一种模块化可重构自适应装配工作平台及装配方法与流程

本发明涉及飞机装配技术工装领域，特别是一种模块化可重构自适应装配工作平台及装配方法。

背景技术：

1、在机型的快速迭代和新机低成本研制需求日益迫切的大背景下，现代飞机对装配质量和装配效率的要求越来越高，机型快速转产的需求日益强烈，航空制造企业对飞机的研制成本控制、效益提升越来越重视。

2、传统的装配型架大多是针对飞机产品的装配需求进行定制化设计制造，工装可重构性和通用性差。因此针对某个机型的生产线需设计和制造大量的装配工装，既增加了飞机的生产制造成本，延长了飞机制造周期，还占用了宝贵的仓储空间。随着多种新机型研制任务的增加，装配工装的设计、制造、管理和存储将带来越来越高的成本。故目前需要实现飞机装配工装可重构性和自适应性，而在此之前，需要实现用于放置装配工装的装配平台的可重构性和自适应性。

3、传统的装配平台大多是针对飞机装配工装的装配需求进行定制化设计制造，其可重构性和自适应性差。因此模块化的装配平台是实现装配平台的可重构性和自适应性的重要研究方向，目前已有的模块化平台主要是通过调节立柱与基座的位置以及定位器与立柱侧板的相对位置来适应不同机型的定位需求，但是调平模块化装配平台的高度和方向并非是一件简单的事情，且已有的模块化平台在调节时尺寸标准要求极高，因此制造过程中质量控制难度较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中装配平台可重构性和自适应性差、质量控困难等不足，提供一种可重构性好、自适应性强、制造简单、平台质量易于控制的模块化可重构自适应装配工作平台。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种模块化可重构自适应装配工作平台，包括：

4、平台模块，所述平台模块包括若干个塔台单元，所述塔台单元由若干个踏台模块组件拼接而成；

5、支撑组件，所述支撑组件包括若干个立柱模块，所述支撑组件布置于所述平台模块底部；

6、保护栏，所述保护栏包括水平保护栏和斜向保护栏，所述水平保护栏布置在所述平台模块两侧；

7、梯形模块，所述平台模块一端或两端设置有所述梯形模块，所述梯形模块两侧布置有所述斜向保护栏；

8、板式限位件，所述平台模块一侧抵紧布置有所述板式限位件；

9、延长块模块，所述延长块模块设置于所述板式限位件上，所述延长块模块上平面与所述平台模块上表面平行。

10、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台，是以平台模块和支撑组件固定连接所形成的大框架为平台主体，平台主体是由踏台模块组件和立柱模块等部件模块单元拼接而成，可适应于多种不同的装配场景，不受限于工作场地的制约，自适应强。在平台模块和支撑组件固定连接形成的大框架基础上，设置了以板式限位件为连接部件固定延长块模块和平台模块的延展工作区域，由于立柱模块高度较高，同时设置了保护栏和梯形模块，保障整个工作平台的安全性。

11、踏台模块组件、立柱模块以及装配平台的其余模块，均为拼装大模块，仅需达到模块化、标准化，对尺寸并无过高的要求。因此装配平台模块制造简单，且平台质量易于控制。由于平台模块包括若干塔台单元，若干塔台单元与各模块之间适配组成一个整体平台，但是实际上来说，由于塔台单元的独立性，与其配合的各模块实际也具有独立性，具有独立性的模块与实际的工作环境之间可互相协调，具有极强的可重构性。

12、优选地，所述塔台单元包括塔台单元一和塔台单元二，所述塔台单元是由若干个所述踏台模块组件拼接而成的板件，相邻两个所述踏台模块组件通过连接件一固定连接。进一步说，所述塔台单元一为斜向设置的平台，所述塔台单元二为水平设置的平台，所述塔台单元一和所述塔台单元二可自由组合，多个固定连接的所述塔台单元一、所述塔台单元二或是所述塔台单元一和所述塔台单元的组合，为一个所述塔台单元，一个独立的所述塔台单元一或是一个独立的所述塔台单元二，为一个所述塔台单元。多个所述塔台单元组成一个所述平台模块。所述踏台模块组件是由铝型材、复合木板等多层材质不一抵紧固定的平板和铝制金属外框组合而成，两组踏台模块组件之间使用所述连接件一固定连接。进一步说，铝型材可选择40120铝型材，复合木板可选择复合防滑木板，防滑木板不易摔倒，40120铝型材可应用于大应力、高强度、支撑要求高的重载结构的框架组合。

