CN104002991A - 基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，包括：开放式装配定位装置，所述开放式定位装置设置用于固定并定位飞行器产品前段部件；一辅助操作装置，所述辅助操作装置用于飞行器产品前段部件的装配；一龙门式自动制孔机床，用于对所述飞行器产品前段部件制孔；一激光测量分系统，所述激光测量分系统对所述飞行器产品前段部件的位置进行检测并评估，并提供给开放式装配定位装置，实现飞行器产品前段部件的精确定位；一集成管理与控制分系统，对所述开放式装配定位装置、龙门式自动制孔机床及激光测量分系统进行统一管理与控制，实现飞行器产品前段部件的精确定位及制孔。
Description
技术领域
本发明属于自动化制造领域，尤其是关于一种基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的数字化装配系统。
背景技术
目前一些复杂飞行器产品的前段部件装配主要依靠传统的手工装配方式，通过结合部分针对性的控制措施，能一定程度地提高飞行器产品装配质量。然而通过手工装配的方式装配的飞行器产品的前段部件的质量，距离目前不断提高的装配质量技术指标还有相当差距。主要体现在：一方面，大尺寸框架装配精度不易保证；由于框架零件最大尺寸达到4m以上，零件制造及装配过程中自身变形较大，且装配过程缺乏有效的检测及控制措施，无法满足设计技术条件要求；另一方面，复材/钛合金、复材/铝合金叠层结构制孔难度大，手工制孔对工人操作技能要求极高、并且制孔效率低，容易出现复材分层、直径椭圆，以及由于孔位倾斜、划窝深度不准确导致的连接件头部凹凸量超差，严重地影响飞行器产品性能。
由此可见，复杂飞行器产品装配现状表明传统的手工装配技术已不能满足不断提高的装配质量要求，需要从根本上改变装配技术手段。
发明内容
综上所述，确有必要提供一种能够有效检测及控制装配过程，并且能够精确制孔的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的数字化装配系统。
一种基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，包括：开放式装配定位装置，所述开放式定位装置设置于一中央工作台上，所述中央工作台上设置有两条间隔设置的第一直线导轨，所述开放式定位装置包括第一固定式定位装置、一第二固定式定位装置、一第三固定式定位装置、一移动式定位装置、一底部支撑定位器及一底座，所述底座设置于两条第一直线导轨之间，所述底部支撑定位器设置于所述底座上，所述第一固定式定位装置、第二固定式定位装置及第三固定式定位装置、移动式定位装置围绕所述底座设置并相互配合，以固定并定位飞行器产品前段部件；一辅助操作装置，所述辅助操作装置用于飞行器产品前段部件的装配，每一辅助工作台设置有一第二直线导轨，所述第二直线导轨与所述第一直线导轨平行；一龙门式自动制孔机床，用于对所述飞行器产品前段部件制孔，所述龙门式自动制孔机床设置于所述第二直线导轨上，并沿第二直线导轨向靠近或远离所述飞行器产品前段部件的方向移动；一激光测量分系统，所述激光测量分系统对所述飞行器产品前段部件的位置进行检测并评估，并提供给开放式装配定位装置，实现飞行器产品前段部件的精确定位；一集成管理与控制分系统，对所述开放式装配定位装置、龙门式自动制孔机床及激光测量分系统进行统一管理与控制，实现飞行器产品前段部件的精确定位及制孔。
与现有技术相比较，本发明提供的基于开放式装配定位的飞行器前段部件的装配系统，通过集成开放式装配定位装置及激光测量分系统，同时兼有飞行器前段部件精确定位装配、装配误差在线检测、连接孔精确数控自动制孔功能，提高了所述飞行器前段部件的装配精度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的飞行器产品前段部件的数字化装配系统的结构示意图。
图2为图1所示的装配系统中定位装置的结构示意图。
主要元件符号说明
| 龙门式自动制孔机床 | 1 |
| 人工移动工作梯 | 2 |
| 第一电动工作梯 | 3 |
| 移动式定位装置 | 4 |
| 辅助工作台 | 5 |
| 底部支撑定位器 | 6 |
| 人工移动工作梯 | 7 |
| 第一固定式定位装置 | 8 |
| 第二电动工作梯 | 9 |
| 第二固定式定位装置 | 10 |
| 第三固定式定位装置 | 11 |
| 集成管理与控制分系统 | 12 |
| 激光测量分系统 | 13 |
| 第一直线导轨 | 14 |
| 中央工作台 | 15 |
| 飞行器产品前段部件 | 16 |
| 定位器 | 17 |
| 底座 | 18 |
| 第二直线导轨 | 19 |
