飞机前起落架装配前调姿定位在线调整系统及其方法技术方案

一种机械装配技术领域的飞机前起落架装配前调姿定位在线调整系统及其方法。该系统测量系统模块输出端与计算机控制反馈模块的输入端相连，计算机控制反馈模块的输出端与调姿机构的输入端相连，调姿定位装置设置在支撑台架上，起落架预装在调姿定位装置上。该方法为在起落架收放性能功能尺寸测量数据和起落架各定位轴位置测量数据的基础上，实现功能尺寸的偏差源诊断，根据诊断结果设计定位轴调整方案，循环上述过程直至功能尺寸在工程设计要求范围内，上述过程结束后，根据定位轴最终位置数据确定相应工艺，完成前起落架与机头组件的连接配合。本发明专利技术以实施前的将系统挂点调整工序的时间为基准，装配调配的效率提高了近40％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到的是一种机械装配
的在线调整系统及其方法，具体涉及的是一种。
技术介绍
飞机起落架系统是飞机最重要的承力装置，与机体、发动机、航电系统同为现代飞机四大主要系统之一。前起落架主要由一系列承力杆系经叉耳通过孔-轴-孔配合连接，其中主要的动力装置为收放作动筒。收放作动筒操纵起落架放下和收起，其性能直接关系起落架运动协调性、使用可靠性和安全性。在飞机起飞与降落过程中由收放作动筒施放动力， 使得前起落架杆系达到放下与收起状态要求位置，同时收放作动筒还需作为降落过程前轮落地冲击载荷的吸震元件。因此，在设计与安装过程中对前起落架系统位于完全放下/收起位置时收放作动筒内剩余行程(作动筒活塞杆全程长度与工作行程之差)有明确指标要求。在将前起落架安装至前起落舱的过程中必须通过调整前起落架杆系与前起舱内的定位轴孔配合来保证收放作动筒剩余行程这一功能尺寸。前起落架装配前调姿定位是一个复杂的过程，精确度要求非常高，起落架上各个需要与机头系统件连接的协调交点(配含孔)位置需要预先进行精确定位，才能保证装配后起落架收放性能达到设计与工程要求。现有技术的结构如图Ia所示，前起落架主要运动构件由主支柱、前撑杆、锁连杆 (包括上锁杆与下锁杆)及收放作动筒组成。所有杆件两两经各自端部的定位轴孔由定位销连接行成转动副。主支柱上定位轴孔Pl与定位轴孔P2与前撑杆上定位轴孔P3与定位轴孔P4通过定位销与前起落舱内对应的两对定位轴孔实现孔-轴-孔配合，实现将前起落架部件与机头部件的连接。前撑杆与下撑杆共同组成支撑连杆，其中下撑杆一端与主支柱连接，另一端与前撑杆连接形成一对转动副，其主要作用是为前起落架处于完全放下状态时提供支撑。锁连杆由上锁杆与下锁杆组成，其中下锁杆与前撑杆和下撑杆同时连接，上锁杆通过定位轴孔P6与机头组件连接，其作用为锁定前起落架释放至完全放下状态时起落架杆系的状态。而收放作动筒则作为放下与收起起落架杆系构件的动力源，其一端与主支柱连接，另一端通过定位轴孔P5与机头组件连接。上述杆件末端的均为定位轴孔-定位轴-定位轴孔配合，形成转动副。因此通过分析将实际连接结构转换为如图Ib中所示的连杆机构示意图。现有技术的起落架安装方法步骤如下①在机头组件前起舱内预先制出设计图纸上PI、P2点位置的定位轴孔，保证两孔在机身坐标系下的对称，继而由图纸得出的P1/2点与P3/4点的相对坐标距离，采用镗孔型架在前起舱内制出设计图纸上P3与P4位置的定位轴孔；②将主支柱组件的上端定位轴孔调整至图纸Pl与P2点位置，使用定位轴销将该组件安装到位，同时将下撑杆下端与主支柱组建通过定位轴销连接安装；③将收放作动筒上端定位轴孔调整至图纸P5点位置，使用定位销将该组件上端安装到位，同时将收放作动筒下端与主支柱通过定位轴销连接安装；④将前撑杆组建上端定位轴孔调整至图纸P3与P4点位置，使用定位轴销将该组件安装到位；⑤将锁连杆组件上端定位轴孔调整至图纸P6点位置，使用定位轴销将该组件安装到机头组件上该位置的预制定位轴孔处；⑥使用定位轴销将锁连杆下端，前撑杆下端与下撑杆上端的定位轴孔连接安装， 初步完成起落架安装定位；⑦将前起落架构件固定至完全放下状态所要求的位置，测量收放作动筒剩余行程，若满足工程要求，则进入下一步，否则根据现场经验，起落架与机头系统挂点位置，按需求加工特制偏心衬套，安装至机头组件预制孔，以期满足孔轴孔连接配合要求；⑧将前起落架构件固定至完全收起状态所要求的位置，测量收放作动筒剩余行程，若满足工程要求，则完成安装，否则继续步骤⑦中微调定位轴孔的工作，加工偏心衬套， 完成孔轴孔连接配合。