一种基于电驱动的飞机桶段对接效率提升方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电驱动的飞机桶段对接效率提升方法，属于飞机装配驱动技术领域。本技术发明专利技术可被应用于各类大、中、小型飞机制造车间，实现总装、部装装配阶段的自动对接，特别是100座级以上的大、中型飞机，该技术发明专利技术应用的优势更加显著。该技术的应用，有效解决了依靠传统人力及机械设备进行飞机桶段对接所带来的低精度、低效率的状况，同时也避免了采用数字化对接技术产生的高额成本，该技术的应用提高了飞机制造过程中的装配精度和效率，能够大幅度缩短飞机装配周期，减少对人力资源的依赖，降低装配成本，提高装配技术水平，并积累了飞机大部件自动化对接的经验，对推动飞机装配的信息化、自动化发展具有重大的经济效益和社会效益。社会效益。社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电驱动的飞机桶段对接效率提升方法


[0001]本专利技术涉及一种基于电驱动的飞机桶段对接效率提升方法，属于飞机装配驱动


技术介绍

[0002]目前，飞机制造行业中的飞机桶段对接技术主要分两种，一种是依靠人力通过机械传动机构运行的传统对接技术，另一种为依靠数控定位器、激光测量系统(激光跟踪仪、激光雷达、iGPS系统等)和集成控制系统组成的自动化设备实现的数字化对接技术。
[0003]传统对接技术中的动力源一般分别设置在同一可移动车体两侧，通过人工协同的方式进行同步平移，达到小车移动步进距离相同的效果。即将到达对接位置时，进行初步试验对接，如对接不成功，通过反向转动手轮将对接筒身进行分离，分离后进行调整，再次进行对接，如此往复直至对接成功。传统对接技术因两侧前进位移精度要求较高，人工操作往往会产生因位移差过大而导致车体行进过程中“卡死”现象，同时又因飞机桶段质量较大，导致操作者工作强度较大。
[0004]数字化对接技术在国内外飞机制造行业均有应用，其特点是：对自动化设备的稳定性依赖程度较高，一旦出现故障，将会产生较长时间的生产线停运；实行自动控制与管理，技术性比较强，对工作人员的技术业务素质要求较高，必须具有一定的文化水平和专业知识，而且经过专门培训的人员才能胜任；同时，设备自身费用及使用过程中的维护保养费用会产生较高的生产成本。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术开发出一种介于传统对接技术与数字化对接技术之间的桶段对接方法，将传统机械工装与伺服驱动电气系统进行集成，形成一套依靠伺服电气系统驱动的桶段对接系统。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于电驱动的飞机桶段对接系统，包括机械传动系统I和电气系统II，机械传动系统I包括高精密滚珠丝杠、丝杠支撑座、丝杠固定器、联轴器、支撑架、直线导轨和滑块儿。电气系统II包括PLC控制柜、伺服电机和绝对值光栅尺。高精密滚珠丝杠通过丝杠固定器定位到固定工装上，同时高精密滚珠丝杠连接丝杠支撑座和支撑架与可移动工装连接，直线导轨安装在固定工装上，滑块儿安装在可移动工装上，滑块儿放置在直线导轨上，高精密滚珠丝杠通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机通过线路与PLC控制柜连接，绝对值光栅尺通过线路与PLC控制柜连接，本身固定到可移动工装上。
[0008]所述的直线导轨上都安装有正、负极限的接近开关，以防止产品运动超出范围，并设有原点接近开关作为精度校正参考。
[0009]一种基于电驱动的飞机桶段对接系统的对接效率提升方法，步骤如下：
[0010]第一步：当飞机桶段进行对接时，通过PLC控制柜控制伺服电机，伺服电机通过联
轴器驱动高精密滚珠丝杠转动，高精度滚珠丝杠的转动使丝杠支撑座开始沿丝杠移动，通过丝杠支撑座的移动使与其连接的支撑架和可移动工装开始移动，可移动工装的移动是可移动工装上的滑块儿在固定工装上的直线导轨中进行运动，以实现产品沿规定方向进行移动。同时通过固定在可移动工装上的绝对值光栅尺，将可移动工装的时时位置通过线缆反馈至PCL控制柜，以实现精准的控制。
[0011]第二步：通过独立的伺服电机驱动高精密丝杠，实现桶段在X轴及Z轴方向的直线进给及定位，Y轴方向通过机械工装本身双滑块儿与双导轨组合进行定位。同时，该系统还应用了绝对值光栅尺测量技术，能够实时反馈机械工装运行位置。该系统可保证桶段定位精度达到
±
0.05mm，可重复定位精度可达到
±
0.02mm。
[0012]本专利技术的有益效果在于：
