[發明專利]一種航空發動機垂直自動裝配對中裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202110961666.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113618390A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 程云勇;林昇;冶文廣;竇浩;田怡然;藺田苗;范欣欣
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B23P19/12
• 分類號: B23P19/12;B25B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種航空發動機垂直自動裝配對中監測裝置及其使用方法，利用高精度的多自由度轉運小車和激光對中儀以解決裝配精度及人工成本高的問題，通過自動調節實現航空發動機自動化裝配。本發明提供的裝置及其使用方法適用于航空發動機的自動裝配，解決了航空發動機裝配過程中因人為因素所導致的發動機磕碰、裝配質量不穩定等情況，不僅提高了裝配效率，而且減少了因發動機磕碰、裝配質量不穩定現象所導致發動機無法正常進行試車等情況，降低了人工成本。

技術領域

本發明屬于航空發動機裝配技術應用相關的裝配工藝領域，涉及一種航空發動機垂直自動裝配裝置及其使用方法。

背景技術

現代航空發動機為了提高裝配與分解效率，減少航空發動機整修及維護成本，普遍采用單元體設計。根據航空發動機構型狀態、設計維護等方面技術要求，每種發動機都具有其特定的裝配工藝。航空發動機整機裝配的質量和效率對航空發動機壽命、性能、可靠性及航空發動機生產效率具有重要影響。航空發動機整機裝配過程中，主單元體之間的精確安裝是影響航空發動機性能、壽命、可靠性等方面的核心因素之一，也是發動機裝配過程中的工藝難點之一。

傳統裝配過程中，裝配人員按照工藝規程將加熱棒置于配合孔中至特定溫度后取出，然后立即將軸類零件置于待裝配位置，使用扭矩放大器進行手工安裝。由于發動機的主體部分在裝配過程中會在各個工位間運動，因此會有相比于傳統定點裝配過程要多的對正與調平工作。在這一過程中存在著若干人為因素使得裝配質量有出現浮動的可能。為了減少裝配人員的操作，同時提高裝配精度，航空發動機自動化裝配生產線已成為未來航空發動機裝配的必然趨勢。

發明內容

針對傳統航空發動機裝配過程中存在的人為因素使得發動機裝配質量浮動較大及發動機裝配過程中人為裝配可能導致磕碰的問題，本發明提供一種航空發動機垂直自動裝配裝置及其使用方法，利用高精度的多自由度轉運小車和激光器以解決裝配精度及人工成本高的問題，通過自動調節實現航空發動機自動化裝配。

本發明采用以下技術方案：一種航空發動機垂直自動裝配裝置，包括：

一轉子單元體及其孔內的接收器一與接收器二；

懸掛與定位轉子單元體的一轉子調節平臺；

一多自由度裝配小車和裝配在其上的一中介機匣，一傾角傳感器安裝至中介機匣端面；

一激光發射器位于一姿態校正器上，姿態矯正器由一發射器夾具所固定在中介機匣孔內；

其中，所述轉子調節平臺通過懸掛裝置與轉子單元體相連接，接收器一與接收器二位于轉子單元體孔內軸心位置，發射器夾具安裝至中介機匣孔內且孔軸線重合，傾角傳感器固定于中介機匣端面且與中介機匣水平對齊，中介機匣孔軸線與多自由度裝配小車孔軸線相重合。

進一步的，對中激光儀由激光發射器、接收器一和接收器二所組成，由激光發射器所發射的激光束獲取接收器的讀數。

進一步的，轉子調節平臺和多自由度裝配小車組成了運動控制部分，轉子調節平臺控制轉子單元體平面調節，多自由度裝配小車控制中介機匣的多自由度的空間移動。

本發明采用的第二種技術方案時，航空發動機垂直自動裝配對中監測裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟1.中介機匣水平調節；

步驟2.中介機匣中心孔軸線標定；

步驟3.轉子單元體軸線偏差測量與調節。

在上述步驟1中，中介機匣水平調節的具體步驟包括：

1)根據中介機匣上安裝的傾角傳感器測量中介機匣配合端面與水平面的傾角；

2)通過多自由度裝配小車對中介機匣的姿態進行調節。

在上述步驟2中，中介機匣中心孔軸線標定的具體步驟包括：