CN106742040A - 一种发动机自动化对合平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机自动化对合平台，包括车体，车体一层平台底部的四角均设置有行走机构，车体二层平台下方的四角均设置有调姿机构，车体二层平台上设置有横向丝杆调节机构，车体三层平台上设置有纵向丝杆调节机构，纵向丝杆调节机构与横向丝杆调节机构相互垂直，行走机构包括麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮的轴心处固定连接有转轴，且转轴的表面套接有轴承座，轴承座上设置的第一法兰与车体一层平台底部设置的第二法兰固定连接。该发动机自动化对合平台，采用第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、螺旋升降机、滚珠丝杠以及视频处理等技术，实现发动机快速、精准安装和安全拆卸的要求，节省了大量的劳动力，满足战时需要。

Description

一种发动机自动化对合平台

技术领域

本发明涉及发动机自动化安装技术领域，具体为一种发动机自动化对合平台。

背景技术

歼20飞机发动机自动化安装和拆卸目前还是技术空白，发动机的转运、安装和拆卸的全过程完全靠手动操作、多人协作完成，精度控制完全依赖人工经验，装配时间长，拆卸发动机时，无法准确判断发动机推力销轴是否完全卸载，完全依赖经验操作，拆卸时间长，还容易损坏卡抱箍固定螺栓，无法满足战时快速、精准安装和安全拆卸的需要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发动机自动化对合平台，解决了现有的全手动安装设备的现状，即安装时无法实现车体快速和准确定位，无法快速和精准调节发动机的位置，使其中心和机舱中心重合，无法实时监测发动机与周围结构的间隙大小，完全靠多人协作，依赖经验判断发动机中心是否和机舱中心重合，拆卸时无法准确判断推力销轴是否完全卸载的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机自动化对合平台，包括车体，所述车体一层平台底部的四角均设置有行走机构，所述车体二层平台下方的四角均设置有调姿机构，所述车体二层平台上设置有横向丝杆调节机构，所述车体三层平台上设置有纵向丝杆调节机构，所述纵向丝杆调节机构与横向丝杆调节机构相互垂直，所述行走机构包括麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮的轴心处固定连接有转轴，且转轴的表面套接有轴承座，所述轴承座上设置的第一法兰与车体一层平台底部设置的第二法兰固定连接，且转轴远离行走机构的一端通过减速机与第一伺服电机的输出轴固定连接，所述第一伺服电机的表面固定连接在车体下表面，所述调姿机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴连接有螺旋升降机，所述螺旋升降机的顶端设置有称重传感器，所述称重传感器上设置有球形接头，且球形接头上设置的第三法兰与车体的二层平台固定连接，所述螺旋升降机的底部与车体的一层平台固定连接，所述纵向丝杆调节机构包括第三伺服电机，所述第三伺服电机的一侧设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的表面套接有两个固定支撑，且两个固定支撑固定连接在车体的三层平台上，所述车体前侧设置有机舱，所述机舱的卡抱箍销轴孔内安装有卡抱箍工装一，所述机舱两侧的卡抱孔内均安装有卡抱箍工装二。

优选的，所述卡抱箍工装一包括卡抱长轴，且卡抱长轴的两侧均设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器的一侧设置有光源，且两个激光测距传感器的外侧均设置有卡抱定位装置，所述卡抱长轴的中部设置有第一高精度相机。

优选的，所述卡抱箍工装二包括卡抱短轴，且卡抱短轴的中心孔内设置有第二高精度相机，所述第二高精度相机的一侧设置有光源，且卡抱短轴上设置有第二卡抱定位装置。

优选的，所述第一定位装置和第二定位装置的形状相同，所述纵向丝杆调节机构和横向丝杆调节机构的内部结构相同。

(三)有益效果

本发明提供了一种发动机自动化对合平台，具备以下有益效果：

(1)、该发动机自动化对合平台，利用行走机构技术，采用第一伺服电机控制，实现车体在地面360度无死角全向运动，实现车体的精确定位(包括直行、横行、斜行和自转，最小微调量：1mm)，利用螺旋升降机和滚珠丝杠，采用第二伺服电机控制，对发动机的姿态作出实时调整(高度、前后、左右、俯仰、横滚和水平旋转，最小微调量：0.2mm)，利用第一高精度相机和第二高精度相机视频监测技术，实时和精准监测发动机与周围结构的间隙，对图像数据实时分析，实时调整发动机的姿态，保证发动机的快速和精确安装，拆卸时，通过对称重传感器和激光测距传感器的检测数据分析，准确判断发动机推力销轴是否完全卸载，实现歼20飞机发动机的快速和安全拆卸，且节省了大量的劳动力，满足战时需要。