上述现有技术的缺陷在于1)制造商通过保证前起落舱中少数几个系统挂点定位轴孔相对于机头部件的坐标位置，其他定位孔位置则通过相对距离确定，导致起落架杆系中定位孔与机头组件定位轴孔的相对位置无法精确保证；幻起落架安装完毕后，位置、 运动方式和功能完全由1)中系统挂点的定位轴孔位置来决定，缺少对装配过程的误差累积方向和偏差源诊断分析环节，很难在装配完成前对所需控制的功能尺寸是否超差进行预测，导致在装配阶段问题出现后，缺乏工艺调整指导方法，造成装配流程停滞；；3)前起舱内定轴位孔如需返工，因已离开机身整体坐标系，失去了定位基准，故很难迅速找到偏差产生的根源。经对现有技术文献检索中尚未发现有关对保证飞机前起落架结构中功能尺寸 (收放作动筒剩余行程)的定位轴调整方法或者系统的公开文献，也未见有与本专利技术相同或者密切相关技术方案的公开文献。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中起落架传统安装方法的不足，提出一种。本专利技术在起落架收放性能功能尺寸测量数据和起落架各定位轴位置测量数据的基础上，实现功能尺寸的偏差源诊断，根据诊断结果设计定位轴调整方案，循环上述过程直至功能尺寸在工程设计要求范围内，上述过程结束后，根据定位轴最终位置数据确定相应工艺，完成前起落架与机头组件的连接配合。本专利技术是通过以下技术方案实现的本专利技术涉及一种飞机前起落架装配前调姿定位在线调整系统，包括测量系统模块、计算控制反馈模块、调姿定位装置、支撑台架、调姿机构和起落架，其中测量系统模块输出端与计算机控制反馈模块的输入端相连，计算机控制反馈模块的输出端与调姿机构的输入端相连，调姿定位装置设置在支撑台架上，起落架预装在调姿定位装置上。所述的调姿定位装置中设有定位单元，定位单元设置在调姿机构上。所述的起落架预装在定位单元上，测量系统模块的输入端输入由测量仪器获取的起落架的反映收放性能功能尺寸的测点位置数据和定位单元的各定位轴测点位置数据。所述的测量系统模块的输入端输入由反映起落架收放性能功能尺寸的测点位置5数据和定位单元的各定位轴测点位置数据，输出端与计算机控制反馈模块的输入端相连， 输出经过坐标换算后所测测点在机身坐标系下的对应坐标。所述的计算控制反馈模块包括偏差源诊断单元模块与定位轴调整方案设计单元模块，偏差源诊断单元模块计算所需控制功能尺寸的敏感度系数，实现功能尺寸的偏差源诊断；定位轴调整方案设计单元模块根据偏差源诊断单元模块计算所得诊断结果，设计定位轴位置调整方案，计算并输出定位轴坐标位置调整方向和调整值大小，并发送给调姿定位装置，进行定位轴位姿的三维实时调整。本专利技术通过测量获取反映起落架的收放性能的收放作动筒在完全放下与收起位置时的剩余行程这一功能尺寸数据，由测量系统模块取得安放于调姿定位装置的定位单元上的各定位轴中心位置数据，在此基础上判别剩余行程是否满足要求。若所测功能尺寸不符合要求，则由计算控制反馈模块中偏差源诊断单元模块根据上述所得定位轴中心位置数据求解实时获得计算各定位轴的对所需控制功能尺寸的敏感度系数(即偏差影响系数)， 实现功能尺寸的偏差源诊断。根据偏差源诊断单元模块计算所得诊断结果，由计算控制反馈模块中定位轴调整方案设计单元模块设计定位轴位置调整方案，计算并输出定位轴坐标位置调整方向和调整值大小，并发送给调姿定位装置，驱动电机进行定位轴位姿的三维实时调整。循环上述过程，最终将起落架构件中的各定位轴中心位置调整直至功能尺寸同时满足完全放下与完全收起的状态下均符合工程设计要求范围内。最后根据系统给出定位轴中心最终位置数据作为依据，确定机头组件上系统挂点定位轴孔的坐标，选本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种飞机前起落架装配前调姿定位在线调整系统，包括：支撑台架、调姿机构和起落架，其特征在于，还包括：测量系统模块、计算控制反馈模块、调姿定位装置，测量系统模块输出端与计算机控制反馈模块的输入端相连，计算机控制反馈模块的输出端与调姿机构的输入端相连，调姿定位装置设置在支撑台架上，起落架预装在调姿定位装置上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林忠钦，姜丽萍，陈关龙，蒋坚，金隼，陈磊，陈伟，卢鹄，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31