CN102582847B - 基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 - Google Patents
基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102582847B CN102582847B CN201210077901.1A CN201210077901A CN102582847B CN 102582847 B CN102582847 B CN 102582847B CN 201210077901 A CN201210077901 A CN 201210077901A CN 102582847 B CN102582847 B CN 102582847B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball
- force sensor
- dimensional force
- locator
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，在定位器上设有三维力传感器，三维力传感器上连接球绞联接单元，在球绞联接单元内绞接工艺球头；在球绞联接单元的上表面沿直径方向对称设置两个激光跟踪仪靶标；三维力传感器的数据线通过侧端的三维力传感器接线口导出。该联接机构将球铰联接和三维测力传感器融入到定位器中，实现了飞机与定位器的快速准确联接和定位器的协调控制，不仅提高了生产效率，而且大大降低了装配应力。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，用于飞机机身大部件对接工装的快速准确联接，属于航空制造工程/飞机装配领域。
背景技术
现代飞机具有长寿命、隐身、高可靠性和低成本快速研制的特点，这对飞机的制造工艺和工装提出了更高的要求，传统装配型架和夹具已不能满足需求，发展数值化柔性工装势在必行。基于产品数字量尺寸协调体系、可重组的模块化和自动化装配系统设计的数值化柔性工装，不但降低了工装研制成本、缩短了工装准备周期，而且提高了装配效率和质量。国内外飞机机身大部件柔性对接工装都采用了定位器技术，定位器是一种三自由度的模块单元，具有定位精度高、工作可靠、可重组、数字量协调、自动化和占地面积小等优点。飞机大部件对接工装是由多个定位器组成的并联系统，定位器与飞机部件的联接效率和精度对姿态调整的周期和准确性影响很大，而且飞机加工、装配误差和定位器自身弹性变形具有随机性，给定位器的控制带来挑战，很难实现无应力装配。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，该联接机构将球铰联接和三维测力传感器融入到定位器中，实现了飞机与定位器的快速准确联接和定位器的协调控制，不仅提高了生产效率，而且大大降低了装配应力。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，在定位器上设有三维力传感器，三维力传感器上连接球绞联接单元，在球绞联接单元内绞接工艺球头；在球绞联接单元的上表面沿直径方向对称设置两个激光跟踪仪靶标；三维力传感器的数据线通过侧端的三维力传感器接线口导出。
所述的球绞联接单元的具体结构为：在球托主体的中心为球面，配合连接工艺球头，在球托主体中还设有环形槽，槽内设有锁紧件，锁紧件的外圆周通过压板限位；在锁紧件的内表面设有环形分布的滚动圆球，滚动圆球与工艺球头的球形表面接触；在压板侧端和球托主体的侧端分别设有气动接口；在锁紧件与球托主体和压板之间设有密封件。
该基于三维力传感器的定位器球绞联接机构采用上述结构具有以下优点：
1） 机械结构简单，体积小，零部件少，寿命长，性能稳定；
2） 与定位器联接简便，可准确确定球心位置，具有精度高、工作可靠的特点；
3） 工艺球头初始入位方便，可实现工艺球头的自动精确入位，对三维力传感器和定位单元的安装精度要求低；
4） 锁紧装置简便，锁紧可靠，球绞副转动灵活，大大减小了锁紧时产生的内阻力，提高了控制精度；
5） 能以矢量形式描述定位器的受力，并可连续的测量定位器受力的大小以及方向，利于定位器的随动控制，有效防止过压的产生，实现无应力装配；
6） 定位单元设有标准接口，可快速安装和定位，缩短了装配调试周期，效率高。
附图说明
图1为基于三维力传感器的定位器球绞联接机构的结构示意图。
图2为球绞联接单元的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，在定位器1上设有三维力传感器2，三维力传感器2上连接球绞联接单元3，在球绞联接单元3内绞接工艺球头4，工艺球头的上端为法兰结构，下端为球体结构，从而具有绕球心转动的自由度；在球绞联接单元3的上表面沿直径方向对称设置两个激光跟踪仪靶标5，用于确定工艺球头球心坐标；三维力传感器2的数据线通过侧端的三维力传感器接线口6导出，该数据线与控制系统进行通信。
如图2所示，所述的球绞联接单元3的具体结构为：在球托主体10的中心为球面，配合连接工艺球头4，在球托主体10中还设有环形槽，槽内设有锁紧件7，锁紧件7的外圆周通过压板9限位；在锁紧件7的内表面设有环形分布的滚动圆球8，滚动圆球8与工艺球头4的球形表面接触；在压板侧端和球托主体10的侧端分别设有气动接口11；在锁紧件7与球托主体10和压板9之间设有密封件12。