(2)、该发动机自动化对合平台，结构紧凑，设计合理，实用性强。

附图说明

图1为本发明正视的结构示意图；

图2为本发明A-A侧视的结构剖面示意图；

图3为本发明俯视的结构示意图；

图4为本发明调姿机构正视的结构示意图；

图5为本发明行走机构正视的结构示意图；

图6为本发明卡抱箍工装一正视的结构示意图；

图7为本发明卡抱箍工装二正视的结构示意图；

图8为本发明纵向丝杆调节机构正视的结构示意图。

图中：1车体、2第二定位装置、3行走机构、4第一伺服电机、5纵向丝杆调节机构、51第三伺服电机、52滚珠丝杠、6横向丝杆调节机构、7机舱、8调姿机构、81第二伺服电机、82螺旋升降机、83称重传感器、9第二高精度相机、10减速机、11轴承座、12卡抱箍工装一、13激光测距传感器、14机舱卡抱箍、15第一定位装置、16第一高精度相机、17卡抱箍工装二、18麦克纳姆轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本发明提供一种技术方案：一种发动机自动化对合平台，包括车体1，车体1一层平台底部的四角均设置有行走机构3，通过设置行走机构3，可以在无车轮转向装置的情况下实现车体1的直行、横行、斜行以及自转等全方位移动，采用第一伺服电机4控制，实现车体快速和精确定位，车体1二层平台下方的四角均设置有调姿机构8，通过设置调姿机构8，使调姿机构8分布在车体1的四个角，采用第二伺服电机81控制，对发动机进行高度、俯仰和横滚调姿，车体1二层平台上设置有横向丝杆调节机构6，车体1三层平台上设置有纵向丝杆调节机构5，纵向丝杆调节机构5与横向丝杆调节机构6相互垂直，通过设置纵向丝杆调节机构5和横向丝杆调节机构6，采用第三伺服电机51控制，对发动机进行前后和左右调姿，行走机构3包括麦克纳姆轮18，麦克纳姆轮18的轴心处固定连接有转轴，且转轴的表面套接有轴承座11，轴承座11的表面固定连接在车体1上，且转轴远离行走机构3的一端通过减速机10与第一伺服电机4的输出轴固定连接，第一伺服电机4的表面固定连接在车体1下表面，调姿机构8包括第二伺服电机81，第二伺服电机81的输出轴连接有螺旋升降机82，螺旋升降机82的顶端设置有称重传感器83，称重传感器83上设置有球形接头，且球形接头上设置的第三法兰与车体1的二层平台固定连接，螺旋升降机82的底部与车体1的一层平台固定连接，通过设置称重传感器83，利用称重传感器83精确测量推力销轴是否完全卸载，保证发动机快速和安全拆卸，螺旋升降机82设置在车体1上，纵向丝杆调节机构5包括第三伺服电机51，第三伺服电机51的一侧设置有滚珠丝杠52，滚珠丝杠52的表面套接有两个固定支撑，且两个固定支撑固定连接在车体1的三层平台上，车体1前侧设置有机舱7，机舱7的卡抱箍销轴孔内安装有卡抱箍工装一12，卡抱箍工装一12只有一套，一端设置第一定位装置15，其端面与机舱7一侧的机舱卡抱箍14贴合，实现卡抱箍工装一12的轴向定位，第一定位装置15的两侧翼与机舱7靠山贴合，可以有效防止卡抱箍工装一12旋转，卡抱箍工装一12包括卡抱长轴14，且卡抱长轴14的两侧均设置有激光测距传感器13，激光测距传感器13的一侧设置有光源，且两个激光测距传感器13的外侧均设置有卡抱定位装置15，卡抱长轴14的中部设置有第一高精度相机16，通过设置激光测距传感器13，使卡抱箍工装一12两侧各设置一个激光测距传感器13，两个激光分别照在发动机前端两个反光板上，精确测量反光板与机舱7的距离，通过数据分析，快速调整车身，保证发动机与机舱7轴心平行，通过设置第一高精度相机16，实时监测发动机与其周围结构和附件的间隙，通过对图像数据分析，实时调整发动机的姿态，包括高度、前后、左右、俯仰、横滚和水平旋转，使发动机中心和机舱7中心重合，然后向前推进发动机，机舱7两侧的卡抱孔内均安装有卡抱箍工装二17，卡抱箍工装二17有两套，分别安装在机舱7两侧的卡抱孔内，两套卡抱箍工装二17同轴，每个卡抱箍工装二17中心孔设置一个第二高精度相机9，当发动机的销孔接近机舱卡抱箍14销孔时，第二高精度相机9可以实时监测发动机销孔与机舱卡抱箍14销孔的相对位置，通过图像数据分析，自动调节和手动调节相结合，可无极微调，最小微调量满足卡抱孔Φ60H8与推力销轴Φ60f7配合精度，直到两销轴孔完全同心时，拆卸卡抱箍工装二17，装上发动机的销轴，完成发动机的安装，卡抱箍工装二17包括卡抱短轴，且卡抱短轴的中心孔内设置有第二高精度相机9，第二高精度相机9的一侧设置有光源，且卡抱短轴上设置有第二卡抱定位装置2，通过设置第一高精度相机16和第二高精度相机9，利用视频监测技术，实时监测发动机与周围结构和附件的间隙，对图像数据实时分析，实时调整发动机姿态，使发动机中心和机舱7中心重合，满足卡抱孔Φ60H8与推力销轴Φ60f7配合精度，实现发动机的快速和精确安装，第二定位装置2端面与机舱7一侧的卡抱箍端面贴合，实现卡抱箍工装二17的轴向定位，第二定位装置2的两侧翼与机舱7靠山贴合，可以有效防止卡抱箍工装二17旋转，第一定位装置15和第二定位装置2的形状相同，纵向丝杆调节机构5和横向丝杆调节机构6的内部结构相同，卡抱箍工装一12和卡抱箍工装二17相互独立，卡抱箍工装一12用于车体1快速精确定位、发动机的调姿以及快速就位，卡抱箍工装二17用于发动机销孔与机舱卡抱箍17孔准确对中，采用卡抱箍工装一12和卡抱箍工装二17，一方面可避免第一高精度相机16和激光测距传感器13的繁琐拆卸和安装，可提高安装效率，另一方面保证数据的一致性，每次安装发动机时，发动机快速就位、销孔对中采用两个独立的工装，因此激光测距传感器和第一高精度相机16的位置都是唯一的，可保证图像数据的可靠性。

