CN115555842A - 一种可自动调姿的装置及其连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动调姿的装置及其连接结构，包括高度调整平台，以及位于高度调整平台底部的角度调整平台，和安装在角度调整平台下方的支撑底座；所述高度调整平台与角度调整平台的连接处设置有高度调节结构，且角度调整平台与支撑底座的连接处设置有角度调节机构；所述高度调整平台的顶部安装有装配件放置板，且高度调整平台与装配件放置板的连接处安装有推进结构，所述装配件放置板的内部一侧设置有微调机构。该可自动调姿的装置及其连接结构通过激光跟踪仪可以实时测量装配体的姿态，并通过控制中枢来控制装置中的各种伺服机构调整飞机平尾装配时的姿态，从而提高装配精度和装配效率。

Description

一种可自动调姿的装置及其连接结构

技术领域

本发明涉及飞机装配技术领域，具体为一种可自动调姿的装置及其连接结构。

背景技术

飞机装配是飞机制造的重要环节，保证零件与零件、零件与工装、工装与工装之间的协调，进而保证装配准确度的飞机制造协调方式是飞机制造的重要特点。通过一系列的专用工艺装备，对有协调要求的形状和尺寸按模拟量进行传递，逐步传递到零件和部件上。在传递过程中存在一定数量的公共环节，公共环节越多，非公共环节越少，协调准确度就越高。

现有的飞机平尾装配到机身时人工不易调整姿态，并且人工调整精度不高，为此，我们提出一种可自动调姿的装置及其连接结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动调姿的装置及其连接结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自动调姿的装置，包括：

高度调整平台，以及位于高度调整平台底部的角度调整平台，和安装在角度调整平台下方的支撑底座；

所述高度调整平台与角度调整平台的连接处设置有高度调节结构，且角度调整平台与支撑底座的连接处设置有角度调节机构；

所述高度调整平台的顶部安装有装配件放置板，且高度调整平台与装配件放置板的连接处安装有推进结构，所述装配件放置板的内部一侧设置有微调机构；

所述微调机构包括姿势微调电动推杆，且姿势微调电动推杆的表面套设有缓冲弹簧，所述姿势微调电动推杆的内侧安装有固定螺杆，且固定螺杆的末端连接有微调底板，所述装配件放置板的右侧固定有红外发射器，且装配件放置板与微调底板之间安装有升降弹簧。

优选的，所述装配件放置板的后端连接有伸缩板，且伸缩板与装配件放置板的连接处安装有伸缩气缸。

优选的，所述推进结构包括推进丝杆，且推进丝杆的输入端安装有装配件推进伺服电机，所述微调底板的前后两端均固定有限位滑动块，且限位滑动块与高度调整平台的连接处开设有限位滑动槽。

优选的，所述高度调节结构包括升降连杆，且升降连杆的顶底两部均安装有移动块，其中一组所述移动块的内部穿设有升降调节丝杆，且升降调节丝杆的输入端安装有升降调节伺服电机，所述升降调节丝杆的前后两端均设置有导向轴。

优选的，所述高度调节结构还包括安装在移动块一侧的限位弹性杆，所述限位弹性杆与移动块的连接处安装有连接件，两组所述限位弹性杆之间安装有限位气缸，两组所述限位弹性杆通过限位气缸构成伸缩结构，且限位弹性杆具有一定弹性形变能力。

优选的，所述角度调节机构包括开设在角度调整平台和支撑底座连接处的限位槽，且限位槽的内部安装有旋转球，所述支撑底座的内部安装有角度调节伺服电机。

优选的，所述角度调整平台通过限位槽、旋转球、角度调节伺服电机在支撑底座上实现转动，且旋转球在限位槽内实现滚动，并且限位槽为圆环形结构。

优选的，所述装配件放置板通过升降弹簧与微调底板弹性连接，且升降弹簧沿微调底板的顶部等距均匀分布，并且固定螺杆贯穿于装配件放置板和微调底板的内部，同时装配件放置板通过姿势微调电动推杆、缓冲弹簧与微调底板构成升降结构。

优选的，所述伸缩板与装配件放置板套接，且伸缩板通过伸缩气缸与装配件放置板构成伸缩结构。

优选的，一种可自动调姿的连接结构，包括安装在高度调整平台前端的自动调姿机构；

所述自动调姿机构包括激光跟踪仪和控制中枢，且激光跟踪仪与控制中枢电性连接，所述控制中枢的输出端连接有气缸和伺服电机。

上述描述可以看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。

同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

本发明通过激光跟踪仪可以实时测量装配体的姿态，并通过控制中枢来控制装置中的各种伺服机构调整飞机平尾装配时的姿态，从而提高装配精度和装配效率；

本发明通过设置的微调机构通过姿势微调电动推杆能够推动装配件放置板上下移动，当装配件放置板四角的姿势微调电动推杆高度不同时，则会对装配件放置板的倾斜角度进行快速调整，并配合装配件放置板上安装的红外发射器发出红外光束，在安装点位置配套使用红外接收器，对红外发射器发出的红外光束进行接收，从而可判断装配件放置板的姿态角度是否与安装件的角度一致，辅助进行飞机装配，当姿态调整完毕后，为了避免姿势微调电动推杆脱位或发生故障引起角度变化，在姿势微调电动推杆的一侧设置固定螺杆，通过固定螺杆的旋紧距离对装配件放置板和微调底板的距离进行锁紧；

