CN113148505B - 一种智能化飞机发动机叶片存取装置及存取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化飞机发动机叶片存取装置及存取方法，安装在循环存取库中的多个存取货架以及设置在循环存取库中的存取机器人；所述存取货架包括：固定支架，对称安装在固定支架两侧的牵引组件，传动连接在牵引组件一端的驱动装置，以及固定连接在柜体连接件上的六面存放柜；所述六面存放柜中设有多个存放单元柜；所述存取机器人包括：固定设置在循环存取库两侧的夹持机械手，固定安装在夹持机械手底部的移动装置，以及设置工件信息扫描装置。本发明通过物联网将存取货架和存取机器人与服务器连通，实现对夹取、存放过程全线的监控；其次在存取过程中通过真空吸附装置可满足对不同曲度叶片表面的吸附固定，提高夹取效率。
Description
技术领域
本发明属于飞机组装流水线设备领域，尤其是一种智能化飞机发动机叶片存取装置及存取方法。
背景技术
随着航空业务的迅速发展，现有的货架只能对飞机叶片进行静态的存储，无法满足智能化存储的需要，虽然可以实现对工件进行精确的储管的工作，在存取动作上只能依靠多个存取机器人实现对叶片的存取，因此在叶片更换率较高的时期势必会加大机器人的数量和种类；进而造成企业在设备成本上的投入成本和维护成本。
发明内容
发明目的：提供一种智能化飞机发动机叶片存取装置及方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种智能化飞机发动机叶片存取装置，包括：
安装在循环存取库中的多个存取货架以及设置在循环存取库中的存取机器人。
在进一步的实施例中，所述存取货架包括：固定支架，对称安装在固定支架两侧的牵引组件，传动连接在牵引组件一端的驱动装置，固定安装在牵引组件上柜体连接件，以及固定连接在柜体连接件上的六面存放柜；所述六面存放柜中设有多个存放单元柜。
在进一步的实施例中，所述存放单元柜的外侧设有方便机器人抽拉的把手；所述存放单元中内嵌有用于扫描物品直径的激光传感器，所述存放单元底部还内嵌有重量传感器；所述激光传感器和重量传感器电联检测模块中的存储器，所述若干个存储器中设有唯一的物理地址；所述存储器通过网络与控制器电联，进而使控制器能够精确的对存放单元点进行定位。
在进一步的实施例中，所述存放单元中设置有信号灯控制装置；所述信号灯控制装置电联检测模块；所述信号灯控制装置中的信号灯为三色灯，每一种颜色代表存放单元不同的存放状态，方便存放单元进行可视化的管理。
在进一步的实施例中，所述牵引组件包括：对称安装在固定支架两侧的限位滑道，卡接在限位滑道中的若干个轴承轮，以及通过转轴转动连接在轴承轮两端的四个连接板；所述若干个轴承轮通过两端的连接板依次串联铰接；进而在驱动装置的带动下在限位滑道上上下循环转动；进而带动六面存放柜进行上下方向的循环；
所述驱动装置：固定安装在固定支架上的驱动电机，以及传动连接在驱动电机输出端的传动组件；
所述传动组件包括：传动连接在驱动电机输出端且穿插在固定支架上的传动轴，套接在传动轴两端的第一传动齿轮，套接在第一传动齿轮上的传动链，转动安装在固定支架上且与两侧牵引组件适配的循环轮，套接在两个循环轮上的同步轴，固定安装在同步轴上且与传动链传动适配的第二传动齿轮，以及固定安装在固定支架两侧且与同步轴套接的轴承座；进而驱动电机的动力经过传动轴带动第一传动齿轮旋转；进而第一传动齿轮的动力经过传动链带动第二传动齿轮和同步转轴转动，最终实现对循环轮的驱动；
所述轴承轮的一侧固定安装有与循环轮适配的固定块；所述循环轮在转动过程与多个固定块循环抵接，进而带动轴承轮在限位滑道滑行进而带动牵引组件整体实现循环转动。
