本實(shí)用新型屬于飛機(jī)裝配設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種具有移動(dòng)功能的高精度調(diào)姿設(shè)備。
背景技術(shù):
飛機(jī)裝配過程中,需對(duì)大部件進(jìn)行對(duì)接裝配,如飛機(jī)兩部分機(jī)身之間的對(duì)接、機(jī)身與機(jī)翼之間的對(duì)接、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝等,為達(dá)到最佳的對(duì)接裝配質(zhì)量,提升產(chǎn)品性能,需要使用調(diào)姿設(shè)備對(duì)大部件的位姿進(jìn)行調(diào)整。大部件體積和質(zhì)量較大,位姿調(diào)整精度要求高,不允許調(diào)整工裝對(duì)產(chǎn)品表面或內(nèi)部構(gòu)件造成損傷。傳統(tǒng)的調(diào)姿設(shè)備,一般采用固定于地面的調(diào)姿定位器,設(shè)備調(diào)試簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但使用的同時(shí)也存在若干問題,如調(diào)姿設(shè)備對(duì)場(chǎng)地要求高,需要專用站位場(chǎng)地及地面工裝、設(shè)備固定后位置不可更改、調(diào)姿設(shè)備屬于專用工裝,不能適應(yīng)不同型號(hào)飛機(jī)的裝配要求、調(diào)姿設(shè)備對(duì)需要裝配的部件位置有明確要求、使用調(diào)姿設(shè)備調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種具有移動(dòng)功能的高精度調(diào)姿設(shè)備。本實(shí)用新型通過設(shè)置全向移動(dòng)平臺(tái)來帶動(dòng)調(diào)姿定位器托架進(jìn)行移動(dòng),實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng),對(duì)場(chǎng)地?zé)o固定要求,解除對(duì)作業(yè)場(chǎng)地的限制依賴,靈活性強(qiáng),且作業(yè)時(shí)不需要專門的地面工裝。本實(shí)用新型調(diào)姿定位系統(tǒng)中設(shè)置四個(gè)調(diào)姿定位器,可針對(duì)不同型號(hào)機(jī)型的飛機(jī)部件進(jìn)行調(diào)姿定位,適用性強(qiáng)。通過控制系統(tǒng)對(duì)調(diào)姿設(shè)備進(jìn)行控制,全向移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)定位精度達(dá)±0.1mm,調(diào)姿定位系統(tǒng)的位移精度達(dá)0.01mm,角度精度達(dá)±0.1′,調(diào)姿精度高,滿足實(shí)際裝配需要。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種具有移動(dòng)功能的高精度調(diào)姿設(shè)備,包括在側(cè)端裝備有控制系統(tǒng)并在頂端裝配有調(diào)姿定位系統(tǒng)的調(diào)姿定位器托架,以及可自由移動(dòng)至調(diào)姿定位器托架底端帶動(dòng)調(diào)姿定位器托架進(jìn)行移動(dòng)的全向移動(dòng)平臺(tái);
所述調(diào)姿定位系統(tǒng)包括四個(gè)調(diào)姿定位器且四個(gè)調(diào)姿定位器整體呈現(xiàn)“井”字形排布設(shè)置,每個(gè)所述調(diào)姿定位器包括設(shè)置在底板上的可做單軸直線運(yùn)動(dòng)的X軸伺服機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在所述X軸伺服機(jī)構(gòu)上的運(yùn)動(dòng)方向與X軸伺服機(jī)構(gòu)相垂直的Y軸伺服機(jī)構(gòu),所述Y軸伺服機(jī)構(gòu)上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)方向與X軸伺服機(jī)構(gòu)的及Y軸伺服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向均垂直的Z軸伺服機(jī)構(gòu),所述底板上還安裝有用于保護(hù)調(diào)姿定位器的外殼及風(fēng)琴罩;
所述調(diào)姿定位器托架包括托架體,所述托架體的底面上安裝有滑槽,所述托架體的四腳處各設(shè)置有一個(gè)腳輪及一個(gè)地腳;
所述全向移動(dòng)平臺(tái)包括裝配有全向輪組的車架,車架上還裝配有升降裝置且升降裝置的升降端與調(diào)姿定位器中托架體底面上的滑槽位置相適應(yīng),車架上還裝配有驅(qū)動(dòng)升降裝置的驅(qū)動(dòng)器以及為驅(qū)動(dòng)器提供電源的電池及逆變器。
優(yōu)選的,所述車架外側(cè)壁上裝配有激光掃描儀。
優(yōu)選的,所述車架外側(cè)壁上裝配有指示燈。
優(yōu)選的,所述車架外側(cè)壁上裝配有急停開關(guān)。
優(yōu)選的,所述車架外側(cè)壁上還設(shè)置有多個(gè)吊環(huán)。
優(yōu)選的,所述升降裝置為伺服電缸。
優(yōu)選的,所述車架外側(cè)壁上附著有蒙皮。
