[发明专利]一种机身三点浮动入位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机装配时的机身三点浮动入位方法。

背景技术

在航空制造领域不可回避大部件的对接装配问题，为实现部件的对接装配，需要对飞机机身等大型刚体部件进行位姿调整，飞机机身部件是一种独特的操作对象，其体积、质量大且不允许调整工装对机身表面或内部构件造成损伤。。在传统的基于固定型架的装配过程中大部件通过型架定位装夹，这种方式由于工装与机身制造、装配误差的存在，会导致一定的内用力使得机身变形，影响对接完成以后的飞机气动外形。在飞机数字化装配过程种采用一种基于三个或四个三坐标定位器支撑的方法实现大部件位姿调整与对接，支撑点处的调姿单元在X、Y、Z三个方向具有平移自由度，每个调姿单元与调姿部件上安装的工艺球头之间构成球铰联接。在部件吊装过程中，调姿单元首先根据理论的参数进行配置，但实际上由于工艺球头安装制造等误差的存在，控制系统需要通过反复，否则由于位置误差的存在必然会产生额外的应力和形变。可见，数字化装配过程中仍然存在如何便于飞机部件吊装入位的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机身三点浮动入位方法及其装置。

它的特征在于包括基础平台、第一个三坐标定位器、第二个三坐标定位器、第三个三坐标定位器，其中，3个三坐标定位器、安装在基础平台上，通过一定的配置和参数设置以适应不同形状与尺寸的机身；第一个三坐标定位器具有Y向的随动特性，第二个三坐标定位器具有X、Y两个方向的随动特性，第三个三坐标定位器不具有随动特性；所述第一个三坐标定位器在Y向的随动特性可以通过释放其在Y向的伺服驱动和传动系统来实现，也可以在三坐标定位器上的球头夹紧装置上设计Y向自适应随动装置；所述第二个三坐标定位器在X、Y向的随动特性可以通过释放其在X、Y向的伺服驱动和传动系统来实现，也可以在三坐标定位器上的球头夹紧装置上设计X、Y向自适应随动装置；所述的三坐标定位器上的驱动轴均采用伺服电机驱动和直线光栅尺位置反馈的方式构成高精度位置伺服系统；可以推广到4点、5点或更多点支撑的情况。其布局特点为：至少一个三坐标定位器不具有随动特性，至少一个三坐标定位器具有一维随动特性，其余的三坐标定位器具有二维随动特性。

使用本发明的步骤为：

a)在机身的选择支撑主框并安装工艺球头；

b)根据机身上工艺球头的位置，配置三坐标定位器，并将其Z向行程设置在的最下段；

c)将机身吊装在三坐标定位器的上方，在3个三坐标定位器行程范围内；

d)通过激光跟踪仪测量并计算机身上工艺球头与三坐标定位器的相对位置，并通过伺服驱动(点动)或手轮控制将第三个三坐标定位器的Z向升起并入位，此时机身在吊车的拉力作用下位姿会发生一定的变化，以保证入位接触充分、可靠；

e)第一个三坐标定位器的Z向升起并入位，在飞机机身作用下，定位器在Y向随动跟随，保证入位可靠，此时机身可能在X向产生一定位移；

f)第二个三坐标定位器的Z向升起并入位，在飞机机身作用下，定位器在X、Y向随动跟随，保证入位可靠；

g)如果采用三坐标定位器上的自适应随动装置实现，则需要通过三坐标定位器的相应方向的运动补偿自适应随动装置产生的随动位移(由精密传感器测得)，然后锁紧随动装置；

h)入位完成。

本发明的优点：1)能够反复点动进给以寻找正确的支撑位置；2)入位稳定、可靠；3)入位操作效率高；4)能够实现真正的无应力入位。

附图说明

图1基于三个定位器支撑的飞机机身调姿对接系统。

图2基于三个定位器支撑的飞机机身调姿对接系统的平面布局图。

图中，基础平台1、第一个三坐标定位器2、第二个三坐标定位器3、模拟机身样件4、第三个三坐标定位器5。

具体实施方式

如图1、图2所示，基础平台1、第一个三坐标定位器2、第二个三坐标定位器3、第三个三坐标定位器5；其中，3个三坐标定位器安装在基础平台1上，通过一定的配置和参数设置以适应不同形状与尺寸的机身；本发明的实施步骤为：

a)在模拟机身样件4上选择支撑主框并安装工艺球头；

b)根据模拟机身样件4上工艺球头的位置，配置三坐标定位器，并将其Z向行程设置在的最下段；

(c)将模拟机身样件4吊装在三坐标定位器的上方，在3个三坐标定位器行程范围内；