在进一步的实施例中，所述存取机器人包括：固定设置在循环存取库两侧的夹持机械手，固定安装在夹持机械手底部的移动装置，设置在夹持机械手上的定位装置和工件信息扫描装置，以及通过物联网连通的夹持控制器。
在进一步的实施例中，所述夹持机械手包括：固定安装在移动装置上的多轴旋转机械臂，以及固定安装在旋转机械臂输出端的夹取装置；
所述夹取装置包括：固定安装在机械臂输出端的转动座，固定安装在转动座上的夹爪组件，以及固定安装在夹爪组件中心的真空吸附装置；所述夹爪组件的底部端固定安装有球形橡胶面；所述夹爪组件的外侧设有与把手适配的拉手块。
在进一步的实施例中，所述真空吸附装置包括：固定安装在转动座底部的液压升降装置，设置在液压升降装置输出端的柔性吸附板；所述柔性吸附板的另一端通过软管连通真空泵。
在进一步的实施例中，所述六面存放柜的内部底侧设置有平衡检测装置，所述平衡检测装置与服务器连通，所述服务器中还设有存放分配优化模块：对于存取货架中多个六面存放柜中的存放单元柜的重量进行监控，从而设置控制夹持***对存放的叶片进行优化分配，以保持存取货架多个六面存放柜之间的平衡；
所述存放分配优化模块建模方法如下：
在六面存放柜的底部设置多个重力检测弹簧，所述重力检测弹簧与存放单元柜底部抵靠且位于同一平面内分别命名为F1、…Fn；
存放单元柜整体的重力与设置重力检测弹簧的平面垂直，单个重力检测弹簧的支撑反作用力为P1…Pj；
力矩平衡方程有：
P1+P2+…+Pj＝F1+F2+…+Fn＝G；
Gx＝Wgx，Gy＝Wgy；
W为柜体的总质量，g为柜体在偏移时的重力加速度；G为柜体对检测模块的冲击力；Δh为偏移处j的柜体顶部到存放单元柜之间距离的变化，ΔG值为柜体整体重心的变量；Kj为在偏移处j处的斜率；Gx、GY为存放单元柜整体重力检测弹簧所在检测平面×轴和Y轴方向上的力矩；
为了减小柜体整体在循环时的晃动；在存放叶片时对柜体的当前存放量进行重力优化分析，进而分配最优的存放位置，时服务器驱动夹持机器人进行精确的定点存放；使多个柜体存取后在升降循环过程中保持均衡，进而平均的分摊牵引装置所受的作用力。
在进一步的实施例中，包括：
首先，在夹持***存放叶片工序中，开启服务器读取存放管理模块和夹持***中的操作日志；判断当前存放管理模块存储数据；
读取数据时同时对夹持***中夹持机械手移动的位置和夹持的工件进行数据收集，确定要存放工件的信息；
根据反馈的工件信息和夹持机械手的位置存取货架驱动，对存取货架多个六面存放柜进行循环升降运动，将满足存放条件的六面存放柜升降至夹持机械手可操作范围内；
叶片存放前，平衡检测装置对存放单元柜的当前的重力分布进行优化确定最佳存放位置；
叶片存放中和存放后对存入叶片的存放单元中叶片的型号进行对比、判断以及信息更新，对取出叶片的存放单元进行时间记录和更新存放信息以及迭代存放状态，以及在存取过程中对存放单元信号灯控制装置的颜色更换；未存放正确的叶片经过检测模块检测后进行信号灯警告提示；叶片型号数据库：对每一个存放单元中所要存放的叶片型号和存放单元的尺寸进行划分和归类定位；
叶片取出工序：存放管理模块和夹持***接收到服务器发出的夹取需求，同时确定要夹取出的叶片的型号，存放管理模块根据叶片型号查询存放单元柜中所有符合该夹取需求，将所处夹持机械手可操作六面存放柜存放有该型号叶片的存放单元进行信号灯提示，同时当该柜中存放有多个符合该型号需求的叶片时根据柜体当前重力分布优化后指定夹取；
如在夹持机械手可操作范围内没有符合该需求的柜体，驱动存取货架将存放有该型号的叶片进升降运动，使其位于夹持机械手可操作范围内，进行夹取工作；
在夹取过程中，夹持机械手中的多轴旋转机械臂根据符合存取需求存放单元柜位置调整转动座和夹爪组件的位置对存放单元柜进行存放工作；夹爪组件对叶片进行夹取，真空吸附装置对夹取在夹爪组件中心处的叶片进行吸附使叶片固定的同时关闭或拉出存放单元柜中的抽屉，进而进行夹取工作。