本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型通過設(shè)置全向移動(dòng)平臺(tái)來帶動(dòng)調(diào)姿定位器托架進(jìn)行移動(dòng),實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng),對(duì)場(chǎng)地?zé)o固定要求,解除對(duì)作業(yè)場(chǎng)地的限制依賴,靈活性強(qiáng),且作業(yè)時(shí)不需要專門的地面工裝。本實(shí)用新型調(diào)姿定位系統(tǒng)中設(shè)置四個(gè)調(diào)姿定位器,可針對(duì)不同型號(hào)機(jī)型的飛機(jī)部件進(jìn)行調(diào)姿定位,適用性強(qiáng)。通過控制系統(tǒng)對(duì)調(diào)姿設(shè)備進(jìn)行控制,全向移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)定位精度達(dá)±0.1mm,調(diào)姿定位系統(tǒng)的位移精度達(dá)0.01mm,角度精度達(dá)±0.1′,調(diào)姿精度高,滿足實(shí)際裝配需要。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是調(diào)姿定位器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是調(diào)姿定位器托架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是全向移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1至圖4所示,一種具有移動(dòng)功能的高精度調(diào)姿設(shè)備,包括在側(cè)端裝備有控制系統(tǒng)4并在頂端裝配有調(diào)姿定位系統(tǒng)1的調(diào)姿定位器托架2,以及可自由移動(dòng)至調(diào)姿定位器托架2底端帶動(dòng)調(diào)姿定位器托架2進(jìn)行移動(dòng)的全向移動(dòng)平臺(tái)3;
所述調(diào)姿定位系統(tǒng)1包括四個(gè)調(diào)姿定位器且四個(gè)調(diào)姿定位器整體呈現(xiàn)“井”字形排布設(shè)置,每個(gè)所述調(diào)姿定位器包括設(shè)置在底板14上的可做單軸直線運(yùn)動(dòng)的X軸伺服機(jī)構(gòu)11以及設(shè)置在所述X軸伺服機(jī)構(gòu)11上的運(yùn)動(dòng)方向與X軸伺服機(jī)構(gòu)11相垂直的Y軸伺服機(jī)構(gòu)12,所述Y軸伺服機(jī)構(gòu)12上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)方向與X軸伺服機(jī)構(gòu)11的及Y軸伺服機(jī)構(gòu)12的運(yùn)動(dòng)方向均垂直的Z軸伺服機(jī)構(gòu)13,所述底板14上還安裝有用于保護(hù)調(diào)姿定位器的外殼15及風(fēng)琴罩16;
所述調(diào)姿定位器托架2包括托架體21,所述托架體21的底面上安裝有滑槽22,所述托架體21的四腳處各設(shè)置有一個(gè)腳輪24及一個(gè)地腳23;
所述全向移動(dòng)平臺(tái)3包括裝配有全向輪組31的車架32,車架32上還裝配有升降裝置33且升降裝置33的升降端與調(diào)姿定位器托架2中托架體21底面上的滑槽22位置相適應(yīng),車架32上還裝配有驅(qū)動(dòng)升降裝置33的驅(qū)動(dòng)器35以及為驅(qū)動(dòng)器35提供電源的電池37及逆變器36。
本實(shí)用新型中,每個(gè)調(diào)姿定位器中的X軸伺服機(jī)構(gòu)11、Y軸伺服機(jī)構(gòu)12、Z軸伺服機(jī)構(gòu)13可實(shí)現(xiàn)沿X軸、Y軸或Z軸的單軸運(yùn)動(dòng),亦可進(jìn)行組合運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)空間六自由度姿態(tài)調(diào)整。實(shí)際工作中,將飛機(jī)部件置于四個(gè)調(diào)姿定位器上,由四個(gè)調(diào)姿定位器協(xié)同完成飛機(jī)部件姿態(tài)調(diào)整。腳輪24為全向輪,當(dāng)全向移動(dòng)平臺(tái)3帶動(dòng)調(diào)姿定位器托架2移動(dòng)時(shí),調(diào)姿定位器托架2通過腳輪24隨全向移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng),當(dāng)全向移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng)到指定位置時(shí),通過地腳23來進(jìn)行粗調(diào)平。全向移動(dòng)平臺(tái)3中的全向輪組31采用麥克納姆全向輪配合油氣彈簧缸來裝配在車架32的安裝板上,車架32上還裝配有引導(dǎo)油氣彈簧缸伸出端順利伸出的導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。