[发明专利]用于大型筒段构件对位的多点伺服调整装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种筒段构件对位调整技术，具体为用于大型筒段构件对位的多点伺服调整装置及其方法。

背景技术

大型筒段构件是航空航天领域中常见的构件，通常情况下筒段构件的直径都非常大，给构件的高精度对接、装配等带来很大的不便。随着航空航天设备制造、装配领域中自动化水平的不断提高，相应的，对大型筒段构件的自动化对接也提出了更高的要求。

由于大型筒段构件尺寸大、规格多，传统的大型对接装置具有对象单一、自动化程度低、调整困难、精度低、效率低、可靠性不高等特点。传统的自动化对接装置往往仅适用小规格工件对接、结构复杂、维护成本高、不易控制等特点。因此，传统的对接装置已无法满足自动化制造、装配需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑简单、自动化程度高，且配合实时在线测量数据，可自动完成大型筒段构件的高精度对位的用于大型筒段构件对位的多点伺服调整装置及其方法，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：

用于大型筒段构件对位的多点伺服调整装置，包括固定底座和多自由度伺服小车；所述固定底座上设有轴向直线导轨；所述多自由度伺服小车包括移动底座、轴向驱动机构、径向驱动机构和支撑辊座；所述移动底座通过滑块A与轴向直线导轨滑动连接，移动底座由轴向驱动机构驱动沿轴向直线导轨来回移动，移动底座上端面设有径向直线导轨；所述支撑辊座通过滑块B与径向直线导轨滑动连接，支撑辊座由径向驱动机构驱动沿着径向直线导轨来回移动，支撑辊座上端固定安装有用于支撑工件的自适应双列支撑组件；所述自适应双列支撑组件包括与支撑辊座活动连接的支撑辊摆动座和与支撑辊摆动座活动连接的支撑辊筒，其中，支撑辊摆动座由两个相互垂直的支撑臂组成；所述轴向驱动机构和径向驱动机构均固定在移动底座上。

作为本发明的进一步方案，所述轴向驱动机构和径向驱动结构均包括伺服电机、齿轮和齿条，其中齿轮装置在伺服电机的主轴上，轴向驱动机构中的齿条连接齿轮和滑块A，径向驱动机构中的齿条连接齿轮和滑块B。

作为本发明的进一步方案，所述固定底座上的轴向直线导轨的数量为两条，分别在固定底座上端面的两侧。

作为本发明的进一步方案，所述移动底座的数量为四个，每个移动底座上均有两个支撑辊座，两个支撑辊座相对设置在移动底座上。

作为本发明的进一步方案，所述支撑辊座由两个相互垂直的支撑架板组成的L形支架，支撑辊摆动座通过销钉分别固定在两个支撑架板的两端，支撑辊筒通过销钉分别固定在支撑辊摆动座的两个支撑臂的顶端。

用于大型筒段构件对位的多点伺服调整的方法，包括以下步骤：

（1）多自由度伺服小车沿固定底座上轴向直线导轨方向调整好位置，以适应两段待对位工件的长度，为保证工件的圆度和刚度，待对位工件两端安装抱箍，将工件吊装至多自由度伺服小车上方，各架多自由度伺服小车上的四个自适应双列支撑组件在工件一端的抱箍下方并作自适应调整；

（2）多自由度伺服小车相互配合控制，对两段大型筒段构件分别实施自由度调整，使两段大型筒段构件的轴线均与基准轴线重合，并完成对接前对位；

（3）对调整好位姿的两段大型筒段构件实施在线测量，对多自由度伺服小车进行反馈控制，确保大型筒段构件的对位精度满足要求。

本发明与以往技术相比，具有以下优点：

本发明结构紧凑简单、自动化程度高，配合实时在线测量数据，可自动完成大型筒段构件的高精度对位；且可以应用于多种直径和多种长度大型筒段构件的空间对位，通用性强。

说明书附图

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明所述多自由度伺服小车结构示意图；

图3为对筒段构件旋转调整一；

图4为对筒段构件旋转调整二；

图5为对筒段构件两端竖直方向高度调整一；

图6为对筒段构件两端竖直方向高度调整二；

图7为对筒段构件两端水平位置调整一；

图8为对筒段构件两端水平位置调整二；

图9为筒段构件的对接步骤一；

图10为筒段构件的对接步骤二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。