CN105539876A - 飞机装配用调姿球头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机装配用调姿球头装置，属于飞机制造装备领域。目前采用专门型架或者采用人工操作千斤顶方式对机身调姿存在误差大、连接部位应力大的缺点。本发明包括球窝座和用于连接支撑机身的安装座，安装座上部为连接法兰，下部通过连接杆固定连接一球头，球窝座座体中心设置安装座安装腔，该安装腔下部为与所述的球头对应的球窝，安装座安置于该球窝座内；球窝座侧部沿周向均匀设置有3个夹紧装置，球窝座的底部设置有入位检测开关。本发明结合三坐标数控定位器，有效克服了人工调姿存在的精度误差，提高飞机装配的自动化和智能化，更好的使机身6个方位自由调姿。
Description
技术领域
本发明属于飞机制造装备领域，尤其与一种飞机装配用调姿球头装置有关。
背景技术
在飞机装配中，为了保证飞机机身对接的互换性和协调性，机身部件装配完成后需要进行精加工操作以消除累积误差。机身精加工前的位姿调整应满足翼身配合准确度和机身相对位置准确度要求，即翼身交点孔满足可加工性评价，同时使机身测量点高差符合技术要求。
在传统的飞机装配定位中，往往通过外形卡板和销轴将飞机及部件固定于专门型架上，或是采用多台千斤顶将飞机部件顶起，通过调节千斤顶达到飞机部件定位的目的。由于制造误差、装配误差以及温度等因素的影响，采用型架定位的方法难以避免采用较野蛮的装配手段使飞机及部件强制入位，装配应力不可避免，而且设备工装几乎无法重复利用。利用千斤顶定位，需要现场工作人员根据个人操作经验调节千斤顶，对现场工作人员的技术要求较高，而且又因为手工操作无法确保多个千斤顶的协同运动，装配应力无法避免。
发明内容
本发明的目的就是要克服目前通过专门型架或人工操作千斤顶调整机身姿态的方式存在装备使用率低、调姿误差大和操作不便等缺陷，提供一种能重复使用，且能配合三坐标数控定位器使机身在空间的6个角度自由调姿的调姿定位器球头机构。
为此，本发明采用以下技术方案：飞机装配用调姿球头装置，其特征是：所述的球头装置包括球窝座和用于连接支撑飞机部件托架的安装座，所述的安装座上部为连接法兰，下部通过连接杆固定连接一球头，所述的球窝座座体中心设置安装座安装腔，该安装腔下部为与所述的球头对应的球窝，所述安装座的球头容置于所述球窝座内，可以自由转动；所述的球窝座侧部沿周向设置有至少2个夹紧装置，球窝壁上设置与夹紧装置对应的通孔，夹紧装置包括设置于所述通孔中并能伸入球窝的夹紧块和驱动夹紧块伸缩移动的夹紧驱动机构，当安装在安装座上的托架调姿完成后可对安装座夹紧固定，防止再次转动移位；所述的球窝座的底部设置有伸入球窝的入位检测开关，该入位检测开关用于检测球头是否入位合格。
本发明使用时，首先将该球头机构固定在具有沿直角三坐标系X、Y、Z三个方向平移自由度的三坐标数控调姿定位器顶部，然后将连接有飞机部件托架的安装座的球头置入球窝座内，入位检测开关检测球头入位合格后，便可对机身进行6个方位的姿态调整，当机身姿态调整完毕后，启动夹紧装置，将安装座夹紧固定，整个调姿工作完毕。
作为对上述方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下特征：
所述的夹紧装置数量为3个，且在球窝座侧部沿周向均匀分布。
所述的夹紧驱动机构为气缸，所述夹紧块连接于气缸的活塞杆，该夹紧块与球头接触的端面为弧面，当对安装座夹紧固定时，该夹紧块能充分贴合球头，将球头牢牢夹紧固定。
所述的球窝座底部设置有贯通球窝的检测通孔，所述入位检测开关包括法兰套筒、感应器、测头和弹簧，法兰套筒穿装于所述的检测通孔并通过螺钉安装固定，法兰套筒中空内腔两端都固定安装有设有通孔的端盖，测头设置有轴向限位端面，测头通过该轴向限位端面限制置于法兰套筒中空内腔中，并通过置于法兰套筒中空内腔中的所述弹簧支撑位于中空内腔顶部，测头头部穿过球窝一侧的所述端盖的通孔并伸入球窝中，所述感应器头部穿入法兰套筒的中空内腔并与测头间隔设置，在球头入位时压靠测头头部，通过使测头下移接近感应器实现感应反馈，避免球头直接挤压感应器而损坏感应器。
