[发明专利]一种方舱拼舱与制孔智能化柔性生产线及其运行方法

权利要求书

1.一种方舱拼舱与制孔智能化柔性生产线，其特征在于，包括包角包边存放区(1)、舱板缓存架(2)、打磨涂胶区(3)、智能拼舱工作站(4)、机器人U型导轨(5)、钻铆机器人(6)、拼舱机器人(7)和底舱板上线及产品下线区(8)，其中：

包角包边存放区(1)用于存放生产所需的包角及包边；

舱板缓存架(2)用于摆放舱板；

打磨涂胶区(3)用于对舱板的表面进行处理，两边限位柱对舱板进行限位，当表面清擦完成后，对结合面进行涂胶作业；

智能拼舱工作站(4)是拼舱的核心单元，用于完成舱体的拼舱作业；

机器人U型导轨(5)作为钻铆机器人(6)和拼舱机器人(7)的行走平台；

钻铆机器人(6)实现舱板的钻孔及铆接作业；

拼舱机器人(7)用于将舱段从舱段缓存架(2)上取下并放到打磨涂胶区(3)，并由打磨涂胶区(3)送到智能拼舱工作站(4)进行拼舱作业；

底舱板上线及产品下线区(8)用于底舱板的上线及产品的下线；

所述智能拼舱工作站(4)包括后侧顶紧装置线轨(10)、左侧顶紧装置(11)、左侧夹紧装置(12)、后部夹紧装置线轨(13)、制孔机器人(14)、后侧顶紧装置(15)、后侧夹紧装置(16)、右侧夹紧装置(17)、右侧顶紧装置(18)、顶部线轨(19)、右侧顶紧装置线轨(20)、右侧垂直度保证装置(21)、前部夹紧装置线轨(22)、前侧顶紧装置(23)、前侧顶紧装置线轨(24)、前侧夹紧装置(25)、左侧垂直度保证装置(26)、左侧顶紧装置线轨(27)、前侧垂直度保证装置(28)、后侧垂直度保证装置(29)和底部位置调整装置(30)；

后侧顶紧装置(15)共有4套，通过其齿轮在后侧顶紧装置线轨(10)的齿条上的运动，适应不同长度后侧舱板的下部顶紧；前侧顶紧装置(25)共有4套，通过在前侧顶紧装置线轨(24)上的运动，适应不同长度前侧舱板的下部顶紧；

左侧顶紧装置线轨(27)、右侧顶紧装置线轨(20)及底部位置调整装置(30)通过在底板位置调整装置线轨(9)上的运动，适应不同长度的底部舱板，其中底部位置调整装置(30)有两套；

左侧顶紧装置(11)共有2套，通过在左侧顶紧装置线轨(27)上的运动，适应不同长度左侧舱板的下部顶紧；右侧顶紧装置(18)共有2套，通过在右侧顶紧装置线轨(20)上的运动，适应不同长度右侧舱板的下部顶紧；

左侧夹紧装置(12)和右侧夹紧装置(17)的数量均为两个，分别安装在后部夹紧装置线轨(13)和前部夹紧装置线轨(22)上；

第一左侧夹紧装置、第一右侧夹紧装置、后侧夹紧装置(16)、后侧垂直度保证装置(29)通过在后部夹紧装置线轨(13)上的运动，适应不同长度的舱板，其中后侧夹紧装置(16)有两套；

第二左侧夹紧装置、第二右侧夹紧装置、前侧夹紧装置(25)、前侧垂直度保证装置(28)通过在前部夹紧装置线轨(22)上的运动，适应不同长度的舱板，其中前侧夹紧装置(25)有两套；

右侧垂直度保证装置(21)、左侧垂直度保证装置(26)及制孔机器人(14)通过在顶部线轨(19)上的运动，实现不同规格舱板的垂直度保证和内部制孔作业，制孔机器人(14)配备视觉定位系统，通过视觉定位技术，实现舱体内部打孔位置的找正。

2.根据权利要求1所述的方舱拼舱与制孔智能化柔性生产线，其特征在于，左板、右板、前板以及后板均配备一套关键指标辅助保证系统，该系统由8个不同位置的激光位移传感器和处理模块组成，处理模块通过处理8个激光位移传感器反馈的数据得到舱板的垂直度以及倾斜度，系统根据得到的数据实时调整夹紧装置和顶紧装置。