13、优选地，所述踏台模块组件底部四角设置有端面连接板一，所述踏台模块组件截面为方形；所述立柱模块包括柱体和底板，所述柱体顶部设置有端面连接板二，所述端面连接板二与所述端面连接板一通过所述连接件一适配连接。所述底板通过膨胀螺丝或是螺钉固定的平台安装地面。所述端面连接板二与所述端面连接板一之间，通过沉头内六角螺钉进行连接。所述柱体为8080铝型材，适用于超大应力及超高强度的框架结构。

14、优选地，所述梯形模块包括挂梯模块和步梯模块，所述挂梯模块上端设置有转接头，所述转接头与所述平台模块端部之间通过连接件二固定连接，所述步梯模块底部设置有滑动件，所述步梯模块布置在所述平台模块端部下方。所述梯形模块是由铝合金框架和踏步组成的梯形结构，所述转接头并非任意角度自由旋转，其旋转角度在45°-135°之间。

15、优选地，所述延长块模块类型包括挂式延长块、上翻式延长块和下翻式延长块，所述延长块模块为设置有连接固定件和刚性框架的方形构件。进一步说，所述挂式延长块中所述连接固定件的形式为挂钩，所述上翻式延长块中所述连接固定件的形式为上翻铰链，所述下翻式延长块中所述连接固定件的形式为下翻铰链。所述延长块模块主要是为了拓展实际工作过程中，由于所搭建的平台和工作区域之间的间隔距离过长等问题，进行补足，增加所述平台模块特定区域的面积，且便于安装和拆解，所述连接固定件用于和所述板式限位件的固定连接。

16、优选地，一种模块化可重构自适应装配工作平台，还包括定制件模块，所述定制件模块包括过渡踏台组件和搭板组件；相邻两个所述塔台单元转角缝隙处设置有所述过渡踏台组件；所述延长块模块之间布置有所述搭板组件，所述搭板组件设置有l形固定件，所述l形固定件和所述刚性框架适配连接。进一步说，所述过渡踏台组件用于补偿所述踏台模块组件转角或是结构连接处的间隙，结构形式不定，可为矩形、三角形等；所述搭板组件主要用于弥补由于型架立柱模块组件所产生的间隙，具体宽度由所述型架立柱模块组件的宽度决定。

17、优选地，所述板式限位件与所述平台模块靠近工作区域一侧相抵接；所述板式限位件上设置有与所述平台模块一侧相配合的沉孔，所述板式限位件上设置有与所述延长块模块适配的螺孔；所述连接件一为沉头内六角螺钉，所述连接件二为螺钉。所述板式限位件是用于固定所述平台模块和所述延长块模块之间的连接单元。沉头内六角螺钉的头部能埋入构件中，可施加较大的扭矩，连接强度较高，可代替六角螺栓，适用于结构要求紧凑，外观平滑的联接处。

18、由于一种模块化可重构自适应装配工作平台在工作过程中，所承载的负荷较大，因此，各部位单元的框架均采用铝型材。铝型材的优点除了拆卸、组装方便，其耐腐蚀性能好、抗强度性能好、再利用率高、加工性能好，适用于大型框架组装。

19、一种模块化可重构自适应装配工作平台装配方法，采用上述的一种模块化可重构自适应装配工作平台的装配系统，包含以下步骤：

20、步骤s0：对整体工作环境进行分析，确定平台位置和作业平台高度；

21、步骤s1：定位所述支撑组件，确定所需的所述踏台模块组件数量，若干踏台模块组件组成多个所述塔台单元，所述塔台单元设置于适配的所述支撑组件上方，多个所述塔台单元组成所述平面踏台；

22、步骤s2：在所述平台模块一端或两端设置所述梯形模块；

23、步骤s3：在所述平台模块两侧布置所述保护栏，所述梯形模块两侧设置所述斜向保护栏；

24、步骤s4：：将所述板式限位件抵紧设置于所述平台模块一侧，所述延长块模块与所述板式限位件定位配合连接；

25、步骤s5：检查所述平台模块连接处与所述延长块模块之间是否有间隙，若有间隙设置所述定制件。

26、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台装配方法，由于装配平台的拼装部件均为模块化、标准化部件，可实地制宜进行组装，具有极高的自适应性，无需提前进行定制。若干踏台模块组件组成多个塔台单元，多个塔台单元统一成一个平台模块但各个塔台单元之间互相独立，因此各个塔台单元之间自成一体，可对各塔台单元分别进行拆卸和安装，具有极高的可重构性，且平台各部件，仅需达到标准化、模块化的要求，对尺寸的精准度要求较低，因此制造较为容易，平台质量易于把控。