有益效果：本发明相对于现有技术具有以下优势：
1、通过物联网将存放管理模块和存放管理模块与服务器连通，实现对夹取、存放过程全线的监控；方便多种型号飞机发动机叶片的共同存储和夹取；存放管理模块中通过立体式的循环存取库加大叶片存储数量的同时减少占地面积，同时采用存取货架带动多个六面存放柜实现与夹持机械手动态的互动，方便存储的同时缩短夹取机械的夹取难度和投入使用数量，提高夹取机械手的夹取率；
2、其次在存取过程中通过真空吸附装置可满足对不同曲度叶片表面的吸附固定，进而保证在夹取过程中避免夹取叶片掉落。
附图说明
图1是本发明存取货架的结构示意图。
图2是图1中A点的细节放大图。
图3是图1中B点的细节放大图。
图4是本发明循环存取库的结构示意图。
图5是本发明驱动装置的结构示意图。
图6是本发明存放单元柜的结构示意图。
图7是本发明真空吸附装置的结构示意图。
图8是本发明夹取装置的结构示意图。
图9是本发明智能化飞机发动机叶片存取***的结构示意图。
图10是本发明检测模块的结构示意图。
图11是本发明存放分配优化模块的结构示意图。
图12是本发明平衡检测装置的结构示意图。
附图标记：循环存取库1、存取货架10、固定支架100、牵引组件101、限位滑道1010、轴承轮1011、连接板1012、驱动装置102、驱动电机1020、柜体连接件103、传动组件104、传动轴1040、第一传动齿轮1041、传动链1042、循环轮1043、同步轴 1044、第二传动齿轮1045、轴承座1046、固定块1047、六面存放柜11、存放单元柜 12、把手120、夹持机械手2、多轴旋转机械臂20、转动座21、夹爪组件22、球形橡胶面220、拉手块221、真空吸附装置23、液压升降装置230、柔性吸附板231、软管 232、移动装置3、信号灯控制装置4、平衡检测装置5、重力检测弹簧50。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
申请人发现随着航空业务的迅速发展，现有的货架只能多飞机叶片进行静态的存储，无法满足智能化存储的需要，虽然可以实现对工件进行精确的储管的工作，在存取动作上只能依靠多个存取机器人实现对叶片的存取，因此在叶片更换率较高的时期势必会加大机器人的数量和种类；进而造成企业在设备成本上的投入成本和维护成本；其次在飞机的组装生产逐渐迈向智能化模式转变能够使飞机在投入使用中做到精细的责任划分，飞机发动机叶片在投入使用中除了要满足各种性能参数外还要应对一个无法解决的问题就是在高温高压下叶片的蠕变问题，进而造成飞机叶片更换，迭代率高持不下，申请人发现，飞机发动机的叶片更换率高，现有的飞机发动机叶片存放装置只能做到简单的存储功能，无法对飞机发动机的叶片型号进行智能化的管理，加大维修人员在飞机发动机维修时的周期，其次人为环节过多无法实现自动化线上溯源操作；一旦事故发生，无法快速做到全透明化调查。
如图1至图11所示的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，包括：循环存取库1、存取货架10、固定支架100、牵引组件101、限位滑道1010、轴承轮1011、连接板1012、驱动装置102、驱动电机1020、柜体连接件103、传动组件104、传动轴1040、第一传动齿轮1041、传动链1042、循环轮1043、同步轴1044、第二传动齿轮1045、轴承座 1046、固定块1047、六面存放柜11、存放单元柜12、把手120、夹持机械手2、多轴旋转机械臂20、转动座21、夹爪组件22、球形橡胶面220、拉手块221、真空吸附装置23、液压升降装置230、柔性吸附板231、软管232、移动装置3、信号灯控制装置4、平衡检测装置5、重力检测弹簧50。
