多站位移动工装的引导复位装置及复位方法与流程

allin2026-07-15  19


本发明涉及飞机装配领域,具体是一种多站位移动工装的多级逼近引导复位装置及复位方法。


背景技术:

1、对于单工装单站位的装配场景,工装处于固定状态,不存在工装的移动和重复定位问题。对于多工装多站位的装配场景,工装在从上一个站位移动到下一个站位或者回到原来的站位时,都需要满足精确的重复定位要求,重复定位精度一般都是0.1mm左右。对于轻质工装在多站位的移动和复位,一般采用单级的带有锥度的定位销(锥销)引导复位,锥销根据其直径和锥度,可实现从10mm偏差到0.1mm偏差的引导复位,由于工装的较轻质量及其较小的惯量,工装在移动复位时一般也能控制在10mm的偏差范围内,因此单级引导就能满足要求;同时,由于轻质工装的惯性较小,工装复位过程中对锥销的作用力也比较小,锥销一般不会发生塑性变形或者断裂等失效情况,因此对锥销直径的要求也比较低,一般凭经验就可以选取锥销的直径。

2、但是对于超过百吨的大质量工装而言,由于存在较大的制动距离,制动距离难以控制在10mm范围内,因此基于锥销的单级引导复位无法满足要求;与此同时,大质量工装在复位过程中对锥销的作用力也很大,为了防止发生塑性变形或者断裂等失效情况,需要用准确的算法确定锥销的最小直径。

3、因此,为了解决多站位大质量工装的高效安全复位问题,设计了一种多站位移动工装的引导复位装置及复位方法。


技术实现思路

1、针对多站位大质量工装的高效安全复位问题,本申请提供了多站位移动工装的引导复位装置及复位方法,实现了大质量移动工装在多站位的无冲击和高效率的精确复位。

2、本申请的实施例提供了一种多站位移动工装的引导复位装置,包括:

3、一级引导机构,包含一激光发生接收器和一色带,所述激光发生接收器设置在每台移动工装底部的端头,所述色带的反射光谱与所述激光发生接收器的光谱一致,设置在每个站位的指定位置;二级引导机构,包含二级定位销和二级定位孔衬套,所述二级定位销设置在每台移动工装的底面,所述二级定位孔衬套设置在每个站位的地面上,与所述二级定位销孔销配合;三级引导机构,包含三级定位销和三级定位孔衬套,所述三级定位销设置在每台移动工装的底面,所述三级定位孔衬套设置在每个站位的地面上,与所述三级定位销孔销配合;限位机构,包含限位销和限位孔衬套,所述限位销设置在每台移动工装的底面,所述限位孔衬套设置在每个站位的地面上,与所述限位销孔销配合;所述激光发生接收器、所述二级定位销、所述三级定位销、所述限位销依次设置在每台移动工装对称面与底面的交线上;所述色带、所述二级定位孔衬套、所述三级定位孔衬套、所述限位孔衬套依次设置在每个站位上,其位置分别与移动工装上的所述激光发生接收器、所述二级定位销、所述三级定位销、所述限位销的位置对应;

4、所述三级定位销的外径d3满足式1:

5、

6、其中,m为所述移动工装的质量,μ为所述移动工装与地面的动摩擦因数,σs为三级定位销的屈服强度,n为安全系数,g为重力加速度,δl为复位过程中三级定位销在工装移动方向上逼近复位的距离,α精三级定位销倒角的锥度,l为三级定位销伸出所述移动工装底部的长度;

7、所述二级定位销的外径d2满足式2:

8、

9、其中,d2为二级定位孔衬套的内径,d3为三级定位孔衬套的内径;

10、所述色带的宽度w满足式3:

11、

12、其中,α粗为二级定位销倒角的锥度,h为二级定位孔衬套倒角的深度。

13、具体的,所述三级定位销倒角端小圆直径为三级定位销的外径d3尺寸的一半,所述三级定位孔衬套的内径d3与所述三级定位销的外径d3需按h7/f7的公差进行配合,从而确定三级定位孔衬套的内径d3的大小;

14、具体的,所述二级定位销倒角端小圆直径为二级定位销的外径d2尺寸的一半,所述二级定位孔衬套包含倒角,二级定位孔衬套倒角的锥度与二级定位销倒角的锥度一致,二级定位孔衬套倒角端大圆直径可由二级定位孔衬套的内径d2、二级定位孔衬套倒角的锥度α粗与二级定位孔衬套倒角的深度h计算获得;