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明实施例提供一种飞行器产品前段部件的数字化装配系统，所述装配系统包括开放式装配定位装置、龙门式自动制孔机床、辅助操作装置、激光测量分系统和集成管理与控制分系统。所述开放式装配定位装置用于定位和夹紧飞行器产品前段部件，所述龙门式制孔机床用于飞行器产品前段部件内外表面覆盖件的制孔，所述辅助操作装置协助操作人员完成飞行器产品前段部件装配和制孔准备，所述激光测量分系统用于飞行器产品前段部件装配精度测量评估，并根据评估结果及精度要求对开放式装配定位装置进行调整，所述集成管理与控制分系统用于对整个数字化装配系统进行统一管理与控制。
具体的，请参阅图1及图2，所述开放式装配定位装置包括第一固定式定位装置（8）、第二固定式定位装置（10）及第三固定式定位装置（11）、移动式定位装置（4）、底部支撑定位器（6）及底座（18）设置于一中央工作台（15）上。所述底座（18）及底部支撑定位器（6）用于支撑飞行器产品前段部件（16）并配合定位，所述底部支撑定位器（6）设置于所述底座（18）上。
所述中央工作台（15）上设置有两条间隔设置的第一直线导轨（14），所述底座（18）设置于两条间隔设置的第一直线导轨（14）之间。所述第一固定式定位装置（8）、第二固定式定位装置（10）及第三固定式定位装置（11）设置于底座（18）周围。所述第一固定式定位装置（8）、第二固定式定位装置（10）及第三固定式定位装置（11）相互配合用于固定并定位所述飞行器产品前段部件（16）。本实施例中，所述第一固定式定位装置（8）与第三固定式定位装置（11）沿所述第一直线导轨（14）的方向相对设置于所述底座（19）两侧，所述第二固定式定位装置（10）设置于垂直于直线轨道（14）的方向上的底座（19）的一侧。所述移动式定位装置（4）用于对所述飞行器产品前段部件（16）进行精确定位，通过调整所述移动式定位装置（4）可调整所述飞行器产品前段部件（16）在开放式装配定位装置中的相对位置，实现精确定位。所述移动式定位装置（4）可设置于所述第一直线导轨（14）上，并可沿所述第一直线导轨（14）移动。可以理解，所述第一固定式定位装置（8）、第二固定式定位装置（10）及第三固定式定位装置（11）的具体位置并不限于以上所举，还可以根据所述飞行器产品前段部件（16）的具体形状进行调整。
进一步，所述移动式定位装置（4）包括多个定位器（17），所述多个定位器（17）与所述底部支撑定位器（6）相互配合，以实现飞行器产品前段部件（16）的精确定位。所述多个定位器（17）的具体位置可根据所述飞行器产品前段部件（16）的具体结构及所述底部支撑定位器（6）的位置进行设置，以实现飞行器产品前段部件（16）的定位。本实施例中，所述移动式定位装置（4）包括8个定位器（17）。
所述激光测量分系统（13）用于对所述飞行器产品前段部件（16）的位姿进行测量和评估，并将测量结果传递给所述集成管理与控制分系统（12），并提供给开放式装配定位装置，以对所述飞行器产品前段部件（16）的位置进行调整，使得所述飞行器产品前段部件（16）精确定位于所述开放式装配定位装置中。本实施例中，所述激光测量分系统（13）为激光雷达。
所述辅助操作装置包括两个辅助工作台（5）分别设置于所述中央工作台（15）的两侧，具体的，所述辅助工作台（5）分别设置于所述两条第一直线导轨（14）的外侧。每一辅助工作台（5）设置有一第二直线导轨（19），所述第二直线导轨（19）可与所述第一直线导轨（14）平行。
进一步，所述辅助操作装置包括第一电动工作梯（3）、第二电动工作梯（9）、第一人工移动工作梯（2）、第二人工移动工作梯（7）。所述第一电动工作梯（3）设置于所述移动定位装置（4）远离底座（18）的一侧；所述第二电动工作梯（9）设置于所述第二固定式定位装置（9）远离底座（18）的一侧。所述第一电动工作梯（3）、第二电动工作梯（9）可在高度方向上升降及在水平方向上靠近或远离所述飞行器产品前段部件（16）。所述第一人工移动工作梯（2）、第二人工移动工作梯（7）可设置于所述中央工作台（15）上，具体的，所述第一人工移动工作梯（2）、第二人工移动工作梯（7）可分别设置于所述底座（18）沿第一直线导轨（14）方向上的两侧。所述第一人工移动工作梯（2）、第二人工移动工作梯（7）可沿水平方向在中央工作台（15）上自由移动。
所述龙门式自动制孔机床（1）设置于所述第二直线导轨（19）上，并可沿所述第二直线导轨（19）向靠近或远离飞行器产品前段部件（16）的方向移动，并实现飞行器产品前段部件（16）内外表面覆盖件的自动制孔。
本发明所述飞行器产品前段部件的数字化装配系统在运行时，将飞行器产品前段部件（16）在第一固定式定位装置（8）、第二固定式定位装置（10）及第三固定式定位装置（11）、移动式定位装置（4）和底部支撑定位器（6）上进行准确定位和固定，操作人员借助辅助操作装置进行内外表面覆盖件的安装；将移动式定位装置（4）上的8个定位器（17）从飞行器产品前段部件（16）中抽出，再将辅助操作装置移开，移动式定位装置（4）沿第一直线导轨（14）向远离龙门式自动制孔机床（1）的方向移出所述底座（18）及飞行器产品前段部件（16）的范围，龙门式自动制孔机床（1）再沿安装在辅助工作台（5）上的直线导轨，向所述飞行器产品前段部件（16）靠近，开始对内外表面覆盖件的连接件孔进行精确自动制孔。
