本發(fā)明涉及一種激光定位智能裝配系統(tǒng)及其應(yīng)用，特別涉及銷軸類的智能化安裝，屬于智能裝配設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)4.0的提出，智能制造、智能裝配和智能銷售已成為未來實體業(yè)發(fā)展的趨勢，智能化發(fā)展能夠極大地提升實體產(chǎn)業(yè)的效率，并能夠極大地節(jié)約產(chǎn)業(yè)資源，最大化地節(jié)省人力資源。

在智能裝配領(lǐng)域，針對傳統(tǒng)的銷軸類部件的安裝，實現(xiàn)智能化裝配具有極其重要的意義。過去，傳統(tǒng)的銷軸類安裝大多使用人工安裝，人工安裝存在安裝效率低、安裝精度差、工人作業(yè)存在安全隱患，尤其是針對一些特大設(shè)備的銷軸安裝，通過人工作業(yè)是非常困難的事情，例如液壓支架的前后連桿與底座的安裝、大型法蘭盤上銷釘?shù)陌惭b及減速起動機(jī)行星類銷軸安裝等，由于大號銷軸存在重量大、與安裝孔對準(zhǔn)精度差等問題，很難通過人工作業(yè)來完成銷軸類零件的抓取、移動、(與安裝孔的)對準(zhǔn)、插入等一系列動作。

因此，亟需設(shè)計一種智能化的安裝設(shè)備，以提高銷軸類零件的安裝效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種激光定位智能裝配系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于激光掃描定位原理，借助單片機(jī)內(nèi)設(shè)程序完成銷軸類零件的智能化安裝，該系統(tǒng)無需借助人力，且安裝精度準(zhǔn)，安裝效率高。

本發(fā)明還提供上述一種激光定位智能裝配系統(tǒng)的使用方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種激光定位智能裝配系統(tǒng)，包括安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)、激光定位機(jī)構(gòu)及控制中心，控制中心與安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)、激光定位機(jī)構(gòu)電連接用于智能控制安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)、激光定位機(jī)構(gòu)作業(yè)；

所述安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括移動平臺組件、起吊裝置及機(jī)械手組件；移動平臺組件用于將工件A移動到目標(biāo)位置，起吊裝置用于將工件B移送到目標(biāo)位置，機(jī)械手組件用于抓 取銷軸并完成銷軸的安裝；

所述激光定位機(jī)構(gòu)包括激光燈組件和投影板組件，通過激光燈組件發(fā)射的激光穿過安裝孔在投影板組件上投影，以獲取安裝孔的坐標(biāo)信息并將坐標(biāo)信息傳輸給控制中心，用于對安裝孔定位；

所述控制中心包括中央控制器、數(shù)據(jù)存儲單元、信號采集處理單元、顯示單元和參數(shù)設(shè)置單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元、信號采集處理單元、顯示單元和參數(shù)設(shè)置單元均與中央控制器連接，所述信號采集處理單元一端連接控制中心，另一端連接投影板。此設(shè)計的好處在于，通過信號采集處理單元可以采集激光燈組件發(fā)射的激光穿過安裝孔在投影板組件上投影得到的光信號，轉(zhuǎn)化為控制中心可以識別和處理的電信號或數(shù)字信號，并將信號處理后傳送到控制中心內(nèi)部。

優(yōu)選的，所述安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括夾固裝置，夾固裝置對工件進(jìn)行夾持固定。此設(shè)計的好處在于，夾固裝置夾持固定住工件后，再進(jìn)行銷軸的對準(zhǔn)安裝，可有效避免銷軸對準(zhǔn)安裝過程中工件發(fā)生移動，提高銷軸對準(zhǔn)安裝的精度，同時保證銷軸對準(zhǔn)安裝的順利進(jìn)行。

優(yōu)選的，所述移動平臺組件包括中部臺座和移動平臺，中部臺座上設(shè)置有三條滑槽，三條滑槽分別為左滑槽、中滑槽和右滑槽，移動平臺的底部設(shè)置在中滑槽內(nèi)并可在中滑槽內(nèi)滑動；激光燈組件和投影板組件的底端分別滑動設(shè)置在右滑槽和左滑槽內(nèi)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述移動平臺的上表面設(shè)置有后端夾具、左側(cè)向夾具和右側(cè)向夾具，后端夾具位于移動平臺上表面中后部開設(shè)的滑槽內(nèi)，移動平臺上表面的兩側(cè)還開設(shè)有左右滑槽，在左右滑槽內(nèi)分別設(shè)置有側(cè)向夾具滑臺，左側(cè)向夾具和右側(cè)向夾具分別位于左右兩側(cè)的側(cè)向夾具滑臺內(nèi)。此設(shè)計的好處在于，當(dāng)將工件放置在移動平臺上時，通過后端夾具、左側(cè)向夾具和右側(cè)向夾具可以有效夾緊工件，保證工件在移動平臺運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，同時能夠獲取準(zhǔn)確的安裝孔坐標(biāo)信息。

