箱体的开合工装、开合方法、装配系统以及装配方法与流程

本发明涉及机械装配运输领域，尤其涉及一种箱体的开合工装、开合方法、装配系统以及装配方法。

背景技术：

在机械装配运输领域，例如航空发动机的装配及其零部件常常通过包装箱进行运输。对于尺寸较大的部件和整机，其对应包装箱常采用框架木箱结构进行储存运输。此类包装箱常由箱盖、箱底、转接件组成，其中箱底仅提供承接转接件和产品的底面，而包装箱竖直方向的高度全部由箱盖的高度决定，即箱盖限定了包装箱的容纳空间，转接件用于连接发动机产品与箱底。箱盖与箱底通过各自外部预留的接口实现螺栓连接从而实现包装箱的密封。因此，在对箱体进行开合时，此处需要两者的接口对正，否则螺栓难以通过两者接口。

在实践中，包装箱开合过程中存在如下问题：

1.箱体内零件的安全问题，开合包装箱时，存在与箱体内的零件磕碰的风险。开合包装箱时，需要竖直吊装箱盖，此过程中箱盖可能发生一定程度的摆动，存在与箱体内的零件磕碰的风险；

2.开合操作的效率问题，开合包装箱时，效率低下。开合包装箱时，由于需要竖直地吊装使得箱盖开启或者关闭，竖直吊装的过程中需要保证箱盖与箱底对正，例如工人手动操作时，通过肉眼观察箱盖是否与箱底对正、手动调节以确保竖直吊装过程中箱盖不会与零件磕碰、还要保证箱盖落到箱底上时两者的预留接口基本对正，难度较大，操作人员不得不非常缓慢的下放箱盖，当预留接口对不上时，还要重新起吊箱盖进行调整，返工次数多，费时费工，且对操作者的技能要求高。

在航空发动机及其部件的箱体开合的过程中尤甚，由于配套的包装箱一般较大，且航空发动机及其部件的精度很高，在箱体开合过程中需要严格避免部件与箱盖的磕碰，包装箱的开合作业更为困难。

因此，本领域需要一种箱体的开合工装、开合方法、装配系统以及装配方法，以安全、高效地进行包装箱开合的作业，以提升装配航空发动机以及附件的装配效率。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种箱体的开合工装。

本发明的一个目的是提供一种箱体的开合方法。

本发明的一个目的是提供一种装配系统。

本发明的一个目的是提供一种装配方法。

根据本发明一个方面的一种箱体的开合工装，所述箱体包括箱底以及箱盖，所述箱盖包括有箱体的侧面，所述箱底与箱盖可分离，包括：多个定位组件，每个定位组件包括基座以及安装于所述定位基座的定位杆，所述基座可与所述箱底可拆卸地定位；多个引导组件，所述每个定位组件至少对应设置有一个引导组件，所述引导组件在所述定位杆的长度方向可移动地连接于所述定位杆，使其在所述定位杆的长度方向的位置可调，引导组件用于与所述箱盖接触引导其被吊起后沿所述定位杆的长度方向移动。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，每个所述引导组件包括两引导滚动体，两引导滚动体的轴线之间的夹角为第一角度，使得所述两引导滚动体可与所述箱体的侧面滚动地接触，引导所述箱盖沿所述定位杆的长度方向开合。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，所述第一角度等于90度；所述引导组件还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述引导滚动体，可驱动所述引导滚动体在其轴向的移动。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，所述驱动机构包括与所述两引导滚动体对应设置的两驱动组件，所述驱动组件包括手轮以及与其连接的丝杆螺母机构，用于所述手轮的转动转化为导引滚动体所在轴的直线运动，以驱动所述导引滚动体在其轴向的移动。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，所述引导组件还包括连接体，所述连接体可套设于所述定位杆；所述定位杆包括两连接面，所述两连接面之间的夹角为所述第一角度，每一连接面沿所述定位杆的长度方向设置有多个连接孔；每个所述驱动组件与其对应驱动的每个所述引导滚动体共轴线地连接构成引导体；其中，所述引导体轴向地穿过所述连接体以及连接孔，使得所述导引组件连接于所述定位杆。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，所述基座上设置有一定位连接部，所述定位连接部的形状用于与所述底座箱底的侧面匹配设置，通过螺纹紧固顶紧件顶紧所述箱底与所述定位部匹配的侧面，连接所述定位连接部以及底座，使得所述基座与所述底座箱底可拆卸地定位连接。

在所述开合工装的一个或多个实施例中，所述基座的底部设置有具有刹车的车轮组件，使得所述基座随所述车轮组件的车轮的滚动而移动；所述基座上还设置有配重件，所述配重件位于所述基座上相对远离所述定位杆的位置。