本发明提供的基于开放式装配定位的飞行器前段部件装配系统，通过集成开放式装配定位装置及激光测量分系统，结构紧凑，同时兼有飞行器前段部件精确定位装配、装配误差在线检测、连接孔精确数控自动制孔功能，而且装配制孔质量好、效率高，提高了所述龙门式自动制孔机床的利用率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (8)
1.一种基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，包括：
开放式装配定位装置，所述开放式定位装置设置于一中央工作台上，所述中央工作台上设置有两条间隔设置的第一直线导轨，所述开放式定位装置包括第一固定式定位装置、一第二固定式定位装置、一第三固定式定位装置、一移动式定位装置、一底部支撑定位器及一底座，所述底座设置于两条第一直线导轨之间，所述底部支撑定位器设置于所述底座上，所述第一固定式定位装置、第二固定式定位装置及第三固定式定位装置、移动式定位装置围绕所述底座设置并相互配合，以固定并定位飞行器产品前段部件；
一辅助操作装置，所述辅助操作装置用于飞行器产品前段部件的装配，每一辅助工作台设置有一第二直线导轨，所述第二直线导轨与所述第一直线导轨平行；
一龙门式自动制孔机床，用于对所述飞行器产品前段部件制孔，所述龙门式自动制孔机床设置于所述第二直线导轨上，并沿第二直线导轨向靠近或远离所述飞行器产品前段部件的方向移动；
一激光测量分系统，所述激光测量分系统对所述飞行器产品前段部件的位置进行检测并评估，并提供给开放式装配定位装置，实现飞行器产品前段部件的精确定位；
一集成管理与控制分系统，对所述开放式装配定位装置、龙门式自动制孔机床及激光测量分系统进行统一管理与控制，实现飞行器产品前段部件的精确定位及制孔。
2.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述第一固定式定位装置与第三固定式定位装置沿所述第一直线导轨的方向相对设置于所述底座两侧，所述第二固定式定位装置设置于垂直于直线轨道的方向上的底座的一侧，所述移动式定位装置设置于所述第一直线导轨上，并沿所述第一直线导轨移动。
3.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述移动式定位装置包括多个定位器，所述多个定位器与所述底部支撑定位器相互配合，以实现飞行器产品前段部件的精确定位。
4.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述辅助操作装置进一步包括一第一电动工作梯、一第二电动工作梯，所述第一电动工作梯设置于所述移动定位装置远离底座的一侧；所述第二电动工作梯设置于所述第二固定式定位装置远离底座的一侧。
5.如权利要求4所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述第一电动工作梯、第二电动工作梯用于在高度方向上升降及在水平方向上靠近或远离所述飞行器产品前段部件。
6.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述辅助装置进一步包括一第一人工移动工作梯、一第二人工移动工作梯，所述第一人工移动工作梯、第二人工移动工作梯分别设置于所述底座沿第一直线导轨方向上的两侧；所述第一人工移动工作梯、第二人工移动工作梯沿水平方向在中央工作台上自由移动。
7.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，所述龙门式自动制孔机床设置于所述第二直线导轨上，并可沿所述第二直线导轨向靠近或远离飞行器产品前段部件的方向移动，并实现飞行器产品前段部件内外表面覆盖件的自动制孔。
8.如权利要求1所述的基于开放式装配定位的飞行器产品前段部件的装配系统，其特征在于，飞行器产品前段部件在第一固定式定位装置、第二固定式定位装置及第三固定式定位装置、移动式定位装置和底部支撑定位器上进行准确定位和固定，操作人员借助辅助操作装置进行内外表面覆盖件的安装；将移动式定位装置上的定位器从飞行器产品前段部件中抽出，再将辅助操作装置移开；将移动式定位装置沿第一直线导轨向远离龙门式自动制孔机床的方向移动，龙门式自动制孔机床再沿安装在辅助工作台上的第二直线导轨，向所述飞行器产品前段部件靠近，开始对内外表面覆盖件的连接件孔进行精确自动制孔。
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