本發明涉及裝配設備領域，尤其涉及一種大部件裝配系統。

背景技術：

產品的裝配是其制造的最后一個步驟，也是最重要的一個步驟，裝配的結果直接影響這產品的質量、成本和生產周期。目前國內企業針對復雜產品的裝配大部分采用手工操作為主的作業方式，這樣就導致產品的裝配精度較低、裝配周期長、裝配成本高。盡管隨著自動化技術和信息化技術的快速發展，產品設計的辦法越來越智能化，產品制造的效率不斷提高，但裝配技術的發展卻相對落后。

技術實現要素：

為了解決傳統工藝中長行程裝配精度較低、裝配周期長、裝配成本高所帶來的生產裝配難度大等問題，本發明提供了一種結構簡單、自動化程度高、移動定位精度高的多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種六自由度飛機大部件數字化裝配并聯機器人系統，包括兩組固定基座組件1和兩組并聯動平臺組件2，每組固定基座組件1包括基座4、x軸直線導軌5、和x軸伺服驅動系統6；每組并聯動平臺組件2包括基板17、支撐底座9、x1軸伺服驅動系統10、球鉸支撐座11、上球鉸14、下球鉸12、支撐桿13、調姿平臺15、x1軸直線導軌16和x軸導軌滑塊8；基座4上安裝x軸直線導軌5和x軸伺服驅動系統4，x軸伺服驅動系統4連接基板17，基板17下部安裝與x軸直線導軌5配合的x軸導軌滑塊10，基板17上安裝至少3個支撐底座9，每個支撐底座9上設有x1軸直線導軌16，支撐底座9上部安裝可沿x1軸直線導軌16滑動的球鉸支撐座11，球鉸支撐座11上安裝下球鉸12，下球鉸12連接支撐桿13下端，支撐桿13上端連接安裝于調姿平臺15下側的上球鉸14，每個支撐底座9連接一套x軸伺服驅動系統10。

所述基板17上安裝6個支撐底座9，每個支撐底座9通過上球鉸14、支撐桿13、和下球鉸12連接調姿平臺15。

所述基座4上設有2條x軸直線導軌5。

所述基座4下部安裝調節地腳3。

所述x軸直線導軌5兩端設有限位擋塊7。

本發明的多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統，以并聯動平臺調整姿態為主，再配合基座x軸移動為輔助，傳統并聯平臺系統只固定在一處，可實現6自由度運動，但傳統并聯平臺系統的6自由度運動行程有限，無法滿足飛機大部件、長行程的高精度裝配要求。為解決飛機大部件、長行程的高精度裝配要求，本發明的六自由度飛機大部件數字化裝配并聯機器人系統在保證飛機大部件高精度調整姿態的前提下，增加了x軸移動伺服驅動系統，保證空間大部件可以在此系統上得到高精度的定位、可靠和精確的對接裝配，縮短了安裝時間，降低了工人的工作量，減小了安裝錯誤，提高了安裝精度，提高了生產安裝效率，提高了安全性，實現了空間大部件快速裝配，解決了傳統工藝中高精度裝配適應性差、成本高、裝配效率低和管理難度大等問題。

附圖說明

圖1是本發明多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統均勻分布狀態的結構圖。

圖2是本發明多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統的固定基座組件結構圖。

圖3是本發明多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統的并聯動平臺組件結構圖。

其中：1、固定基座組件，2、并聯動平臺組件，3、調節地腳，4、基座，5、x軸直線導軌，6、x軸伺服驅動系統，7、限位擋塊，8、x軸導軌滑塊，9、支撐底座，10、x1軸伺服驅動系統，11、球鉸支撐座，12、下球鉸，13、支撐桿，14、上球鉸，15、調姿平臺，16、x1軸直線導軌。