優(yōu)選的，所述激光燈組件包括激光燈支撐架和設(shè)置在激光燈支撐架頂端的激光燈，激光燈支撐架的底端滑動設(shè)置在右滑槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述投影板組件包括投影板支撐架和設(shè)置在投影板支撐架頂端的投影板，投影板支撐架的底端滑動設(shè)置在左滑槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述激光燈支撐架和投影板支撐架對稱設(shè)置且由控制中心同步控制。

優(yōu)選的，所述激光燈支撐架和投影板支撐架均選用多級伸縮桿。

優(yōu)選的，所述起吊裝置包括行車架、第一行車和第二行車，第一行車和第二行車平行設(shè)置在行車架上，第一行車和第二行車上設(shè)置有兩組鋼絲繩控制器，兩組鋼絲繩控制器分別為第一鋼絲繩控制器和第二鋼絲繩控制器，第一鋼絲繩控制器和第二鋼絲繩控制器上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的底端連接有鋼鉤。

優(yōu)選的，在中部臺座的兩側(cè)對稱設(shè)置所述的夾固裝置，夾固裝置包括端部臺座、機(jī)械手滑臺、第一固定裝置和第二固定裝置，在端部臺座上兩端分別設(shè)置第一支撐架，第一支撐架內(nèi)套設(shè)有第二支撐架，第二支撐架的頂端連接機(jī)械手滑臺，機(jī)械手滑臺上設(shè)置有上滑道和側(cè)滑道；第一固定裝置和第二固定裝置均包括依次連接的第一支撐桿、第二支撐桿、伸縮桿和緊固板。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手組件包括滑動塊及設(shè)置在滑動塊上的機(jī)械手，滑動塊的底端位于上滑道內(nèi)。此設(shè)計的好處在于，機(jī)械手具有多自由度，可方便抓取固定位置的銷軸，并通過中央控制器設(shè)定的路線完成銷軸的安裝。

優(yōu)選的，所述激光定位智能裝配系統(tǒng)還包括推移油缸組件，所述推移油缸組件包括缸座、推移板、推移油缸、推移缸座和升降缸座，缸座的底端滑動設(shè)置在中滑槽內(nèi)，升降缸座套設(shè)在缸座內(nèi)，升降缸座的頂端連接推移缸座，推移缸座內(nèi)設(shè)置有推移油缸，推移油缸的活塞桿穿出推移缸座后與推移板鉸接。此設(shè)計的好處在于，推移油缸組件前后可移動、上下可升降，并且推移板可實現(xiàn)一定角度的傾斜，能夠與工件實現(xiàn)完美的貼合，能夠滿足不同工件的銷軸安裝。

一種激光定位智能裝配系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟，

(1)首先，準(zhǔn)備待裝配的工件A和工件B，備用；

(2)打開電源，啟動激光定位智能裝配系統(tǒng)，由控制中心確定參考坐標(biāo)系，智能裝配系統(tǒng)處于初始位置，即移動平臺組件位于中滑槽的最前端、激光燈組件位于右滑槽的最前端、投影板組件位于左滑槽的最前端，此時可得到智能裝配系統(tǒng)各組成部件在參考坐標(biāo)系內(nèi)的初始位置坐標(biāo)；然后將待裝配的工件A和工件B的初始參數(shù)通過參數(shù)設(shè)置單元輸入控制中心，控制中心通過內(nèi)部嵌入算法計算安裝運(yùn)行軌跡；

(3)啟動起吊裝置將工件A吊放到移動平臺上并固定在移動平臺上；

(4)移動平臺組件啟動并移動到控制中心指定的坐標(biāo)位置后，由于控制中心已知智能裝配系統(tǒng)各組成部件的初始位置坐標(biāo)，移動平臺移動的路徑已知，便可以得到移動平臺到達(dá)指定位置后移動平臺的坐標(biāo)，并且工件A的初始參數(shù)已設(shè)定好，工件A固定在移 動平臺上的相對坐標(biāo)也已知，所以控制中心可以計算出此時工件A在控制中心內(nèi)所處的位置坐標(biāo)，進(jìn)而可得到工件A上各個安裝孔的初步坐標(biāo)值；

