[发明专利]用于飞机配电设备装配的托举式数字化定位工装及其方法

说明书

本发明公开一种用于飞机配电设备装配的托举式数字化定位工装及其方法，涉及飞机装配技术领域。工装包括底座组件、滑动架组件、定位组件和视觉测量系统；底座组件上方滑动连接有滑动架组件和定位组件，末端设有用于升降配电设备的升降机构；滑动架组件用于将配电设备和定位组件一同送入安装位置上方；定位组件用于对配电设备进行微调控制；视觉测量系统安装于定位组件上，用于测定安装孔的孔位偏差、计算出调姿偏差并反馈控制定位组件对配电设备进行微调。本发明采用刚性工装和柔性工装相结合方式，可以快速重构调整定位器以便适应不同的产品外形，可以完成不同飞机类似结构产品的装配，大幅度缩短飞机的装配周期。

技术领域

本发明涉及飞机装配技术领域，尤其涉及一种用于飞机配电设备装配的托举式数字化定位工装及其方法。

背景技术

飞机装配技术不断进步，装配方法从传统的人工装配、半自动化装配发展为自动化、柔性化和数字化。飞机装配过程中零部件的对接装配占有重要地位，传统对接方法效率低、成本高，而且对接质量难以保证。采用自动化柔性对接技术可以有效降低大部件对接误差、提高对接效率，质量得到保证。

以波音公司、空客公司等为代表的飞机制造商在飞机总装制造中均应用了大部件自动对接技术。美国波音787飞机的总装线上，为完成前后机身和左右机翼定位，而采用了一套机身段自动定位系统和两套机翼自动调姿系统。空客公司的A380飞机机身各段对接装配时，也采用了自动化柔性对接技术。国内随着新研飞机的不断增多，自动化工装、柔性装配工装及柔性对接工装也得到了迅猛的发展。航空工业各主机厂在机身部件装配、对接装配中采用了数字化测量和数控定位技术，实现飞机部件的数字化定位、调姿、自动柔性对接。尽管，国内外对于飞机大部件自动化柔性对接的技术研究已取得一定的成果，特别是大部件为套合连接关系对接技术已趋于成熟。然而，该技术在高精度叉耳孔销连接关系的零部件柔性对接应用极少。针对配电设备和机身框的对接安装，装配关系为三组叉耳孔销连接，主要问题是飞机设计空间狭小，测量和安装操作极为困难，大大增加了配电设备和机身框安装难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种用于飞机配电设备装配的托举式数字化定位工装及其方法。该定位工装以解决配电设备装配过程中人工操作不方便，安全性不高且效率较低等问题，该定位工装调整方便快捷，能够实现被安装设备的五个自由度的微调，锁定牢靠安全，自动化程度高，大大减轻了工人的负担。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种用于飞机配电设备装配的托举式数字化定位工装，包括底座组件、滑动架组件、定位组件和视觉测量系统；所述底座组件用于放置在飞机货舱地板上，上方滑动连接有滑动架组件和定位组件，末端设有用于升降配电设备的升降机构；所述滑动架组件用于将配电设备和定位组件一同送入安装位置上方；所述定位组件用于对配电设备进行微调控制，使配电设备与机身框的安装孔位对齐；所述视觉测量系统安装于定位组件上，用于测定安装孔的孔位偏差、计算出调姿偏差并反馈控制定位组件对配电设备进行微调。

作为优选，所述底座组件包括底座轨道和升降机构，两根沿X轴平行设置的底座轨道末端分别设有升降机构；所述升降机构包括升降托架、滚珠丝杠、直线滚动导轨、第一伺服电机、第一同步带、底座和滑块，第一伺服电机和底座均固定于底座轨道上；所述第一同步带的一端与第一伺服电机的输出轴传动相连，另一端与滚珠丝杠传动相连；滚珠丝杠安装于底座上，且能进行转动运动；滚珠丝杠与升降托架螺纹相连，升降托架通过滑块与安装于底座上的直线滚动导轨滑动连接；直线滚动导轨竖直设置，使升降托架能在第一伺服电机的驱动下带动定位组件和配电设备一同沿Y轴进行升降运动。

作为优选，所述滑动架组件包括滑动架、操作扶手和第一滚轮组；所述滑动架底部安装有能在底座组件上滑动的第一滚轮组，首端一侧固定有竖直的操作扶手；滑动架能伸入定位组件和底座组件之间，通过操作扶手带动定位组件向尾部滑动。