麥克納姆全向輪通過車架32上的電機(jī)與減速器進(jìn)行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向的控制,實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)平臺(tái)3在平面任意角度的移動(dòng)和原地?zé)o半徑旋轉(zhuǎn),油氣彈簧缸配合導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)可承受各方向載荷,使得全向移動(dòng)平臺(tái)適應(yīng)不平地面,保證著地性。同時(shí)車架32采用模塊化設(shè)計(jì),保證其強(qiáng)度和剛度。全向移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng)至調(diào)姿定位器托架2底端,啟動(dòng)升降裝置33,升降裝置33的升降端伸入相應(yīng)的滑槽22內(nèi),確保全向移動(dòng)平臺(tái)3與調(diào)姿定位器托架2連接的精準(zhǔn)性??刂葡到y(tǒng)4包括全向移動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)和調(diào)姿定位控制系統(tǒng),全向移動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)對(duì)全向移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行全向輪組31的移動(dòng)轉(zhuǎn)向及升降裝置33的升降控制,調(diào)姿定位控制系統(tǒng)對(duì)調(diào)姿定位系統(tǒng)1中四個(gè)調(diào)姿定位器進(jìn)行控制。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述車架32外側(cè)壁上裝配有激光掃描儀38。如此設(shè)置,激光掃描儀38通過電路與控制系統(tǒng)4相連接,當(dāng)全向移動(dòng)平臺(tái)31移動(dòng)的過程中遇到障礙物,激光掃描儀38可對(duì)障礙物進(jìn)行預(yù)先檢測(cè)并將檢測(cè)信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)4,進(jìn)行遇障報(bào)警。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述車架32外側(cè)壁上裝配有指示燈39。如此設(shè)置,指示燈39通過電路與控制系統(tǒng)4相連接,實(shí)時(shí)顯示工作運(yùn)行狀態(tài)。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述車架32外側(cè)壁上裝配有急停開關(guān)40。如此設(shè)置,急停開關(guān)40通過電路與控制系統(tǒng)4的控制端相連接,緊急情況下實(shí)現(xiàn)快速停止,確保設(shè)備和物品安全。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述車架32外側(cè)壁上還設(shè)置有多個(gè)吊環(huán)41。如此設(shè)置,便于對(duì)調(diào)姿設(shè)備進(jìn)行牽引或起吊,滿足實(shí)際使用需要。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述升降裝置33為伺服電缸。如此設(shè)置,維護(hù)成本低,使用方便。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上,所述車架32外側(cè)壁上附著有蒙皮34。如此設(shè)置,蒙皮34對(duì)車架32起保護(hù)作用,同時(shí)可起到美觀效果。
工作過程:本實(shí)用新型一種具有移動(dòng)功能的高精度調(diào)姿設(shè)備,裝配使用時(shí),與激光跟蹤儀配合使用,通過激光跟蹤儀測(cè)量飛機(jī)部件的位姿,將測(cè)量的實(shí)際位姿與最佳模擬對(duì)接位姿對(duì)比,可獲得飛機(jī)部件的位置調(diào)整量,控制系統(tǒng)4的進(jìn)一步控制,完成調(diào)整量的移動(dòng),以達(dá)到調(diào)姿目的。
具體通過控制系統(tǒng)4控制全向移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng)至調(diào)姿定位器托架2下方,控制升降裝置33的升降端升起約50mm,使得升降裝置33的升降端對(duì)準(zhǔn)調(diào)姿定位器托架2底面上相應(yīng)的滑槽22并慢慢伸入滑槽22內(nèi),繼續(xù)控制升降裝置33的升降端升起(約100mm)直至與調(diào)姿定位器托架2接觸受力,此時(shí)控制全向移動(dòng)平臺(tái)3牽引調(diào)姿定位器托架2至工作站位。至工作站位后,控制全向移動(dòng)平臺(tái)3中的升降裝置33回落,升降裝置33與滑槽22脫離,隨后全向移動(dòng)平臺(tái)離開。此時(shí)通過調(diào)節(jié)調(diào)姿定位器托架2中的地腳23來進(jìn)行粗調(diào)平。最后,將飛機(jī)部件吊裝至調(diào)姿定位器上,配合激光跟蹤儀,控制四個(gè)調(diào)姿定位器的姿態(tài)。
對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。