(5)控制中心控制激光燈組件和投影板組件同時啟動并同步運(yùn)行，激光燈組件從初始位置逐漸向工件A安裝孔的初步坐標(biāo)值位置移動，當(dāng)激光燈發(fā)出的激光穿過工件A安裝孔透射在投影板上為一圓形時，控制中心控制激光燈組件停止運(yùn)行，通過信號采集處理單元由控制中心記錄此時工件A安裝孔的坐標(biāo)值，并將工件A安裝孔的坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元；

(6)再次啟動起吊裝置，起吊裝置運(yùn)行將步驟(1)中的工件B運(yùn)送至吊裝初始位置；再次啟動激光燈組件和投影板組件對工件B安裝孔掃描定位，當(dāng)激光燈發(fā)射的激光穿過工件B安裝孔在投影板上透射出圓形時，控制中心控制激光燈組件停止運(yùn)動，通過信號采集處理單元由控制中心記錄此時工件B安裝孔的坐標(biāo)值，并將工件B安裝孔的坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元；

(7)控制中心根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元中記錄的工件A安裝孔和工件B安裝孔的坐標(biāo)信息，計算出起吊裝置帶動工件B所走的行程；控制中心控制起吊裝置帶動工件B在系統(tǒng)坐標(biāo)系內(nèi)移動，最終使工件B安裝孔與工件A安裝孔疊合；

(8)控制中心控制機(jī)械手抓取銷軸，通過機(jī)械手將銷軸移動到工件A安裝孔的坐標(biāo)位置，然后機(jī)械手動作將銷軸插入工件A安裝孔和工件B安裝孔內(nèi)，完成工件A和工件B的裝配。

優(yōu)選的，當(dāng)工件A和工件B需要有多個安裝孔需要對中安裝時，依次通過激光燈組件和投影板組件掃描定位安裝孔的坐標(biāo)信息，再通過控制中心計算工件B的行走路徑，依次完成各個安裝孔的對中，最后通過步驟(8)完成銷軸的安裝。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述工件A和工件B的初始參數(shù)，是指工件A和工件B的外觀結(jié)構(gòu)尺寸。

優(yōu)選的，步驟(6)中，所述吊裝初始位置，是指起吊裝置中間平面與工件A的中心軸線相重合的垂直面。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明激光定位智能裝配系統(tǒng)，能夠針對銷軸類零件實現(xiàn)智能化安裝，替代了傳統(tǒng)的人工安裝方式，整個裝配過程無需人力，且安裝過程準(zhǔn)確無誤，大大提高了安裝精度，能夠?qū)崿F(xiàn)快速有效安裝。本發(fā)明激光定位智能裝配系統(tǒng)設(shè)計可靠，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行安全 高效，具有良好的經(jīng)濟(jì)價值和市場價值，值得推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明智能裝配系統(tǒng)各組成部分的連接關(guān)系圖；

圖2為本發(fā)明智能裝配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖I；

圖3為本發(fā)明智能裝配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖Ⅱ；

圖4a為本發(fā)明智能裝配系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為智能裝配系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)的正視圖；

圖5為本發(fā)明中激光定位機(jī)構(gòu)和移動平臺組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6a為本發(fā)明中機(jī)械手滑臺組件的結(jié)構(gòu)示意圖I；

圖6b為本發(fā)明中機(jī)械手滑臺組件的結(jié)構(gòu)示意圖Ⅱ；

圖7為大采高液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為大采高液壓支架中組裝件和底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9a為前連桿下鉸接點(diǎn)與底座安裝時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9b為前連桿下鉸接點(diǎn)與底座安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10a為后連桿下鉸接點(diǎn)與底座安裝前的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10b為后連桿下鉸接點(diǎn)與底座安裝前的各傾角示意圖；

圖11為推移板與后連桿剛接觸推移前的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為后連桿下鉸接點(diǎn)與底座安裝時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為頂梁與掩護(hù)梁安裝前的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為頂梁與掩護(hù)梁完成安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-激光定位機(jī)構(gòu)；101-激光燈組件；102-投影板組件；

2-控制中心；201-中央控制器；202-數(shù)據(jù)存儲單元；203-顯示單元；204-參數(shù)設(shè)置單元；205-信號采集處理單元；

3-安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)；301-移動平臺組件；302-機(jī)械手；303-推移油缸組件；304-起吊裝置；305-機(jī)械手滑臺；306-第一固定裝置；307-第二固定裝置；