3.根据权利要求1所述的方舱拼舱与制孔智能化柔性生产线，其特征在于，底部位置调整装置(30)包括吸盘组件(31)、支撑板(32)、电动推杆(33)、移动架(34)和安装架体(35)，其中吸盘组件(31)和支撑板(32)均安装在安装架体(35)上，电动推杆(33)连接支撑板(32)和移动架(34)；

支撑板(32)用于保证底板的平行度，电动推杆(33)与支撑板(32)相连接，电动推杆(33)有四套，分布在支撑板(32)的四角，各自独立运动，且移动架(34)上有4个不同位置的激光位移传感器，系统通过4个激光位移传感器反馈的数据来调节四套电动推杆(33)，从而确保底板的平行度，吸盘组件(31)用于吸紧底板。

4.一种基于权利要求1所述方舱拼舱与制孔智能化柔性生产线的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据系统指令，配送舱板到位，摆放到舱板缓存架(2)上；

步骤2，根据系统指令，拼舱机器人(7)在机器人U型导轨(5)上移动到指定位置，用吸盘吸附相应的舱板依次摆放在打磨涂胶区(3)的相应位置上，并由摆放架上的两边限位柱进行限位；

步骤3，对打磨涂胶区(3)的舱板进行打磨清擦及涂胶作业；

步骤4，底部位置调整装置(30)根据系统的指令，在底板位置调整装置线轨(9)上运动到指定位置；

步骤5，拼舱机器人(7)在机器人U型导轨(5)上移动到指定位置，将涂胶后的底板摆放至底部位置调整装置(30)上；

步骤6，拼舱机器人(7)撤出操作区域，底部位置调整装置(30)通过吸附装置将底板固定，其举升装置按照指令抬起舱板至一定高度，并通过底板位置调整装置线轨(9)运动到指定拼舱位置；

步骤7，根据指令，后板经过步骤2和步骤3，拼舱机器人(7)将打磨清擦及涂胶作业后的后板摆放至指定位置，后板在后侧垂直度保证装置(29)、后侧夹紧装置(16)、后侧顶紧装置(15)及关键指标辅助保证系统的配合下调整位姿，调整合格后，后侧夹紧装置(16)夹紧舱板，后侧顶紧装置(15)顶紧舱板下侧；

步骤8，拼舱机器人(7)带着吸盘撤出操作区域，等待下一步作业；

步骤9，对包角包边存放区(1)相应的包边进行涂胶；

步骤10，后侧顶紧装置(15)暂时退回原位置，将涂胶的包边粘贴在相应的位置上，后侧顶紧装置(15)将其顶紧；

步骤11，钻铆机器人(6)按照指令，对指定位置进行钻孔和铆接，在钻铆过程中，相应的后侧顶紧装置(15)暂时退到原位置，待不干涉时恢复顶紧；

步骤12，钻铆机器人(6)钻铆后，系统按照指令依照步骤7至步骤11的动作，分别完成前板、左板和右板的拼舱作业，完成舱体底部的包边作业；

步骤13，将涂胶的包边粘贴在拼舱后的侧棱上，钻铆机器人(6)按照指令，对指定位置进行钻孔和铆接，完成舱体的侧棱的包边作业；

步骤14，将涂胶的包角粘贴在相应的位置上，钻铆机器人(6)按照指令，对指定位置进行钻孔和铆接，完成舱体底部的包角作业；

步骤15，钻铆机器人(6)钻铆后，机器人撤出操作区域，等待下一步操作命令；

步骤16，各夹紧装置、各顶紧装置及各垂直度保证装置安装指令退回原位置；

步骤17，底部位置调整装置(30)的举升装置配合制孔机器人(14)按照指令对舱体指定位置进行制孔作业；

步骤18，制孔完成后，底部位置调整装置(30)的举升装置将舱体降到一定位置；

步骤19，系统按照指令依照步骤7至步骤11的动作，完成顶板的拼舱作业，同时安装指令完成顶部的包边作业；

步骤20，将涂胶后的包角粘贴到相应的位置上，钻铆机器人(6)按照指令，对指定位置进行钻孔和铆接，完成舱体上部的包角作业；

步骤21，底部位置调整装置(30)通过底板位置调整装置线轨(9)上的运动将舱体移动到底舱板上线及产品下线区(8)，并将舱体吊装下线。