[发明专利]一种大型飞机后机身数字化装配系统

说明书

技术领域

本专利属于飞机数字化装配技术领域，尤其涉及一种大型飞机后机身数字化装配系统。

背景技术

飞机装配是将零件、组件或部件按照设计和技术要求进行组合、连接形成高一级的装配体或整机的过程，是飞机制造的关键环节，在很大程度上决定了飞机最终质量、制造成本和周期。现代飞机制造过程中，装配连接质量直接影响飞机结构抗疲劳性能与可靠性，最终影响飞机寿命。值得注意的是国外发达国家对飞机数字化装配技术相当关注，已投入巨资研发，并取得了令人瞩目的成功。

近年来，我国航空制造与装配水平不断提高，飞机的装配质量和效率显著提高。但是，与国外相比我国飞机装配技术尤其大型飞机的装配技术与国外相比仍有一断较大距离。随着我国军事、科技、经济等方面的发展，目前飞机装配水平越来越不能满足现代社会发展对飞机长寿命、高可靠性要求。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种大型飞机后机身数字化装配系统，主要由工艺地板、前部调姿定位单元、垂尾调姿定位单元、工艺接头、机器人加工设备、前部操作梯、后部操作梯、外侧延伸操作梯、前端部操作梯、后通道平台、内侧操作台、机身内部工作梯、跟踪仪升降台、框定位平板等部分组成。

一种大型飞机后机身数字化装配系统，包括：

前部调姿定位单元，用于后机身前部的调姿、定位与锁紧；

垂尾调姿定位单元，用于后机身垂尾对接区壁板的调姿、定位与锁紧；

斜角基座，位于后机身两侧，该斜角基座上设有移动第七轴，并设有沿移动第七轴运动的工业机器人；

三层操作梯，位于后机身四周，用于人工对后机身相应部位进行操作；

姿态跟踪装置，安装在后机身周围，用于后机身调姿过程的动态跟踪、显示调姿与姿态评价。

所述的前部调姿定位单元包括第一调姿定位器、第二调姿定位器、第三调姿定位器和第四调姿定位器；所述的第一调姿定位器和第四调姿定位器分别安装在位于后机身前部一侧的第一移动盖板和第二移动盖板上；所述的第二调姿定位器和第三调姿定位器分别安装在位于后机身前部另一侧的第三移动盖板和第四移动盖板上；且第一调姿定位器、第二调姿定位器、第三调姿定位器和第四调姿定位器分别通过相应的工艺接头与后机身前部形成球铰连接。

所述的垂尾调姿定位单元包括第五调姿定位器、第六调姿定位器、第七调姿定位器和第八调姿定位器；所述的第六调姿定位器和第八调姿定位器分别安装在后机身垂尾对接区壁板一侧的第一抬高座和第一过桥垫高基座上；所述的第五调姿定位器和第七调姿定位器分别安装在后机身垂尾对接区壁板另一侧的第二抬高座和第二过桥垫高基座上；且所述的第五调姿定位器、第六调姿定位器、第七调姿定位器和第八调姿定位器分别通过相应的工艺接头与后机身垂尾对接区壁板形成球铰连接。

所述后机身一侧布置有第一斜角基座，该第一斜角基座上安装有第一移动第七轴，沿第一移动第七轴行走的移动平台上安装有第一工业机器人，且第一工业机器人的末端关节上安装有第一执行器，用于后机身左边壁板与框搭接缝制孔与辅助定位制孔；

所述后机身另一侧布置有第二斜角基座和第二移动第七轴，沿第二移动第七轴行走的移动平台上安装有第二工业机器人，该第二工业机器人的末端关节上安装有第二执行器，用于后机身右边壁板与框搭接缝制孔与辅助定位制孔。

所述后机身内部安装有双层机身内部工作梯，该双层机身内部工作梯后部设有用于初始框安装定位的框定位平板。

所述的三层操作梯包括三层前端部操作梯、第一三层前部操作梯、第二三层前部操作梯、第一三层后部操作梯、第二三层后部操作梯、第一三层外侧延伸操作梯和第二三层外侧延伸操作梯，且所有的操作梯通过二层后通道平台连成一个整体。

所述的姿态跟踪装置包括位于机身前部及两侧的第一跟踪仪移动升降台、第二跟踪仪移动升降台和第三跟踪仪移动升降台，每个跟踪仪移动升降台上均安装有激光跟踪仪。

所述的姿态跟踪装置还包括固定在后机身后部的第一激光跟踪仪和第二激光跟踪仪，所述的第一激光跟踪仪和第二激光跟踪仪与三个跟踪仪移动升降台上的激光跟踪仪组成一跟踪测量场。

所述的姿态跟踪装置还包括固定在后机身四周的多个测量公共点立柱，用于所有激光跟踪仪的参考和定位。