4-臺座；401-中部臺座；402-端部臺座；7-移動塊；8-移動平臺；9-左側(cè)向夾具滑臺；10-左側(cè)向夾具；11-后端夾具；12-第一投影板支撐架；13-第二投影板支撐架；14-第三投影板支撐架；15-投影板；16-缸座；17-推移板；18-活塞桿；19-推移缸座；20-升降缸座；21-激光燈；22-第三激光燈支撐架；23-第二激光燈支撐架；24-第一激光燈 支撐架；25-第一支撐桿；26-第二支撐桿；27-伸縮桿；28-緊固板；29-機(jī)械手滑臺；30-第二支撐架；31-第一支撐架；32-行車架；33-第一行車；34-第二行車；35-第一鋼絲繩控制器；36-鋼絲繩；37-第二鋼絲繩控制器；38-鋼鉤。

ZJ1-底座；ZJ2-后連桿；ZJ3-前連桿；ZJ4-掩護(hù)梁；ZJ5-頂梁。

具體實施方式

下面通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。

實施例1：

如圖1至圖6b所示，本實施例提供一種激光定位智能裝配系統(tǒng)，包括安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、激光定位機(jī)構(gòu)1及控制中心2，控制中心2與安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、激光定位機(jī)構(gòu)1電連接用于智能控制安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、激光定位機(jī)構(gòu)1的作業(yè)；

安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)3包括移動平臺組件301、起吊裝置304、夾固裝置及機(jī)械手組件；移動平臺組件301用于將工件A移動到目標(biāo)位置，起吊裝置304用于將工件B移送到目標(biāo)位置，機(jī)械手組件用于抓取銷軸并完成銷軸的安裝；

激光定位機(jī)構(gòu)1包括激光燈組件101和投影板組件102，通過激光燈組件101發(fā)射的激光穿過安裝孔在投影板組件102上投影，以獲取安裝孔的坐標(biāo)信息并將坐標(biāo)信息傳輸給控制中心2，用于對安裝孔定位；

控制中心2包括中央控制器201、數(shù)據(jù)存儲單元202、信號采集處理單元205、顯示單元203及參數(shù)設(shè)置單元204；數(shù)據(jù)存儲單元202、信號采集處理單元205、顯示單元203及參數(shù)設(shè)置單元204均與中央控制器201電連接。

其中，移動平臺組件301包括中部臺座401和移動平臺8，中部臺座401上開設(shè)有三條平行的滑槽，三條滑槽分別為左滑槽、中滑槽和右滑槽，移動平臺8的底部焊接有移動塊7，移動塊7安裝在中滑槽內(nèi)并可在中滑槽內(nèi)滑動；激光燈組件101和投影板組件102的底端分別滑動設(shè)置在右滑槽和左滑槽內(nèi)。

移動平臺8的上表面設(shè)置有后端夾具11、左側(cè)向夾具10和右側(cè)向夾具，后端夾具11位于移動平臺8上表面中后部開設(shè)的滑槽內(nèi)，移動平臺8上表面的兩側(cè)還開設(shè)有左右滑槽，左右滑槽位于后端夾具11的兩側(cè)，在左右滑槽內(nèi)分別設(shè)置有側(cè)向夾具滑臺，側(cè)向夾具滑臺可在左右滑槽內(nèi)滑動，左側(cè)向夾具10和右側(cè)向夾具分別位于左右兩側(cè)的左側(cè)向夾具滑臺9和右側(cè)向夾具滑臺內(nèi)。當(dāng)將工件A放置在移動平臺8上時，通過后端夾具11、左側(cè)向夾具10和右側(cè)向夾具可以有效夾緊工件A，保證工件A在移動平臺8運(yùn)行過程中 的穩(wěn)定性，同時能夠獲取準(zhǔn)確的安裝孔坐標(biāo)信息。

激光燈組件101包括激光燈支撐架和安裝在激光燈支撐架頂端的激光燈21，激光燈支撐架的底端滑動設(shè)置在右滑槽內(nèi)，激光燈支撐架為兩級伸縮桿，其包括由下而上依次套接的第一激光燈支撐架24、第二激光燈支撐架23和第三激光燈支撐架22，激光燈21位于第三激光燈支撐架22的頂端。

投影板組件102包括投影板支撐架和安裝在投影板支撐架頂端的投影板15，投影板支撐架的底端滑動設(shè)置在左滑槽內(nèi)，投影板支撐架為兩級伸縮桿，其包括由下而上依次套接的第一投影板支撐架12、第二投影板支撐架13和第三投影板支撐架14，投影板15位于第三投影板支撐架14的頂端。