具體實施方式

本發明的多自由度空間大部件快速裝配并聯機器人系統結構如圖1所示，是一種6自由度模擬空間大部件快速裝配系統，包括兩組固定基座組件1和兩組并聯動平臺組件2。如圖2所示，每組固定基座組件1包括基座4、x軸直線導軌5、和x軸伺服驅動系統6；如圖3所示，每組并聯動平臺組件2包括基板17、支撐底座9、x1軸伺服驅動系統10、球鉸支撐座11、上球鉸14、下球鉸12、支撐桿13、調姿平臺15、x1軸直線導軌16和x軸導軌滑塊8；基座4下部安裝調節地腳3，調節地腳3可調整基座4的高度保證兩組基座在同一水平面上。基座4上安裝2條x軸直線導軌5和x軸伺服驅動系統4，x軸伺服驅動系統4連接基板17，基板17下部安裝與x軸直線導軌5配合的x軸導軌滑塊10，x軸直線導軌5兩端設有限位擋塊7?；?7上安裝6個支撐底座9，每個支撐底座9上設有x1軸直線導軌16，支撐底座9上部安裝可沿x1軸直線導軌16滑動的球鉸支撐座11，球鉸支撐座11上安裝下球鉸12，下球鉸12連接支撐桿13下端，支撐桿13上端連接安裝于調姿平臺15下側的上球鉸14，每個支撐底座9連接一套x軸伺服驅動系統10。

本發明以并聯動平臺調整姿態為主，再配合基座x軸移動為輔助，保證空間大部件可以在此系統上得到高精度的定位、可靠和精確的對接裝配。基座4上的x軸直線導軌5支撐并聯動平臺組件使其沿導軌直線移動，且由伺服電機控制絲杠旋轉為并聯動平臺提供驅動力，由于伺服電機的高精度控制，可實現并聯動平臺x軸方向的精確移動定位。支撐底座上部有六組伺服驅動系統，分別驅動六個球鉸支撐座9，球鉸支撐座與球鉸連接，支撐桿兩端分別與上、下球鉸連接，這樣6個支撐桿支撐調姿平臺，可實現調姿平臺的x、y、z、a、b、c六個自由度的精確移動。因為每一個驅動系統可驅動一個球鉸支撐座，所以通過改變每一個球鉸支撐座的行程即可實現調姿平臺的姿態調整。一個球鉸支撐座在x軸的移動行程：-80mm~+300mm，可實現y軸方向移動行程：±80mm，z軸方向移動行程：±80mm，a、b、c軸旋轉：±5deg。左右并聯動平臺結構相同，由于伺服電機提供驅動力，并聯動平臺實現高精度運動，可以提高裝配精度、降低裝配成本、縮短裝配時間。

使用時，將固定基座組件1和兩組并聯動平臺組件2放置在平整的地面上，通過激光跟蹤儀將兩固定基座調整在同一水平面。將兩并聯動平臺調整至初始位置后將要對接的兩個大部件安裝固定在調姿平臺上，室內igps發射站通過接收安裝在對接部件上接收器反饋的位置信息即可得知兩部件的位置姿態，將一側部件通過伺服系統控制其并聯平臺的調姿，使其保持初始對接的姿態，室內igps發射站接收初始對接姿態的位置信息后，確定兩部件對接位置處的相關信息，根據初始對接部件的相關信息，伺服系統控制調節另一部件的并聯平臺使其對接信息與初始部件的姿態信息相一致。后伺服系統控制x軸驅動使兩并聯平臺靠近對接，在兩并聯平臺對接過程中，igps實時檢測部件的的位置姿態信息，若兩部件在對接過程中發生偏離現象，系統會停止對接工作，重新調整位姿后再進行對接工作，保證產品在對接過程中的精確性和穩定性。結構簡單，移動定位精度高，且能配合控制系統根據部件姿態的變化進行自動調整，通過算法找到最佳的定位對合位置，提高工作效率，降低錯誤的發生，適用范圍廣。

本發明是通過實施例進行描述的，本領域技術人員知悉，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本發明的教導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發明的精神和范圍。因此，本發明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權利要求范圍內的實施例都屬于本發明的保護范圍。