根据本发明一个方面的一种装配系统，包括吊臂以及以上任意一项所述的开合工装。

在所述装配系统的一个或多个实施例中，所述吊臂为机械臂

根据本发明一个方面的一种箱体的开合方法，所述箱体包括箱底以及箱盖，所述箱盖包括有箱体的侧面，所述箱底与箱盖可分离，包括：

步骤s1：设置定位组件以及连接于其上的引导组件，根据所述箱底的尺寸，移动所述定位组件，将其与所述箱底的边角处固定；将引导组件的高度调节至箱体内放置的部件的高度以上；

步骤s2：将所述箱盖吊起，在所述引导组件的引导下，沿所述引导组件的引导方向移动，使得所述箱盖与所述箱底分离或连接，开合所述箱体。

在所述开合方法的一个或多个实施例中，先将一个定位组件与一个边角处固定，或者先将一组位于对角位置的定位组件与一组位于对角位置的边角处固定，

将所述箱盖吊起，在该一个定位组件或者该一组位于对角位置的定位组件设置的引导组件的引导下，所述箱盖沿引导方向移动一前段位移；

再将剩余的定位组件与剩余的边角处固定，在所有引导组件的引导下，所述箱盖继续沿所述引导方向移动，直至与所述箱底连接，或直至高于所述引导组件的高度；

或者，

先将所有定位组件在各边角处固定，再将所述箱盖吊起，在所述所有定位组件设置的引导组件的引导下，所述箱盖沿引导方向移动直至与所述箱底连接，或直至高于所述引导组件的高度。

根据本发明一个方面的一种装配方法，采用以上任意一项所述的箱体的开合方法对装有航空发动机以及附件的箱体进行开合。

综上，本发明的有益效果包括但不限于：

1、提高装拆箱过程安全性和效率。通过包装箱定位组件以及引导组件，可在航空发动机装箱过程中对箱盖限位，有效控制其升降时的摆动，从而降低发动机受磕碰风险及装拆箱返工次数和时间，提高装拆箱过程安全性和效率。

2、具备良好的通用性。适用于各种型号发动机在飞机或动力总成的装配过程的装拆箱过程。定位组件可适用于不同尺寸箱体，从而适用于容纳各型号发动机的箱体的开合，应用范围广阔。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：

图1是根据一个或多个实施例的通过开合工装开合箱体的结构示意图。

图2是根据一个或多个实施例的单个定位组件与导引组件的结构示意图。

图3是根据一个或多个实施例的单个定位组件的结构示意图。

图4是根据一个或多个实施例的单个引导组件的结构示意图。

图5是根据一个或多个实施例的箱体的开合方法的流程示意框图。

部分附图标记：

100-箱体

101-箱底

102-箱盖

103-吊钩

104-螺纹孔

105-螺栓

200-开合工装

1-定位组件

10-基座

11-定位杆

12-配重件

13-车轮组件

14-顶紧螺钉

15-定位连接部

2-引导组件

20-驱动机构

21-手轮

22-丝杆螺母机构

23-连接体

24-引导滚动体

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。

另外，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本发明保护范围的限制。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