本发明设置的高度调节结构通过升降调节伺服电机带动升降调节丝杆转动，即可使两组移动块做对向运动，通过调整升降连杆的夹角来推动高度调整平台向上移动，可快速调整装配体的高度，使高度调整平台的高度与安装件的高度相互吻合，并且为了使整个装置安全性能更高，在移动块的一侧设置限位弹性杆，当移动块逐渐向内移动时，限位弹性杆的弧度逐渐减小，同时限位气缸配合进行拉伸，对两组限位弹性杆起到限位作用；

本发明设置的角度调节机构是通过角度调节伺服电机驱动整个角度调整平台在支撑底座上进行转动，并且为了提高角度调整平台的稳定性，在角度调整平台的底部设置限位槽，限位槽内设置旋转球，降低角度调整平台与支撑底座摩擦力的同时，提高了角度调整平台的稳定性，即可更好的对装配体进行方向调整。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明装配件放置板的内部结构示意图；

图4为本发明姿势微调电动推杆的内部结构示意图；

图5为本发明角度调整平台的内部结构示意图；

图6为本发明工作流程示意图。

图中：1、高度调整平台；2、角度调整平台；3、支撑底座；4、升降连杆；5、移动块；6、升降调节伺服电机；7、限位弹性杆；8、升降调节丝杆；9、角度调节伺服电机；10、旋转球；11、限位槽；12、推进丝杆；13、姿势微调电动推杆；14、固定螺杆；15、限位滑动块；16、装配件放置板；17、升降弹簧；18、限位滑动槽；19、装配件推进伺服电机；20、连接件；21、伸缩板；22、伸缩气缸；23、红外发射器；24、微调底板；25、导向轴；26、限位气缸；27、缓冲弹簧。

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。

实施案例一

如附图1、图3和图4所示，本发明提供一种技术方案：一种可自动调姿的装置及其连接结构，包括高度调整平台1，以及位于高度调整平台1底部的角度调整平台2，和安装在角度调整平台2下方的支撑底座3；

高度调整平台1与角度调整平台2的连接处设置有高度调节结构，且角度调整平台2与支撑底座3的连接处设置有角度调节机构；

高度调整平台1的顶部安装有装配件放置板16，且高度调整平台1与装配件放置板16的连接处安装有推进结构，装配件放置板16的内部一侧设置有微调机构；

微调机构包括姿势微调电动推杆13，且姿势微调电动推杆13的表面套设有缓冲弹簧27，姿势微调电动推杆13的内侧安装有固定螺杆14，且固定螺杆14的末端连接有微调底板24，装配件放置板16的右侧固定有红外发射器23，且装配件放置板16与微调底板24之间安装有升降弹簧17，装配件放置板16的后端连接有伸缩板21，且伸缩板21与装配件放置板16的连接处安装有伸缩气缸22，装配件放置板16通过升降弹簧17与微调底板24弹性连接，且升降弹簧17沿微调底板24的顶部等距均匀分布，并且固定螺杆14贯穿于装配件放置板16和微调底板24的内部，同时装配件放置板16通过姿势微调电动推杆13、缓冲弹簧27与微调底板24构成升降结构，姿势微调电动推杆13推动装配件放置板16上下移动，通过改变装配件放置板16四角的姿势微调电动推杆13高度，对装配件放置板16的倾斜角度进行快速调整，同时开启红外发射器23沿装配件放置板16方向发出红外光束，安装点位置配套使用红外接收器接收到红外光束后，证明姿态调整完毕，此时拧动固定螺杆14对装配件放置板16和微调底板24的距离进行锁紧，即可对飞机平尾装配姿态进行调整，伸缩板21与装配件放置板16套接，且伸缩板21通过伸缩气缸22与装配件放置板16构成伸缩结构，能够根据飞机平尾的尺寸进行调节，使红外发射器23的位置与安装点位置相匹配。

