一种大型飞机中机身数字化装配系统

摘要

本发明公开了一种大型飞机中机身数字化装配系统。它包括调姿定位系统基础平台、调姿定位器单元、保型架、工艺接头、端面保型框定位器、工艺地板、模块化外部操作台和机器人加工设备。该发明通过数控定位器、保型架和工艺接头相结合的形式解决各壁板组件的柔性支撑、姿态调整和准确定位，实现无应力或少应力装配；通过数控定位器的协调运动实现壁板组件变形的弹性恢复；采用工业机器人制孔技术和镗孔技术，提高中机身装配中对缝区域的连接质量和对主起交点孔进行镗孔加工，提高孔的位置和表面精度；采用工业机器人辅助装配技术，对系统件进行精确定位安装；通过配置若干数控定位器的安装位置，可以适应机身长度变化，系统具有一定的拓展性。

主权项

一种大型飞机中机身数字化装配系统，其特征在于包括调姿定位系统基础平台（21）、调姿定位器单元、保型架、工艺接头、端面保型框定位器、工艺地板（61）、模块化外部操作台和机器人加工设备；调姿定位系统基础平台（21）固定在车间地面上，调姿定位器单元、端面保型框定位器和机器人加工设备安装在调姿定位系统基础平台（21）上，保型架上设有工艺接头，并与调姿定位器单元连接，端面保型框定位器包括前端面保型框定位器（50）和后端面保型框定位器（51），在前端框定位器（50）和后端框定位器（51）之间安装有工艺地板（61），在调姿定位系统基础平台（21）四周设有模块化外部操作台；调姿定位器单元包括第一调姿定位器（2）、第二调姿定位器（3）、第三调姿定位器（4）、第四调姿定位器（16）、第五调姿定位器（18）、第六调姿定位器（19）、第七调姿定位器（26）、第八调姿定位器（30）、第九调姿定位器（34）、第十调姿定位器（35）、第十一调姿定位器（36）、第十二调姿定位器（46）、第十三调姿定位器（47）、第十四调姿定位器（48）、第十五调姿定位器（58）、第十六调姿定位器（63）和调姿定位系统支撑框架（1）；第七调姿定位器（26）、第八调姿定位器（30）、第十五调姿定位器（58）、第十六调姿定位器（63）安装在地面上，第一调姿定位器（2）、第二调姿定位器（3）、第三调姿定位器（4）、第四调姿定位器（16）、第五调姿定位器（18）、第六调姿定位器（19）、第九调姿定位器（34）、第十调姿定位器（35）、第十一调姿定位器（36）、第十二调姿定位器（46）、第十三调姿定位器（47）、第十四调姿定位器（48）安装在调姿定位系统支撑框架（1）上，调姿定位系统支撑框架（1）与调姿定位系统基础平台（21）通过法兰相连；保型架包括第一上壁板保型架（10）、机身下壁板辅助托架（27）、第二上壁板保型架（49）、翼身对接框保型架（39）、第一主起交点框保型架（59）、第二主起交点框保型架（64）；第一上壁板保型架（10）、第二上壁板保型架（49）与第一调姿定位器（2）和第一调姿定位器（16）调姿定位器形成球铰连接，翼身对接框保型架（39）与第九调姿定位器（34）和第十二调姿定位器（46）调姿定位器形成球铰连接，第一主起交点框保型架（59）与第十五调姿定位器（58）调姿定位器形成球铰连接，第二主起交点框保型架（64）与第十六调姿定位器（63）调姿定位器形成球铰连接，机身下壁板辅助托架（27）通过法兰固定在调姿定位系统基础平台（21）上；工艺接头包括第一工艺接头（7）、第二工艺接头（8）、第三工艺接头（9）、第四工艺接头（11）、第五工艺接头（12）、第六工艺接头（13）、第七工艺接头（14）、第八工艺接头（25）、第九工艺接头（29）、第十工艺接头（37）、第十一工艺接头（38）、第十二工艺接头（40）、第十三工艺接头（41）、第十四工艺接头（43）、第十五工艺接头（44）、第十六工艺接头（45）、第十七工艺接头（60）、第十八工艺接头（62）；其中第一工艺接头（7）、第二工艺接头（8）、第六工艺接头（13）、第七工艺接头（14）、第八工艺接头（25）、第九工艺接头（29）、第十工艺接头（37）、第十一工艺接头（38）、第十五工艺接头（44）、第十六工艺接头（45）、第十七工艺接头（60）、第十八工艺接头（62）安装在中机身壁板组件上，第三工艺接头（9）、第四工艺接头（11）、第五工艺接头（12）固定在第一上壁板保型架（10）上，第十二工艺接头（40）、第十三工艺接头（41）、第十四工艺接头（43）固定在第二上壁板保型架（49）上；模块化外部操作台包括模块化外部工作平台（20）、右侧四层伸缩平台（5）、右侧三层伸缩平台（6）、左侧四层伸缩平台（15）、左侧三层伸缩平台（17）、第一对缝处升降操作梯（24）、机身下部移动操作台（28）、第二对缝处升降操作梯（31）、机身内部移动操作台（42）、第一机身端面处移动操作台（52）、第二机身端面处移动操作台（53）、第一后吊挂式伸缩平台（54）、第二后吊挂式伸缩平台（55）、第三前吊挂式伸缩平台（56）、第四前吊挂式伸缩平台（57）；右侧四层伸缩平台（5）、右侧三层伸缩平台（6）、左侧四层伸缩平台（15）、左侧三层伸缩平台（17）、第一前后吊挂式伸缩平台（54）、第二前后吊挂式伸缩平台（55）、第三前后吊挂式伸缩平台（56）、第四前后吊挂式伸缩平台（57）可以前后伸缩安装固定在模块化外部工作平台（20）上通过法兰与地面相连，第一对缝处升降操作梯（24）、第二对缝处升降操作梯（31）固定在调姿定位系统基础平台（21）上部；机身下部移动操作台（28）放置在调姿定位系统基础平台（21）上部可以任意位置移动；机身内部移动操作台（42）放置在工艺地板（61）导轨面上沿导轨方向移动；第一机身端面处移动操作台（52）放置在机身前端面保型框定位器（50）后部可以前后推动、第二机身端面处移动操作台（53）机身后端面保型框定位器（51）后部可以前后推动；机器人加工设备安装在调姿定位系统基础平台（21）上包括第一KUKA工业机器人（22）、第一机器人附加移动第七轴 （23）、第二KUKA工业机器人（32）、第二机器人附加移动第七轴 （33）、机器人制孔未端执行器（65）；第一KUKA工业机器人（22）和第二KUKA工业机器人（32）分别安装有机器人制孔未端执行器（65）形成机器人制孔加工设备，机器人制孔加工设备又分别固定在第一机器人附加移动第七轴 （23）、第二机器人附加移动第七轴 （33）上前后移动。