(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211058316.7 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 北京动力机 械研究所 地址 100074 北京市丰台区云岗西路17号 院 (72)发明人 郭昆　李晨鹭　周恺　解漪妍　 张有瑞　韩鲁阳　 (74)专利代理 机构 北京艾纬铂知识产权代理有 限公司 16101 专利代理师 许姣 (51)Int.Cl. B23P 19/10(2006.01) B25J 9/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系 统与装配方法 (57)摘要 本发明公开了一种人机协同的涡扇发动机 核心机装配系统与装配方法， 属于涡扇发动机核 心机技术领域， 该系统包括回转装置、 机械臂测 量装置以及数字化集成控制装置， 回转装置的底 部固定， 顶部能够水平回转； 机械臂测量装置底 部固定， 其机械臂的执行端设置有测量仪器， 能 够测量待组装的关键零部件、 组装完成的关键组 件以及核心机的关键尺寸， 并将测量数据传输至 数字化集 成控制装置； 数字化集 成控制装置能够 根据接收的测量数据自动判断待组装的关键零 部件的关键尺 寸、 组装完成的关键组件的关键尺 寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求， 且数字 化集成控制装置能够控制回转装置与机械臂测 量装置运动。 该系统提高了涡扇发动机核心机装 配质量与装配效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115415786 A 2022.12.02 CN 115415786 A 1.一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 包括回转装置、 机械臂测量装置以及 数字化集成控制装置； 所述回转装置的底部固定， 顶部能够水平回转； 所述机械臂测量装置底部固定， 其机械臂 的执行端设置有测量仪器， 能够测量待组装 的关键零部件、 组装完成的关键组件以及核心机的关键尺寸， 并将测量数据传输至所述数 字化集成控制装置； 所述数字化集成控制装置能够根据接收的所述测量数据自动判断待组装的关键零部 件的关键尺寸、 组装完成的关键组件的关键尺寸以及核心机的关键尺寸是否满足要求， 且 所述数字化 集成控制装置能够控制所述回转装置与所述机 械臂测量装置运动。 2.如权利要求1所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 所述 待组装的关键零部件 包括轴承， 所述轴承的关键尺寸包括轴承的内径与外径； 所述组装完成的关键组件包括涡轮机匣组件， 所述涡轮机匣组件的关键尺寸包括涡轮 机匣安装轴承处外圆环的圆跳动； 所述核心机的关键尺寸包括所述核心机的外轮廓。 3.如权利要求1或2所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 还包括六自由度并联调姿装置； 所述六自由度并联调姿装置的底部与所述回转装置的顶部固定连接； 所述数字化 集成控制装置能够控制所述六自由度并联调姿装置姿态的调节。 4.如权利要求3所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 还包 括转接装置； 所述转接装置与所述六自由度并联调姿装置的顶部可拆卸连接， 且涡轮机匣能够固定 安装于所述 转接装置 。 5.如权利要求4所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 所述 转接装置为 零点定位卡盘； 所述零点定位卡盘的一个端面设置有连接件， 用于实现与所述六自由度并联调 姿装置 顶部的可拆卸连接， 另一个端面设置有固定件， 用于固定所述涡轮机匣。 6.如权利要求5所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 所述 连接件为 零点定位销。 7.如权利要求6所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配系统， 其特征在于， 所述 零点定位销与所述六自由度并联调姿装置的顶部通过气动连接 头气压连接 。 8.一种人机协同的涡扇发动机核心机装配方法， 其特征在于， 所述方法利用权利要求 1－7任意 一项所述的一种涡扇发动机核心机装配系统， 步骤为： 步骤一： 将所述涡轮机匣固定 到所述回转装置的顶部； 步骤二： 所述机械臂测量装置通过测量仪器测量测量所述待组装的关键零部件的关键 尺寸， 并将测 量数据传输至所述数字化集成控制装置， 并由所述数字化集成控制装置自动 判断所述待组装的关键零部件的关键尺寸是否满足要求， 若满足要求， 则将所述待组装的 关键零部件组装到所述涡轮机匣上， 否则更换所述待组装的关键零部件， 并对更换 的所述 待组装的关键零部件的关键尺寸进行重新测量， 直至满足要求； 步骤三： 所述机械臂测量装置通过测量仪器测量所述组装完成的关键组件的关键尺权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115415786 A 2寸， 并将测量数据传输至所述数字化集成控制装置， 并由所述数字化集成控制装置自动判 断所述组装完成的关键组件的关键尺 寸是否满足要求， 若满足要求， 则继续组装， 直至核心 机组装完成； 否则， 重新组装， 直至满足要求。 9.如权利要求8所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配方法， 其特征在于， 所述 机械臂测量装置通过测量仪器测量所述组装完成的所述核心机的关键尺寸， 并将测量数据 传输至所述数字化集成控制装置， 并由所述数字化集成控制装置自动判断所述核心机的关 键尺寸是否满足要求， 若满足要求， 则所述核心机能够交付使用， 否则， 对所述核心机进行 修配， 直至满足要求。 10.如权利要求9所述所述的一种人机协同的涡扇发动机核心机装配方法， 其特征在 于， 所述数字化集成控制装置通过将接 收的测量数据与其内部的预设值比较， 自动判断所 述待组装的关键零部件的关键尺寸、 所述组装完成的关键零部件的关键尺寸以及所述核心 机的关键尺寸是否在误差范围内， 若在误差范围内则满足要求， 否则， 不满足要求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115415786 A 3