CN116834967A - 一种多工位转运装置及其转运方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多工位转运装置，包括放置被转运产品的保形工装，所述保形工装下部设置有托架，所述托架与保形工装之间设置有能够使保形工装在托架上滑动的导轨组件，托架下部设置有为保形工装提供滑动动力的AGV运输小车。本发明以某型机后机身为研究对象，开展部件整体保形技术研究；并开展工装布局优化、结构轻量化设计，实现飞机复杂部件结构精确定位，确保部件在装配、工位转换及钻铆过程中形状及位姿状态的精确性和一致性，为提升自动钻铆质量和精度奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及飞机装配技术领域，具体是指一种多工位转运装置及其转运方法。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展，当今世界对于飞机的需求量越来越大，不管是民用飞机还是军用飞机，飞机质量都是最重要的；制造过程中，飞机装配是其中的主要环节，其劳动量占飞机制造总量的40％-50％。整个飞机装配过程一般需要多个工位，传统装配工装一般为各个工位间相互独立，且各装配工装为刚性结构，不能实现工装在各个工位间的转运，尤其针对针对长距离支撑刚性不足和转运过程中精确定位困难，而且飞机异形部件具有弱刚性、易变形的特点，部件在装配、工位转换及旋转钻铆过程中形状及位姿易发生变化，一致性较差，影响后续钻铆精度和质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能为保证机器人自动钻铆的开敞性及工作效率，解决长距离(3620mm)支撑刚性不足和转运过程中精确定位困难的多工位转运装置。
本发明的另一个目的在于提供上述多工位转运装置的对飞机部件的具体转运方法。
本发明通过下述技术方案实现：一种多工位转运装置，包括放置产品的保形工装，所述保形工装下部设置有托架，所述托架与保形工装之间设置有能够使保形工装在托架上滑动的导轨组件，托架下部设置有为保形工装提供滑动动力的AGV运输小车。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述托架下部还设置有若干能够支撑托架的支座，托架两端的支座上还设置有零点定位系统，所述零点定位系统置于托架与支座之间。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述保形工装包括呈双层结构的保形骨架，所述保形骨架两侧外侧安装有若干组定位器组件，保形骨架内侧安装有产品定位板，保形骨架中部设置有托举产品的支撑块，所述保形骨架的两端还设置有V形定位组件。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述保形骨架有底部的底梁框架，所述底梁框架两侧分别设置有向外倾斜的侧梁框架，所述底梁框架中部设置有若干中间梁，所述中间梁的截面呈“日”字形，所述侧梁框架与底梁框架通过若干均匀分布的卸钢管焊接连接。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述定位器组件为导向定位器，所述导向定位器包括与保形骨架固定连接的导向支座，以及与托架固定连接的支座，所述支座内嵌插有定位杆，所述定位杆上部设置有套环，所述导向支座内嵌插有导向轴，所述导向轴一端嵌插在定位杆上部的套环内，所述支座中部还设置有固定定位杆的固定销。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述定位器组件为楔形定位器，所述楔形定位器包括与保形骨架固定连接的定位支臂，以及与托架固定连接的楔形定位支座，所述定位支座上部与定位支臂嵌合，并通过定位销固定连接。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述V形定位组件与底梁框架通过螺栓连接的V形接头，以及与V形接头嵌合的叉耳底座，所述叉耳底座与V形接头中部均设置有通孔，通孔内嵌插有蝶形插销固定叉耳底座与V形接头，所述叉耳底座上设置有若干螺丝孔。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述导轨组件为矩形导轨组件或V形导轨组件，所述矩形导轨组件包括固定在侧梁框架下部的平轮和与平轮匹配的矩形滑轨；所述V形导轨组件包括固定在侧梁框架下部的V形轮和与V形轮匹配的V形滑轨，所述矩形滑轨或V形滑轨安装在托架上部。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述零点定位系统包括锁紧销以及与之匹配的锁紧块。
上述多工位转运装置的转运方法，包括以下步骤：
