[发明专利]一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置与入位方法

说明书

本发明提供了一种用于飞机对接装配的入位方法，主要包括以下步骤：球头自动识别步骤：通过工业相机识别球头的十字标记对球头进行初步识别与定位；球头球心计算步骤：根据所设计算法计算球心在定位器坐标系下的空间坐标；球头入位步骤：根据球头球心坐标，定位器球窝主动捕获球头，根据三向力示值微调定位器，完成球头精确入位。本发明还提供了一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置。本发明的优点在于能够实现球头的自动快速柔性入位，且能够使球头状态自动切换，不需要人工观察球头的入位状态，效率高，成本低，且具有普遍适用性。

技术领域

本发明涉及飞机对接配装技术领域，具体地，涉及一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置与入位方法。

背景技术

在飞机部总装过程中，为了满足飞机大部件对接的互换性和协调性要求，经常采用多台三自由度数控定位器组成的六自由度并联机构对部件的姿态和位置进行自动调整。通常定位器与飞机部件或其工装以球铰形式连接，其连接过程称之为球头入位过程。

为保证飞机部件六自由度调姿的要求，普遍采用球头球窝结构作为飞机部件与定位器之间的连接机构，例如中国专利CN105539876B，所公开了一种飞机装配用调姿球头装置，包括球窝座和用于连接支撑机身的安装座，安装座上部为连接法兰，下部通过连接杆固定连接一球头，球窝座座体中心设置安装座安装腔，该安装腔下部为与所述的球头对应的球窝，安装座安置于该球窝座内；球窝座侧部沿周向均匀设置有3个夹紧装置，球窝座的底部设置有入位检测开关；由此可见现有的球头球窝装置一般采用采用电驱三爪卡盘或采用气动、液压的方式来锁紧固定球头。采用此类夹紧方式，所有驱动部件均为刚性体，在意外断电或断气情况下，由于失去动力，会导致夹紧力的变化，在实际应用中由于材料弹性变形、机械结构的反向间隙等影响，会导致球头出现松动、部分夹爪与球头不贴合等情况；另外，传统的球头球窝装置与入位方法一般不具备球头测量功能或测量操作过程复杂，主要依赖手动完成，即自动化程度低，缺乏高效率的测量手段，给飞机对接装配工作带来了较大的不便。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置与入位方法。

根据本发明提供的一种用于飞机对接装配的入位方法，所述入位方法包括以下步骤：

球头自动识别步骤：通过工业相机识别球头的十字标记对球头进行初步识别与定位；

球头球心计算步骤：根据所设计算法计算球心在定位器坐标系下的空间坐标；

球头入位步骤：根据球头球心坐标，驱动定位器球窝主动捕获球头。

本发明还提供的一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置，包括

一用于连接飞机部件的飞机部件连接件；

所述飞机部件连接件包括连接杆，在所述连接杆的上端设有一用于连接飞机部件的连接法兰，在所述连接杆的下端设有一球头，在所述球头的底部设有十字标记；

一用于夹持在球头上的球窝组件，所述球窝组件设置在数控定位器的末端上；

其特征在于，所述球窝组件包括

一球窝座，在所述球窝座上端的中部开设有与球头相对应的球窝，在所述球窝的侧壁上沿其圆周方向间隔设有多个钢球容纳腔，在所述钢球容纳腔内设有钢球，在所述球窝座下端的中部开设有安装腔，在所述球窝座上端的外周面上设有向外延伸的上端盖；

一与上端盖相对应的下端盖，所述下端盖设置在球窝座的下端上；

一设置在上端盖与下端盖之间的外圈，所述外圈的上端与上端盖的下端连接，所述外圈的下端面与下端盖的上端连接；

一设置在外圈与球窝座之间的滑动环，所述滑动环套设在球窝座下部上且能够沿其轴向进行上下滑动，在所述外圈的内壁上设有限制滑动环向上滑动的距离的限位凸肩；