CN104191200A - 一种沿曲率轨道运行的定位装置及定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种沿曲率轨道运行的定位装置及定位方法，具有平台，平台的上方设有外形卡板，平台与外形卡板之间设有直线运动副和举升机，外形卡板上设有数个蒙皮压紧器，平台的下方固设有滑轮装置和支撑轮装置；安装基准平面上设有曲线轨道和承压滑道，滑轮装置置于曲线轨道上，支撑轮装置置于承压滑道上。该装置结构紧凑，装配简单，通过在平台下方安装滑轮装置和支撑轮装置并分别置于曲线轨道和承压滑道上，可以使该装置实现在不规则、特殊环境下的非线性运动，满足飞机装配过程中的特殊要求，甚至是极端的特殊要求，该方法操作简单，通过平台上的定位机构，再通过曲线轨道将飞机桶段移动至所需位置，可以对飞机桶段装配进行精确定位。

Description

一种沿曲率轨道运行的定位装置及定位方法
技术领域
本发明创造涉及航空制造或装配领域，具体涉及一种沿曲率轨道运行的定位装置及定位方法。
背景技术
航空制造或装配领域中，飞机在装配过程时技术人员一般均采用多自由度的、直线方向的进给运动实现工艺装配各个方向的运动功能，层次复杂的机构运动占用了大量的使用空间，整个定位执行部分也显得臃肿庞大，尤其大型飞机机身对接工作，工人的操作空间弥足珍贵，再加上各种定位器和产品所挤占的空间，导致机构的运行空间不规则，因此设计一种运动轨迹非线性、带有一定曲率的运行轨道成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明创造针对现有技术不足，提供一种沿曲率轨道运行的定位装置及定位方法，该装置结构紧凑，装配简单，通过在平台下方安装滑轮装置和支撑轮装置并分别置于曲线轨道和承压滑道上，可以使该装置实现在不规则、特殊环境下的非线性运动，满足飞机装配过程中的特殊要求，甚至是极端的特殊要求，该方法操作简单，通过平台上的定位机构，再通过曲线轨道将飞机桶段移动至所需位置，可以对飞机桶段装配进行精确定位。
本发明创造采用的技术方案为：
一种沿曲率轨道运行的定位装置，具有平台1，平台1的上方设有外形卡板4，平台1与外形卡板4之间设有直线运动副和举升机6，外形卡板4上设有数个蒙皮压紧器7，平台1的下方固设有滑轮装置和支撑轮装置；安装基准平面上设有曲线轨道9和承压滑道8，滑轮装置置于曲线轨道9上，支撑轮装置置于承压滑道8上。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，所述直线运动副包括直线运动副Ⅰ2和直线运动副Ⅱ3，分别位于举升机6的两侧。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，所述滑轮装置包括滑轮座和安装在滑轮座上的两个滑轮10，两个滑10轮一并跨设于曲线轨道9上，并与曲线轨道9配合。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，所述支撑轮装置包括支撑轮座和安装在支撑轮座上的支撑轮11，支撑轮11置于承压滑道8上，并与承压滑道8配合。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，还包括缓冲板13，位于安装基准平面的两侧，缓冲板13的高度不小于平台的高度。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，还包括拉杆5，位于平台1的一端。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，还包括限位器12，所述限位器12的位于安装基准平面上，与平台1配合，用于限定平台1的位置。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，在平台1的下方设有4个承压滑道8。
所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，所述承压滑道8与曲线轨道9的曲率一致。
一种沿曲率轨道运行的定位方法，具有上述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，具体步骤如下：
1)拉动拉杆5，调整平台1位置，通过限位器12将平台固定在安装基准平面上。
2)启动举升机6，直至蒙皮与直线运动副完全贴合。
3)将蒙皮与外形卡板4贴合，蒙皮的上端通过蒙皮夹紧器夹紧7。
4)当需要在其他位置工作时，打开限位器12，推动平台1在其它所需位置固定。
本发明创造具有以下有益效果：
本发明创造一种沿曲率轨道运行的定位装置结构简单，易装配，占用空间小，实现了在飞机装配过程中，技术人员可以多自由度的进给运动及工艺装备在各个方向的运动功能，避免了层次复杂机构占用大量使用空间的缺点，增大了工人的操作空间。该定位装置结构紧凑，通过设置曲线轨道，使得大型飞机机身在装配过程中可以在不规则、特殊环境下的做非线性运动，极大满足飞机装配过程中的特殊要求。设置曲线轨道、承压滑道和限位器，通过固设与平台下方的滑轮装置与曲线轨道配合，支撑轮装置与承压轨道配合，通过限位器限定平台相对安装基准平面的位置，使得待安装零件运行在曲线轨道上，完成不同工位之间的滑动转换，充分满足现场安装要求，经实践，使用情况良好，不仅满足安装要求，还实现精确定位。
直线运动副在举升机的动力支撑下完成上部定位机构的垂直往返运动，再推动外形卡板在工作所需要的站位框上工作，完成上部定位。拉杆用于控制平台在曲线轨道上作曲线移动，该曲线轨道的曲率可以根据实际需要，同时考虑工人操作的舒适度和与周围环境的躲避情况，确定该曲线轨道的曲线形状，在设计该曲线轨道前，可以运用DMU运动仿真工具，加载各个约束参数对机构进行模拟仿真，检查干涉与碰撞情况，根据输出的点云数据及曲线修正完善运动轨迹，同时可模拟在不同站位条件下的安全距离的变化，确定限位器的合理位置，模拟重要机构的速度与加速度变化，可在速度攀升区域设计缓冲板，缓冲板用于防止工人过操作所引起的平台冲离曲线轨道的情况发生。
附图说明
图1为本发明创造一种沿曲率轨道运行的定位装置的整体结构示意图。
图2为本发明创造一种沿曲率轨道运行的定位装置倾斜一定角度的整体结构示意图。
图3为图1或图2所示本发明创造一种沿曲率轨道运行的定位装置中滑轮、支撑轮的放大示意图。
其中，1-平台，2-直线运动副Ⅰ，3-直线运动副Ⅱ，4-外形卡板，5-拉杆，6-举升机，7-蒙皮压紧器，8-承压滑道，9-曲线轨道，10-滑轮，11-支撑轮，12-限位器，13-缓冲板。
具体实施方式
如图1-3所示一种沿曲率轨道运行的定位装置，具有平台1，平台1的上方设有外形卡板4，平台1与外形卡板4之间设有直线运动副和举升机6，直线运动副包括直线运动副Ⅰ2和直线运动副Ⅱ3，分别位于举升机6的两侧。外形卡板4上设有数个蒙皮压紧器7，用于对飞机蒙皮压紧，平台1的下方固设有滑轮装置和支撑轮装置；安装基准平面上设有曲线轨道9和承压滑道8，曲线轨道9可以S型或W型任一曲率或变曲率的轨道。如图3所示滑轮装置包括滑轮座和安装在滑轮座上的两个滑轮10，两个滑轮10一并跨设于曲线轨道9上，并与曲线轨道9配合，如图1-2所示，具有2组滑轮装置，引导平台1在曲线轨道9上自由运行，可以保证飞机桶段装配在不同工位内均有敞开的工作空间。支撑轮装置包括支撑轮座和安装在支撑轮座上的支撑轮11，支撑轮11置于承压滑道8上，并与承压滑道8配合。括缓冲板13，位于安装基准平面的两侧，缓冲板13的高度不小于平台的高度，缓冲板13用于防止人工或机器过操作所引起的平台1冲离曲线轨道9的情况发生，缓冲板13可以设置在平台1的速度攀升区域内的安装基准面上。拉杆5，位于平台1的一端用于人工控制平台1沿曲线轨道9移动，如果平台1的重量较大，可以设计机械传力装置或电机控制拉杆带动平台1移动。限位器12的位于安装基准平面上，与平台1配合，用于限定平台1的位置，通过改变限位器12的位置可以限定平台在多处位置进行站位。安装基准平面上，在平台1的下方设有4个承压滑道8，用于承载平台1及其上部载荷，承压滑道8与曲线轨道9的曲率一致。
一种沿曲率轨道运行的定位方法，利用上述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，具体步骤如下：
1)拉动拉杆5，调整平台1位置，通过限位器12将平台固定在安装基准平面上。
2)启动举升机6，直至蒙皮与直线运动副完全贴合。
3)将蒙皮与外形卡板4贴合，蒙皮的上端通过蒙皮夹紧器夹紧7。
4)当需要在其他位置工作时，打开限位器12，推动平台1在其它所需位置固定。