实施例二

下面结合具体的工作方式对实施例一中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

如图1和图2所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，推进结构包括推进丝杆12，且推进丝杆12的输入端安装有装配件推进伺服电机19，微调底板24的前后两端均固定有限位滑动块15，且限位滑动块15与高度调整平台1的连接处开设有限位滑动槽18，可带动整个装配件放置板16向右推进，角度调节机构包括开设在角度调整平台2和支撑底座3连接处的限位槽11，且限位槽11的内部安装有旋转球10，支撑底座3的内部安装有角度调节伺服电机9，角度调整平台2通过限位槽11、旋转球10、角度调节伺服电机9在支撑底座3上实现转动，且旋转球10在限位槽11内实现滚动，并且限位槽11为圆环形结构，角度调节伺服电机9驱动整个角度调整平台2在支撑底座3上进行转动，此时旋转球10在限位槽11内滚动，降低角度调整平台2与支撑底座3摩擦力，对飞机平尾的方向进行快速调整。

如图1和图5所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，高度调节结构包括升降连杆4，且升降连杆4的顶底两部均安装有移动块5，其中一组移动块5的内部穿设有升降调节丝杆8，且升降调节丝杆8的输入端安装有升降调节伺服电机6，升降调节丝杆8的前后两端均设置有导向轴25，高度调节结构还包括安装在移动块5一侧的限位弹性杆7，限位弹性杆7与移动块5的连接处安装有连接件20，两组限位弹性杆7之间安装有限位气缸26，两组限位弹性杆7通过限位气缸26构成伸缩结构，且限位弹性杆7具有一定弹性形变能力，升降调节伺服电机6带动升降调节丝杆8转动，使两组移动块5做对向运动，通过调整升降连杆4的夹角来推动高度调整平台1向上移动，可快速调整装配体的高度，使高度调整平台1的高度与安装件的高度相互吻合，同时限位弹性杆7的弧度逐渐减小，控制限位气缸26进行拉伸，对限位弹性杆7起到限位作用。

如图6所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，一种可自动调姿的连接结构，包括安装在高度调整平台1前端的自动调姿机构；

自动调姿机构包括激光跟踪仪和控制中枢，且激光跟踪仪与控制中枢电性连接，控制中枢的输出端连接有气缸和伺服电机，此时通过激光跟踪仪对飞机平尾的姿态进行实时测量，并通过控制中枢来控制装置中的各种伺服机构调整飞机平尾装配时的姿态。

综合上述可知：

本发明针对技术问题：现有的飞机平尾装配到机身时人工不易调整姿态，并且人工调整精度不高的问题；采用上述各实施例的技术方案。同时，上述技术方案的实现过程是：

将飞机平尾放置在装配件放置板16上，并利用夹具等对飞机平尾进行固定，此时通过激光跟踪仪对飞机平尾的姿态进行实时测量，并通过控制中枢来控制装置中的各种伺服机构调整飞机平尾装配时的姿态，调整时，控制中枢控制启动升降调节伺服电机6带动升降调节丝杆8转动，使两组移动块5做对向运动，通过调整升降连杆4的夹角来推动高度调整平台1向上移动，可快速调整装配体的高度，使高度调整平台1的高度与安装件的高度相互吻合，同时限位弹性杆7的弧度逐渐减小，控制限位气缸26进行拉伸，对限位弹性杆7起到限位作用；高度调节完毕后，可通过启动角度调节伺服电机9驱动整个角度调整平台2在支撑底座3上进行转动，此时旋转球10在限位槽11内滚动，降低角度调整平台2与支撑底座3摩擦力，对飞机平尾的方向进行快速调整，控制中枢控制启动姿势微调电动推杆13，姿势微调电动推杆13推动装配件放置板16上下移动，通过改变装配件放置板16四角的姿势微调电动推杆13高度，对装配件放置板16的倾斜角度进行快速调整，同时开启红外发射器23沿装配件放置板16方向发出红外光束，安装点位置配套使用红外接收器接收到红外光束后，证明姿态调整完毕，此时拧动固定螺杆14对装配件放置板16和微调底板24的距离进行锁紧，即可对飞机平尾装配姿态进行调整；

通过上述设置，本申请必然能解决上述技术问题，同时，实现以下技术效果：

本发明通过激光跟踪仪可以实时测量装配体的姿态，并通过控制中枢来控制装置中的各种伺服机构调整飞机平尾装配时的姿态，从而提高装配精度和装配效率；

本发明通过设置的微调机构通过姿势微调电动推杆13能够推动装配件放置板16上下移动，当装配件放置板16四角的姿势微调电动推杆13高度不同时，则会对装配件放置板16的倾斜角度进行快速调整，并配合装配件放置板16上安装的红外发射器23发出红外光束，在安装点位置配套使用红外接收器，对红外发射器23发出的红外光束进行接收，从而可判断装配件放置板16的姿态角度是否与安装件的角度一致，辅助进行飞机装配，当姿态调整完毕后，为了避免姿势微调电动推杆13脱位或发生故障引起角度变化，在姿势微调电动推杆13的一侧设置固定螺杆14，通过固定螺杆14的旋紧距离对装配件放置板16和微调底板24的距离进行锁紧；

