本發(fā)明屬于飛機(jī)制造裝配技術(shù)領(lǐng)域，尤其與一種飛機(jī)機(jī)身與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局結(jié)構(gòu)及布局方法有關(guān)。

背景技術(shù)：

在飛機(jī)制造生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，飛機(jī)的裝配工作占了大概50%的工作量，因此提高飛機(jī)裝配的工作效率對(duì)整個(gè)飛機(jī)制造生產(chǎn)過(guò)程的效率提高具有有很大的意義。目前，國(guó)內(nèi)飛機(jī)的裝配基本都采用傳統(tǒng)的裝配方法，利用工裝進(jìn)行飛機(jī)對(duì)接裝配，人測(cè)量采用站在傳統(tǒng)工作梯上，這不僅浪費(fèi)時(shí)間，并且增加了人員的工作強(qiáng)度，降低工作質(zhì)量和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種飛機(jī)機(jī)身與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局結(jié)構(gòu)及布局方法。

一種飛機(jī)機(jī)身與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的結(jié)構(gòu)包括兩機(jī)身托架、機(jī)頭調(diào)資定位單元、機(jī)身調(diào)姿定位單元、兩臺(tái)激光跟蹤儀、兩個(gè)對(duì)接面操作臺(tái)，一個(gè)機(jī)身端部操作臺(tái)、兩個(gè)活動(dòng)工作梯和一集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)，兩個(gè)機(jī)身托架位于飛機(jī)機(jī)身下方，對(duì)機(jī)身起到支撐和保護(hù)作用，以免設(shè)備故障導(dǎo)致的機(jī)身落地事故發(fā)生，同時(shí)增加了機(jī)身的支撐點(diǎn)，使機(jī)頭機(jī)身裝配過(guò)程更加穩(wěn)定；

所述機(jī)頭調(diào)姿定位單元和機(jī)身調(diào)姿定位單元分別設(shè)置于所述機(jī)頭和機(jī)身的下方，機(jī)頭調(diào)姿定位單元和機(jī)身調(diào)姿定位單元均由四個(gè)三軸定位器組成，各個(gè)三軸定位器設(shè)置有三維力傳感器，以保證對(duì)機(jī)頭和機(jī)身進(jìn)行調(diào)姿時(shí)的實(shí)時(shí)力監(jiān)控；

所述的兩臺(tái)激光跟蹤儀對(duì)稱設(shè)置于機(jī)頭前方的兩側(cè)，形成飛機(jī)數(shù)字化測(cè)量場(chǎng)，每臺(tái)激光跟蹤儀由基于大螺旋升降的激光跟蹤儀基座安裝，適應(yīng)了激光跟蹤儀測(cè)量過(guò)程中光路可達(dá)性以及人員操作便利性，實(shí)現(xiàn)無(wú)死角測(cè)量；

所述兩個(gè)對(duì)接面操作臺(tái)分別布置于機(jī)頭和機(jī)身對(duì)接縫兩側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)飛機(jī)外部對(duì)接面的操作；

所述的機(jī)身端部操作臺(tái)設(shè)置于機(jī)身的端部，作為人員和物料進(jìn)入飛機(jī)內(nèi)部對(duì)接區(qū)操作的通道；

所述的兩個(gè)活動(dòng)工作梯布置于機(jī)身兩側(cè)，可以根據(jù)需要單人操作自行到達(dá)相應(yīng)位置，用于從機(jī)身外部進(jìn)入機(jī)身內(nèi)部以及完成機(jī)身外部測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量工作，并與定位器協(xié)調(diào)，防止與定位器碰撞而損壞定位器；

所述的集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)集成了測(cè)量系統(tǒng)、調(diào)姿系統(tǒng)、工藝管理及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)完成對(duì)接控制工作，設(shè)置于機(jī)身的俯視圖正下方。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的補(bǔ)充和完善，本發(fā)明還包括以下技術(shù)特征。

所述的機(jī)身端部操作臺(tái)包括電動(dòng)升降貨柜和供工人進(jìn)出機(jī)身內(nèi)部的進(jìn)出通道，該進(jìn)出通道的頂端設(shè)置平臺(tái)，升降貨柜將裝配時(shí)需要用到的物料上升輸送到平臺(tái)處，避免了工人上下搬運(yùn)物料的麻煩。

進(jìn)一步，所述平臺(tái)的臺(tái)面高度與飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的地板高度相同，方便工人進(jìn)出機(jī)身內(nèi)部。

更進(jìn)一步，所述平臺(tái)上靠近飛機(jī)一側(cè)安裝有防撞橡膠條，避免操作不當(dāng)或發(fā)生意外時(shí)碰傷飛機(jī)。

所述的數(shù)字化裝配布局結(jié)構(gòu)還包括一采用鋁合金輕型材料制作而成的內(nèi)部工作梯，內(nèi)部工作梯放置于飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)部對(duì)接處地板上，主要是為了適用內(nèi)部對(duì)接區(qū)適應(yīng)空間高低和人的身高差異需求。

