一种飞机机翼壁板数控定位器制造技术

本发明专利技术公开了一种飞机机翼壁板数控定位器，属于飞机装配技术领域，该飞机机翼壁板数控定位器包括底座、安装在底座上的立柱及安装在立柱上的伸缩柱；伸缩柱的前端设有带导轨的安装座，安装座上设置有球头入位机构，球头入位机构的底部设有与导轨配合的滑块，导轨上还安装有固定滑块位置的锁紧机构。本发明专利技术的球头入位机构可以与工艺球头配合形成球铰连接，使工艺球头可在球头入位机构里自由转动，或更换真空吸附装置则可直接吸附固持对象。当机翼壁板因温度变化发生纵向变形时，滑块在导轨上滑动，适应机翼壁板在X向上的温度变形，从而提高设备的运动精度及定位精度。

Numerical control positioner for wing plate of aircraft

The invention discloses an aircraft wing panel of NC positioner, which belongs to the technical field of aircraft assembly, the aircraft wing panel of NC positioner includes column base, mounted on the base and a telescopic column mounted in the column; the front end of the telescopic column is provided with a mounting seat belt guide rail, the installation seat is provided with a ball head into the machine. The ball head mechanism is provided with slide guide rail, guide rail is also provided with a locking mechanism of the fixed position of the slider. The ball head insertion mechanism of the invention can be combined with the process ball head to form a ball hinge connection, so that the process ball head can be freely rotated in the ball head insertion mechanism, or the vacuum adsorption device can be directly adsorbed to hold the object. When the wing plate is deformed longitudinally due to the temperature change, the slider slides on the guide rail to adapt to the temperature deformation of the wing panel on the X, thereby improving the movement precision and positioning accuracy of the wing.

