舱段自动对接装置的结构设计与有限元分析*
2021-09-15尚磊磊刘振忠
机械研究与应用 2021年4期
尚磊磊,刘振忠
(天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津 300384)
0 引 言
在舱段装配过程中,采用“部装-总装”的生产模式,部装时完成舱段零部件的组装,总装阶段完成各舱段之间的对接[1]。手工辅助装配仍然是总装的常用装配模式,采用专用型架对舱段进行定位和装夹,技术工人在舱段对接过程中来调整舱段的位姿,有时需要对舱段进行反复调姿才能满足对接要求,调姿过程大量消耗技术工人的体力,且经验丰富的技术工人才能保障舱段的对接精度。
自动对接相比于人工对接具有明显的优势,用一套数字化和自动化装配工装完成两节舱段之间的对接,它能提高产品装配的质量,高效率、高精度地完成舱段装配任务,且极大减轻技术工人的劳动强度。
针对舱段自动对接装置,相关的科研机构和高校已经开展了这方面研究。基于Stewart并联机构完成舱段位姿的调整,支链由虎克铰-移动副-球铰构成,由程序控制各个支链运动,进而实现舱段六自由度姿态调整[3],目前Stewart并联机构以结构简单、刚度高、承载能力强等优点被应用于大型部件调姿。基于两台调姿托架实现舱段的调姿,调姿托架的整体结构采用串联形式,从上到下依次是抱爪机构、自转机构、升降机构、平移机构[4],各机构联合运动实现舱段对接面定位销和定位孔的配合。
笔者将AGV平台与协作机器人相结合,通过协调各个机器人的运动,实现舱段的对接。……
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