[0013]1、该技术专利技术相比于依靠人力作为动力源的传统对接技术更加节省人力成本，单架次最低可节约人力5人(已得到实际验证)，且随着飞机的座级及复杂程度的提升，节约的人力也随之大幅度增加；
[0014]2、该技术将传统的机械工装与伺服驱动电气系统等相结合，实现了高效率、高精度、低成本自动化对接，且成本不到专用数字化对接设备成本的30％；
[0015]3、该技术专利技术能大幅度提升生产效率，对接周期可由原来的16h/架降低至4h/架，可以有效平衡生产节拍并大幅度提升产能；
[0016]4、应用该技术专利技术消除了位移不同步产生的位移差，提高产品制造精度，减少应力装配，有效提升了飞机寿命；
[0017]5、该技术专利技术容易集成、且操作简便，推广性较高，可以应用于飞机、汽车、轮船等各类机械设备的装配对接。
附图说明
[0018]图1为电驱动飞机桶段对接原理图；
[0019]图2为电驱动飞机桶段对接实物图。
具体实施方式
[0020]现结合附图对本专利技术作进一步的描述。
[0021]实施例1：
[0022]一种基于电驱动的飞机桶段对接系统，其特征在于，包括机械传动系统I和电气系统II，机械传动系统I包括高精密滚珠丝杠1、丝杠支撑座2、丝杠固定器3、联轴器4、支撑架5、直线导轨6和滑块儿7。电气系统II包括PLC控制柜8、伺服电机9和绝对值光栅尺10。高精密滚珠丝杠1通过丝杠固定器3定位到固定工装上，同时高精密滚珠丝杠1连接丝杠支撑座2和支撑架5与可移动工装连接，直线导轨6安装在固定工装上，滑块儿7安装在可移动工装上，滑块儿7放置在直线导轨6上，高精密滚珠丝杠1通过联轴器4与伺服电机9相连，伺服电机9通过线路与PLC控制柜8连接，绝对值光栅尺10通过线路与PLC控制柜8连接，本身固定到可移动工装上。
[0023]所述的直线导轨6上都安装有正、负极限的接近开关，以防止产品运动超出范围，并设有原点接近开关作为精度校正参考。
[0024]实施例2：
[0025]一种基于电驱动的飞机桶段对接系统的对接效率提升方法，其特征在于，步骤如下：
[0026]第一步：当飞机桶段进行对接时，通过PLC控制柜8控制伺服电机9，伺服电机9通过联轴器4驱动高精密滚珠丝杠1转动，高精度滚珠丝杠1的转动使丝杠支撑座2开始沿丝杠移动，通过丝杠支撑座2的移动使与其连接的支撑架5和可移动工装开始移动，可移动工装的移动是可移动工装上的滑块儿7在固定工装上的直线导轨6中进行运动，以实现产品沿规定方向进行移动。同时通过固定在可移动工装上的绝对值光栅尺10，将可移动工装的时时位置通过线缆反馈至PCL控制柜8，以实现精准的控制。
[0027]第二步：通过独立的伺服电机驱动高精密丝杠，实现桶段在X轴及Z轴方向的直线进给及定位，Y轴方向通过机械工装本身双滑块儿与双导轨组合进行定位。同时，该系统还应用了绝对值光栅尺测量技术，能够实时反馈机械工装运行位置。该系统可保证桶段定位精度达到
±
0.05mm，可重复定位精度可达到
±
0.02mm。
[0028]本技术专利技术可被应用于各类大、中、小型飞机制造车间，实现总装、部装装配阶段的自动对接，特别是100座级以上的大、中型飞机，该技术专利技术应用的优势更加显著。该技术的应用，有效解决了依靠传统人力及机械设备进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电驱动的飞机桶段对接系统，其特征在于，包括机械传动系统I和电气系统II，机械传动系统I包括高精密滚珠丝杠(1)、丝杠支撑座(2)、丝杠固定器(3)、联轴器(4)、支撑架(5)、直线导轨(6)和滑块儿(7)；电气系统II包括PLC控制柜(8)、伺服电机(9)和绝对值光栅尺(10)；高精密滚珠丝杠(1)通过丝杠固定器(3)定位到固定工装上，同时高精密滚珠丝杠(1)连接丝杠支撑座(2)和支撑架(5)与可移动工装连接，直线导轨(6)安装在固定工装上，滑块儿(7)安装在可移动工装上，滑块儿(7)放置在直线导轨(6)上，高精密滚珠丝杠(1)通过联轴器(4)与伺服电机(9)相连，伺服电机(9)通过线路与PLC控制柜(8)连接，绝对值光栅尺(10)通过线路与PLC控制柜(8)连接，本身固定到可移动工装上。2.如权利要求1所述的一种基于电驱动的飞机桶段对接系统，其特征在于，所述的直线导轨(6)上都安装有正、负极限的接近开关，以防止产品运动超出范围，并设有原点接近开关作为精度校正参考。3.如权利要求1或2所述的一种基于电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英伟，刘敏，赵世鹏，姚亮，
申请(专利权)人：中航沈飞民用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：