Claims (10)

1.一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，具有平台(1)，平台(1)的上方设有外形卡板(4)，平台(1)与外形卡板(4)之间设有直线运动副和举升机(6)，外形卡板(4)上设有数个蒙皮压紧器(7)，平台(1)的下方固设有滑轮装置和支撑轮装置；安装基准平面上设有曲线轨道(9)和承压滑道(8)，滑轮装置置于曲线轨道(9)上，支撑轮装置置于承压滑道(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，所述直线运动副包括直线运动副Ⅰ(2)和直线运动副Ⅱ(3)，分别位于举升机(6)的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，所述滑轮装置包括滑轮座和安装在滑轮座上的两个滑轮(10)，两个滑(10)轮一并跨设于曲线轨道(9)上，并与曲线轨道(9)配合。
4.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，所述支撑轮装置包括支撑轮座和安装在支撑轮座上的支撑轮(11)，支撑轮(11)置于承压滑道(8)上，并与承压滑道(8)配合。
5.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，还包括缓冲板(13)，位于安装基准平面的两侧，缓冲板(13)的高度不小于平台的高度。
6.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，还包括拉杆(5)，位于平台(1)的一端。
7.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，还包括限位器(12)，所述限位器(12)的位于安装基准平面上，与平台(1)配合，用于限定平台(1)的位置。
8.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，在平台(1)的下方设有4个承压滑道(8)。
9.根据权利要求1所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，其特征在于，所述承压滑道(8)与曲线轨道(9)的曲率一致。
10.一种沿曲率轨道运行的定位方法，其特征在于，具有权利要求1-9所述的一种沿曲率轨道运行的定位装置，具体步骤如下：
1)拉动拉杆(5)，调整平台(1)位置，通过限位器(12)将平台固定在安装基准平面上。
2)启动举升机(6)，直至蒙皮与直线运动副完全贴合。
3)将蒙皮与外形卡板(4)贴合，蒙皮的上端通过蒙皮夹紧器夹紧(7)。
4)当需要在其他位置工作时，打开限位器(12)，推动平台(1)在其它所需位置固定。
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