[发明专利]一种精密垂直套装装配浮动升降机构、平台及方法

说明书

本申请的发明专利提出一种精密垂直套装装配浮动升降机构、平台及方法，由基座单元、立柱单元、连接梁、驱动侧浮动升降机构、从动侧浮动升降机构、控制面板、可移动踏板单元、快速定位平台单元等组成。该精密垂直套装装配平台采用精确导向及姿态自适应调节方式，实现复杂航天器产品舱体垂直套装装配中产品的准确导向套装及高精度柔性装配，避免产品装配接口误差导致的卡死或碰撞问题，功能集成度高，产品状态转换方便快捷，对人员技艺依赖性低，提升装配效率、装配精度及装配安全性。

技术领域

本发明属于垂直套装装配技术领域，具体涉及一种精密垂直套装装配浮动升降机构、平台，以及基于该平台的装配方法。

背景技术

在机械产品装配中，常常涉及筒体类产品套装装配需求。尤其是航天领域复杂航天器产品舱体套装装配中，常常伴随着套装深度较深、配合精度要求高、对接面可视化及可操作性差等难点。垂直套装装配因其装配工艺流程简便、通用能力强等特点，广泛应用于产品装配领域。

目前，传统复杂航天器产品舱体垂直套装装配中多采用吊装并辅以手扶调整姿态、目视观察等方式实现套装装配，存在诸多问题和风险。

首先，由于装配过程缺乏准确定位、吊装装配精度及稳定性不高，且发生产品磕碰、擦伤等事故风险较大，易造成重大损失；其次，装配过程对人员技艺依赖性强，装配效率较低；再次，装配场地需要配备天车等设施，对装配场地要求较高；最后，装配过程中产品的状态转换多采用专用工装，工装种类及数量多，占地面积大，功能集成度不高。

发明内容

本发明提供一种精密垂直套装装配浮动升降机构、平台及方法，目的在于能够实现装配场地无天车状态下，垂直套装装配过程中产品的精确导向及姿态自适应调节，降低对人员的技艺依赖性，提升装配精度及装配效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种精密垂直套装装配浮动升降机构，尤其适用于深腔结构精密垂直套装对接装配，包括上件接口工装单元，上件接口工装单元包括固定座、旋转轴、旋转座、轴承。轴承轴向沿X向安装于旋转座上，固定座一侧通过旋转轴安装于轴承上，实现浮动旋转运动，固定座另一侧用于安装待装上件，且有两个固定座对称安装于待装上件两侧。待装上件通过其上设置的上件接口工装与浮动升降机构的上件接口工装单元连接；上件接口工装单元通过螺钉与待装上件连接固定；上件接口工装单元上设置固定座及旋转座；旋转座与固定座通过轴承机构支撑，可以实现旋转座相对固定座的旋转运动。本方案提供带装上件在YZ平面的调整方案。

进一步地，包括浮动单元，浮动单元包括浮动锁紧把手、滚珠、限位销、浮动单元安装座、浮动轴。浮动轴轴向沿Z向安装于浮动单元安装座上，且浮动轴位于浮动单元安装座内部具有止推盘，滚珠位于止推盘顶部与浮动单元安装座之间和底部止推盘与浮动单元安装座之间，通过两侧的滚珠与止推盘限位，实现浮动轴的平面自适应调姿运动。且浮动轴垂直插入安装于待装上件上件接口工装单元的旋转座上定位孔内，并通过锁紧把手锁紧，实现与待装上件的快速安装固定，旋转座上设置无油衬套，无油衬套可以与浮动升降机构的浮动轴通过轴孔配合快速安装，并通过锁紧把手锁紧，实现待装上件与浮动升降机构的快速安装。浮动单元安装座上开设有限位孔，限位销一端安装于浮动轴上，另一端位于限位孔中。浮动锁紧把手与浮动单元安装座螺纹连接，可旋进并抵紧浮动轴；并且浮动轴底端部设置锥形定位倒角，通过浮动锁紧把手的锥形结构配合，实现浮动轴的零位锁紧功能锁紧和解锁。本方案提供带装上件在XY平面的调整方案。