激光燈支撐架和投影板支撐架對稱設(shè)置且由控制中心2同步控制，即激光燈21和投影板15始終處在同一水平直線上，以保證激光燈21發(fā)射的激光能夠透射在投影板15上，保證后續(xù)激光燈掃描定位安裝孔時的準(zhǔn)確性以及信號采集處理單元205能夠采集投射到投影板15上的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)化為控制中心2可以識別和處理的電信號或數(shù)字信號后傳送到控制中心內(nèi)部。

起吊裝置包括行車架32、第一行車33和第二行車34，第一行車33和第二行車34平行設(shè)置在行車架32上，第一行車33和第二行車34上設(shè)置有兩組鋼絲繩控制器，兩組鋼絲繩控制器分別為第一鋼絲繩控制器35和第二鋼絲繩控制器37，第一鋼絲繩控制器35和第二鋼絲繩控制器37上纏繞有鋼絲繩36，鋼絲繩36的底端連接有鋼鉤38。控制中心2可控制第一行車33和第二行車34的運(yùn)行，同時也控制第一鋼絲繩控制器35和第二鋼絲繩控制器37的運(yùn)行。

在中部臺座401的兩側(cè)對稱設(shè)置所述的夾固裝置，夾固裝置包括端部臺座402、機(jī)械手滑臺305、第一固定裝置306和第二固定裝置307，在端部臺座402上兩端分別設(shè)置第一支撐架31，第一支撐架31內(nèi)套設(shè)有第二支撐架30，第二支撐架30的頂端連接機(jī)械手滑臺29，機(jī)械手滑臺29上設(shè)置有上滑道和側(cè)滑道；第一固定裝置306和第二固定裝置307均包括依次連接的第一支撐桿25、第二支撐桿26、伸縮桿27和緊固板28，第一支撐桿25的底端位于側(cè)滑道內(nèi)并可在側(cè)滑道內(nèi)來回滑動，由控制中心2控制第一固定裝置306和第二固定裝置307的滑動、升降、伸縮，以此實現(xiàn)第一固定裝置306和第二固定裝置307對掩護(hù)梁的夾固。

機(jī)械手組件包括滑動塊及設(shè)置在滑動塊上的機(jī)械手302，滑動塊的底端位于上滑道內(nèi) 并由控制中心2控制滑動塊在上滑道內(nèi)來回滑動。機(jī)械手302具有多自由度，可方便抓取固定位置的銷軸，并通過中央控制器設(shè)定的路線完成銷軸的安裝。

實施例2：

一種激光定位智能裝配系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于：該智能裝配系統(tǒng)還包括推移油缸組件303，推移油缸組件303包括缸座16、推移板17、推移油缸、推移缸座19和升降缸座20，缸座16的底端滑動設(shè)置在中滑槽內(nèi)，升降缸座20套設(shè)在缸座16內(nèi)，升降缸座20的頂端連接推移缸座19，推移缸座19內(nèi)設(shè)置有推移油缸，推移油缸的活塞桿18穿出推移缸座19后與推移板17鉸接。推移油缸組件前后可移動、上下可升降，并且推移板可實現(xiàn)一定角度的傾斜，能夠與工件實現(xiàn)完美的貼合，當(dāng)需要對工件進(jìn)行推移動作時，通過推移油缸組件便于后續(xù)的推移作業(yè)。

實施例3：

一種利用實施例2所述的激光定位智能裝配系統(tǒng)對液壓支架進(jìn)行裝配的操作方法，包括以下步驟，

(1)首先將液壓支架的掩護(hù)梁ZJ4、前連桿ZJ3和后連桿ZJ2連接起來，形成組裝件，備用；將立柱安裝在液壓支架的底座上，備用；

(2)打開電源，開啟激光定位智能裝配系統(tǒng)，由控制中心2確定參考坐標(biāo)系，智能裝配系統(tǒng)處于初始位置，即移動平臺組件301位于中滑槽的最前端、激光燈組件101位于右滑槽的最前端、投影板組件102位于左滑槽的最前端，此時可得到智能裝配系統(tǒng)各組成部件在參考坐標(biāo)系內(nèi)的初始位置坐標(biāo)；然后將所需安裝液壓支架的初始參數(shù)通過參數(shù)設(shè)置單元輸入控制中心，控制中心通過內(nèi)部嵌入算法計算安裝運(yùn)行軌跡；

