[實用新型]一種輕量化復(fù)合材料數(shù)控定位器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922242958.2
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211543931U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙安安;王新峰;趙遠(yuǎn)鵬;吳遠(yuǎn)東
• 申請（專利權(quán)）人: 西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64F5/10
• 分類號: B64F5/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本實用新型的目的在于提供一種輕量化復(fù)合材料數(shù)控定位器。包含層疊且互相垂直設(shè)置的X向運動機(jī)構(gòu)、Y向運動機(jī)構(gòu)、Z向運動機(jī)構(gòu)，X向運動機(jī)構(gòu)為定位器的基座，與Y向運動機(jī)構(gòu)通過滑軌滑塊結(jié)構(gòu)連接，Z向運動機(jī)構(gòu)與Y向運動機(jī)構(gòu)通過滑軌滑塊結(jié)構(gòu)連接，Y向運動機(jī)構(gòu)可在X向運動機(jī)構(gòu)上表面沿X向滑動，Z向運動機(jī)構(gòu)在Y向運動機(jī)構(gòu)上表面沿Y向滑動,Z向運動機(jī)構(gòu)自身可沿Z向做垂直運動，保證在飛機(jī)大部件精確裝配過程中，既滿足飛機(jī)大部件裝配調(diào)姿精度，又不降低數(shù)控定位器的剛性和強(qiáng)度。滿足飛機(jī)大部件精確裝配的要求，減輕數(shù)控定位器的重量，增加數(shù)控定位器的可移動性，使未來數(shù)字化集成裝備朝著可移動式、輕量化等方向發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及航空制造業(yè)中飛機(jī)大部件數(shù)字化調(diào)姿裝配領(lǐng)域，具體是一種用于飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等大部件的快速精確調(diào)姿裝配技術(shù)所用的復(fù)合材料數(shù)控定位器。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段，飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等飛機(jī)大部件調(diào)姿對接過程中，一般采用固定式的剛性數(shù)控定位器為飛機(jī)大部件提供調(diào)姿和承載平臺。數(shù)控定位器是一種3個方向相互垂直運動、定位精度高、工作可靠的模塊化單元，主要由底座、移動箱體、立柱、升降箱體、夾緊機(jī)構(gòu)等組成。其中X/Y/Z方向的運動由伺服電機(jī)、減速器、滾珠絲杠傳動和光柵尺反饋構(gòu)成全閉環(huán)控制。傳統(tǒng)的數(shù)控定位器通常采用鋼制鑄件材料，重量可達(dá)幾頓，甚至幾十噸。數(shù)控定位器前期加工存在資金投入大，制造周期長，制造費用高等不利因素，后期還存在運輸費用高，安裝調(diào)整困難、維護(hù)不方便等其它問題。

根據(jù)廠房對飛機(jī)生產(chǎn)線可重構(gòu)性的規(guī)劃，滿足飛機(jī)大部件精確裝配的要求，減輕數(shù)控定位器的重量，增加數(shù)控定位器的可移動性，需要設(shè)計出一種可移動式、輕量化的數(shù)控定位器。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題本申請的目的在于提供一種輕量化的復(fù)合材料數(shù)控定位器。保證在飛機(jī)大部件精確裝配過程中，既滿足飛機(jī)大部件裝配調(diào)姿精度，又不降低數(shù)控定位器的剛性和強(qiáng)度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種輕量化復(fù)合材料數(shù)控定位器，包含X向運動機(jī)構(gòu)、Y向運動機(jī)構(gòu)、Z向運動機(jī)構(gòu)、X向底座、吊環(huán)、X向?qū)к墶⒒瑝K、絲杠、絲母座、電機(jī)、Y向底座、Y向?qū)к墶向立柱、Z向滑枕，Z向?qū)к墸涮卣髟谟赬向運動機(jī)構(gòu)、Y向運動機(jī)構(gòu)和Z向運動機(jī)構(gòu)層疊且互相垂直設(shè)置，X向運動機(jī)構(gòu)為定位器的基座，包含X向底座、吊環(huán)、X向?qū)к墶L珠絲杠、絲母座和電機(jī)，作為復(fù)合材料的X向底座是一個槽型結(jié)構(gòu)，底部四周安裝有吊環(huán)，上表面縱向兩側(cè)設(shè)有一組平行的X向?qū)к墸cY向運動機(jī)構(gòu)通過滑軌滑塊結(jié)構(gòu)連接，Y向運動機(jī)構(gòu)可在X向運動機(jī)構(gòu)上表面沿X向滑動，滾珠絲杠的兩端被固定在槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)部，與絲杠相配合的絲母上端安裝有復(fù)合材料的絲母座，滾珠絲杠的傳動端一側(cè)連接有電機(jī)；Y向運動機(jī)構(gòu)包含Y向底座、Y向?qū)к墶⒒瑝K、滾珠絲杠、絲母座和電機(jī)，作為復(fù)合材料的Y向底座是一個凹型機(jī)構(gòu)，上表面橫向兩側(cè)設(shè)有一組與X向?qū)к壠叫械腨向?qū)к墸瑵L珠絲杠的兩端被固定在槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)部，與絲杠相配合的絲母上端安裝有絲母座，滾珠絲杠的傳動端一側(cè)連接有電機(jī)，Y向運動機(jī)構(gòu)的下表面縱向兩側(cè)有與X向?qū)к壟浜系幕瑝K；Z向運動機(jī)構(gòu)與Y向運動機(jī)構(gòu)通過滑軌滑塊結(jié)構(gòu)連接，Z向運動機(jī)構(gòu)在Y向運動機(jī)構(gòu)上表面沿Y向滑動，作為復(fù)合材料的Z向立柱為一個內(nèi)部有空腔的方形柱，Z向滑枕位于Z向立柱的中心空腔內(nèi)，作為復(fù)合材料的Z向滑枕為一個空心圓柱體，圓柱外部兩側(cè)相對位置固定有Z向?qū)к墸琙向?qū)к壣戏植寂c之相配的滑塊，滑塊的頂端被固定在Z向立柱的內(nèi)側(cè)，滾珠絲杠一端被固定在Z向滑枕內(nèi)腔內(nèi)，滾珠絲杠的絲母被固定在Z向滑枕的底部，滾珠絲杠的傳動端連接有電機(jī)，電機(jī)帶動滾珠絲杠使Z向滑枕沿Z向?qū)к壣舷逻\動，Z向立柱下表面縱向兩側(cè)有與Y向運動機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌配合的滑塊。

有益效果：本申請?zhí)岢鲆环N輕量化復(fù)合材料數(shù)控定位器，利用整體復(fù)合材料結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)鋼鑄件結(jié)構(gòu)，采用易制造的創(chuàng)新設(shè)計概念，減少零、組件的數(shù)量，減少或使用更少量的緊固件，使用新技術(shù)降低了制造成本。使用復(fù)合材料能夠明顯減重，可以降低成本或者提高成本效益，整體復(fù)合材料機(jī)構(gòu)完全能夠滿足數(shù)控定位器結(jié)構(gòu)的環(huán)境使用要求，對環(huán)境溫度和濕度的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬鑄件結(jié)構(gòu)。