其中，循环存取库1中安装有多个存取货架10和存取机器人。进而存取机器人和存取货架10在存取过程中实现对叶片的智能流水线存取工作。
所述存取货架10包括：固定支架100，对称安装在固定支架100两侧的牵引组件101，传动连接在牵引组件101一端的驱动装置102，固定安装在牵引组件101上柜体连接件103，以及固定连接在柜体连接件103上的六面存放柜11；所述六面存放柜11 中设有多个存放单元柜12。
在进一步的实施例中，所述存放单元柜12的外侧设有方便机器人抽拉的把手120；所述存放单元中内嵌有用于扫描物品直径的激光传感器，所述存放单元底部还内嵌有重量传感器；所述激光传感器和重量传感器电联检测模块中的存储器，所述若干个存储器中设有唯一的物理地址；所述存储器通过网络与控制器电联，进而使控制器能够精确的对存放单元点进行定位。
存取货架10按照循环存取库1的面积和户型进行有序放置；存取货架10上设置有多个六面存放柜11，以六面存放柜11中的多个存放单元柜12。存取货架10可使多个六面存放柜11在垂直空间内进行有序放置的同时能够进行夹持***进行动态的互动，使仓储管理形成双向闭环的工作链，进而在有序存取的同时缩短存取时间。
现有的货架只能多飞机叶片进行静态的存储，虽然可以实现对工件进行精确的储管的工作，在存取动作上只能依靠多个存取机器人实现对叶片的存取，因此在叶片更换率较高的时期势必会加大机器人的数量和种类(需要引入对高层货架实现存取功能的机器人)；进而造成企业在设备成本上的投入成本和维护成本；因此本发明引入动态的货架与方便机器人在存取工序上互动，进而减少机器人在存取过程中的操作工序；存取货架 10包括：固定支架100，对称安装在固定支架100两侧的牵引组件101，传动连接在牵引组件101一端的驱动装置102，以及固定安装在牵引组件101上的柜体连接件103；进而在驱动装置102的带动在牵引组件101上的柜体连接件103带动多个六面存放柜11实现循环的升降运动；
所述牵引组件101包括：对称安装在固定支架100两侧的限位滑道1010，卡接在限位滑道1010中的若干个轴承轮1011，以及通过转轴转动连接在轴承轮1011两端的四个连接板1012；所述若干个轴承轮1011通过两端的连接板1012依次串联铰接；进而在驱动装置102的带动下在限位滑道1010上上下循环转动；进而带动六面存放柜11 进行上下方向的循环；
驱动装置102包括：固定安装在固定支架100上的驱动电机1020，以及传动连接在驱动电机1020输出端的传动组件104；所述传动组件104包括：传动连接在驱动电机1020输出端且穿插在固定支架100上的传动轴1040，套接在传动轴1040两端的第一传动齿轮1041，套接在第一传动齿轮1041上的传动链1042，转动安装在固定支架 100上且与两侧牵引组件101适配的循环轮1043，套接在两个循环轮1043上的同步轴 1044，固定安装在同步轴1044上且与传动链1042传动适配的第二传动齿轮1045，以及固定安装在固定支架100两侧且与同步轴1044套接的轴承座1046；进而驱动电机 1020的动力经过传动轴1040带动第一传动齿轮1041旋转；进而第一传动齿轮1041的动力经过传动链1042带动第二传动齿轮1045和同步转轴转动，最终实现对循环轮1043 的驱动；所述轴承轮1011的一侧固定安装有与循环轮1043适配的固定块1047；所述循环轮1043在转动过程与多个固定块1047循环抵接，进而带动轴承轮1011在限位滑道1010滑行进而带动牵引组件101整体实现循环转动；通过立体式的循环存取库1加大叶片存储数量的同时减少占地面积，同时采用存取货架10带动多个六面存放柜11实现与夹持机械手2动态的互动，方便存储的同时缩短夹取机械的夹取难度和投入使用数量，提高夹取机械手的夹取率。