(這里的液壓支架初始參數(shù)指的是液壓支架底座或掩護(hù)梁等的長、寬、連桿長度等一些液壓支架的固定參數(shù)，不同架型的支架的參數(shù)不同，所以安裝不同的液壓支架需要針對該架型支架設(shè)定初始值，根據(jù)這些初始值，控制中心通過內(nèi)部植入的程序算法計算安裝過程中智能安裝系統(tǒng)的各個組件的位置或某些部件需要走的路徑，以固定支架的底座為例，當(dāng)某架型支架的初始參數(shù)設(shè)定好，底座放置在移動平臺上后，后端夾具、左側(cè)向夾具和右側(cè)向夾具根據(jù)控制中心計算并設(shè)定的路徑運(yùn)行，來夾緊底座)

(3)啟動起吊裝置將底座ZJ1吊放到移動平臺8上，再通過后端夾具11、左側(cè)向夾具10和右側(cè)向夾具的配合作用使底座ZJ1中軸面與移動平臺的中軸面平齊并對底座ZJ1進(jìn)行三面夾緊，將底座ZJ1固定在移動平臺8上；

(4)移動平臺組件301啟動并移動到控制中心2指定的坐標(biāo)位置后，由于控制中心2已知智能安裝設(shè)備各組成部件的初始位置坐標(biāo)，移動平臺8移動的路徑已知，便可以得到移動平臺8到達(dá)指定位置后移動平臺8的坐標(biāo)，并且液壓支架的初始參數(shù)已設(shè)定好，底座ZJ1固定在移動平臺上的相對坐標(biāo)也已知，所以控制中心2可以計算出此時底座ZJ1在控制中心內(nèi)所處的位置坐標(biāo)，進(jìn)而可得到底座上各個安裝孔K5、K6的初步坐標(biāo)值；

(5)控制中心2控制激光燈組件101和投影板組件102同時啟動并同步運(yùn)行，激光燈組件101從初始位置逐漸向底座ZJ1安裝孔K5的初步坐標(biāo)值位置移動，當(dāng)激光燈21發(fā)出的激光穿過底座安裝孔透射在投影板15上為一圓形時，控制中心2控制激光燈組件101停止運(yùn)行，通過信號采集處理單元205由控制中心記錄此時安裝孔K5的坐標(biāo)K5(X5，Y5)；然后激光燈組件101繼續(xù)運(yùn)行逐漸向底座安裝孔K6的初步坐標(biāo)值位置移動，當(dāng)激光燈21發(fā)出的激光再次穿過底座安裝孔透射在投影板上為一圓形時，控制中心2控制激光燈組件101停止運(yùn)行，通過信號采集處理單元205由控制中心記錄此時安裝孔K6的坐標(biāo)K6(X6，Y6)，并將K5、K6的坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元202；

(6)再次啟動起吊裝置，將鋼鉤38穿過掩護(hù)梁ZJ4上的吊裝孔，起吊裝置運(yùn)行將步驟(1)中的組裝件運(yùn)送至吊裝初始位置(吊裝初始位置，是指第一行車和第二行車的中間平面與底座的中心軸線相重合的垂直面，且起吊的組裝件X方向在移動平臺組件前方某處，可在控制中心內(nèi)確定其初始坐標(biāo)值)，第一鋼絲繩控制器35、第二鋼絲繩控制器37的調(diào)整使掩護(hù)梁ZJ4頂面水平(保證第一鋼絲繩控制器和第二鋼絲繩控制器下放鋼絲繩的長度一致，這樣可使掩護(hù)梁頂面始終處于水平)，然后控制中心2停止操作直到前連桿ZJ3和后連桿ZJ2停止擺動且前連桿和后連桿的軸心垂直于水平面；

(7)再次啟動激光燈組件101和投影板組件102對前連桿ZJ3下鉸接點(diǎn)K3掃描定位，當(dāng)激光燈21發(fā)射的激光穿過前連桿下鉸接點(diǎn)K3的安裝孔在投影板15上透射出圓形時，控制中心2控制激光燈組件101停止運(yùn)動，通過信號采集處理單元205由控制中心記錄此時K3的坐標(biāo)K3(X3，Y3)，并將K3的坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元202；

(8)控制中心2根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元202中記錄的K3及K5的坐標(biāo)信息，計算出起吊裝置帶動組裝件所走的行程：X＝X3-X5、Y＝Y(jié)3-Y5；控制中心2控制起吊裝置首先在X方向上運(yùn)行X3-X5，運(yùn)行完畢后待前連桿ZJ3和后連桿ZJ2停止擺動，然后第一鋼絲繩控制器35和第二鋼絲繩控制器37同時控制鋼絲繩下放組裝件，下放距離為Y3-Y5，下放完成后待前連桿和后連桿停止擺動，完成前連桿下鉸接點(diǎn)K3與底座鉸接點(diǎn)K5的對中；

