[發明專利]一種四坐標數控輔助支撐托架

在審

• 申請號: 201610187954.7
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105644807A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 許元恒;冉光斌;王東;張建全;白俊林;余小勇
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本發明涉及部件裝配輔助機械，尤其涉及一種四坐標數控輔助支撐托架。

背景技術

飛機大部件對接是飛機制造中前期零件加工和部件裝配的積累，是飛機裝 配質量保證的關鍵環節。隨著數字化裝配技術的發展，各種數字化對接平臺得 到應用，飛機大部件裝配由傳統一對一工裝的固定裝配逐步轉變為可以實現一 對多的柔性裝配。這些數字化對接平臺采用數控定位器與飛機部件本身組成并 聯系統，采用數字化控制完成飛機部件的調姿定位，定位完成后可直接在平臺 上進行對接加工和裝配。

這種裝配方式大幅提升了飛機部件裝配質量和效率，然而裝配過程中對飛 機部件自身結構剛度要求很高，結構剛度差的部件在調姿定位和對接加工過程 中會發生變形和振動，從而影響到裝配的精度。

為實現結構剛度差的飛機部件的數字化裝配，須在對接平臺中加入輔助支 撐工裝，以保證部件的剛度和穩定性。對于飛機部件的輔助支撐，目前均采用 人工調節的輔助支撐工裝，具有多個可調節的自由度。在飛機部件調姿定位結 束后，人工調節輔助支撐工裝，實現飛機部件不同姿態下的輔助支撐，保證后 續裝配加工的精度。

但是采用人工調節的輔助工裝存在以下缺點：

1、手動調節存在調整誤差，導致調節速度慢，需要多次微調與校準；

2、人工無法準確判斷飛機部件的狀態，容易出現支撐不到位，或者由于支 撐過度對飛機部件產生較大應力，影響裝配的質量；

3、為了保證安全，在部件定位過程中不允許人工參與輔助支撐的調節，導 致了輔助支撐工裝只能在飛機部件調姿定位完成后調節，飛機部件調姿定位過 程中不能實現跟隨支撐，使飛機部件無法在調姿定位過程中得到保護。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能夠根據飛機部件的實 時定位狀態，自動調整自身狀態，實現飛機部件柔性輔助支撐的四坐標數控輔 助支撐托架。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種四坐標數控輔助支撐托架，包括底座、X軸調節構件、Y軸調節構件、 Z軸調節構件和支撐工裝，所述X軸調節構件設置在所述底座的上方，且與所述 底座可滑動連接，所述Y軸調節構件設置在所述X軸調節構件的上方，且與所 述X軸調節構件可滑動連接，所述Z軸調節構件的下端與所述Y軸調節構件固 定連接，所述支撐工裝與所述Z軸調節構件的上端連接。

所述X軸調節構件包括X軸滑臺、X軸電機和X軸絲杠，所述底座上設置有 X軸滾珠導軌，所述X軸滑臺通過導軌滑塊與所述X軸滾珠導軌可滑動連接，并 組成直線運動副，所述X軸電機通過X軸電機安裝座與所述底座固定連接，所 述X軸電機通過聯軸器與所述X軸絲杠連接，所述X軸絲杠與設置在所述X軸 滑臺下的絲杠螺母嚙合連接；

所述Y軸調節構件包括Y軸滑臺、Y軸電機和Y軸絲杠，所述X軸滑臺上設 置有Y軸滾珠導軌，所述Y軸滾珠導軌與所述X軸滾珠導軌垂直設置，所述Y 軸滑臺通過導軌滑塊與所述Y軸滾珠導軌可滑動連接，并組成直線運動副，所 述Y軸電機通過Y軸電機安裝座與所述X軸滑臺固定連接，所述Y軸電機通過 聯軸器與所述Y軸絲杠連接，所述Y軸絲杠與設置在所述Y軸滑臺下的絲杠螺 母嚙合連接；

所述Z軸調節構件包括Z1電機、Z2電機、Z1立柱、Z2立柱、Z1伸縮柱和 Z2伸縮柱，所述Z1立柱和所述Z2立柱分別豎直固定在所述Y軸滑臺的兩端， 所述Z1伸縮柱/所述Z2伸縮柱分別設置在所述Z1立柱/Z2立柱內，并可分別沿 所述Z1立柱/所述Z2立柱上下滑動，所述支撐工裝的兩端分別通過耳座連接裝 置與所述Z1伸縮柱和Z2伸縮柱的上端連接，所述Z1伸縮柱/所述Z2伸縮柱的 下端均設置有Z軸絲杠螺母副，所述Z1電機/所述Z2電機均固定安裝在所述Y 軸滑臺上，且分別通過渦輪蝸桿減速器與所述Z1立柱/所述Z2立柱內的所述Z 軸絲杠螺母副連接。

進一步，所述Z1立柱與所述Z1伸縮柱、所述Z2立柱和所述Z2伸縮柱之 間設置有用于限制所述Z1伸縮柱/所述Z2立柱的旋轉自由度的鍵槽與滑鍵，所 述滑鍵與所述Z1立柱/所述Z2立柱的內側面固定連接，所述Z1立柱/所述Z2 立柱的外側設置有與所述Z1伸縮柱/Z2伸縮柱連接的外套筒。