本发明可以达到以下有益效果：通过夹紧装置控制下的球头和球窝配合，实现连接支撑飞机部件托架的安装座能多角度自由转动，并与三坐标数控调姿定位器一起使用，能实现依靠计算机协同控制调姿定位器组对机身位姿进行调整和对接，从而提高调姿精度，实现低应力的机身对接装配，有效克服了人工调姿存在的精度误差，提高飞机装配的自动化和智能化。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2的a处的局部放大图。
其中，1、球窝座；2、夹紧驱动机构；3、安装座；4、夹紧块；5、入位检测开关；6、法兰套筒；7、测头；8、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1~图3所示，本发明包括球窝座1和用于连接支撑飞机部件托架的安装座3，所述的安装座3上部为连接法兰，下部通过连接杆固定连接一球头，所述的球窝座1座体中心设置安装座安装腔，该安装腔下部为与所述的球头对应的球窝，所述安装座3的球头容置于所述球窝座1内；所述的球窝座1侧部沿周向设置有3个夹紧装置，且在球窝座1侧部沿周向均匀分布；球窝壁上设置夹紧装置对应与的通孔，夹紧装置包括设置于所述通孔中并能伸入球窝的夹紧块4和驱动夹紧块伸缩移动的夹紧驱动机构2，该夹紧驱动机构2为气缸，所述夹紧块4连接于气缸的活塞杆，该夹紧块4与球头接触的端面为弧面；所述的球窝座1的底部设置有伸入球窝的入位检测开关5，所述的球窝座1底部设置有贯通球窝的检测通孔，所述入位检测开关5包括法兰套筒6、感应器、测头7和弹簧8，法兰套筒6穿装于所述的检测通孔并通过螺钉安装固定，法兰套筒6中空内腔两端都固定安装有设有通孔的端盖，测头7设置有轴向限位端面，测头7通过该轴向限位端面限制置于法兰套筒6的中空内腔中，并通过置于法兰套筒中空内腔中的所述弹簧8支撑位于中空内腔顶部，测头7头部穿过球窝一侧的所述端盖的通孔并伸入球窝中，所述感应器头部穿入法兰套筒6的中空内腔并与测头7间隔设置。
本发明使用时，首先将该球头机构固定在具有沿直角三坐标系的X、Y、Z三个方向平移自由度的三坐标数控调姿定位器顶部，然后将连接有飞机部件托架的安装座3的球头置入球窝座1内，入位检测开关5检测球头入位合格后，便可对机身进行6个方位的姿态调整，当机身姿态调整完毕后，启动夹紧装置，将安装座夹紧固定，整个调姿工作完毕。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.飞机装配用调姿球头装置，其特征在于：所述的球头装置包括球窝座（1）和用于连接支撑飞机部件托架的安装座（3），所述的安装座（3）上部为连接法兰，下部通过连接杆固定连接一球头，所述的球窝座（1）座体中心设置安装座安装腔，该安装腔下部为与所述的球头对应的球窝，所述安装座（3）的球头容置于所述球窝座（1）内；所述的球窝座（1）侧部沿周向设置有至少2个夹紧装置，球窝壁上设置与夹紧装置对应的通孔，夹紧装置包括设置于所述通孔中并能伸入球窝的夹紧块（4）和驱动夹紧块伸缩移动的夹紧驱动机构（2）；所述的球窝座（1）的底部设置有伸入球窝的入位检测开关（5）。
2.根据权利要求1所述的飞机装配用调姿球头装置，其特征在于：所述的夹紧装置数量为3个，且在球窝座（1）侧部沿周向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的飞机装配用调姿球头装置，其特征在于：所述的夹紧驱动机构（2）为气缸，所述夹紧块（4）连接于气缸的活塞杆，该夹紧块（4）与球头接触的端面为弧面。
4.根据权利要求3所述的飞机装配用调姿球头装置，其特征在于：所述的球窝座（1）底部设置有贯通球窝的检测通孔，所述入位检测开关（5）包括法兰套筒（6）、感应器、测头（7）和弹簧（8），法兰套筒（6）穿装于所述的检测通孔并通过螺钉安装固定，法兰套筒（6）中空内腔两端都固定安装有设有通孔的端盖，测头（7）设置有轴向限位端面，测头（7）通过该轴向限位端面限制置于法兰套筒（6）的中空内腔中，并通过置于法兰套筒中空内腔中的所述弹簧（8）支撑位于中空内腔顶部，测头（7）头部穿过球窝一侧的所述端盖的通孔并伸入球窝中，所述感应器头部穿入法兰套筒（6）的中空内腔并与测头（7）间隔设置。
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