[发明专利]一种航空发动机垂直自动装配对中装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机垂直自动装配对中监测装置及其使用方法，利用高精度的多自由度转运小车和激光对中仪以解决装配精度及人工成本高的问题，通过自动调节实现航空发动机自动化装配。本发明提供的装置及其使用方法适用于航空发动机的自动装配，解决了航空发动机装配过程中因人为因素所导致的发动机磕碰、装配质量不稳定等情况，不仅提高了装配效率，而且减少了因发动机磕碰、装配质量不稳定现象所导致发动机无法正常进行试车等情况，降低了人工成本。

技术领域

本发明属于航空发动机装配技术应用相关的装配工艺领域，涉及一种航空发动机垂直自动装配装置及其使用方法。

背景技术

现代航空发动机为了提高装配与分解效率，减少航空发动机整修及维护成本，普遍采用单元体设计。根据航空发动机构型状态、设计维护等方面技术要求，每种发动机都具有其特定的装配工艺。航空发动机整机装配的质量和效率对航空发动机寿命、性能、可靠性及航空发动机生产效率具有重要影响。航空发动机整机装配过程中，主单元体之间的精确安装是影响航空发动机性能、寿命、可靠性等方面的核心因素之一，也是发动机装配过程中的工艺难点之一。

传统装配过程中，装配人员按照工艺规程将加热棒置于配合孔中至特定温度后取出，然后立即将轴类零件置于待装配位置，使用扭矩放大器进行手工安装。由于发动机的主体部分在装配过程中会在各个工位间运动，因此会有相比于传统定点装配过程要多的对正与调平工作。在这一过程中存在着若干人为因素使得装配质量有出现浮动的可能。为了减少装配人员的操作，同时提高装配精度，航空发动机自动化装配生产线已成为未来航空发动机装配的必然趋势。

发明内容

针对传统航空发动机装配过程中存在的人为因素使得发动机装配质量浮动较大及发动机装配过程中人为装配可能导致磕碰的问题，本发明提供一种航空发动机垂直自动装配装置及其使用方法，利用高精度的多自由度转运小车和激光器以解决装配精度及人工成本高的问题，通过自动调节实现航空发动机自动化装配。

本发明采用以下技术方案：一种航空发动机垂直自动装配装置，包括：

一转子单元体及其孔内的接收器一与接收器二；

悬挂与定位转子单元体的一转子调节平台；

一多自由度装配小车和装配在其上的一中介机匣，一倾角传感器安装至中介机匣端面；

一激光发射器位于一姿态校正器上，姿态矫正器由一发射器夹具所固定在中介机匣孔内；

其中，所述转子调节平台通过悬挂装置与转子单元体相连接，接收器一与接收器二位于转子单元体孔内轴心位置，发射器夹具安装至中介机匣孔内且孔轴线重合，倾角传感器固定于中介机匣端面且与中介机匣水平对齐，中介机匣孔轴线与多自由度装配小车孔轴线相重合。

进一步的，对中激光仪由激光发射器、接收器一和接收器二所组成，由激光发射器所发射的激光束获取接收器的读数。

进一步的，转子调节平台和多自由度装配小车组成了运动控制部分，转子调节平台控制转子单元体平面调节，多自由度装配小车控制中介机匣的多自由度的空间移动。

本发明采用的第二种技术方案时，航空发动机垂直自动装配对中监测装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1.中介机匣水平调节；

步骤2.中介机匣中心孔轴线标定；

步骤3.转子单元体轴线偏差测量与调节。

在上述步骤1中，中介机匣水平调节的具体步骤包括：

1)根据中介机匣上安装的倾角传感器测量中介机匣配合端面与水平面的倾角；

2)通过多自由度装配小车对中介机匣的姿态进行调节。

在上述步骤2中，中介机匣中心孔轴线标定的具体步骤包括：