[发明专利]用于大构件间匹配对接的调姿设备

说明书

本发明提供一种用于大构件间匹配对接的调姿设备，包括：底座；三个数控定位器，其首端设置在底座上，所述三个数控定位器为三直角坐标轴串联构型的POGO柱，其中一个数控定位器的3个轴全部为驱动轴，一个数控定位器的3个轴有2个为驱动轴，一个数控定位器的3个轴有1个为驱动轴；平尾支撑固定结构，与所述三个数控定位器的末端相连接，所述平尾支撑固定结构包括托举装置和位于托举装置上方的柔性夹持装置，所述柔性夹持装置用于夹持大构件；控制单元，基于驱动位移输入量控制6轴同步协调运动实现大构件的位姿调整对接。发明的系统解决了大构件装配过程中机翼位姿调整机构冗余驱动过多，联动控制要求高，控制系统复杂的问题。

技术领域

本发明涉及大型构件装配技术领域，尤其涉及用于大构件间匹配对接的调姿设备。

背景技术

在飞机、火箭装配工装行业还没有固定品牌和型号的通用产品，相关设备的设计开发，只能在没有成品参照的情况下，根据客户提供的技术参数和具体要求，进行全新的设计研发。

专利申请号201510928666.8记载了“一种六自由度无冗余驱动的机身自动调姿机构”，用于承载飞机大部件的连接托架下设置4个定位器，定位器采用了6个驱动器，驱动方式为“3-2-1-0”，虽然减少了伺服电机的数量，但四个定位器的驱动方式为从动方式，其中三个定位器由于不加装伺服电机和减速器而成为自由运动，容易导致定位器末端之间产生的协调内力。此外，飞机大部件装配往往采用一种12驱动、6驱动冗余的定位器式调姿机构。12驱动定位器式调姿机构弥补了传统串并混联机构工作空间小的不足，但该调姿机构驱动电机数过多，整个调姿机构需要安装12个伺服电机，联动控制要求高，控制系统复杂，制造安装维护成本高。实际工程应用时，机身位姿往往离其目标位姿较近，位姿调整量很小，调姿过程中，调姿机构不存在奇异点；而且调姿过程缓慢，动力学曲线不存在突变。因此，12驱动定位器式调姿机构存在较多的驱动浪费，没有很好的利用冗余驱动机构的优点。

因此，针对大构件对接装配时6个自由度位姿调整，需要一种新的大构件间匹配对接的调姿设备，减少定位器和驱动器的数目，简化系统结构。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种用于大构件间匹配对接的调姿设备，解决了大构件装配过程中机翼位姿调整机构冗余驱动过多，联动控制要求高，控制系统复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于大构件间匹配对接的调姿设备，包括：

底座；

三个数控定位器，其首端设置在底座上，所述三个数控定位器为三直角坐标轴串联构型的POGO柱，其中一个数控定位器的3个轴全部为驱动轴，一个数控定位器的3个轴有2个为驱动轴，一个数控定位器的3个轴有1个为驱动轴；

平尾支撑固定结构，与所述三个数控定位器的末端相连接，所述平尾支撑固定结构包括托举装置和位于托举装置上方的柔性夹持装置，所述柔性夹持装置用于夹持大构件；

控制单元，基于驱动位移输入量控制6轴同步协调运动实现大构件的位姿调整对接。

可选地，还包括：运算单元，用于计算所述三个数控定位器的驱动位移输入量，发送至所述控制单元。

可选地，所述一个数控定位器的3个轴有2个为驱动轴(Y轴和Z轴)，一个数控定位器的3个轴有1个为驱动轴(Z轴)。

可选地，所述3个数控定位器的末端通过球铰链与所述平尾支撑固定结构相连接。

可选地，所述3个数控定位器的末端通过球铰链与两个托举装置相连接，其中2个数控定位器与一个托举装置通过球铰链相连接，另外1个数控定位器与另一个托举装置通过球铰链相连接。

可选地，所述托举装置与柔性夹持装置之间通过铰链连接。