参考图1至图4，在一实施例中，箱体100包括箱底101以及箱盖102，箱盖102包括有箱体100的侧面，在箱盖102的一组相对的平面设置有连接装置，包括用于使得箱盖102被装配系统的吊臂吊起的吊钩103，以及螺纹孔104，通过与箱底的螺栓105连接实现箱底101与箱盖102的可分离连接，在开启箱体的过程中，需要先将螺栓105松开，使得箱盖102可与箱底101分离，同理，在合上箱体的过程中，最后需将螺栓105与螺纹孔104拧紧，使得箱盖102与箱底101紧固。可与理解到，箱底101与箱盖102的可分离连接方式不限于图1所示的螺栓连接，还可以是其它连接方式，例如卡扣连接等连接方式。开合工装200包括多个定位组件1以及对应每个定位组件1的至少一个引导组件2。参考图2以及图3，每个定位组件1包括基座10以及安装于所述定位基座的定位杆11，基座10可与箱底101可拆卸地定位，具体的定位结构可以是图1以及图3所示的，通过在基座10上设置定位部15，定位部15的形状可以是例如图1至图3所示箱底101的直角相匹配设置的框架体结构，在进行定位时，在框架体设置两相互垂直的顶紧螺钉14与形成箱底101的直角的两侧面顶紧，使得基座10定位于箱底101，当需要解除定位时，将顶紧螺钉拧松即可。可以理解到，还有其它地可拆卸定位方式，例如在箱底101的侧面开设螺纹孔，在定位部15设置螺钉，通过螺钉与螺纹孔的拧紧或拧松，使得基座10与箱底101可拆卸地定位，例如定位部15与箱底101的侧面的一方设置有插件，另一方设置有插槽，两者通过插接的方式可拆卸地定位等等可拆卸定位结构。但采用顶紧螺钉顶紧侧面的结构，其对于不同高度的箱底均适用，具备良好的通用性，若采用特定的螺纹孔-螺钉以及插件-插槽等结构，只能适用于一种高度的箱底，通用性较差。。在实际的装配过程中，箱体100的形状一般为立方体或长方体，因此下述实施例所示的定位组件1的数量为四个，连接于正方形或长方形的箱底101的四个直角，定位杆11与基座10垂直地设置。图1所示的一实施例中，每个定位杆11对应安装有一个引导组件2，但不以此为限，根据装配现场的实际需求，一个定位杆11也可以安装两个，甚至更多个引导组件2。引导组件2在定位杆11的长度方向可移动地连接于定位杆11，使其在定位杆11的长度方向的位置可调。在长度方向可移动连接的具体结构可以是如图1至图3所示的沿定位杆11的长度方向设置多个连接孔111，使得引导组件2可以在定位杆11的长度方向的不同位置与定位杆固定连接，但不以此为限，也可以采用其它的高度可调的结构，例如升降弹簧，在长度方向设置多个卡槽或者开设滑槽，利用螺钉锁紧在滑槽的位置等等结构，不以图1至图3所示的结构为限。引导组件2的高度优选地可设置在高于箱体100内部容纳部件的高度，例如将航空发动机及其附件装配于动力总成系统时，引导组件2的高度优选地调整至航空发动机及其附件的纵向尺寸以上，保证整个箱体100的开合过程中箱盖102在升降过程中不与航空发动机及其附件发生磕碰，保证安全性。如图1所示，引导组件2用于与箱盖102接触引导箱盖102被吊起后沿定位杆11的长度方向移动，即垂直地移动。在箱盖102的开合过程中：若当箱盖102已经与多个引导组件2均接触，则箱盖102不论是在开合过程中提升或下降，均受到引导组件2的引导以及限位，保证了箱盖102提升或者下降过程中的平稳、安全。若箱盖102初始时存在与引导组件2偏离而未接触的情况，当此时箱盖102处于开启过程，即拆箱时，箱盖102离开滚轮只需引导组件2高于所装箱体内100容纳的部件，例如发动机产品的高度，即可保证整个包装箱盖102升降过程中发动机产品不与包装箱磕碰；当此时箱盖102处于合上的过程，即装箱时，箱盖102下降时会与引导组件2接触，此后箱盖102就会受到引导，自动对正到以同所有引导组件2接触，其稳定性和安全性也得到了保证。由上可知，设置多个定位组件1以及引导组件2的有益效果在于，通过包装箱定位组件以及引导组件，可在航空发动机装箱过程中对箱盖限位，有效控制其升降时的摆动，从而降低发动机受磕碰风险及装拆箱返工次数和时间，提高装拆箱过程安全性和效率。同时，开合工装还具备良好的通用性。适用于各种型号发动机在飞机或动力总成的装配过程的装拆箱过程。定位组件可适用于不同尺寸箱体，从而适用于容纳各型号航空发动机的箱体100的开合，应用范围广阔。

参考图1、图2以及图4，在一些实施例中，引导组件2的具体结构可以是，每个引导组件2包括两引导滚动体24，两引导滚动体24的轴线之间的夹角为第一角度，承上所述，箱体100一般为长方体或正方体，因此第一角度一般为直角，两引导滚动体24可与箱体100的侧面滚动地接触，引导箱盖102沿定位杆11的长度方向，在图中实施例即为垂直于箱底101的方向开合。设置滚动体24滚动地接触引导，可以使得减小引导过程中的摩擦，引导过程更为顺滑，本领域技术人员可以理解到，滚动体24的具体结构可以是图1、图2以及图4所示的滚轮结构，但不以为限，也可以是滚柱，滚珠等形式。

进一步地，参考图1以及图4，在一个或多个实施例中，引导组件2的具体结构还可以是包括驱动机构20，驱动机构20连接引导滚动体24，以驱动引导滚动体24在其轴向的移动，如此设置的有益效果在于，可以针对不同尺寸的箱体100进行调整，若箱体100的尺寸较大，则可以将引导滚动体24沿轴向位置调整至更靠近侧面的中心线，以增大对箱盖102的接触刚度，可以理解到，两引导滚动体24在轴向移动的距离可以是相同，也可以是不同。