其中，循环存取库中设置有：循环存取库1、存取货架10、固定支架100、牵引组件101、限位滑道1010、轴承轮1011、连接板1012、驱动装置102、驱动电机1020、柜体连接件103、传动组件104、传动轴1040、第一传动齿轮1041、传动链1042、循环轮1043、同步轴1044、第二传动齿轮1045、轴承座1046、固定块1047、六面存放柜11、存放单元柜12、夹持机械手2、多轴旋转机械臂20、转动座21、夹爪组件22、球形橡胶面220、真空吸附装置23、液压升降装置230、柔性吸附板231、软管232、移动装置3、信号灯控制装置4、平衡检测装置5、重力检测弹簧50。
所述存放单元中设置有信号灯控制装置4；所述信号灯控制装置4电联检测模块；所述信号灯控制装置4中的信号灯为三色灯，每一种颜色代表存放单元不同的存放状态，方便存放单元进行可视化的管理；此外可在存放过程中及时提醒和纠正存取与需求不当的飞机发动机叶片，从而从真正意义上实现快速的智能化仓储管理。
所述存取机器人包括：固定设置在循环存取库1两侧的夹持机械手2，固定安装在夹持机械手2底部的移动装置3，设置在夹持机械手2上的定位装置和工件信息扫描装置，以及通过物联网与服务器连通的夹持控制器。
通过定位装置和工件信息扫描装置能够对夹持机械手2上的叶片进行信息扫描进而向服务器发出存取叶片的需求和存取信息。
进一步的，所述夹持机械手2包括：固定安装在移动装置3上的多轴旋转机械臂20，以及固定安装在旋转机械臂输出端的夹取装置；所述夹取装置能够实现对存取单元和叶片的双向控制；进而能够在夹取叶片的同时抽拉存取单元中的抽屉。
所述夹取装置包括：固定安装在机械臂输出端的转动座21，固定安装在转动座21上的夹爪组件22，以及固定安装在夹爪组件22中心的真空吸附装置23；所述夹爪组件 22的底部端固定安装有球形橡胶面220；所述夹爪组件22的外侧设有与把手120适配的拉手块221。球形橡胶面220的表面设置有防滑花纹，所述球形橡胶面220可是凸出或者凹陷的球面结构能够满足与不同曲面弧度的夹取需求。
飞机叶片的夹取可采用水平夹取和垂直夹取的夹取姿态；在夹爪垂直夹取过程中，将四组拆减为两组夹爪底部采用凸出球形橡胶面220，直接对叶片曲面进行夹紧，叶片与夹爪保持平行；进而可实现对叶片的无损夹取；
因尺寸和重量的需要，对叶片采用水平夹取姿态时采用在夹爪组件22的顶部设置辅助的吸附装置，因为水平夹取姿态需要夹爪组件22对叶片的边缘固定，在对边缘固定过程中极易造成叶片内曲面曲率的形变；因此需要采用一种柔性的吸附板对曲面进行固定进而加大固定夹紧的面积，避免边缘受力过大造成的形变。
所述真空吸附装置23包括：固定安装在转动座21底部的液压升降装置230，设置在液压升降装置230输出端的柔性吸附板231；所述柔性吸附板231的另一端通过软管 232连通真空泵；所述液压升降装置230带动柔性吸附板231进行升降运动，进而带动柔性吸附板231上下运动，贴合叶片表面；真空泵开启后柔性吸附板231更够对夹爪中的飞机发动机叶片进行吸附，进而对能够对叶片进行固定。
所述服务器中设有***管理模块；所述***管理模块包括：
叶片型号数据库：对每一个存放单元中所要存放的叶片型号和存放单元的尺寸进行划分和归类定位；同时对存放单元中存入的每一个叶片生成标识码，便于记录叶片的存放周期；
叶片存取模块：对存入叶片的存放单元中叶片的型号进行对比、判断以及信息更新，对取出叶片的存放单元进行时间记录和更新存放信息以及迭代存放状态，以及在存取过程中对存放单元信号灯控制装置4的颜色更换；
溯源管理模块：通过存入时间和型号查询的标识码，且通过网络与生产溯源***连通，记录每个叶片在库的周期，方便溯源链的完整性。
同时考虑到六面存放柜11在升降过程中由两侧的牵引组件101带动，因此存放时的重心也会随着存放的变化而变化，进而造成升降过程中的晃动，长期使用磨损牵引组件101与固定支架100，因此采用一种在存放时分配算法，以减小存放和升降时产生的振动。