進(jìn)一步，所述內(nèi)部工作梯的四周設(shè)置有防撞橡膠，以免工作梯碰撞損傷飛機(jī)。

所述機(jī)頭調(diào)姿定位單元和機(jī)身調(diào)姿定位單元上分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)工藝托架，機(jī)頭和機(jī)身分別放置于各自對(duì)應(yīng)的工藝托架上，主要是確保機(jī)頭和機(jī)身調(diào)姿剛性避免調(diào)姿時(shí)發(fā)生拉扯現(xiàn)象。

所述的對(duì)接面操作臺(tái)分為2層可升降式操作臺(tái)和底座，滿足工人在任意高度施工，采用電動(dòng)模式，漏電保護(hù)，有急停、限位、防撞裝置。

一種飛機(jī)機(jī)身與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局方法，其特征是，包括以下步驟：第一步，通過(guò)集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)自檢；第二步，通過(guò)兩激光跟蹤儀構(gòu)建數(shù)字化測(cè)量場(chǎng)；第三步，將機(jī)頭對(duì)應(yīng)的工藝托架對(duì)應(yīng)入位至機(jī)頭調(diào)姿定位單元，將機(jī)身對(duì)應(yīng)的工藝托架對(duì)應(yīng)入位至機(jī)身調(diào)姿定位單元；第四步，將前機(jī)身吊裝入位至機(jī)身對(duì)應(yīng)的工藝托架上，對(duì)機(jī)身實(shí)現(xiàn)柔性支撐；第五步，利用活動(dòng)工作梯測(cè)量機(jī)身測(cè)量點(diǎn)并且通過(guò)機(jī)身調(diào)姿定位單元調(diào)姿；第六步，將機(jī)頭吊裝入位至機(jī)頭對(duì)應(yīng)的工藝托架上，對(duì)機(jī)頭實(shí)現(xiàn)柔性支撐；第七步，利用活動(dòng)工作梯測(cè)量機(jī)頭測(cè)量點(diǎn)并且通過(guò)機(jī)頭調(diào)姿定位單元調(diào)姿；第八步，將機(jī)身托架、對(duì)接面操作臺(tái)、機(jī)身端部操作臺(tái)、內(nèi)部工作梯入位完成相關(guān)對(duì)接操作；第九步，將機(jī)身托架、對(duì)接面操作臺(tái)、機(jī)身端部操作臺(tái)、內(nèi)部工作梯回位；第十步，將對(duì)接后的機(jī)身和機(jī)頭整體調(diào)離，完成對(duì)接裝配。

本發(fā)明可以達(dá)到以下有益效果：本發(fā)明綜合應(yīng)用了包括數(shù)字化協(xié)調(diào)技術(shù)、數(shù)字化仿真技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)、數(shù)字化定位技術(shù)、虛擬五軸調(diào)姿技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)，組建了先進(jìn)的數(shù)字化對(duì)接裝配系統(tǒng)，提高了裝配效率以及裝配精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的俯視圖。

圖3是本發(fā)明的左視圖。

圖4是本發(fā)明的右視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1~圖4所示，本發(fā)明的飛機(jī)機(jī)身2與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局結(jié)構(gòu)，包括兩機(jī)身托架5、機(jī)頭調(diào)資定位單元、機(jī)身調(diào)姿定位單元7、兩臺(tái)激光跟蹤儀10、兩個(gè)對(duì)接面操作臺(tái)8和內(nèi)部工作梯，一個(gè)機(jī)身端部操作臺(tái)4、兩個(gè)活動(dòng)工作梯3和一集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)6，兩機(jī)身托架5位于飛機(jī)機(jī)身2下方，對(duì)機(jī)身起到支撐和保護(hù)作用。

機(jī)頭調(diào)姿定位單元9和機(jī)身調(diào)姿定位單元7分別設(shè)置于所述機(jī)頭1和機(jī)身2的下方，所述機(jī)頭調(diào)姿定位單元9和機(jī)身調(diào)姿定位單元7上分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)工藝托架，機(jī)頭1和機(jī)身2分別放置于各自對(duì)應(yīng)的工藝托架上，機(jī)頭調(diào)姿定位單元9和機(jī)身調(diào)姿定位單元7均由四個(gè)三軸定位器組成，各個(gè)三軸定位器設(shè)置有三維力傳感器，以保證對(duì)機(jī)頭1和機(jī)身2進(jìn)行調(diào)姿時(shí)的實(shí)時(shí)力監(jiān)控；

所述的兩臺(tái)激光跟蹤儀10對(duì)稱設(shè)置于機(jī)頭1前方的兩側(cè)，形成飛機(jī)數(shù)字化測(cè)量場(chǎng)，每臺(tái)激光跟蹤儀10由基于大螺旋升降的激光跟蹤儀10基座安裝，適應(yīng)了激光跟蹤儀10測(cè)量過(guò)程中光路可達(dá)性以及人員操作便利性；