继续参考图1以及图4，在一些实施例中，驱动机构20的具体结构可以是驱动机构20包括与两引导滚动体24对应设置的两驱动组件，驱动组件包括手轮21以及与其连接的丝杆螺母机构22，操作时可以通过转动手轮21，通过实干螺母机构22将手轮21的转动转化为导引滚动体24所在轴的直线运动，以驱动导引滚动体24在其轴向的移动。本领域技术人员可以理解到，出手轮以及丝杆螺母机构外，还存在其它的驱动机构的形式，例如采用电机驱动，或采用齿轮传动方式等等方式，不以图4实施例所示的结构为限。采用图4所示实施例的结构简单，成本低，操作时可以方便操作人员根据箱体尺寸以及吊装中的实时情况随时进行手动地微调。

继续参考图1至图4，在一个或多个实施例中，引导组件2与定位杆11的连接方式可以是，引导组件2还包括连接体23，连接体23可套设于定位杆11；定位杆11包括两连接面112、113，两连接面112、113之间的夹角为第一角度，在图示实施例中为直角，每一连接面沿所述定位杆的长度方向设置有多个连接孔111；每个驱动组件20与其对应驱动的每个引导滚动体24共轴线地连接构成引导体25；引导体25轴向地穿过连接体23以及连接孔111，使得导引组件2连接于11定位杆。如此设置的有益效果在于，使得引导组件2能够有效地引导箱盖102沿垂直方向移动的同时，引导组件2结构紧凑，也易于操作人员的调节操作，进一步提升了开合工装的整体操作效率。

参考图1至图3，在一些实施例中，定位组件1的具体结构还可以包括基座10的底部设置有具有刹车的车轮组件13，使得基座10随所述车轮组件13的车轮的滚动而移动，如此设置的有益效果在于，可以使得定位组件1更易于移动以及定位，提升开合工装的操作便捷性，例如对采用顶紧件顶紧的结构实现基座10与箱底101可拆卸定位而言，在装配过程中，操作人员只需要将各定位组件1通过车轮组件13推到箱底101的各边角的定位区域即可，在进行定位操作时，操作人员可以让顶紧件接触箱底101的侧面，之后将车轮组件刹车，之后对顶紧件进行拧紧。类似地，当箱体尺寸变化时，也可以推动车轮组件13移动定位组件至新的定位区域，极大地便利了操作人员的操作。另外，基座10上还可以设置有配重件12，其在基座10上的位置相对远离定位杆11，防止在开合过程中由于箱盖102对引导组件2的作用力传递至定位杆11导致定位组件1的整体的不稳定。

从以上介绍中可以理解到，上述实施例介绍的箱体的开合工装200可以适用于人工操作的装配系统，也可以适用于全自动的装配系统，即此时与吊钩103相连的吊臂为机械臂。与人工操作类似的，采用上述实施例介绍的开合工装200可以提高全自动的装配系统的装配效率以及装配的安全性。

从以上介绍可知，参考图5，箱体100的开合方法包括：

步骤s1：设置定位组件以及连接于其上的引导组件，根据所述箱底的尺寸，移动所述定位组件，将其与所述箱底的边角处固定；将引导组件的高度调节至箱体内放置的部件的高度以上；

步骤s2：将所述箱盖吊起，在所述引导组件的引导下，沿所述引导组件的引导方向移动，使得所述箱盖与所述箱底分离或连接，开合所述箱体。

进一步地，上述开合方法具体可以是：

先将一个定位组件与一个边角处固定，或者先将一组位于对角位置的定位组件与一组位于对角位置的边角处固定，

将所述箱盖吊起，在该一个定位组件或者该一组位于对角位置的定位组件设置的引导组件的引导下，所述箱盖沿引导方向移动一前段位移；

再将剩余的定位组件与剩余的边角处固定，在所有引导组件的引导下，所述箱盖继续沿所述引导方向移动，直至与所述箱底连接，或直至高于所述引导组件的高度。

或者也可以是：

先将所有定位组件在各边角处固定，再将所述箱盖吊起，在所述所有定位组件设置的引导组件的引导下，所述箱盖沿引导方向移动直至与所述箱底连接，或直至高于所述引导组件的高度。

上述箱体的开合方法，也可以适用于将航空发动机及其附件用于动力总成以及飞机的装配方法，采用上述实施例介绍的开合方法对装有航空发动机以及附件的箱体进行开合。

综上，采用上述实施例介绍的箱体的开合工装、开合方法以及装配系统以及装配方法的有益效果包括：

1、提高装拆箱过程安全性和效率。通过包装箱定位组件以及引导组件，可在航空发动机装箱过程中对箱盖限位，有效控制其升降时的摆动，从而降低发动机受磕碰风险及装拆箱返工次数和时间，提高装拆箱过程安全性和效率。

2、具备良好的通用性。适用于各种型号发动机在飞机或动力总成的装配过程的装拆箱过程。定位组件可适用于不同尺寸箱体，从而适用于容纳各型号发动机的箱体的开合，应用范围广阔。

本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。