具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种筒形大部件斜向自动对接装配系统，其特征在于，包括：固定侧架车、移动侧架车、监测单元以及电控单元、筒形大部件抱箍；其中，

筒形大部件抱箍，所述筒形大部件抱箍安装于筒形大部件外表面，整体放置于架车上，用于筒形大部件在水平状态下进行滚动装配；

固定侧架车，所述固定侧架车用于被动侧筒形大部件的支撑和姿态调整；

移动侧架车，所述移动侧架车用于筒形大部件主动对接部分的支撑和插补对接姿态调整；

监测单元，所述监测单元根据固定侧架车上的被动侧筒形大部件和移动侧架车上的筒形大部件主动对接部分的相对位置关系，获取所述移动侧架车的插补对接信息；

电控单元，所述电控单元用于控制固定侧架车的初始姿态调整以及根据所述监测单元的插补对接信息控制移动侧架车的插补对接姿态调整，完成筒形大部件的对接装配。

根据本发明的一个实施例，所述固定侧架车包括两台单架车，所述两台单架车组合使用实现被动侧筒形大部件空间位置平移和姿态调整的六个自由度运动。

根据本发明的一个实施例，所述移动侧架车包括两台单架车，所述两台单架车组合可实现主动侧筒形大部件空间位置平移和姿态调整的六个自由度运动。

根据本发明的一个实施例，所述的两台单架车组合，其特征在于，两台单架车组合实现筒形大部件六自由度运动具体实现过程如下：两台单架车X向同步运动实现筒形大部件X向运动；两台单架车Y向同步运动实现筒形大部件Y向运动；两台单架车Z向同步运动实现筒形大部件Z向运动；两台单架车A向电机同步运动带动筒形大部件A向(绕X轴)横滚滚动；两台单架车Z向反向运动实现筒形大部件B向(绕Y轴)俯仰运动；两台单架车Y向反向运动实现舱段C向(绕Z轴)偏航运动。

根据本发明的一个实施例，所述筒形大部件抱箍为圆环形式，所述圆环形式包括整体式圆环、多瓣环抱式圆环。

根据本发明的一个实施例，用于对带斜向管件的筒形大部件的自动对接。

例如，在整套系统中，筒形大部件抱箍用于安装在筒形大部件外表面，方便筒形大部件放置在架车上滚动装配；如图2所示。筒形大部件抱箍安装在筒形大部件外后，分别将两侧的筒形大部件吊装到对应的滚动架车上放置，为自动对接做准备。固定侧筒形大部件放置在架车上后，根据工艺要求调整架车各轴电机，使固定侧筒形大部件处于合适的空间位姿。

固定侧架车包括主动架车和被动架车两台架车，用于为固动侧筒形大部件提供支撑，并且实现架车六自由度姿态调整。两台架车配套使用，实现筒形大部件对接姿态调整，两台架车放置在车间同一钢轨上。

移动侧主被动架车主要功能与固定侧主被动架车类似，两台架车配合使用，实现筒形大部件对接姿态调整以及插补对接运动。两台架车同样放置在车间同一钢轨上。移动侧筒形大部件放置在架车上后，根据工艺要求调整架车各轴电机，使移动侧筒形大部件处于合适的空间位姿。此时，该侧筒形大部件暂未安装斜向管件。

对应电控系统增加两个方向移动插补运动功能；监测系统用于插补对接时移动侧运动角度的监测，避免因角度不对造成产品损坏。如图3所示，为监测判断流程示意图，系统包括测量移动侧架车X轴运动和Y轴运动的实时距离测量元件(比如激光测距传感器等)，实时测量架车X轴方向和Y轴方向的位移量，通过反正切函数求解筒形大部件当前斜向运动的角度，并与理论角度对比，若不大于0.1°，则继续进行斜向运动，否则急停。

电控系统包括主动侧电控系统和移动侧电控系统，用于架车的驱动控制，集成在架车本体上。整套系统主要应用于带斜向管件的筒形大部件的自动对接过程。固定侧主被动架车用于主动侧筒形大部件姿态调整，移动侧主被动架车带动筒形大部件沿与斜向管件平行方向运动进行自动对接。本发明可以实现集沿轴向移动、沿斜向移动、绕轴滚动、六自由度姿态调整等多功能为一体的大型筒形部件自动化装配，增加了装配设备系统的柔性，减少了装配过程的反复吊装次数，提高了筒形大部件总装效率。

如图4所示，为本发明的一种筒形大部件斜向自动对接装配系统的工艺流程，在未装斜向管件之间，采用手动或者点动方式进行两侧筒形大部件试对工作。保证两侧筒形大部件对应孔位可以相互匹配。试对完成后，固定侧架车固定不动，移动侧架车携带筒形大部件自动退回对接零点。之后安装斜向管件。管件安装完毕，调用自动对接程序，进行斜向管件的自动对接工作。对接完成后，锁紧相应孔位之后进行后续工作。

具体的，例如开始准备工作后，安装抱箍至筒形大部件上，大部件水平放置于架车上，此时大部件不安装斜导管，两侧架车分别移动各运动轴实现大部件的位置和姿态调整，完成大部件对接端面销孔试对接，记录两侧架车的各运动轴位置，然后，固定侧大部件固定，移动侧大部件通过架车运动移开，安装移动侧大部件的斜导管，移动侧大部件根据插补单元的信息进行自动斜向插补对接运动，到位后结束。

本发明的优点在于：

1)筒形大部件斜向自动对接装配系统可以实现集沿轴向移动、沿斜向多角度移动、绕轴滚动、六自由度姿态调整等多功能为一体的大型筒形部件自动化装配；

2)筒形大部件斜向自动对接装配系统增加了装配设备系统的柔性，减少了装配过程的反复吊装次数，提高了筒形大部件总装效率。

本发明提供的一种筒形大部件斜向自动对接装配系统可应用于多种筒形大部件的对接装配过程，尤其是带有任意小角度斜向运动的装配，以满足多种筒形大部件的自动化调姿、滚动、对接等需求。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。