【技术实现步骤摘要】
一种飞机机翼壁板数控定位器
本专利技术涉及飞机装配
，具体地说，涉及一种飞机机翼壁板数控定位器。
技术介绍
飞机装配的主要任务是实现零部件之间的定位与连接。在数字化装配系统中，通常利用激光或摄影测量技术实现飞机大部件的测量与位姿计算，构建以数据为节点的飞机装配广义尺寸链，并由数控定位器作为执行机构实现其位姿调整。数控定位器是一种可以实现X、Y、Z三个坐标方向数控运动的模块化单元，处于同一部件定位系统的多个数控定位器可以实现同步协调运动。单台数控定位器一般具有X、Y、Z三个运动自由度，多台数控定位器可协同运动构成六自由度调姿系统，实现飞机大部件的支撑与定位。飞机大部件调姿位置变动和运动速度较小，但其尺寸及质量较大、支撑点较少，有可能对定位器造成冲击。传统飞机机翼壁板数控定位器缺乏应对机翼壁板在横向因温度变形造成的尺寸变化的能力，当温度变形较大时，影响设备运动精度及最终定位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种飞机机翼壁板数控定位器，该数控定位器能适应飞机机翼壁板因温度变化或其它原因产生的尺寸变化，以提高设备运动精度及最终定位精度。为了实现上述目的，本专利技术提供的飞机机翼壁板数控定位器包括底座、安装在底座上的立柱及安装在立柱上的伸缩柱；伸缩柱的前端设有带导轨的安装座，安装座上设置有球头入位机构，球头入位机构的底部设有与导轨配合的滑块，导轨上还安装有固定滑块位置的锁紧机构。上述技术方案中，球头入位机构可以与工艺球头配合形成球铰连接，使工艺球头可在球头入位机构里自由转动，或更换真空吸附装置则可直接吸附固持对象。当机翼壁板因温度变化发生纵向变形时，滑块在导轨上滑动，适应机翼壁板在X向上的温度变形，从而提高设备的运动精度及定位精度。具体的方案为底座与立柱之间设有控制立柱相对所述底座沿纵向移动的底座Y向传动单元及控制立柱相对底座沿横向移动的底座X向传动单元；立柱与伸缩柱之间设有控制伸缩柱相对立柱沿横向移动的伸缩柱X向传动单元和控制伸缩柱相对立柱沿竖向移动的伸缩柱Z向传动单元，伸缩柱上设有用于调整伸缩柱在纵向的伸缩位置的伸缩柱Y向传动单元。运用多轴协同运动技术，可以实现XYZ三个方向联动，同时XYZ三个方向可以实现同步联动控制；底座和伸缩柱可以分别沿X、Y方向移动，既可单独调整单个伸缩柱X、Y方向位置，也可移动底座运动单元同时调整定位器上两个伸缩柱X、Y方向的位置。保证工作安全性、稳定性及可靠性。进一步具体的方案为底座X向传动单元、底座Y向传动单元、伸缩柱X传动单元及伸缩柱Z向传动单元均包括直线导轨、伺服电机、减速机和滚珠丝杠副；沿直线导轨方向设有光栅尺及限位开关；伺服电机带有抱闸制动；伸缩柱Y向传动单元包括沿伸缩柱布置的齿条、与齿条配合的齿轮以及驱动齿轮转动的驱动电机和减速器；齿轮、驱动电机及减速器安装在立柱上。另一个具体的方案为球头入位机构内包括底板和球头夹紧装置，球头夹紧装置包括球托、弹性卡头、锁紧环、接近感应开关及三维力传感器。球托固定在底板上，中部为容纳球头的卡槽，卡槽内壁设有径向延伸的多个贯穿孔；弹性卡头滑动安装在对应的贯穿孔内，一端为延伸至所述贯穿孔外的受力部，另一端为可伸入所述卡槽内并卡紧工艺球头的卡紧部；锁紧环转动安装在卡头外周，内侧面与卡头的另一端抵接，锁紧环中部设有安装球托用的异形腔，异形腔的内壁抵住受力部，内壁分为径向深度渐变的若干弧面段，各弧面段在锁紧环转动时用以推动相应的弹性卡头锁紧工艺球头；接近感应开关用于检测锁紧环转动位置；三维力传感器用于检测球头位置。球头夹紧装置具有一定的浮动夹紧特性，夹紧和松开时不破坏当前姿态。通过设置锁紧环的厚度变化，在锁紧环转动过程中，异形腔的内壁在不同的弧面段处厚度变化使所述卡头进出所述球面以锁紧或解锁球头，纯机械控制释放、防逃逸及锁紧，稳定可靠。通过接近感应开关实现对锁紧环不同设置的有效监测，从而提高锁紧的准确性。通过三维力传感器的受力反馈，实现球头位置的精确调整，进而将球头进行锁死控制。进一步具体的方案为锁紧环上设有控制锁紧环运动的手轮。另一个具体的方案为安装座两侧设有辅助伸缩柱伸缩的微调手柄。用于对球头夹紧装置的安装座进行微调后将其固定。另一个具体的方案为底座的底部安装有高度调整机构，用于支撑和调整底座的高度，是底座处于平稳的状态。进一步具体的方案为高度调整机构包括垫铁底座、支撑块、楔形块及调整螺栓；垫铁底座内部设有装配腔，装配腔内连接有一导向柱；支撑块套设在导向柱外，顶部支撑住底座，底部为一斜面；楔形块垫设在支撑块底部且可相对导向柱径向偏移，顶面为贴合支撑块底部的斜面；调整螺栓穿过装配腔的外壁，且端部伸入楔形块上的螺孔内，用于驱动楔形块发生偏移。通过调节调整螺栓使楔形块沿连接柱的径向发生偏移移动，支撑块在斜面的作用下沿导向柱上下移动，从而改变支撑高度。再一个具体的方案为锁紧机构包括沿导轨滑动的锁紧块，锁紧块内设有端部与导轨相抵的紧固螺钉。该机构结构简单，易于操作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术可以实现三个相互垂直方向的运动，其工作行程大，定位精度高，刚度高，运行平稳，能够进行力和位置混合控制，保证工作安全、稳定、可靠。作为大部件定位调姿基础核心模块，通过合理配置可以构成满足不同工作性能要求的柔性调姿工装系统。(2)通过一定配置的三个或四个大行程、高刚度、高精度三坐标定位器可构成具有不同工作性能的调姿系统，实现对机翼壁板的支撑和位姿调整，具有快速重构的特性；当机翼壁板因温度变化纵向变形时，滑块在导轨上滑动，适应机翼壁板X向上的温度变形；(3)动单元在XYZ三个方向分别设计了限位开关和机械限位，在结构上提高了系统工作的安全性。附图说明图1为本专利技术实施例的立体图；图2为本专利技术实施例的主视图；图3为本专利技术实施例的右视图；图4为本专利技术实施例的球头入位机构与伸缩柱连接的局部轴测图；图5为本专利技术实施例的伸缩柱的工作端示意图；图6为本专利技术实施例的球头入位机构爆炸图图7为本专利技术实施例的高度调整机构的立体图；图8为本专利技术实施例的高度调整机构的A-A剖视图。其中，01、工艺球头；1、高度调整机构；101、垫铁底座；102、支撑块；103、楔形块；104、调整螺栓；2、底座；3、Y向托板；4、底座Y向传动单元；5、底座X向传动单元；6、立柱；7、伸缩柱；8、伸缩柱X向传动单元；9、伸缩柱Z向传动单元；10、伸缩柱Y向传动单元；11、球头入位机构；12、安装座；13、导轨；14、锁紧机构；15、滑块；16、把手座；17、微调手柄；18、球头夹紧装置；19、手轮；20、长度计；21、球托；22、弹性卡头；23、锁紧环；24、三维力传感器。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。实施例参见图1至图8，飞机机翼壁板数控定位器包括底座2、立柱6、伸缩柱7及安装在伸缩柱前端的球头入位机构11。其中，底座2和立柱6采用加筋铸件，以兼顾其刚度和质量。底座2的底部安装有高度调整机构1，用于调整底座2的平稳性或对底座2的高度进行微调。高度调整机构1包括带有导向柱的垫铁底座101、套设在导向柱外的支撑块102、垫设在支撑块102底部的楔形块103以及调整螺栓104；垫铁底座101内部设有装配腔，导向柱设在装配腔内，支撑块102顶部支撑住底座2，底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机机翼壁板数控定位器，其特征在于：包括底座、安装在所述底座上的立柱及安装在所述立柱上的伸缩柱；所述伸缩柱的前端设有带导轨的安装座，所述安装座上设置有球头入位机构，所述球头入位机构的底部设有与所述导轨配合的滑块，所述导轨上还安装有固定所述滑块位置的锁紧机构。

