[实用新型]一种三坐标的双支臂定位器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设计与工装设备领域，涉及一种用于飞机装配时精确定位的机械装置，具体地说，涉及一种三坐标的双支臂定位器。

背景技术

目前，飞机装配定位器以装配型架为主，其由底座、刚性支架、外形卡板和专用辅助夹具组成。这种传统定位器采用刚性结构，可重构性差，装配模式采用一个装配型架对应一个机型的零部件，即一对一模式，装配型架存在功能单一、无法二次调校、不能进行实时误差补偿的不足。

专利CN101817405A中公开了一种重载三坐标定位器，该定位器采用三坐标POGO柱的结构形式，可实现整体机身的有效支撑和固定，定位器沿X方向、Y方向、Z方向的三个方向精确运动和定位，并与固连在整体机身加强框上的工艺接头构成球铰副，四个定位器构成一个并联机构，基于四点调姿原理实现机身的位置和姿态调整；但每次只能定位一个关键点，无法同时实现几个独立关键点的定位。

现有公开的文献，“一种精密三坐标POGO柱设计与精度研究”(《浙江大学学报》2009年9月第43卷第9期第1649-1654页.)阐述了飞机数字化装配中大部件调姿问题，提出了一种由三个平动自由度的分支机构构成并联机构的调姿方法，该三坐标POGO柱单元可在三个相互垂直方向上运动，定位精度高、运行平稳，能够进行力和位置混合控制，安全、稳定、可靠，作为柔性装配系统的基础设备，通过配置构成飞机部件姿态调整与对合的自动化装配系统；通过改变单元配置和参数设置，还能够适应不同机型、不同形状尺寸的飞机大部件调姿对合，便于实现多机型共平台装配，具有柔性可调；但这种立柱只能定位飞机部件正下方的关键点，无法实现侧边定位。

实用新型内容

为了避免现有技术存在的不足，克服其定位器柔性较弱、可重构性差、无法进行误差补偿的问题，本实用新型提出一种精确定位的、三坐标的双支臂定位器；其目的是实现X、Y、Z三个方向的运动和精确定位；采用双支臂的结构形式，既能实现狭小空间的精确定位，又可同时定位不同类型的关键点；且在定位器末端的定位件上安装位移传感器和力学传感器，可监测零部件的定位点相对于定位件的空间位置和受力状态，将装配时产生的误差反馈到控制系统，进行误差补偿，实现飞机零部件的有效支撑和定位。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括X轴移动机构、Z轴移动机构、Y轴移动机构、支撑立柱，X轴移动机构通过底座连接板固定安装在基座上,支撑立柱位于X轴移动机构的上部；Z轴移动机构分为第一Z轴移动机构和第二Z轴移动机构，第一Z轴移动机构和第二Z轴移动机构分别安装在支撑立柱的两侧；Y轴移动机构由第一Y轴移动机构和第二Y轴移动机构组成，第一Y轴移动机构和第一Z轴移动机构固连，第二Y轴移动机构和第二Z轴移动机构固连。

所述X轴移动机构包括X轴底座连接板、X轴伺服电机、X轴联轴器、X轴连接法兰、X轴电机端轴承座、X轴丝杠、X轴丝杠螺母、X轴螺母安装座、X轴浮动端轴承座、X轴运动托板、X轴导轨、X轴滑块、X轴气动夹紧元件、X轴光栅尺连接板,X轴底座连接板上两侧固定安装X轴导轨，两根X轴导轨上设有四个滑动连接的X轴滑块，靠近X轴伺服电机方向的两个X轴滑块与两个X轴气动夹紧元件连接；X轴丝杠位于X轴底座连接板上两根X轴导轨之间,X轴丝杠上设有X轴螺母安装座和X轴丝杠螺母固连,X轴光栅尺连接板呈L形固定在X轴螺母安装座上，X轴丝杠的一端与X轴浮动端轴承座连接,另一端与X轴电机端轴承座连接；X轴联轴器的两端分别与X轴伺服电机输出轴、X轴丝杠输入轴端相连接；X轴连接法兰一端与X轴电机端轴承座固连，另一端与X轴伺服电机固定连接；X轴运动托板与X轴导轨上的X轴滑块、X轴丝杠上的X轴螺母安装座固定连接。

工作时，X轴伺服电机主轴旋转，X轴伺服电机输出轴带动X轴丝杠旋转，X轴丝杠螺母和X轴螺母安装座沿X轴丝杠轴线方向运动，从而带动支撑立柱在水平面上作横向运动。