所述六面存放柜11的内部底侧设置有平衡检测装置，所述平衡检测装置与服务器连通，所述服务器中还设有存放分配优化模块：对于存取货架10中多个六面存放柜11 中的存放单元柜12的重量进行监控，从而设置控制夹持***对存放的叶片进行优化分配，以保持存取货架10多个六面存放柜11之间的平衡；
所述存放分配优化模块建模方法如下：
在六面存放柜11的底部设置多个重力检测弹簧，所述重力检测弹簧与存放单元柜12底部抵靠且位于同一平面内分别命名为F1、…Fn；
存放单元柜整体的重力与设置重力检测弹簧的平面垂直，单个重力检测弹簧的支撑反作用力为P1…Pj；
力矩平衡方程有：
P1+P2+…+Pj＝F1+F2+…+Fn＝G；
Gx＝Wgx，Gy＝Wgy；
W为柜体的总质量，g为柜体在偏移时的重力加速度；G为柜体对检测模块的冲击力；Δh为偏移处j的柜体顶部到存放单元柜之间距离的变化，ΔG值为柜体整体重心的变量；Kj为在偏移处j处的斜率；GX、GY为存放单元柜整体重力检测弹簧所在检测平面×轴和Y轴方向上的力矩；
为了减小柜体整体在循环时的晃动；在存放叶片时对柜体的当前存放量进行重力优化分析，进而分配最优的存放位置，时服务器驱动夹持机器人进行精确的定点存放；使多个柜体存取后在升降循环过程中保持均衡，进而平均的分摊牵引装置所受的作用力。
工作原理如下：
首先，在夹持***存放叶片工序中，开启服务器读取存放管理模块和夹持***中的操作日志；判断当前存放管理模块存储数据；
读取数据时同时对夹持***中夹持机械手2移动的位置和夹持的工件进行数据收集，确定要存放工件的信息；
根据反馈的工件信息和夹持机械手2的位置存取货架10驱动，对存取货架10多个六面存放柜11进行循环升降运动，将满足存放条件的六面存放柜11升降至夹持机械手 2可操作范围内；
叶片存放前，平衡检测装置5对存放单元柜12的当前的重力分布进行优化确定最佳存放位置；
叶片存放中和存放后对存入叶片的存放单元中叶片的型号进行对比、判断以及信息更新，对取出叶片的存放单元进行时间记录和更新存放信息以及迭代存放状态，以及在存取过程中对存放单元信号灯控制装置4的颜色更换；未存放正确的叶片经过检测模块检测后进行信号灯警告提示；叶片型号数据库：对每一个存放单元中所要存放的叶片型号和存放单元的尺寸进行划分和归类定位；
叶片取出工序：存放管理模块和夹持***接收到服务器发出的夹取需求，同时确定要夹取出的叶片的型号，存放管理模块根据叶片型号查询存放单元柜12中所有符合该夹取需求，将所处夹持机械手2可操作六面存放柜11存放有该型号叶片的存放单元进行信号灯提示，同时当该柜中存放有多个符合该型号需求的叶片时根据柜体当前重力分布优化后指定夹取；
如在夹持机械手2可操作范围内没有符合该需求的柜体，驱动存取货架10将存放有该型号的叶片进升降运动，使其位于夹持机械手2可操作范围内，进行夹取工作；
在夹取过程中，夹持机械手2中的多轴旋转机械臂20根据符合存取需求存放单元柜12位置调整转动座21和夹爪组件22的位置对存放单元柜12进行存放工作；夹爪组件22对叶片进行夹取，真空吸附装置23对夹取在夹爪组件22中心处的叶片进行吸附使叶片固定的同时关闭或拉出存放单元柜12中的抽屉，进而进行夹取工作。
本发明通过物联网将存放管理模块和存放管理模块与服务器连通，实现对夹取、存放过程全线的监控；方便多种型号飞机发动机叶片的共同存储和夹取；存放管理模块中通过立体式的循环存取库1加大叶片存储数量的同时减少占地面积，同时采用存取货架 10带动多个六面存放柜11实现与夹持机械手2动态的互动，方便存储的同时缩短夹取机械的夹取难度和投入使用数量，提高夹取机械手的夹取率；其次在存取过程中通过真空吸附装置23可满足对不同曲度叶片表面的吸附固定，进而保证在夹取过程中避免夹取叶片掉落情况发生。