【技术特征摘要】
1.一种飞机机翼壁板数控定位器，其特征在于：包括底座、安装在所述底座上的立柱及安装在所述立柱上的伸缩柱；所述伸缩柱的前端设有带导轨的安装座，所述安装座上设置有球头入位机构，所述球头入位机构的底部设有与所述导轨配合的滑块，所述导轨上还安装有固定所述滑块位置的锁紧机构。2.根据权利要求1所述的飞机机翼壁板数控定位器，其特征在于：所述底座与所述立柱之间设有控制所述立柱相对所述底座沿纵向移动的底座Y向传动单元及控制所述立柱相对所述底座沿横向移动的底座X向传动单元；所述立柱与所述伸缩柱之间设有控制所述伸缩柱相对所述立柱沿横向移动的伸缩柱X向传动单元和控制所述伸缩柱相对所述立柱沿竖向移动的伸缩柱Z向传动单元，所述伸缩柱上设有用于调整所述伸缩柱在纵向的伸缩位置的伸缩柱Y向传动单元。3.根据权利要求2所述的飞机机翼壁板数控定位器，其特征在于：所述底座X向传动单元、所述底座Y向传动单元、所述伸缩柱X传动单元及所述伸缩柱Z向传动单元均包括直线导轨、伺服电机、减速机和滚珠丝杠副；沿所述直线导轨方向设有光栅尺及限位开关；所述伺服电机带有抱闸制动；所述伸缩柱Y向传动单元包括沿所述伸缩柱布置的齿条、与所述齿条配合的齿轮以及驱动所述齿轮转动的驱动电机和减速器；所述齿轮、所述驱动电机及所述减速器安装在所述立柱上。4.根据权利要求1所述的飞机机翼壁板数控定位器，其特征在于：所述球头入位机构包括底板和球头夹紧装置，所述球头夹紧装置包括：球托，固定在所述底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯臻铮，王青，李江雄，柯映林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33