[发明专利]一种行列吸盘式壁板装配柔性工装

说明书

技术领域：

本发明涉及一种行列吸盘式壁板装配柔性工装，属于机械工程/飞机装配领域。

背景技术：

壁板类组件是构成飞机气动外形的主要结构件，数量多，外形复杂，刚度弱。其装配过程主要包括定位、夹紧、制孔、连接等。壁板组件装配精度直接影响后续机身、机翼部件和总装的装配质量，是保证飞机装配精度的基础。

目前国内航空工业在壁板类组件的装配仍采用“一架一用”形式的传统刚性工装，其模块化程度低，可重构性差，缺乏通用性。一套装配型架只有一套内型卡板，只对应装配一套壁板组件，每套壁板组件对应的工装都需单独设计制造，工装缺乏对壁板类产品变化的快速响应能力，导致飞机制造成本高，生产准备周期长，企业生产效益低。此外，刚性工装采用模拟量形式的内型卡板来定位壁板组件，定位精度较低，误差累积较大。

柔性工装技术和数字化控制技术是解决上述问题的一个很好的途径。柔性工装技术是可重组的模块化、自动化装配工装技术，其目的是免除设计和制造各种零部件装配的专用固定型架、夹具，可降低工装制造成本、缩短工装准备周期、减少生产用地，同时大幅度提高装配生产率。柔性工装通过采用数字量形式的工装定位数据，结合数字化控制技术，可实现工装数字化定位，相比传统刚性工装基于模拟量的定位方式，数字化定位的精度大幅提升。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种行列吸盘式壁板装配柔性工装，以克服当前飞机壁板类组件装配工装重构性差、缺乏通用性以及工装定位精度低等问题，该工装通过电机控制程序精确调整每个真空吸盘在空间的位置，工装吸盘可构成不同的点阵，从而实现一套工装系统完成多种壁板组件的数字化定位及钻铆装配，减少工装数量，缩短生产准备周期，提高定位精度。

本发明一种行列吸盘式壁板装配柔性工装，如图1、2所示，它包括导轨底座、X向驱动单元和立柱调形组件单元。导轨底座固定连接于地面，立柱调形组件单元安装在导轨底座的两条X向直线导轨上，并可沿X向直线导轨移动，X向驱动单元位于立柱调形组件单元的底部和导轨底座之间，与导轨底座固连，并与立柱调形组件单元的底部相连。

所述导轨底座由底座、X向直线导轨、X向滚珠丝杠固定座和X向运动限位座组成，其间关系是：底座沿X向的两端上表面各设有X向直线导轨，在底座内侧两端的冷压无缝钢管材上各设有X向滚珠丝杠固定座，底座沿Y向的两端上表面各设有X向运动限位座。该底座由冷压无缝钢管材拼接构成，是整个工装的承载体；该X向直线导轨是其上设有多个连接孔的高精度直线导轨，它是立柱调形组件单元沿X向的移动轨道；该X向滚珠丝杠固定座是由2块矩形钢板和2块三角形钢板连接而成的“L”形金属结构件，用于固定X向驱动单元的X向滚珠丝杠；该X向运动限位座是由板材和圆管连接而成的“Z”形金属结构件,它用于限制立柱调形组件单元沿X向的运动范围，防止其运动超程。

所述X向驱动单元由X向滚珠丝杠、X向传动底座、X向同步带装置、X向电机减速器支架、X向减速器和X向伺服电机组成，其间关系是：X向滚珠丝杠两端固连在导轨底座上的X向滚珠丝杠固定座，X向传动底座的一端沿X向滚珠丝杠的轴向套接在X向滚珠丝杠及其螺母的外侧，另一端通过螺纹孔连接在立柱调形组件单元下底板的下表面，X向电机减速器支架安装在立柱调形组件单元下底板的上表面，X向减速器的转轴通过X向同步带装置与X向滚珠丝杠的螺母连接。该X向滚珠丝杠是精密滚珠丝杠，用于将其螺母的旋转运动转化成直线运动；该X向传动底座是由板材和圆管连接而成的“Ω”形金属结构件,它和X向滚珠丝杠的螺母一起带动立柱调形组件单元沿X向移动；该X向同步带装置是由同步带和2个同步带轮组成，用于将X向减速器转轴的旋转运动传递给X向滚珠丝杠的螺母；该X向电机减速器支架是由2块矩形钢板和2块三角形钢板连接而成的“L”形金属结构件，用于安装固定X向减速器及X向伺服电机，并设有调节同步带张紧的长圆孔；该X向减速器是APEX的AE系列减速器，用于增大X向伺服电机的转轴扭矩；该X向伺服电机是欧姆龙G5系列电机，是整个X向驱动单元的动力元件。

所述的立柱调形组件单元由调形模块单元沿Z向螺接组成，如图2所示。