[實用新型]一種輕量化復合材料數控定位器

有效

• 申請號: 201922242958.2
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211543931U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 趙安安;王新峰;趙遠鵬;吳遠東
• 申請（專利權）人: 西安飛機工業（集團）有限責任公司
• 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合材料數控定位器。包含層疊且互相垂直設置的X向運動機構、Y向運動機構、Z向運動機構，X向運動機構為定位器的基座，與Y向運動機構通過滑軌滑塊結構連接，Z向運動機構與Y向運動機構通過滑軌滑塊結構連接，Y向運動機構可在X向運動機構上表面沿X向滑動，Z向運動機構在Y向運動機構上表面沿Y向滑動,Z向運動機構自身可沿Z向做垂直運動，保證在飛機大部件精確裝配過程中，既滿足飛機大部件裝配調姿精度，又不降低數控定位器的剛性和強度。滿足飛機大部件精確裝配的要求，減輕數控定位器的重量，增加數控定位器的可移動性，使未來數字化集成裝備朝著可移動式、輕量化等方向發展。

技術領域

本申請涉及航空制造業中飛機大部件數字化調姿裝配領域，具體是一種用于飛機機身、機翼等大部件的快速精確調姿裝配技術所用的復合材料數控定位器。

背景技術

現階段，飛機機身、機翼等飛機大部件調姿對接過程中，一般采用固定式的剛性數控定位器為飛機大部件提供調姿和承載平臺。數控定位器是一種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、夾緊機構等組成。其中X/Y/Z方向的運動由伺服電機、減速器、滾珠絲杠傳動和光柵尺反饋構成全閉環控制。傳統的數控定位器通常采用鋼制鑄件材料，重量可達幾頓，甚至幾十噸。數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，安裝調整困難、維護不方便等其它問題。

根據廠房對飛機生產線可重構性的規劃，滿足飛機大部件精確裝配的要求，減輕數控定位器的重量，增加數控定位器的可移動性，需要設計出一種可移動式、輕量化的數控定位器。

發明內容

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合材料數控定位器。保證在飛機大部件精確裝配過程中，既滿足飛機大部件裝配調姿精度，又不降低數控定位器的剛性和強度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種輕量化復合材料數控定位器，包含X向運動機構、Y向運動機構、Z向運動機構、X向底座、吊環、X向導軌、滑塊、絲杠、絲母座、電機、Y向底座、Y向導軌、Z向立柱、Z向滑枕，Z向導軌，其特征在于X向運動機構、Y向運動機構和Z向運動機構層疊且互相垂直設置，X向運動機構為定位器的基座，包含X向底座、吊環、X向導軌、滾珠絲杠、絲母座和電機，作為復合材料的X向底座是一個槽型結構，底部四周安裝有吊環，上表面縱向兩側設有一組平行的X向導軌，與Y向運動機構通過滑軌滑塊結構連接，Y向運動機構可在X向運動機構上表面沿X向滑動，滾珠絲杠的兩端被固定在槽型結構內部，與絲杠相配合的絲母上端安裝有復合材料的絲母座，滾珠絲杠的傳動端一側連接有電機；Y向運動機構包含Y向底座、Y向導軌、滑塊、滾珠絲杠、絲母座和電機，作為復合材料的Y向底座是一個凹型機構，上表面橫向兩側設有一組與X向導軌平行的Y向導軌，滾珠絲杠的兩端被固定在槽型結構內部，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連接有電機，Y向運動機構的下表面縱向兩側有與X向導軌配合的滑塊；Z向運動機構與Y向運動機構通過滑軌滑塊結構連接，Z向運動機構在Y向運動機構上表面沿Y向滑動，作為復合材料的Z向立柱為一個內部有空腔的方形柱，Z向滑枕位于Z向立柱的中心空腔內，作為復合材料的Z向滑枕為一個空心圓柱體，圓柱外部兩側相對位置固定有Z向導軌，Z向導軌上分布與之相配的滑塊，滑塊的頂端被固定在Z向立柱的內側，滾珠絲杠一端被固定在Z向滑枕內腔內，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，電機帶動滾珠絲杠使Z向滑枕沿Z向導軌上下運動，Z向立柱下表面縱向兩側有與Y向運動機構導軌配合的滑塊。

有益效果：本申請提出一種輕量化復合材料數控定位器，利用整體復合材料結構替代傳統鋼鑄件結構，采用易制造的創新設計概念，減少零、組件的數量，減少或使用更少量的緊固件，使用新技術降低了制造成本。使用復合材料能夠明顯減重，可以降低成本或者提高成本效益，整體復合材料機構完全能夠滿足數控定位器結構的環境使用要求，對環境溫度和濕度的敏感性遠遠低于金屬鑄件結構。