综上可得，该发动机自动化对合平台，利用行走机构3技术，采用第一伺服电机4控制，实现车体1在地面360度无死角全向运动，实现车体1的精确定位(包括直行、横行、斜行和自转，最小微调量：1mm)，利用螺旋升降机82和滚珠丝杠，采用第二伺服电机81控制，对发动机的姿态作出实时调整(高度、前后、左右、俯仰、横滚和水平旋转，最小微调量：0.2mm)，利用第一高精度相机16和第二高精度相机9视频测技术，实时和精准监测发动机与周围结构的间隙，对图像数据实时分析，实时调整发动机的姿态，保证发动机的快速和精确安装，拆卸时，通过对称重传感器83和激光测距传感器13的检测数据分析，准确判断发动机推力销轴是否完全卸载，实现歼20飞机发动机的快速和安全拆卸，且节省了大量的劳动力，满足战时需要。

同时，该发动机自动化对合平台，结构紧凑，设计合理，实用性强。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种发动机自动化对合平台，包括车体(1)，其特征在于：所述车体(1)一层平台底部的四角均设置有行走机构(3)，所述车体(1)二层平台下方的四角均设置有调姿机构(8)，所述车体(1)二层平台上设置有横向丝杆调节机构(6)，所述车体(1)三层平台上设置有纵向丝杆调节机构(5)，所述纵向丝杆调节机构(5)与横向丝杆调节机构(6)相互垂直，所述行走机构(3)包括麦克纳姆轮(18)，所述麦克纳姆轮(18)的轴心处固定连接有转轴，且转轴的表面套接有轴承座(11)，所述轴承座(11)上设置的第一法兰与车体(1)一层平台底部设置的第二法兰固定连接，且转轴远离行走机构(3)的一端通过减速机(10)与第一伺服电机(4)的输出轴固定连接，所述第一伺服电机(4)的表面固定连接在车体(1)下表面，所述调姿机构(8)包括第二伺服电机(81)，所述第二伺服电机(81)的输出轴连接有螺旋升降机(82)，所述螺旋升降机(82)的顶端设置有称重传感器(83)，所述称重传感器(83)上设置有球形接头，且球形接头上设置的第三法兰与车体(1)的二层平台固定连接，所述螺旋升降机(82)的底部与车体(1)的一层平台固定连接，所述纵向丝杆调节机构(5)包括第三伺服电机(51)，所述第三伺服电机(51)的一侧设置有滚珠丝杠(52)，所述滚珠丝杠(52)的表面套接有两个固定支撑，且两个固定支撑固定连接在车体(1)的三层平台上，所述车体(1)前侧设置有机舱(7)，所述机舱(7)的卡抱箍销轴孔内安装有卡抱箍工装一(12)，所述机舱(7)两侧的卡抱孔内均安装有卡抱箍工装二(17)。

2.根据权利要求1所述的一种发动机自动化对合平台，其特征在于：所述卡抱箍工装一(12)包括卡抱长轴(14)，且卡抱长轴(14)的两侧均设置有激光测距传感器(13)，所述激光测距传感器(13)的一侧设置有光源，且两个激光测距传感器(13)的外侧均设置有卡抱定位装置(15)，所述卡抱长轴(14)的中部设置有第一高精度相机(16)。

3.根据权利要求1所述的一种发动机自动化对合平台，其特征在于：所述卡抱箍工装二(17)包括卡抱短轴，且卡抱短轴的中心孔内设置有第二高精度相机(9)，所述第二高精度相机(9)的一侧设置有光源，且卡抱短轴上设置有第二卡抱定位装置(2)。

4.根据权利要求2所述的一种发动机自动化对合平台，其特征在于：所述第一定位装置(15)和第二定位装置(2)的形状相同，所述纵向丝杆调节机构(5)和横向丝杆调节机构(6)的内部结构相同。