[發明專利]一種基于折線逼近的壁板插配方法

無效

• 申請號: 201210152315.9
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102658870A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 王青;竇亞冬;柯映林;李江雄;畢運波;程亮;俞慈君
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: 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折線逼近的壁板插配方法。

背景技術

在飛機制造領域，飛機的裝配過程一般是首先將零件裝配成比較簡單的組合件，然后逐步裝配成復雜的部件和大部件，最后將各大部件對接成整架飛機。其中組件的對接裝配是飛機裝配的基礎，而飛機壁板類組件由于其體積大、質量大、剛度小、形狀復雜，在對接裝配過程中容易產生干涉和碰撞，因此壁板類組件的對接裝配成為飛機裝配中較為復雜和關鍵的環節。在傳統的以型架為基礎的飛機制造裝配過程中，一般采用多個千斤頂支撐和人工輔助定位的方式實現組部件的對接裝配。這種方式存在著對接效率低、裝配應力大等問題。而且這種工作方法無法同步控制多個壁板組件的協同運動，無法控制好壁板蒙皮同時插配到多個其他壁板蒙皮與框的間隙中，也無法做到各壁板在對接裝配過程中位姿安全的預警和狀態數據的記錄。

基于折線逼近的壁板插配方法主要用于多塊大型曲面壁板的對接裝配，方法中采用定位器組平移聯動的方式，保障壁板二次插配的準確度；通過折線路徑結構化存儲，實現了同機型壁板的插配路徑固化，一次設計多次使用；實現了工藝集成系統集中調度多個調姿定位系統，保障多個復雜曲面壁板的協同運動，使得插配有序無干涉進行，提高裝配效率。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，針對大型曲面壁板尺寸大、形狀復雜且存在裝配干涉的問題，提供一種基于折線逼近的壁板插配方法。

一種基于折線逼近的壁板插配方法包括起始位姿計算與折線路徑設計階段、起始位姿與折線路徑信息入庫階段、壁板插配階段三個階段，其中

起始位姿計算與折線路徑設計階段包括如下步驟：

1）在下側壁板、左側壁板及右側壁板上各安裝6個工藝球頭，工藝球頭與定位器球窩形成球鉸連接，實現壁板的支撐固持；

2）由下側調姿定位系統、左側調姿定位系統及右側調姿定位系統分別驅動下側定位器組、左側定位器組及右側定位器組沿飛機坐標軸平移，使得互相分離的三塊壁板向飛機航向中心軸線靠近，當第一壁板插配區和第二壁板插配區的邊界輪廓搭接時，各壁板停止平移；

3）將每塊壁板上6個工藝球頭的當前坐標值P_Ci＝[X_Ci,Y_Ci,Z_Ci]^T與理論坐標值P_Di=[X_Di，Y_Di,Z_Di]^T相匹配其中i＝1,2,3,4,5,6，用綜合誤差最小法計算出壁板此時所處的位姿L_b=[x_b,y_b,z_b,α_b,β_b,γ_b]^T，該位姿即為壁板插配的起始位姿；壁板插配的目標位姿L_t=[x_t,y_t,z_t,α_t,β_t,γ_t]^T為插配完成后的位姿則x_t=y_t=z_t=0,α_t=β_t=γ_t=0；

4）根據下側壁板、左側壁板及右側壁板在第一壁板插配區、第二壁板插配區內的位姿，判斷哪塊壁板具有平移空間，若下側壁板具有平移空間則驅動下側定位器組沿第一平移方向移動一段距離S，若左側壁板具有平移空間則驅動左側定位器組沿第二平移方向移動一段距離S、若右側壁板具有平移空間則驅動右側定位器組沿第三平移方向移動一段距離S，平移原則為當平移壁板與其他壁板的框或者蒙皮搭接時平移停止，且平移過程中壁板兩兩之間無碰撞，記錄壁板的平移距離S和平移方向；