27、优选地，步骤s1具体为：定位所述支撑组件，所述底板通过连接件三固定于工作区域，固定连接所述平台模块与所述支撑组件，将所述端面连接板一和所述端面连接板二贴合固定连接。

28、优选地，步骤s2具体为：在所述平台模块端口设置所述梯形模块，设置所述挂梯模块，所述转接头与所述平台模块端口设置连接件二固定连接；设置所述步梯模块，所述步梯模块设置于所述平台模块端口下方；

29、优选地，步骤s3具体为：在所述平台模块的两侧布置所述保护栏，所述塔台单元一两侧或一侧设置所述斜向保护栏，所述塔台单元二两侧或一侧设置所述水平保护栏，所述水平保护栏下方设置有立柱底座一，所述立柱底座一底部通过所述连接件二与所述平台模块连接；在所述梯形模块两侧设置所述斜向保护栏，所述斜向保护栏下方设置有立柱底座二，所述立柱底座二底部通过所述连接件二与所述平台模块连接；

30、优选地，步骤s4具体为：设置所述板式限位件，所述沉孔与所述平台模块一侧贴合通过所述连接件一固定连接；所述螺孔与所述连接固定件通过所述连接件二进行固定。

31、优选地，步骤s5具体为：检查所述平台模块中所述踏台模块组件的连接处是否具有缝隙，如果有缝隙，则在缝隙处布置所述过渡踏台组件；在所述延长块模块之间布置所述搭板组件，将所述l形固定件与所述刚性框架贴合通过所述连接件二固定连接。

32、优选地，一种模块化可重构自适应装配工作平台装配方法，所述步骤3、步骤4之间顺序可交换进行。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果：

34、1、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台，是以平台模块和支撑组件固定连接所形成的大框架为平台主体，平台主体是由踏台模块组件和立柱模块等部件模块单元拼接而成，可适应于多种不同的装配场景，不受限于工作场地的制约，自适应强。在平台模块和支撑组件固定连接形成的大框架基础上，设置了以板式限位件为连接部件固定延长块模块和平台模块的延展工作区域，由于立柱模块高度较高，同时设置了保护栏和梯形模块，保障整个工作平台的安全性。

35、踏台模块组件、立柱模块以及装配平台的其余模块，均为拼装大模块，仅需达到模块化、标准化，对尺寸并无过高的要求。因此装配平台模块制造简单，且平台质量易于控制。由于平台模块包括若干塔台单元，若干塔台单元与各模块之间适配组成一个整体平台，但是实际上来说，由于塔台单元的独立性，与其配合的各模块实际也具有独立性，具有独立性的模块与实际的工作环境之间可互相协调，具有极强的可重构性；

36、2、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台，通过设置延长块模块和定位件对实际工作过程中平台面积进行拓展，保证了由于平台和工作区域之间的间隔距离可能过长等问题，进行补足，增加所述平台模块特定区域的面积，且便于安装和拆解，适应性强。

37、3、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台，是通过多个模块化的不同部件拼接固定而成，针对不同工作环境，仅通过改变模块化部件的数量来进行组装得到符合需求的平台构造，具有极高的自适应性。且模块化部件的材质大多为铝型材和复合木板，价格便宜，且平台各模块之间大多采用螺接的方式来搭建平台，螺接的部件在平台使用结束之后，还可以对平台分拆，平台各部件之间具有极高的可重构性，分拆后的平台部件可二次利用，提高了经济效益。

38、4、本发明所述的一种模块化可重构自适应装配工作平台装配方法，由于装配平台的拼装部件均为模块化、标准化部件，可实地制宜进行组装，具有极高的自适应性，无需提前进行定制。若干踏台模块组件组成多个塔台单元，多个塔台单元统一成一个平台模块但各个塔台单元之间互相独立，因此各个塔台单元之间自成一体，可对各塔台单元分别进行拆卸和安装，具有极高的可重构性，且平台各部件，仅需达到标准化、模块化的要求，对尺寸的精准度要求较低，因此制造较为容易，平台质量易于把控。