板显示屏。飞机机头包括与激光避障传感器对应的反射板。

本发明的雷达罩转运方式为：

1、使用AGV小车遥控器人工遥控控制移动升降AGV小车4移动至转运架车2的底部，将并联机器人3移动至雷达罩1的下部，进入过程由雷达罩的前端尖部进入到后端，然后锁紧移动升降AGV小车4；

2、人工通过并联机器人3控制器(核心控制计算机)手动调整并联机器人3的位置，使雷达罩后固定支架301的固定销与雷达罩上的固定孔对齐；

3、人工锁紧固定销，并调整雷达罩前支撑架302的位置，使雷达罩前支撑架302与雷达罩1完全贴合，起到支撑雷达罩的作用，然后通过伺服电机抱闸锁紧并联机器人的调整螺杆，以便固定机构空间状态，防止空间位置漂移、安全防护等；

4、雷达罩固定好后，通过控制并联机器人3使雷达罩沿着Z轴上升10mm，使雷达罩完全脱离转运架车，此过程需保证脱离时雷达罩不能与转运架车2发生碰撞；

5、人工控制移动升降AGV小车4，使雷达罩在Z向完全升起并脱离转运架车2的高度方向，然后将雷达罩从转运架车2前端移出，并通过AGV小车遥控器将雷达罩移动和举升至机头的安装位置；

6、雷达罩到达机头的大致安装位置，通过激光跟踪仪对移动升降AGV小车4位置进行粗调整，使雷达罩的安装销粗对准安装销孔；

7、固定移动升降AGV小车4，通过示教器调整并联机器人平台，使雷达罩的安装销的位置与机头的销孔一一精确对齐；

8、手动控制并联机器人3，使雷达罩柔顺、无阻力的插入销孔，并开启力控监控系统(所述利空监控系统包括力传感器304)，监控安装销与固定孔的接触力，确保在销钉插入的过程中接触力在指定的范围内，以保护产品不被损坏；

9、销钉完全插入后，人工固定销钉锁紧螺丝；

10、固定好锁紧螺丝后，人工拆除雷达罩后固定支架301，并通过调整螺杆移出雷达罩前支撑架302；

11、人工控制并联机器人3，使并联机器人平台沿Z向下移10-50mm至雷达罩完全脱离并联机器人。

12、人工控制移动升降AGV小车4，使移动升降AGV小车4降低到合适高度并移走移动升降AGV小车4，完成雷达罩的安装。

综上所述，包括步骤：

①雷达罩静置于转运架车2上；

②对接移动升降AGV小车4取雷达罩；

③雷达罩脱离转运架车2至移动升降AGV小车4上；

④对接移动升降AGV小车4将雷达罩举升至机头对接位置：进行粗调和精调雷达罩位置；

⑤通过机器人控制器和力控制系统使雷达罩的销钉柔顺的装配进入销孔，完成对接装配。

需要解释说明的是，并联机器人3和移动升降AGV小车4，具体如下：

雷达罩位置精调组件：并联机器人平台(请参照图6，附图6是并联机器人结构示意图)。

1、并联机器人3主要由六台伺服电缸、两个雷达罩后固定支架301、两个雷达罩前支撑架302和力传感器304组成，可实现六个自由度的精准调节，包括X、Y、Z、Rx、Ry、Rz。

2、其中，伺服电缸采用DC48V驱动，带电磁制动器，具备断电保护防止断电时滑落；

3、雷达罩后固定支架301：主要是用来固定雷达罩的，上面有固定销，当并联机器人姿态调整到位后，通过雷达罩后固定支架301使雷达罩与并联机器人平台固定在一起，这样雷达罩就可以随着并联机器人平台一起进行六个自由度的调节；

4、雷达罩前支撑架302：主要作用是，当雷达罩后固定支架301与雷达罩连接后，通过雷达罩前支撑架302使雷达罩的重心达到平稳，起到支点的作用，防止雷达罩受力不均造成损坏。

5、力传感器304，安装在并联机器人平台上部；选用进口ATI品牌，型号是Omega191。采用超高强度机身采用高强度不锈钢电火花线切割工艺，最大允许过载值是额定量程的4.8至19.9倍。