需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾情况下，可以根据不同情境进行参数自由选择。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能参数方案不再另行说明。
Claims (7)
1.一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，包括：
安装在循环存取库中的多个存取货架以及设置在循环存取库中的存取机器人；
所述存取机器人包括：固定设置在循环存取库两侧的夹持机械手，固定安装在夹持机械手底部的移动装置，设置在夹持机械手上的定位装置和工件信息扫描装置，以及通过物联网连通的夹持控制器；
所述夹持机械手包括：固定安装在移动装置上的多轴旋转机械臂，以及固定安装在旋转机械臂输出端的夹取装置；
所述夹取装置包括：固定安装在机械臂输出端的转动座，固定安装在转动座上的夹爪组件，以及固定安装在夹爪组件中心的真空吸附装置；所述夹爪组件的底部端固定安装有球形橡胶面；所述夹爪组件的外侧设有与把手适配的拉手块；
所述球形橡胶面的表面设置有防滑花纹，所述球形橡胶面为凸出或者凹陷的球面结构能够满足与不同曲面弧度的夹取需求；
所述真空吸附装置包括：固定安装在转动座底部的液压升降装置，设置在液压升降装置输出端的柔性吸附板；所述柔性吸附板的另一端通过软管连通真空泵；
所述液压升降装置带动柔性吸附板进行升降运动，进而带动柔性吸附板上下运动，贴合叶片表面；真空泵开启后柔性吸附板更够对夹爪中的飞机发动机叶片进行吸附，进而对能够对叶片进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，所述存取货架包括：固定支架，对称安装在固定支架两侧的牵引组件，传动连接在牵引组件一端的驱动装置，固定安装在牵引组件上柜体连接件，以及固定连接在柜体连接件上的六面存放柜；所述六面存放柜中设有多个存放单元柜。
3.根据权利要求2所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，所述存放单元柜的外侧设有方便机器人抽拉的把手；所述存放单元中内嵌有用于扫描物品直径的激光传感器，所述存放单元底部还内嵌有重量传感器；所述激光传感器和重量传感器电联检测模块中的存储器，所述存储器中设有唯一的物理地址；所述存储器通过网络与控制器电联，进而使控制器能够精确的对存放单元点进行定位。
4.根据权利要求3所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，所述存放单元中设置有信号灯控制装置；所述信号灯控制装置电联检测模块；所述信号灯控制装置中的信号灯为三色灯，每一种颜色代表存放单元不同的存放状态，方便存放单元进行可视化的管理。
5.根据权利要求2所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，所述牵引组件包括：对称安装在固定支架两侧的限位滑道，卡接在限位滑道中的若干个轴承轮，以及通过转轴转动连接在轴承轮两端的四个连接板；所述若干个轴承轮通过两端的连接板依次串联铰接；进而在驱动装置的带动下在限位滑道上上下循环转动；进而带动六面存放柜进行上下方向的循环；
所述驱动装置：固定安装在固定支架上的驱动电机，以及传动连接在驱动电机输出端的传动组件；
所述传动组件包括：传动连接在驱动电机输出端且穿插在固定支架上的传动轴，套接在传动轴两端的第一传动齿轮，套接在第一传动齿轮上的传动链，转动安装在固定支架上且与两侧牵引组件适配的循环轮，套接在两个循环轮上的同步轴，固定安装在同步轴上且与传动链传动适配的第二传动齿轮，以及固定安装在固定支架两侧且与同步轴套接的轴承座；进而驱动电机的动力经过传动轴带动第一传动齿轮旋转；进而第一传动齿轮的动力经过传动链带动第二传动齿轮和同步转轴转动，最终实现对循环轮的驱动；