S1：将产品固定在保形工装上，然后利用AGV运输小车自带的升降功能托起托架；
S2：驱动AGV运输小车将产品转运至下一安装工位；
S3：利用AGV运输小车自带的升降功能放下托架，利用托架上部的导轨组件将保形工装滑动至工位具体位置，然后将保形工装与托架固定，在该工位完成产品的加工；
S4：产品加工完成后，重复上述步骤S1～S3，完成产品的转运。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明以某型机后机身为研究对象，开展部件整体保形技术研究；并开展工装布局优化、结构轻量化设计，实现飞机复杂部件结构精确定位，确保部件在装配、工位转换及钻铆过程中形状及位姿状态的精确性和一致性，为提升自动钻铆质量和精度奠定基础。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明中保形工装的立体结构示意图；
图3为本发明中保形骨架的立体结构示意图；
图4为本发明中导向定位器的立体结构示意图；
图5为本发明中楔形定位器的立体结构示意图；
图6为本发明中V形定位组件的立体结构示意图；
图7为本发明中矩形导轨组件的立体结构示意图；
图8为本发明中V形导轨组件的立体结构示意图；
图9为本发明中零点定位系统的拆分结构示意图；
图10为本发明中装配工装进行产品装配的立体结构示意图；
图11为本发明产品置于翻转工装的立体结构示意图；
图12为本发明中向翻转工装转运产品的过程图。
其中：
1—翻转工装，2—保形工装，21—保形骨架，211—底梁框架，212—侧梁框架，213—中间梁，22—定位器组件，221—导向定位器，2211—导向支座，2212—支座，2213—导向轴，2214—定位杆，2215—固定销，222—楔形定位器，2221—定位支臂，2222—定位支座，2223—定位销，23—产品定位板，24—支撑块，25—V形定位组件，251—V形接头，252—叉耳底座，253—蝶形插销，3—零点定位系统，31—锁紧销，32—锁紧块，4—托架，5—支座，6—AGV运输小车，7—导轨组件,71—矩形导轨组件，711—平轮,712—矩形导轨，72—V形导轨组件，721—V形轮，722—V形滑轨，8—装配工装。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例的主要结构，如图1所示，包括放置产品的保形工装2，所述保形工装2下部设置有托架4，所述托架4与保形工装2之间设置有能够使保形工装2在托架4上滑动的导轨组件7，托架4下部设置有为保形工装2提供滑动动力的AGV运输小车6。
使用该多工位转运装置的转运方法，包括以下步骤：
S1：将产品固定在保形工装上，然后利用AGV运输小车自带的升降功能托起托架；
S2：驱动AGV运输小车将产品转运至下一安装工位；
S3：利用AGV运输小车自带的升降功能放下托架，利用托架上部的导轨组件将保形工装滑动至工位具体位置，然后将保形工装与托架固定，在该工位完成产品的加工；
S4：产品加工完成后，重复上述步骤S1～S3，完成产品的转运。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步增设零点定位系统3和支座5，如图12所示，所述托架4下部还设置有若干能够支撑托架1的支座5，托架4两端的支座5上还设置有零点定位系统3，所述零点定位系统3置于托架4与支座5之间。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定保形工装2的结构，如2所示，所述保形工装2包括呈双层结构的保形骨架21，所述保形骨架21两侧外侧安装有若干组定位器组件22，保形骨架21内侧安装有产品定位板23，保形骨架21中部设置有托举产品的支撑块24，所述保形骨架21的两端还设置有V形定位组件25。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定保形工装2的结构，如图2，图3所示，所述保形骨架21有底部的底梁框架211，所述底梁框架211两侧分别设置有向外倾斜的侧梁框架212，所述底梁框架211中部设置有若干中间梁213，所述中间梁213的截面呈“日”字形，所述侧梁框架212与底梁框架211通过若干均匀分布的卸钢管焊接连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定保形工装2的结构，如图2，图4所示，所述定位器组件22为导向定位器221，所述导向定位器221包括与保形骨架21固定连接的导向支座2211，以及与托架4固定连接的支座2212，所述支座2212内嵌插有定位杆2214，所述定位杆2214上部设置有套环，所述导向支座2211内嵌插有导向轴2213，所述导向轴2213一端嵌插在定位杆2214上部的套环内，所述支座2212中部还设置有固定定位杆2214的固定销2215。