所述兩個(gè)對(duì)接面操作臺(tái)8分別布置于機(jī)頭1和機(jī)身2對(duì)接縫兩側(cè)，對(duì)接面操作臺(tái)8分為2層可升降式操作臺(tái)和底座，滿足工人在任意高度施工，采用電動(dòng)模式，漏電保護(hù)，有急停、限位、防撞裝置，用于實(shí)現(xiàn)飛機(jī)外部對(duì)接面的操作；

所述的機(jī)身端部操作臺(tái)4設(shè)置于機(jī)身的端部，機(jī)身端部操作臺(tái)4包括電動(dòng)升降貨柜和供工人進(jìn)出機(jī)身2內(nèi)部的進(jìn)出通道，該進(jìn)出通道的頂端設(shè)置平臺(tái)，升降貨柜將裝配時(shí)需要用到的物料上升輸送到平臺(tái)處，平臺(tái)的臺(tái)面高度與飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的地板高度相同，方便工人進(jìn)出機(jī)身2內(nèi)部，平臺(tái)上靠近飛機(jī)一側(cè)安裝有防撞橡膠條，避免操作不當(dāng)或發(fā)生意外時(shí)碰傷飛機(jī)；內(nèi)部工作梯12放置于飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)部對(duì)接處地板上，所述內(nèi)部工作梯12的四周設(shè)置有防撞橡膠，以免工作梯碰撞損傷飛機(jī)，每個(gè)內(nèi)部工作梯12外掛一個(gè)蓄電池式電燈以提高內(nèi)部操作亮度，每個(gè)工作梯12由兩個(gè)面組成，其中一個(gè)面具備升降功能適應(yīng)空間高低和人的身高差異需求；所述的兩個(gè)活動(dòng)工作梯3布置于機(jī)身2兩側(cè)，由可靠的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)為動(dòng)力，采用移動(dòng)升降車形式，單把手控制，即可以根據(jù)需要單人操作自行到達(dá)相應(yīng)位置，用于從機(jī)身2外部進(jìn)入機(jī)身2內(nèi)部以及完成機(jī)身2外部測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量工作，并與定位器協(xié)調(diào)，防止與定位器碰撞而損壞定位器，并且能夠以可變的上升和下降速度控制升高和降低動(dòng)作，活動(dòng)工作梯3采用緊湊型設(shè)計(jì)，允許繞自己的車軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)出有限的空間更加輕松，可靠的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)為升降車提供持續(xù)的動(dòng)力，內(nèi)置的自動(dòng)充電器可實(shí)現(xiàn)快充，用于從機(jī)身2外部進(jìn)入機(jī)身2內(nèi)部以及完成機(jī)身2外部測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量工作，即單人可直接開(kāi)著這個(gè)車手持靶球或者t-probe完成測(cè)量工作無(wú)需再像以往傳統(tǒng)工作梯需要人先移動(dòng)好梯子再上上下下實(shí)現(xiàn)測(cè)量，并與定位器高度協(xié)調(diào)；所述的集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)6集成了測(cè)量系統(tǒng)、調(diào)姿系統(tǒng)、工藝管理及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)完成對(duì)接控制工作，設(shè)置于機(jī)身2側(cè)下方。

本發(fā)明的飛機(jī)機(jī)身2與機(jī)頭對(duì)接數(shù)字化裝配布局方法，包括以下步驟：第一步，通過(guò)集成控制系統(tǒng)操作臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)自檢；第二步，通過(guò)兩激光跟蹤儀10構(gòu)建數(shù)字化測(cè)量場(chǎng)；第三步，將機(jī)頭工藝托架對(duì)應(yīng)入位至機(jī)頭調(diào)姿定位單元9，將機(jī)身對(duì)應(yīng)的工藝托架對(duì)應(yīng)入位至機(jī)身調(diào)姿定位單元7；第四步，將前機(jī)身2吊裝入位至機(jī)身對(duì)應(yīng)的工藝托架上，對(duì)機(jī)身2實(shí)現(xiàn)柔性支撐；第五步，利用活動(dòng)工作梯3測(cè)量機(jī)身2測(cè)量點(diǎn)并且通過(guò)機(jī)身調(diào)姿定位單元7調(diào)姿；第六步，將機(jī)頭1吊裝入位至機(jī)頭對(duì)應(yīng)的工藝托架11上，對(duì)機(jī)頭1實(shí)現(xiàn)柔性支撐；第七步，利用活動(dòng)工作梯3測(cè)量機(jī)頭測(cè)量點(diǎn)并且通過(guò)機(jī)頭調(diào)姿定位單元9調(diào)姿；第八步，將機(jī)身托架5、對(duì)接面操作臺(tái)8、機(jī)身端部操作臺(tái)4、內(nèi)部工作梯12入位完成相關(guān)對(duì)接操作；第九步，將機(jī)身托架5、對(duì)接面操作臺(tái)8、機(jī)身端部操作臺(tái)4、內(nèi)部工作梯12回位；第十步，將對(duì)接后的機(jī)身2和機(jī)頭1整體調(diào)離，完成對(duì)接裝配。