一种具有移动功能的高精度调姿设备的制作方法

本实用新型属于飞机装配设备技术领域，尤其是一种具有移动功能的高精度调姿设备。

背景技术：

飞机装配过程中，需对大部件进行对接装配，如飞机两部分机身之间的对接、机身与机翼之间的对接、飞机发动机的安装等，为达到最佳的对接装配质量，提升产品性能，需要使用调姿设备对大部件的位姿进行调整。大部件体积和质量较大，位姿调整精度要求高，不允许调整工装对产品表面或内部构件造成损伤。传统的调姿设备，一般采用固定于地面的调姿定位器，设备调试简单，结构稳定。但使用的同时也存在若干问题，如调姿设备对场地要求高，需要专用站位场地及地面工装、设备固定后位置不可更改、调姿设备属于专用工装，不能适应不同型号飞机的装配要求、调姿设备对需要装配的部件位置有明确要求、使用调姿设备调整时间长等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种具有移动功能的高精度调姿设备。本实用新型通过设置全向移动平台来带动调姿定位器托架进行移动，实现快速移动，对场地无固定要求，解除对作业场地的限制依赖，灵活性强，且作业时不需要专门的地面工装。本实用新型调姿定位系统中设置四个调姿定位器，可针对不同型号机型的飞机部件进行调姿定位，适用性强。通过控制系统对调姿设备进行控制，全向移动平台的移动定位精度达±0.1mm，调姿定位系统的位移精度达0.01mm，角度精度达±0.1′，调姿精度高，满足实际装配需要。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种具有移动功能的高精度调姿设备，包括在侧端装备有控制系统并在顶端装配有调姿定位系统的调姿定位器托架，以及可自由移动至调姿定位器托架底端带动调姿定位器托架进行移动的全向移动平台；

所述调姿定位系统包括四个调姿定位器且四个调姿定位器整体呈现“井”字形排布设置，每个所述调姿定位器包括设置在底板上的可做单轴直线运动的X轴伺服机构以及设置在所述X轴伺服机构上的运动方向与X轴伺服机构相垂直的Y轴伺服机构，所述Y轴伺服机构上设置有运动方向与X轴伺服机构的及Y轴伺服机构的运动方向均垂直的Z轴伺服机构，所述底板上还安装有用于保护调姿定位器的外壳及风琴罩；

所述调姿定位器托架包括托架体，所述托架体的底面上安装有滑槽，所述托架体的四脚处各设置有一个脚轮及一个地脚；

所述全向移动平台包括装配有全向轮组的车架，车架上还装配有升降装置且升降装置的升降端与调姿定位器中托架体底面上的滑槽位置相适应，车架上还装配有驱动升降装置的驱动器以及为驱动器提供电源的电池及逆变器。

优选的，所述车架外侧壁上装配有激光扫描仪。

优选的，所述车架外侧壁上装配有指示灯。

优选的，所述车架外侧壁上装配有急停开关。

优选的，所述车架外侧壁上还设置有多个吊环。

优选的，所述升降装置为伺服电缸。

优选的，所述车架外侧壁上附着有蒙皮。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置全向移动平台来带动调姿定位器托架进行移动，实现快速移动，对场地无固定要求，解除对作业场地的限制依赖，灵活性强，且作业时不需要专门的地面工装。本实用新型调姿定位系统中设置四个调姿定位器，可针对不同型号机型的飞机部件进行调姿定位，适用性强。通过控制系统对调姿设备进行控制，全向移动平台的移动定位精度达±0.1mm，调姿定位系统的位移精度达0.01mm，角度精度达±0.1′，调姿精度高，满足实际装配需要。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是调姿定位器内部结构示意图；

图3是调姿定位器托架结构示意图；

图4是全向移动平台结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图4所示，一种具有移动功能的高精度调姿设备，包括在侧端装备有控制系统4并在顶端装配有调姿定位系统1的调姿定位器托架2，以及可自由移动至调姿定位器托架2底端带动调姿定位器托架2进行移动的全向移动平台3；

所述调姿定位系统1包括四个调姿定位器且四个调姿定位器整体呈现“井”字形排布设置，每个所述调姿定位器包括设置在底板14上的可做单轴直线运动的X轴伺服机构11以及设置在所述X轴伺服机构11上的运动方向与X轴伺服机构11相垂直的Y轴伺服机构12，所述Y轴伺服机构12上设置有运动方向与X轴伺服机构11的及Y轴伺服机构12的运动方向均垂直的Z轴伺服机构13，所述底板14上还安装有用于保护调姿定位器的外壳15及风琴罩16；

所述调姿定位器托架2包括托架体21，所述托架体21的底面上安装有滑槽22，所述托架体21的四脚处各设置有一个脚轮24及一个地脚23；

所述全向移动平台3包括装配有全向轮组31的车架32，车架32上还装配有升降装置33且升降装置33的升降端与调姿定位器托架2中托架体21底面上的滑槽22位置相适应，车架32上还装配有驱动升降装置33的驱动器35以及为驱动器35提供电源的电池37及逆变器36。

本实用新型中，每个调姿定位器中的X轴伺服机构11、Y轴伺服机构12、Z轴伺服机构13可实现沿X轴、Y轴或Z轴的单轴运动，亦可进行组合运动，实现空间六自由度姿态调整。实际工作中，将飞机部件置于四个调姿定位器上，由四个调姿定位器协同完成飞机部件姿态调整。脚轮24为全向轮，当全向移动平台3带动调姿定位器托架2移动时，调姿定位器托架2通过脚轮24随全向移动平台3移动，当全向移动平台3移动到指定位置时，通过地脚23来进行粗调平。全向移动平台3中的全向轮组31采用麦克纳姆全向轮配合油气弹簧缸来装配在车架32的安装板上，车架32上还装配有引导油气弹簧缸伸出端顺利伸出的导轨机构。麦克纳姆全向轮通过车架32上的电机与减速器进行转速与转向的控制，实现全向移动平台3在平面任意角度的移动和原地无半径旋转，油气弹簧缸配合导轨机构可承受各方向载荷，使得全向移动平台适应不平地面，保证着地性。同时车架32采用模块化设计，保证其强度和刚度。全向移动平台3移动至调姿定位器托架2底端，启动升降装置33，升降装置33的升降端伸入相应的滑槽22内，确保全向移动平台3与调姿定位器托架2连接的精准性。控制系统4包括全向移动平台控制系统和调姿定位控制系统，全向移动平台控制系统对全向移动平台进行全向轮组31的移动转向及升降装置33的升降控制，调姿定位控制系统对调姿定位系统1中四个调姿定位器进行控制。

在上述技术方案基础上，所述车架32外侧壁上装配有激光扫描仪38。如此设置，激光扫描仪38通过电路与控制系统4相连接，当全向移动平台31移动的过程中遇到障碍物，激光扫描仪38可对障碍物进行预先检测并将检测信号传递给控制系统4，进行遇障报警。

在上述技术方案基础上，所述车架32外侧壁上装配有指示灯39。如此设置，指示灯39通过电路与控制系统4相连接，实时显示工作运行状态。

在上述技术方案基础上，所述车架32外侧壁上装配有急停开关40。如此设置，急停开关40通过电路与控制系统4的控制端相连接，紧急情况下实现快速停止，确保设备和物品安全。

在上述技术方案基础上，所述车架32外侧壁上还设置有多个吊环41。如此设置，便于对调姿设备进行牵引或起吊，满足实际使用需要。

在上述技术方案基础上，所述升降装置33为伺服电缸。如此设置，维护成本低，使用方便。

在上述技术方案基础上，所述车架32外侧壁上附着有蒙皮34。如此设置，蒙皮34对车架32起保护作用，同时可起到美观效果。

工作过程：本实用新型一种具有移动功能的高精度调姿设备，装配使用时，与激光跟踪仪配合使用，通过激光跟踪仪测量飞机部件的位姿，将测量的实际位姿与最佳模拟对接位姿对比，可获得飞机部件的位置调整量，控制系统4的进一步控制，完成调整量的移动，以达到调姿目的。

具体通过控制系统4控制全向移动平台3移动至调姿定位器托架2下方，控制升降装置33的升降端升起约50mm，使得升降装置33的升降端对准调姿定位器托架2底面上相应的滑槽22并慢慢伸入滑槽22内，继续控制升降装置33的升降端升起(约100mm)直至与调姿定位器托架2接触受力，此时控制全向移动平台3牵引调姿定位器托架2至工作站位。至工作站位后，控制全向移动平台3中的升降装置33回落，升降装置33与滑槽22脱离，随后全向移动平台离开。此时通过调节调姿定位器托架2中的地脚23来进行粗调平。最后，将飞机部件吊装至调姿定位器上，配合激光跟踪仪，控制四个调姿定位器的姿态。

对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。