本发明设置的高度调节结构通过升降调节伺服电机6带动升降调节丝杆8转动，即可使两组移动块5做对向运动，通过调整升降连杆4的夹角来推动高度调整平台1向上移动，可快速调整装配体的高度，使高度调整平台1的高度与安装件的高度相互吻合，并且为了使整个装置安全性能更高，在移动块5的一侧设置限位弹性杆7，当移动块5逐渐向内移动时，限位弹性杆7的弧度逐渐减小，同时限位气缸26配合进行拉伸，对两组限位弹性杆7起到限位作用；

本发明设置的角度调节机构是通过角度调节伺服电机9驱动整个角度调整平台2在支撑底座3上进行转动，并且为了提高角度调整平台2的稳定性，在角度调整平台2的底部设置限位槽11，限位槽11内设置旋转球10，降低角度调整平台2与支撑底座3摩擦力的同时，提高了角度调整平台2的稳定性，即可更好的对装配体进行方向调整。

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 (10)

1.一种可自动调姿的装置，其特征在于，包括高度调整平台(1)，以及位于高度调整平台(1)底部的角度调整平台(2)，和安装在角度调整平台(2)下方的支撑底座(3)；

所述高度调整平台(1)与角度调整平台(2)的连接处设置有高度调节结构，且角度调整平台(2)与支撑底座(3)的连接处设置有角度调节机构；

所述高度调整平台(1)的顶部安装有装配件放置板(16)，且高度调整平台(1)与装配件放置板(16)的连接处安装有推进结构，所述装配件放置板(16)的内部一侧设置有微调机构；

所述微调机构包括姿势微调电动推杆(13)，且姿势微调电动推杆(13)的表面套设有缓冲弹簧(27)，所述姿势微调电动推杆(13)的内侧安装有固定螺杆(14)，且固定螺杆(14)的末端连接有微调底板(24)，所述装配件放置板(16)的右侧固定有红外发射器(23)，且装配件放置板(16)与微调底板(24)之间安装有升降弹簧(17)。

2.根据权利要求1所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述装配件放置板(16)的后端连接有伸缩板(21)，且伸缩板(21)与装配件放置板(16)的连接处安装有伸缩气缸(22)。

3.根据权利要求1所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述推进结构包括推进丝杆(12)，且推进丝杆(12)的输入端安装有装配件推进伺服电机(19)，所述微调底板(24)的前后两端均固定有限位滑动块(15)，且限位滑动块(15)与高度调整平台(1)的连接处开设有限位滑动槽(18)。

4.根据权利要求1所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述高度调节结构包括升降连杆(4)，且升降连杆(4)的顶底两部均安装有移动块(5)，其中一组所述移动块(5)的内部穿设有升降调节丝杆(8)，且升降调节丝杆(8)的输入端安装有升降调节伺服电机(6)，所述升降调节丝杆(8)的前后两端均设置有导向轴(25)。

5.根据权利要求4所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述高度调节结构还包括安装在移动块(5)一侧的限位弹性杆(7)，所述限位弹性杆(7)与移动块(5)的连接处安装有连接件(20)，两组所述限位弹性杆(7)之间安装有限位气缸(26)，两组所述限位弹性杆(7)通过限位气缸(26)构成伸缩结构，且限位弹性杆(7)具有一定弹性形变能力。

6.根据权利要求1所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述角度调节机构包括开设在角度调整平台(2)和支撑底座(3)连接处的限位槽(11)，且限位槽(11)的内部安装有旋转球(10)，所述支撑底座(3)的内部安装有角度调节伺服电机(9)。

7.根据权利要求6所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述角度调整平台(2)通过限位槽(11)、旋转球(10)、角度调节伺服电机(9)在支撑底座(3)上实现转动，且旋转球(10)在限位槽(11)内实现滚动，并且限位槽(11)为圆环形结构。

8.根据权利要求1所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述装配件放置板(16)通过升降弹簧(17)与微调底板(24)弹性连接，且升降弹簧(17)沿微调底板(24)的顶部等距均匀分布，并且固定螺杆(14)贯穿于装配件放置板(16)和微调底板(24)的内部，同时装配件放置板(16)通过姿势微调电动推杆(13)、缓冲弹簧(27)与微调底板(24)构成升降结构。

9.根据权利要求2所述的一种可自动调姿的装置，其特征在于，所述伸缩板(21)与装配件放置板(16)套接，且伸缩板(21)通过伸缩气缸(22)与装配件放置板(16)构成伸缩结构。

10.一种可自动调姿的连接结构，其特征在于，包括安装在高度调整平台(1)前端的自动调姿机构；

所述自动调姿机构包括激光跟踪仪和控制中枢，且激光跟踪仪与控制中枢电性连接，所述控制中枢的输出端连接有气缸和伺服电机。

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