其动态工作过程为：工艺球头4入位前，气压控制锁紧件7出于开放状态，并位于最下端，滚动圆球8在自身重力的作用也出于开放状态，移动定位器1，使工艺球头4落到球托主体10中，完成初步入位。由于工艺球头4的球心和球托主体10中，完成初步入位。由于工艺球头4的球心和球托主体10的支承球面球心位置不重合，三维力传感器2受力方向与重力不一致，以此控制定位器1相应运动，直至工艺球头4的球心和球托主体10的支承球面球心重合，最终实现工艺球头4的精确入位。入位后，通过气压控制使锁紧件7上升，锁紧7与滚动圆球8接触，进而推动滚动圆球8压向工艺球头4，实现工艺球头4的锁紧，形成稳定的球绞联接。压板9和球托主体10上设有气动接口11，方便与储气罐的连接，为避免漏气，压板9和锁紧件11上设有密封件12。
Claims (1)
1.一种基于三维力传感器的定位器球绞联接机构，其特征在于：在定位器（1）上设有三维力传感器（2），三维力传感器（2）上连接球绞联接单元（3），在球绞联接单元（3）内绞接工艺球头（4）；在球绞联接单元（3）的上表面沿直径方向对称设置两个激光跟踪仪靶标（5）；三维力传感器（2）的数据线通过侧端的三维力传感器接线口（6）导出；所述的球绞联接单元（3）的具体结构为：在球托主体（10）的中心为球面，配合连接工艺球头（4），在球托主体（10）中还设有环形槽，槽内设有锁紧件（7），锁紧件（7）的外圆周通过压板（9）限位；在锁紧件（7）的内表面设有环形分布的滚动圆球（8），滚动圆球（8）与工艺球头（4）的球形表面接触；在压板侧端和球托主体（10）的侧端分别设有气动接口（11）；在锁紧件（7）与球托主体（10）和压板（9）之间设有密封件（12）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210077901.1A CN102582847B (zh) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | 基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210077901.1A CN102582847B (zh) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | 基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102582847A CN102582847A (zh) | 2012-07-18 |
| CN102582847B true CN102582847B (zh) | 2014-12-24 |
Family
ID=46472241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210077901.1A Active CN102582847B (zh) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | 基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102582847B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103063333B (zh) * | 2012-12-19 | 2014-11-05 | 北京航空航天大学 | 一种飞机框类零件装配应力检测与控制方法 |
| CN103274055B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-06-10 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 基于室内gps的飞机大部件无应力装配系统及其应用 |
| CN106314820B (zh) * | 2015-06-29 | 2021-05-07 | 中国商用飞机有限责任公司 | 插销式防逃逸工艺接头及其应用方法 |
| CN105539876B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-12-18 | 浙江日发航空数字装备有限责任公司 | 飞机装配用调姿球头装置 |
| US10596989B2 (en) | 2016-05-12 | 2020-03-24 | Westinghouse Air Brake Technologies Corporation | Driver's barrier door with powered window |
| CN108372402B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-11-19 | 中国航空制造技术研究院 | 大部件对接的自适应定位装置和调姿对接系统及控制方法 |
| CN108247555B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-05-10 | 大连四达高技术发展有限公司 | 基于大部件柔性对接的球铰夹持和应力监控装置及方法 |
| CN107263351B (zh) * | 2017-05-09 | 2019-01-29 | 浙江大学 | 一种定位器机械式球头锁紧装置 |
| CN109050965B (zh) * | 2018-07-13 | 2021-04-13 | 上海拓璞数控科技股份有限公司 | 球头锁紧装置与应用方法 |
| CN109050964B (zh) * | 2018-07-13 | 2020-11-24 | 上海拓璞数控科技股份有限公司 | 球头对接自适应入位方法与装置 |
| CN109128537B (zh) * | 2018-09-05 | 2023-10-03 | 广东工业大学 | 一种基于激光加工检测的球绞结构光路调整装置 |