所述轴承轮的一侧固定安装有与循环轮适配的固定块；所述循环轮在转动过程与多个固定块循环抵接，进而带动轴承轮在限位滑道滑行进而带动牵引组件整体实现循环转动。
6.根据权利要求4所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置，其特征在于，所述六面存放柜的内部底侧设置有平衡检测装置，所述平衡检测装置与服务器连通，所述服务器中还设有存放分配优化模块：对于存取货架中多个六面存放柜中的存放单元柜的重量进行监控，从而设置控制夹持***对存放的叶片进行优化分配，以保持存取货架多个六面存放柜之间的平衡；
所述存放分配优化模块建模方法如下：
在六面存放柜的底部设置多个重力检测弹簧，所述重力检测弹簧与存放单元柜底部抵靠且位于同一平面内分别命名为F1、…Fn；
存放单元柜整体的重力与设置重力检测弹簧的平面垂直，单个重力检测弹簧的支撑反作用力为P1…Pj；
力矩平衡方程有：
P1+P2+…+Pj＝F1+F2+…+Fn＝G；
Gx＝Wgx，GY＝Wgy；
W为柜体的总质量，g为柜体在偏移时的重力加速度；G为柜体对检测模块的冲击力；Δh为偏移处j的柜体顶部到存放单元柜之间距离的变化，ΔG值为柜体整体重心的变量；Kj为在偏移处j处的斜率；Gx、GY为存放单元柜整体重力检测弹簧所在检测平面X轴和Y轴方向上的力矩；
为了减小柜体整体在循环时的晃动；在存放叶片时对柜体的当前存放量进行重力优化分析，进而分配最优的存放位置，时服务器驱动夹持机器人进行精确的定点存放；使多个柜体存取后在升降循环过程中保持均衡，进而平均的分摊牵引装置所受的作用力。
7.基于权利要求1所述的一种智能化飞机发动机叶片存取装置的存取方法，其特征在于包括：
首先，在夹持***存放叶片工序中，开启服务器读取存放管理模块和夹持***中的操作日志；判断当前存放管理模块存储数据；
读取数据时同时对夹持***中夹持机械手移动的位置和夹持的工件进行数据收集，确定要存放工件的信息；
根据反馈的工件信息和夹持机械手的位置存取货架驱动，对存取货架多个六面存放柜进行循环升降运动，将满足存放条件的六面存放柜升降至夹持机械手可操作范围内；
叶片存放前，平衡检测装置对存放单元柜的当前的重力分布进行优化确定最佳存放位置；
叶片存放中和存放后对存入叶片的存放单元中叶片的型号进行对比、判断以及信息更新，对取出叶片的存放单元进行时间记录和更新存放信息以及迭代存放状态，以及在存取过程中对存放单元信号灯控制装置的颜色更换；未存放正确的叶片经过检测模块检测后进行信号灯警告提示；叶片型号数据库：对每一个存放单元中所要存放的叶片型号和存放单元的尺寸进行划分和归类定位；
叶片取出工序：存放管理模块和夹持***接收到服务器发出的夹取需求，同时确定要夹取出的叶片的型号，存放管理模块根据叶片型号查询存放单元柜中所有符合该夹取需求，将所处夹持机械手可操作六面存放柜存放有该型号叶片的存放单元进行信号灯提示，同时当该柜中存放有多个符合该型号需求的叶片时根据柜体当前重力分布优化后指定夹取；
如在夹持机械手可操作范围内没有符合该需求的柜体，驱动存取货架将存放有该型号的叶片进升降运动，使其位于夹持机械手可操作范围内，进行夹取工作；在夹取过程中，夹持机械手中的多轴旋转机械臂根据符合存取需求存放单元柜位置调整转动座和夹爪组件的位置对存放单元柜进行存放工作；夹爪组件对叶片进行夹取，真空吸附装置对夹取在夹爪组件中心处的叶片进行吸附使叶片固定的同时关闭或拉出存放单元柜中的抽屉，进而进行夹取工作。
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