6、通过机器人示教器上对每个自由度进行微调，调整行程范围是±50mm，精度±0.05mm，速度可无极可调，最大达20mm/s。

移动升降AGV小车4包括：AGV小车底座404、麦克纳姆轮402、电动升降剪刀叉403、U型平台401。载重1吨，零回转半径，可侧移，全方位无死角任意方向可移动，运动轻松自如。采用麦克纳姆轮402作为行走驱动轮，可全方位任意方向移动；设备运行时有声光警示，并设有系统故障诊断及电量显示功能；具备遥控操作、自动运行两种操控方式，手动遥控操作定位精度达到±0.5mm；具有升降功能，升降行程3米；控制面板显示屏可对运营状态实时显示，并显示故障信息。

小车具备主要配置：激光避障传感器、激光导航、麦克纳姆轮、多色工作至少灯；

电动升降剪刀叉403主要特点如下(请参照图7，附图7是剪刀叉结构示意图)：

1、采用伺服电动缸驱动，位置控制更加精确；

2、剪刀叉铰接位置采用高精密双列滚动轴承和双螺母紧固，提高铰接传动的强度和稳定型；

3、剪刀叉双臂采用铸造方管制成，刚度大，不易产生绕曲，提高机架的稳定型；

4、伺服电动缸选用带抱闸装置的，具备断电抱闸保护的作用，防止断电升降台意外降落，可完全锁紧，提高安全型；

5、剪刀叉双臂采用双驱动控制，根据伺服运动算法，同步启动、举升和停止；

6、电缸选用带绝对值编码器，可精确控制升降的位置及同步位置信息；

采用三组激光位移传感器组件辅助人工手动完成雷达罩的粗对接。通过三组激光位移传感器的信息反馈，根据算法，确定他们之间的位置关系，然后通过示教器进行雷达罩位置的调整，使粗对接更加方便和准确。

在雷达罩的后侧位置，左右对称安装两组激光位置传感器组件，用于雷达罩的左右位置对齐；在雷达罩的前侧方位置下侧安装1组激光位移传感器组件，用于雷达罩的上下位置对齐；

另外，需在机头的合适位置固定三组激光位置传感器对应的反射板，使激光传感器精确的进行测量和反馈位置信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种雷达罩辅助拆装装置，其特征在于，所述装置包括转运架车(2)、并联机器人(3)、移动升降AGV小车(4)，所述并联机器人(3)还包括雷达罩后固定支架(301)、雷达罩前支撑架(302)、前支撑架位置调整把手(303)、力传感器(304)，所述移动升降AGV小车(4)还包括U型平台(401)、麦克纳姆轮(402)、电动升降剪刀叉(403)、AGV小车底座(404)，所述雷达罩后固定支架(301)、雷达罩前支撑架(302)分别位于并联机器人(3)顶部后端和前端，所述前支撑架位置调整把手(303)与雷达罩前支撑架(302)连接，所述力传感器(304)位于并联机器人(3)上，所述U型平台(401)通过电动升降剪刀叉(403)与AGV小车底座(404)连接，其中U型平台(401)位于移动升降AGV小车(4)顶端，所述AGV小车底座(404)位于移动升降AGV小车(4)底端，所述麦克纳姆轮(402)与AGV小车底座(404)连接，所述移动升降AGV小车(4)位于转运架车(2)底部，并联机器人(3)位于转运架车(2)顶部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括核心控制计算机。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述雷达罩后固定支架(301)包括固定销。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括雷达罩(1)，所述雷达罩(1)上包括固定孔，所述固定孔与雷达罩后固定支架(301)的固定销连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括AGV小车遥控器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括激光跟踪仪，所述激光跟踪仪位于升降AGV小车4上。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调整螺杆，所述调整螺杆与雷达罩前支撑架(302)连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括伺服电缸。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动升降AGV小车(4)还包括激光避障传感器、激光导航、多色工作灯、控制面板显示屏。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，飞机机头包括与激光避障传感器对应的反射板。