| CN110589011A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 上海拓璞数控科技股份有限公司 | 一种用于飞机对接装配的新型球头球窝装置与入位方法 |
| CN112192264B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-05 | 中国航空制造技术研究院 | 一种用于机身自动制孔的柔性支撑机构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2071162A1 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-13 | Mark Janusz | Automatic control system for task-performing device |
| CN101695814A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-04-21 | 浙江大学 | 一种飞机大部件精确入位的方法及其装置 |
| CN202171443U (zh) * | 2011-08-05 | 2012-03-21 | 南京航空航天大学 | 随动式定位器顶端球心空间坐标的测量工具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1177938A (zh) * | 1995-05-05 | 1998-04-01 | 动力工具霍德尔斯公司 | 锯片的快速释放卡头 |
-
2012
- 2012-03-22 CN CN201210077901.1A patent/CN102582847B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2071162A1 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-13 | Mark Janusz | Automatic control system for task-performing device |
| CN101695814A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-04-21 | 浙江大学 | 一种飞机大部件精确入位的方法及其装置 |
| CN202171443U (zh) * | 2011-08-05 | 2012-03-21 | 南京航空航天大学 | 随动式定位器顶端球心空间坐标的测量工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102582847A (zh) | 2012-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102582847B (zh) | 基于三维力传感器的定位器球绞联接机构 | |
| CN103274055B (zh) | 基于室内gps的飞机大部件无应力装配系统及其应用 | |
| CN102745340B (zh) | 一种飞机主起交点框数字化定位装置的飞机主起交点框数字化定位方法 | |
| CN202991764U (zh) | 长圆孔光标球座转接器 | |
| CN105345453B (zh) | 一种基于工业机器人自动化装调的位姿确定方法 | |
| CN110919339B (zh) | 高精度螺丝锁附定位装置 | |
| CN107775565A (zh) | 一种飞机壁板真空吸盘式柔性装配工装系统 | |
| CN204255254U (zh) | 前置前驱发动机后扭力杆悬置托架安装孔综合检具 | |
| CN203578492U (zh) | 弹簧滚边头组件 | |
| CN209021935U (zh) | 一种柔性oled屏幕定位治具 | |
| CN203519255U (zh) | 压力传感器调试用高精度气源装置 | |
| CN203534379U (zh) | 一种汽车前控制臂支架的检具 | |
| CN207113756U (zh) | 圆盘类工件的空间环形阵列孔位置度检测装置 | |
| CN106826171B (zh) | 插销式防逃逸球头入位装置及其使用方法 | |
| CN202393319U (zh) | 密封槽底跳动检具 | |
| CN204674846U (zh) | 一种飞机型架管件工装激光跟踪仪靶标安装定位件 | |
| CN204228026U (zh) | 油门开启器的踏板支架组合检测工装 | |
| CN206989874U (zh) | 一种球阀球体的装配工装 | |
| CN202358311U (zh) | 飞机装配工装可调节性卡板 | |
| CN209860756U (zh) | 一种发电机转轴位置测量比较装置 | |
| CN204255253U (zh) | 前置前驱发动机左悬置托架安装孔检具 | |
| CN209288674U (zh) | 一种汽车燃油泵储油桶组合件装配装置 | |
| CN112611888B (zh) | 基于机械手装配的石英加速度计自动装卡同步接线装置 | |
| CN208005115U (zh) | 密封圈装配装置 | |
| CN216301522U (zh) | 一种用于飞机大部件空间姿态测量的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |