一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115008155A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210723584.X(22)申请日2022.06.23(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人段桂芳吴越刘振宇谭建荣(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师林超(51)Int.Cl.B23P19/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统(57)摘要本发明公开了一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统。包括桁架机械臂模块、机械爪模块、工装组件模块、底座模块四个组成部分；桁架机械臂模块为龙门式结构，可以带动机械爪在三维空间内灵活移动；机械爪模块由夹具部分与双目相机构成，主要负责工装组件的抓取、装配以及位姿、误差检测；工装组件模块包含了四种不同形状的工装板，在一定规则的指导下，拼接成与待装配零件形状相适应的工装组件；底座模块包括底座与底板，底座用于安装桁架机械臂，同时作为装配平面，底板用于最终的装配。本发明通过拼接式辅助定位工装的使用，能够显著增强复材组件的定位特征，机械臂与视觉系统的使用，有效提升了装配自动化水平，提高了装配效率与精度。CN115008155ACN115008155A权利要求书1/2页1.一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征在于，包括桁架机械臂模块(1)、机械爪模块(2)、工装组件模块(3)和底座模块(4)，桁架机械臂模块(1)安装于底座模块(4)上方；机械爪模块(2)安装于桁架机械臂模块(1)的运动末端，用于抓取、装配与检测工装组件模块(3)；工装组件模块(3)包括连接件(3‑5)和四种不同形状的工装板；若干块工装板通过连接件(3‑5)拼接后组成与待装配零件底面形状相适应的辅助工装组件，用于辅助定位待装配零件；每块工装板上均设置有夹取口(3‑4)、连接口(3‑1)、螺钉安装孔(3‑3)、定位销孔(3‑2)。2.根据权利要求1所述的一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征在于：所述的四种不同形状的工装板分别为A型工装板、B型工装板、C型工装板和D型工装板：所述A型工装板为等腰梯形，两腰延长线夹角为30°，上底和下底在中轴线上均设有夹取口(3‑4)，两腰上各设有一对连接口(3‑1)，中轴线中点处设有一螺钉安装孔(3‑3)，位于中轴线上且靠近下底位置处设有一定位销孔(3‑2)；所述B型工装板为正方形，每条边的中点处设有夹取口(3‑4)，每个夹取口(3‑4)两侧各设有一连接口(3‑1)，工装板的几何中心设有一螺钉安装孔(3‑3)，靠近四个边角处各设有一定位销孔(3‑2)；所述C型工装板为长方形，短边长度为长边的一半，每条长边的中点处设有夹取口(3‑4)，长边的夹取口(3‑4)两侧各设有一连接口(3‑1)，每条短边中点处设有一连接口(3‑1)，中轴线中点设有一螺钉安装孔(3‑3)，位于中轴线上且靠近两条短边的位置处各设有一定位销孔(3‑2)；所述D型工装板为等腰直角三角形，直角处以及斜边中点处各设有一夹取口(3‑4)，两直角边各设有一对连接口(3‑1)，斜边中线的中点处设有一螺钉安装孔(3‑3)，靠近两45°角处位置处各设有一定位销孔(3‑2)。3.根据权利要求2所述的一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征在于：所述A型工装板的腰、B型工装板的边、C型工装板的长边和D型工装板的直角边的长度相同，且设置的连接口(3‑1)位置均相同。4.根据权利要求1所述的一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征在于：所述连接件(3‑5)为银锭榫结构，两头宽中间窄，四周设有倒角；连接件(3‑5)通过嵌入两块工装板的连接口(3‑1)之间连接固定两工装板，连接件(3‑5)与工装板的连接口(3‑1)过盈配合；工装板的连接口(3‑1)为与银锭榫结构配合的燕尾槽开口。5.根据权利要求1所述的一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征在于：所述底座模块(4)包括底座和底板(4‑4)；底座的四角设置有立柱安装槽(4‑2)用于安装立柱(1‑5)，底座表面分布有若干纵横交错的T型槽(4‑3)，用于安装夹具；底板(4‑4)为矩形金属板，底板(4‑4)上加工有与辅助工装组件的工装板上的定位销孔Ⅰ(3‑2)对应的定位销孔Ⅱ(4‑5)，定位销(3‑8)通过穿过定位销孔Ⅰ(3‑2)和定位销孔Ⅱ(4‑5)将辅助工装组件固定于底板(4‑4)上。6.根据权利要求1所述的一种用于复材组件装配的拼接式辅助定位工装系统，其特征2CN115008155A权利要求书2/2页在于：所述桁架式机械臂(1)包括：两个水平且相互平行的X轴导轨