[发明专利]舱段类零件自动对接装置及控制方法

权利要求书

1.一种舱段类零件自动对接装置，其特征在于，包括六自由度调资平台、对接测量平台、对接控制平台、对接上位机监控平台；

所述六自由度调资平台包括六自由度托架两个、五自由度托架两个、底架，所述的六自由度托架和五自由度托架安装在所述的底架上；

所述的对接测量平台包括支架、齿轮齿条、直线导轨、工业相机、激光位移传感器、悬臂梁、伺服电机，所述的工业相机和激光位移传感器安装在所述的悬臂梁上，其功能在于对所述的六自由度托架上的前舱段和所述的五自由度托架上的后舱段的对接截面进行拍照测量和解析位姿，所述悬臂梁安装在直线导轨上，齿条和直线导轨安装在所述的支架上；

所述的对接控制平台包括操作台，其功能为控制所述的六自由度托架实现六自由度对接运动，控制所述的五自由度托架实现五自由度对接基准运动，对接完成后，实现对整个舱段的质量特性检测，并传送数据至所述的对接上位机监控平台；

所述的对接上位机监控平台其功能实现对接数据参数和质量特性分析数据的存储和记录，并与MES互联;

所述对接测量平台，其对接测量机构用于带动激光位移传感器和工业相机对舱体进行扫描和销孔及销的拍照，伺服电机通过齿轮齿条带动悬臂梁沿直线导轨在X轴方向往复运动，通过激光位移传感器的测量和工业相机的视觉测量，经过复杂的算法计算和补偿优化后，解析到准确的舱段圆柱轴线的空间位姿;

两个所述六自由度托架协同完成六自由度运动，所述的六自由度运动包括X轴、Y轴、Z轴、绕X轴即A轴、绕Y轴即B轴、绕Z轴即C轴运动。

2.根据权利要求1所述的一种舱段类零件自动对接装置，其特征在于，两个所述五自由度托架协同完成五自由度运动，所述的五自由度运动包括：X轴、Y轴、Z轴、绕X轴即A轴，绕Z轴即C轴运动。

3.基于权利要求1所述的一种舱段类零件自动对接装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，后舱段放入五自由度托架作为对接基准；

步骤2，前舱段放入六自由度托架作为待对接部件；

步骤3，对接测量系统对舱段轴切面位姿精确测量；

步骤4， 解析位姿状态为舱段对接的各运动轴行程规划，输入到所述对接控制平台；

步骤5，控制所述六自由度调资平台的六自由度托架和五自由度托架的伺服电机实现X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴的六自由度调姿对接；

步骤6，对接完成后，所述对接控制平台的质量在线检测系统对整个舱段进行质量特性分析；

步骤7，对接数据参数和质量特性分析数据上传到所述对接上位机监控平台进行数据库存储和记录;

所述六自由度托架夹持前舱段实现六自由度调姿，单个六自由度托架实现包括X轴、Y轴、Z轴的平动，两个六自由度托架夹持舱段时完成的调姿动作包括俯仰调姿、偏摆调姿以及绕舱体轴线旋转三个动作;

所述的五自由度托架，实现五自由度运动，其沿X轴的平动、沿Z轴的平动通过伺服电机实现，沿Y轴的平动、绕Z轴即C轴的转动以及绕X轴即A轴的转动无动力驱动，通过弹簧实现柔性，依靠电磁抱闸和气动导轨夹持器实现刚柔切换。