15、具体的,所述限位孔衬套为长圆孔衬套,长圆孔衬套横截面的直径ddh与限位孔的直径ddp按h7/f7的公差进行配合,限位孔衬套长圆孔横截面的直径ddh和长度ldh以及限位销的直径ddp的取值范围可由式4计算获得:

16、

17、本申请的实施例还提供了使用上述引导复位装置进行多站位移动工装的复位方法,具体包含以下步骤:

18、(a)移动每台所述移动工装靠近所述站位,当移动工装上所述激光发生接收器接近站位上的所述色带时,观察所述激光发生接收器在色带的相对位置,待激光发生接收器发出声光信号后将移动工装停驻在色带的宽度范围内,使移动工装上的二级定位销可插入到站位上的二级定位孔衬套中,完成所述移动工装在所述站位的初步复位引导;

19、(b)驱动所述移动工装上的二级定位销,插入所述站位的二级定位孔衬套中,使移动工装在移动方向上做逼近的位置调整,使移动工装上的三级定位销可插入到站位上的三级定位孔衬套中,完成所述移动工装在所述站位的逼近复位引导;

20、(c)驱动所述移动工装上的三级定位销,插入所述站位的三级定位孔衬套中,使移动工装在移动方向上做进一步逼近的位置调整,完成所述移动工装在所述站位的精确复位引导;

21、(d)驱动所述移动工装上的限位销,插入所述站位上的限位孔衬套中,使移动工装在移动方向的法向上做小幅度的微调,完成所述移动工装在所述站位的精确限位引导。

22、本发明技术与现有技术相比,至少具有以下有益效果:

23、(1)通过安装在移动工装底部的激光发生接收器与站位上的色带可以直观的对比移动工装相对于站位的位置,不受复位结构空间位置的限制,移动工装复位过程具有可视性。

24、(2)通过“二级定位销-三级定位销-限位销”的多级引导复位装置能够实现移动工装从至少100mm的偏差到0.1mm偏差的精确引导复位,较现有的从10mm的偏差到0.1mm偏差的引导复位范围扩大了10倍以上。

25、(3)给出了色带宽度、三级定位销直径、二级定位销直径和限位销直径的取值算法,较以往的凭经验选取更是具可靠性,较有限元计算选取更具效率。



技术特征:

1.多站位移动工装的引导复位装置,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的多站位移动工装的引导复位装置,其特征在于所述的三级定位销倒角端小圆直径为三级定位销的外径d3尺寸的一半,所述的三级定位孔衬套的内径d3与三级定位销的外径d3需按h7/f7的公差进行配合,从而确定三级定位孔衬套的内径d3的大小。

3.根据权利要求1所述的多站位移动工装的引导复位装置,其特征在于所述的二级定位销倒角端小圆直径为二级定位销的外径d2尺寸的一半,所述的二级定位孔衬套包含倒角,二级定位孔衬套倒角的锥度与二级定位销倒角的锥度一致,二级定位孔衬套倒角端大圆直径可由二级定位孔衬套的内径d2、二级定位孔衬套倒角的锥度α粗与二级定位孔衬套倒角的深度h计算获得。

4.根据权利要求1所述的多站位移动工装的引导复位装置,其特征在于所述的限位孔衬套为长圆孔衬套,长圆孔衬套横截面的内径ddh与限位销的外径ddp按h7/f7的公差进行配合,限位孔衬套长圆孔横截面的内径ddh和长度ldh以及限位销的外径ddp的取值范围可由式4计算获得:

5.一种基于权利要求1-4中任意一项权利要求所述的多站位移动工装的引导复位装置的复位方法,具体包含以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种多站位移动工装的引导复位装置及复位方法,复位装置包含一级引导机构、二级引导机构、三级引导机构、限位机构,通过式1至式4的算法可准确获得各级引导机构的关键几何参数,其中一级引导机构初步确定移动工装在站位的大概复位位置,二级引导机构进一步确定移动工装在站位的较精确复位位置,三级引导机构进一步确定移动工装在站位的精确复位位置,限位机构最终确定移动工装在站位的精确限位位置。通过上述多级引导复位装置及复位方法能够实现移动工装从100mm的偏差到0.1mm的精确复位。

技术研发人员:刘圣西,王新峰,王乐蕾,巴晓甫,魏洪杨
受保护的技术使用者:中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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