(9)此時控制中心2控制第一固定裝置306夾緊掩護(hù)梁ZJ4，第二固定裝置307夾緊前連桿ZJ3，然后控制中心2控制機(jī)械手302抓取銷軸(銷軸事先放置在銷軸框內(nèi)，而銷軸框可設(shè)置在機(jī)械手方便抓取的位置，同時銷軸框在控制中心開啟后能夠確定其在系統(tǒng)內(nèi)的坐標(biāo))，通過機(jī)械手302在上滑道內(nèi)的運(yùn)動以及借助第二支撐架30的上下運(yùn)動使銷軸達(dá)到K5的坐標(biāo)點(diǎn)，機(jī)械手302運(yùn)動將銷軸插入K3、K5鉸接點(diǎn)，插入的距離為初始參數(shù)中K5安裝孔的深度，至此完成前連桿ZJ3和底座ZJ1的安裝，第一固定裝置306和第二固定裝置307回復(fù)到原始位置；

(10)完成前連桿ZJ3與底座ZJ1的安裝后，再進(jìn)行后連桿ZJ2與底座ZJ1的安裝，通過第二鋼絲繩控制器37控制鋼絲繩下放，第一組鋼絲繩保持不變，鋼絲繩在下放過程中由于鋼絲繩具有柔性，會發(fā)生偏斜，需要計算第二鋼絲繩控制器37下放鋼絲繩的長度；通過控制中心2內(nèi)設(shè)的程序計算出第二鋼絲繩控制器37控制鋼絲繩需下放的長度后，控制中心2控制第二鋼絲繩控制器37動作下放鋼絲繩到指定位置，待組裝件停止晃動；

(11)控制中心2控制第一固定裝置306夾緊掩護(hù)梁ZJ4，第二固定裝置307夾緊前連桿ZJ3，控制中心2控制缸座16在中滑槽內(nèi)前移并通過調(diào)整升降缸座16到預(yù)設(shè)高度，推移缸座19內(nèi)活塞桿18伸出將推移板17貼合在后連桿ZJ2上，活塞桿18繼續(xù)推進(jìn)直至后連桿ZJ2的下鉸接點(diǎn)K4與底座鉸接點(diǎn)K6對中，然后機(jī)械手302將銷軸插入K4、K6鉸接點(diǎn)，插入的距離為初始參數(shù)中K6安裝孔的深度，至此完成后連桿和底座的安裝；

(12)起吊裝置的鋼鉤38從掩護(hù)梁ZJ4吊裝孔中脫出，起吊裝置運(yùn)動到初始位置并通過初始參數(shù)中頂梁兩吊裝孔間距數(shù)值來調(diào)整第一鋼絲繩控制器35和第二鋼絲繩控制器37之間的距離，然后將頂梁ZJ5吊起，第一鋼絲繩控制器35、第二鋼絲繩控制器37將頂梁ZJ5頂面調(diào)整水平，并待頂梁ZJ5停止擺動；

(13)再次啟動激光燈組件101和投影板組件102，對掩護(hù)梁ZJ4前端的鉸接孔掃描定位獲取其坐標(biāo)信息并將坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元202中；然后激光燈組件101和投影板組件102再次運(yùn)行，對頂梁ZJ5后端的鉸接孔掃描定位獲取其坐標(biāo)信息并將坐標(biāo)信息存入數(shù)據(jù)存儲單元202中；

(14)起吊裝置啟動，將頂梁ZJ5后端的鉸接孔調(diào)整到掩護(hù)梁ZJ4前端鉸接孔的坐標(biāo)信息位置，機(jī)械手302運(yùn)行從初始位置抓取銷軸后通過控制中心2控制機(jī)械手運(yùn)行到掩護(hù)梁ZJ4前端鉸接孔的坐標(biāo)信息位置，將銷軸插入掩護(hù)梁ZJ4和頂梁ZJ5相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，插入的距離為初始參數(shù)中掩護(hù)梁前端安裝孔的深度，至此實現(xiàn)頂梁ZJ5和掩護(hù)梁 ZJ4的安裝；

(15)通液將立柱升起頂住頂梁柱窩，然后起吊裝置的鋼鉤38從頂梁吊裝孔中脫出，最終完成液壓支架的安裝，起吊裝置、第一固定裝置306和第二固定裝置307回復(fù)到初始位置。

