[发明专利]一种超大型复材壁板自动安装工装和安装方法

权利要求书

1.一种超大型复材壁板自动安装工装，含有X向导轨、Y向导轨、底盘、立柱、Z向导轨、Z向框架、Z向调整机构、弧形保型框架、吸附机构、激光测距传感器、驱动机构，控制系统，其特征在于X向导轨固定在水平地面上，并作为安装工装的X向，底盘可在驱动机构带动下沿X向导轨精确滑动，底盘上表面中部设有两条与X向导轨垂直的Y向导轨，两个互为镜像的立柱可在驱动机构带动下沿Y向导轨同时精确运动，两个立柱外侧面相对应位置处，设有两条垂直于水平地面的Z向导轨，Z向框架包围两个立柱，在Z向导轨和Z向框架之间设有Z向调整机构，使Z向框架可在驱动机构带动下沿Z向导轨精确运动的同时绕Y轴转动，弧形保型框架固定于Z向框架的外侧，吸附机构均布在弧形保型框架上，在弧形保型框架的底面和外侧面上设有复材壁板定位挡块，激光测距传感器分别设置在底盘、立柱和Z向调整机构上，记录X、Y、Z方向坐标值并反馈给控制系统，控制系统根据反馈数据操控吸附机构抓取复材壁板，并控制驱动机构将复材壁板精确移动到装配工装的目标位置处。

2.根据权利要求1所述的一种超大型复材壁板自动安装工装，其特征在于，所述的Z向调整机构包括左侧调整机构和右侧调整机构，并分别安装在左右立柱外侧，右侧调整机构包含转轴、移动块，移动块为H字型结构，可在Z向导轨上滑动，右侧调整机构转轴设置在移动块中心，其轴线与Y向平行，左侧调整机构包含与右侧调整机构结构一致的转轴、移动块，移动块上表面设有一组与X向平行的短导轨，固定有一可沿短导轨移动的连接块，左侧调整机构的转轴设置在连接块中心，其轴线与Y向平行；驱动机构带动左右调整机构以不同速度沿Z向导轨运动，实现Z向框架沿Z向导轨精确移动的同时绕Y轴转动。

3.根据权利要求1所述的一种超大型复材壁板自动安装工装，其特征在于，所述的吸附机构含有柔性真空吸盘、法向轴线自适应伸缩轴、止回阀、分气阀、真空发生器，柔性真空吸盘均匀布置并固定于弧形保型框架上，直接与复材壁板贴合，并对复材壁板进行保型和固定；法向轴线自适应伸缩轴的输出端与柔性真空吸盘的输入端相连，实现轴向行程的自适应调整，并修正复材壁板姿态在X、Z向上的角度偏差；止回阀的输出端与法向轴线自适应伸缩轴的输出端相连，输入端与分气阀相连，当吸盘漏气与外界相通时，将其它真空系统与大气隔离，保护整个真空系统；分气阀的输入端连接真空发生器，实现对柔性真空吸盘的真空抽吸。

4.一种超大型复材壁板自动安装方法，包括以下步骤：

4-1将权利要求1所述的安装工装的坐标系与装配工装的坐标系调整一致；

4-2根据复材壁板在装配工装上的目标位置，标定出安装工装将复材壁板放置到理论位置时的位置状态，并记录X、Y、Z向上的激光测距传感器的测量数据，将其定为理论值，输入到控制系统中；

4-3用安装工装的吸附机构吸附自然状态下的复材壁板；

4-4控制系统获取激光距离传感器的实测值，并与理论值比较，同时控制安装工装的各部分机构相互协同运动，使激光距离传感器的实测值与理论值不断贴合接近，最终将复材壁板精确的放置到装配工装的目标位置处，实现自动安装。