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定保形工装2的结构，如图2，图5所示，所述定位器组件22为楔形定位器222，所述楔形定位器222包括与保形骨架21固定连接的定位支臂2221，以及与托架4固定连接的楔形定位支座2222，所述定位支座2222上部与定位支臂2221嵌合，并通过定位销2223固定连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定保形工装2的结构，如图2，图6所示，所述V形定位组件25与底梁框架211通过螺栓连接的V形接头251，以及与V形接头251嵌合的叉耳底座252，所述叉耳底座252与V形接头251中部均设置有通孔，通孔内嵌插有蝶形插销253固定叉耳底座252与V形接头251，所述叉耳底座252上设置有若干螺丝孔。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例8：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定导轨组件7的结构，如图7，图8所示，所述导轨组件7为矩形导轨组件71或V形导轨组件72，所述矩形导轨组件71包括固定在侧梁框架212下部的平轮711和与平轮711匹配的矩形滑轨712；所述V形导轨组件72包括固定在侧梁框架212下部的V形轮721和与V形轮721匹配的V形滑轨722，所述矩形滑轨712或V形滑轨722安装在托架4上部。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例9：
本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定零点定位系统3的结构，如图9所示，所述零点定位系统3包括锁紧销31以及与之匹配的锁紧块32。其中锁紧销381根据功能不同又分为中心销、定向销和锁紧销，一套系统里一般只有中心销和定向销各1个；锁紧销31和锁紧模块32分别安装在两个零件上，用于系统对合时的快速入位及锁紧。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例10：
本实施例在上述实施例的基础上，提供具体的实际转运案例，从装配工装转8运至翻转工装1。
其中，翻转工装1主要用来对产品进制孔，其能够对置于其中的产品进行翻转，方便制孔作业，具体结构如11所示，包括骨架主体、翻转齿轮环、电机、支撑架。支撑架上设置与保形工装2上相同的定位器组件，能够与保形工装1上的定位器组件配合，实现对保形工装2的定位和导向，进而实现对产品的定位和导向。电机采用单输入双输出工作模式，保证翻转工装1两侧的翻转齿轮环同步旋转。
装配工装8主要用于对产品进行部件装配，具体结构如图10所示，具体包括横梁导轨、顶部定位组件、侧面定位组件、骨架平台。在装配工装8装配产品的过程中，保形工装2、托架4、零点定位系统3、导轨组件7、支座5均设置在装配工装8内部，产品通过装配工装在保形工装2上部进行装配。
将产品在装配工装8装配后，然后转运到翻转工装1进行制孔的具体过程，如图12所示，具体如下：
步骤S01：首先飞机产品在装配工位8完成零部件装配，然后滑轨退出顶部定位组件和侧面定位组件，最后沿横梁导轨将顶部定位组件滑出工作区；
步骤S02：将AGV运输小车6遥控至装配工装8的底部，升起AGV运输小车6自带的升降台，托起托架4、保形工装2以及产品，使得保形工装2的定位器组件22与装配工装8脱离；
步骤S03：参阅图3，驱动AGV运输小车6将托架4、保形工装2以及产品运输至翻转工装1；
步骤S04：AGV运输小车6到达翻转工装1的工位后，将AGV运输小车6驱动至支座5的中间，降低升降台，通过零点定位系统3将托架4、保形工装2以及产品放置到支座5上，托架4置于支座5上，并固定；
步骤S05：保形工装2带产品沿导轨组件7滑至翻转工装2内，通过V形定位组件25限位，到指定位置后，插入V形定位组件25和定位器组件22的锁紧；
步骤S06：对产品上表面进行压紧，防止产品晃动，然后通过点击驱动进行翻转工作；
步骤S07：制孔完成后，拔出V形支撑组件42和组合销定位组件19的定位销，保形工装2带产品沿导轨组件7滑出翻转工装2至支座5上，然后通过AGV运输小车6运输到下一工位。
可以理解的是，根据本发明一个实施例的多工位转运装置结构，例如托架4和AGV运输小车6等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多工位转运装置，其特征在于，包括放置产品的保形工装(2)，所述保形工装(2)下部设置有托架(4)，所述托架(4)与保形工装(2)之间设置有能够使保形工装(2)在托架(4)上滑动的导轨组件(7)，托架(4)下部设置有为保形工装(2)提供滑动动力的AGV运输小车(6)。