(16)移動平臺組件301帶動組裝完成后的液壓支架滑動至中滑槽的最前端，起吊裝置再次啟動吊起液壓支架整架，放置到運(yùn)輸車上。

步驟(2)中，所述液壓支架的初始參數(shù)，是指液壓支架各組成部分的外觀結(jié)構(gòu)尺寸，即底座、前連桿、后連桿、掩護(hù)梁及頂梁各自的長度和寬度。

步驟(10)中控制中心通過內(nèi)設(shè)程序計算第二鋼絲繩下放的長度以及步驟(11)中活塞桿繼續(xù)推進(jìn)后連桿前進(jìn)距離的計算過程如下：

如圖9b所示，液壓支架智能安裝系統(tǒng)完成前連桿與底座間銷軸的安裝，此時掩護(hù)梁頂面水平，初始兩組鋼絲繩的長度均為l_EG＝l₂，兩組鋼絲繩的距離為兩吊裝孔軸心K1、K2的距離l_GH＝l_EF＝l₁，圖中l(wèi)_FD、l_EC、l_CD、l_BD、l_AC、l_AI、l_IH均為已知量，角度均已知。

當(dāng)?shù)诙M鋼絲繩控制器37下放鋼絲繩36時，由于鋼絲繩具有柔性，組裝件發(fā)生偏轉(zhuǎn)，到目的位置時的液壓支架位姿圖如圖10a所示，此時第二組鋼絲繩長度變?yōu)閘₃，對應(yīng)的l_ID的長度變?yōu)閘_BD(l_ID＝l_BD)，除了角度不變，其余角度均發(fā)生改變，第一組鋼絲繩與水平方向夾角變?yōu)棣?sub>8，第二組鋼絲繩與水平方向夾角為θ₉，前連桿與水平方向夾角為θ₁₀，l_EF(或說是掩護(hù)梁頂面)與水平夾角為θ₇，改變后其他角度與之前角度對應(yīng)關(guān)系為：

在液壓支架位姿圖10b中取矢量環(huán)G-H-F-E與A-C-D-I以及H-G-D-F構(gòu)建矢量方程：

根據(jù)矢量方程構(gòu)建數(shù)值方程，得：

-l_EG·cosθ₈+l_GH＝l_EF·cosθ₇-l_FH·cosθ₉

l_EG·sinθ₈＝-l_EF·sinθ₇+l_FH·sinθ₉

-l₂·cosθ₈+l₁＝l₁·cosθ₇-l₃·cosθ₉

l₂·s inθ₈＝-l₁·s inθ₇+l₃·sinθ₉

-l₂·cosθ₈+l₁＝l₁·cosθ₇-l₃·cosθ₉

l₂·sinθ₈＝-l₁·sinθ₇+l₃·sinθ₉

-l₁·cosθ₇-l₂·cosθ₈+l₃·cosθ₉＝l₁

-l₁·sinθ₇-l₂·sinθ₈+l₃·sinθ₉＝0

通過上述方法計算得到θ₆和l₃之后，得到第二組鋼絲繩控制器37下放鋼絲繩36的長度(l₃-l₂)，控制系統(tǒng)2控制第二組鋼絲繩控制器37動作至指定位置，待整個組件停止晃動，進(jìn)行下一步安裝工序。

圖10b中右側(cè)軸線為后連桿推移油缸組件某處X方向的位置。其中，活塞桿18桿頭的軸心到此時推移油缸組件某處X方向的距離為t₁(已知),活塞桿Y方向中軸線到底座地面距離為h₁(已知)，活塞桿18桿頭的軸心到后連桿后平面的X方向距離為h₂(已知)，后連桿鉸接孔連線到后連桿后平面的X方向距離為m(已知)。如圖12所示，發(fā)生推移 后活塞桿18桿頭的軸心到此時推移油缸組件某處X方向的距離為t₂(未知量)。假設(shè)后連桿上銷軸孔軸心點(diǎn)距離底座底面的高度為h_D(可以由以前的計算過程計算得到或者銷軸孔定位組件測量得出，故也為已知)。

由圖11，推移油缸組件某處到后連桿鉸接孔連線的X方向距離為：

(t₁+h₂+m)，

由圖12，推移油缸組件某處到后連桿鉸接孔連線的X方向距離為：

[t₂+(h₂+m)/sinθ₆],

則：(t₁+h₂+m)+(h_D-h₁)·cotθ₆＝[t₂+(h₂+m)/sinθ₆]

θ₆已在上面求出，帶入上式，可得到未知量t₂，則進(jìn)一步得到后連桿安裝時，若使后連桿下銷軸孔軸心與底座上銷軸孔軸心對齊，只需控制后連桿推移油缸組件303的活塞桿18向前伸長(t₂-t₁)即可。