[發明專利]基于四個數控定位器的飛機發動機調姿安裝系統及使用方法

無效

• 申請號: 201010545378.1
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102059549A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 柯映林;杜江;李江雄;黃浦縉;詹建潮;方勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10;B64F5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種基于四個數控定位器的飛機發動機調姿安裝系統及使用方法，屬于自動化裝配領域。

背景技術

采用傳統的方法安裝發動機時，發動機安裝導輪和飛機上相應位置滑槽的對準是靠人工反復不斷移動一種專門的發動機車架來實現，對準之后通過人工旋轉手輪將發動機推進飛機。該方式安裝精度和工作效率都比較低，不能適應飛機數字化和自動化裝配的要求，研制一種基于激光測量、自動化定位和計算機運動控制技術的發動機調姿和自動化安裝系統具有重要的現實意義和價值。

發明內容

本發明的目的是針對現有發動機安裝過程中存在的對準困難、效率低、安全可靠性差等問題，結合某型飛機脈動裝配生產線建設，提供一種基于四個數控定位器的飛機發動機調姿安裝系統及使用方法。

基于四個數控定位器的飛機發動機調姿安裝系統由發動機安裝車、調姿平臺、調姿定位器組、激光跟蹤儀、發動機上掛組件組成；調姿定位器組放置在地平面以下，調姿定位器組上順次設有調姿平臺、發動機安裝車，激光跟蹤儀放置在地平面上，距調姿平臺距高3-5米；調姿定位器組由控制柜和四個定位器組成，定位器包括伺服電機、關節軸承、Z向伸縮柱、X向滑臺、Y向滑臺、導軌滑塊、絕對光柵尺和定位器底座；每兩個定位器共用一個底座，控制柜放置在兩個底座之間；Y向滑臺放置在定位器底座上，通過導軌滑塊與定位器底座構成移動運動副，Y向滑臺上順次設有X向滑臺以及Z向伸縮柱X向滑臺與Y向滑臺通過導軌滑塊構成移動副；其中，Y向滑臺上的電機安裝在定位器底座上，X向滑臺及Z向伸縮柱的電機安裝在X向滑臺上，X、Y、Z三個方向均通過高精度滾珠絲杠副傳動以及絕對光柵尺作位置反饋；Z向伸縮柱頂端設有關節軸承，定位器通過關節軸承與調姿平臺相連接；調姿平臺上設有兩套定位錐孔、導向裝置和止推塊。

所述的發動機安裝車包括車架、前鉸支組件、導軌、傳動鏈、后拖板組件、手輪組件、萬向腳輪、定位錐組件、導向裝置和直流電機；發動機安裝車車架底部設有萬向腳輪、定位錐組件和導向裝置，車架上設有直流電機、前鉸支組件、導軌、傳動鏈、后拖板組件、手輪組件，直流電機與傳動鏈相連，導軌上設有后拖板組件，后拖板組件上設有右側后支架組件、左側后支架組件。前鉸支組件與發動機安裝車為螺栓連接，后拖板組件與發動機安裝車之間設置有導軌滑塊組件，使后拖板組件沿發動機安裝車導軌方向移動。

所述的發動機上掛組件包括輔助吊掛導軌、止退銷和發動機安裝導輪；

所采用的激光跟蹤儀的型號是LTD640；

基于四個數控定位器的飛機發動機調姿安裝系統的使用方法的步驟如下：

1)人工將發動機安裝車沿調姿平臺上的導向槽推至指定位置，發動機安裝車下部的定位錐組件插入調姿平臺上的定位錐孔并鎖緊，調姿定位器組支撐起調姿平臺；

2)將發動機吊裝到發動機安裝車上，并通過前鉸支組件、左側后支架組件、右側后支架組件與發動機安裝車固聯到一起；

3)將發動機上掛組件的輔助吊掛導軌安裝到機身上，將發動機安裝導輪安裝到發動機上，做好發動機調姿及安裝的準備工作；

4)激光跟蹤儀測量機身以及發動機上的測量點在現場參考坐標系中的位置，確定發動機在現場坐標系下的姿態；

5)計算機主控系統計算發動機相對機身的位姿，規劃調姿路徑，生成各數控定位器三坐標方向的軌跡；

6)主控系統按照所得軌跡，控制調姿定位器組中各個定位器的在X、Y、Z三個方向的運動，四個定位器協同運動，完成發動機的姿態調整。最終使發動機姿態水平，軸線方向與飛機航向一致，并使發動機安裝導輪高度與機身上的輔助吊掛導軌高度一致，發動機調姿結束；

7)主控系統驅動調姿定位器組帶動調姿平臺沿航向接近飛機，將發動機上的安裝導輪掛入機身內部輔助導軌槽內，并在輔助導軌后方鎖上止退銷，防止導輪滑出；松開安裝車前端固定前鉸支組件關節螺栓的螺母，調姿平臺微降，使導輪掛住輔助導軌，機身開始承擔發動機重量，然后拆除前支架組件；

8)人工手搖發動機安裝車上的手輪，傳動裝置帶動后拖板組件沿安裝車導軌移動，將發動機沿機身內輔助導軌槽推入機身，人工觀察發動機表面與機身內壁間隙情況，如果發動機推進過程順暢則啟動電力驅動裝置，由直流電機驅動前進發動機自動向前推進；

9)發動機到位后，人工完成發動機與機身的固接工作，拆除發動機頂部安裝導輪和飛機內壁輔助安裝導軌，發動機安裝工作完成；

10)通過發動機安裝車上的電機驅動后拖板組件快速復位，定位器組及調姿平臺退出、復位，發動機安裝車撤離。

本發明與現有技術相比具有有益效果：