2.根据权利要求1所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述托架(4)下部还设置有若干能够支撑托架(1)的支座(5)，托架(4)两端的支座(5)上还设置有零点定位系统(3)，所述零点定位系统(3)置于托架(4)与支座(5)之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述保形工装(2)包括呈双层结构的保形骨架(21)，所述保形骨架(21)两侧外侧安装有若干组定位器组件(22)，保形骨架(21)内侧安装有产品定位板(23)，保形骨架(21)中部设置有托举产品的支撑块(24)，所述保形骨架(21)的两端还设置有V形定位组件(25)。
4.根据权利要求3所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述保形骨架(21)有底部的底梁框架(211)，所述底梁框架(211)两侧分别设置有向外倾斜的侧梁框架(212)，所述底梁框架(211)中部设置有若干中间梁(213)，所述中间梁(213)的截面呈“日”字形，所述侧梁框架(212)与底梁框架(211)通过若干均匀分布的卸钢管焊接连接。
5.根据权利要求4所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述定位器组件(22)为导向定位器(221)，所述导向定位器(221)包括与保形骨架(21)固定连接的导向支座(2211)，以及与托架(4)固定连接的支座(2212)，所述支座(2212)内嵌插有定位杆(2214)，所述定位杆(2214)上部设置有套环，所述导向支座(2211)内嵌插有导向轴(2213)，所述导向轴(2213)一端嵌插在定位杆(2214)上部的套环内，所述支座(2212)中部还设置有固定定位杆(2214)的固定销(2215)。
6.根据权利要求4所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述定位器组件(22)为楔形定位器(222)，所述楔形定位器(222)包括与保形骨架(21)固定连接的定位支臂(2221)，以及与托架(4)固定连接的楔形定位支座(2222)，所述定位支座(2222)上部与定位支臂(2221)嵌合，并通过定位销(2223)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述V形定位组件(25)与底梁框架(211)通过螺栓连接的V形接头(251)，以及与V形接头(251)嵌合的叉耳底座(252)，所述叉耳底座(252)与V形接头(251)中部均设置有通孔，通孔内嵌插有蝶形插销(253)固定叉耳底座(252)与V形接头(251)，所述叉耳底座(252)上设置有若干螺丝孔。
8.根据权利要求7所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述导轨组件(7)为矩形导轨组件(71)或V形导轨组件(72)，所述矩形导轨组件(71)包括固定在侧梁框架(212)下部的平轮(711)和与平轮(711)匹配的矩形滑轨(712)；所述V形导轨组件(72)包括固定在侧梁框架(212)下部的V形轮(721)和与V形轮(721)匹配的V形滑轨(722)，所述矩形滑轨(712)或V形滑轨(722)安装在托架(4)上部。
9.根据权利要求8所述的一种多工位转运装置，其特征在于，所述零点定位系统(3)包括锁紧销(31)以及与之匹配的锁紧块(32)。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种多工位转运装置的转运方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将产品固定在保形工装上，然后利用AGV运输小车自带的升降功能托起托架；
S2：驱动AGV运输小车将产品转运至下一安装工位；
S3：利用AGV运输小车自带的升降功能放下托架，利用托架上部的导轨组件将保形工装滑动至工位具体位置，然后将保形工装与托架固定，在该工位完成产品的加工；
S4：产品加工完成后，重复上述步骤S1～S3，完成产品的转运。
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- 2023-06-25 CN CN202310748820.8A patent/CN116834967B/zh active Active
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