一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置、实施方法与流程

专利2026-08-21  13


本发明涉及航空装配制造,具体涉及一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置、实施方法。


背景技术:

1、飞机舵面部件主要采用液压作动器驱动旋转,作动器与舵面部件及机身结构间以接头-叉耳形式相配合,以旋转销连接,从而构成双铰点连接形式。在实施作动器的安装时,需首先使两侧接头结构精确地对准叉耳结构,然后移动作动器使接头进入叉耳。

2、现有技术中,一般是通过吊装或机械工装辅助的方式人工实施安装,以手动控制调姿进行装配对接,存在作业困难、人工负荷大、效操作率低以及结构损伤风险大等问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述问题,提出了一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置、实施方法,该装置具有对准状态测量和反馈功能,可实现双铰点式接头-叉耳结构的高效精准对接。

2、本发明通过下述技术方案实现:

3、一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,包括调姿平台、传递机构、夹持工装、传感组件、连接结构、控制板、显示器,

4、所述调姿平台用于支撑作动器实施位姿调整;传感组件用于测量和反馈接头与叉耳的相对位置关系;传递机构用于在接头对准叉耳的情况下完成接头的对接;夹持工装用于固定和支撑作动器,夹持工装的正面设有用于定位、固定作动器的辅助定位组件;夹持工装背面通过连接结构与传递机构连接,连接结构的另一侧与传感组件连接配合,所述控制板和显示器用于传感组件上传的信号进行处理并提供人机交互接口。

5、进一步的,所述调姿平台采用气动式助力臂作为调姿平台。

6、进一步的,所述传递机构包括固定端、导杆、丝杆、压板、转盘,固定端与调姿平台末端连接,导杆与固定端通过滑动副ⅰ相配合,使导杆相对于固定端做直线平移运动;

7、所述丝杆与固定端通过螺旋副ⅰ相配合,丝杆一侧为凸台结构,丝杆通过压板与固定端压合固定;丝杆的另一侧与转盘固定连接。

8、进一步的,所述夹持工装的背面与传递机构的导杆连接,且与丝杆的凸台结构相贴合,并通过两个压板固定。

9、进一步的,所述导杆和丝杆的轴线垂直于夹持工装背面。

10、进一步的,所述传感组件包括中心板、两个压力传感器、导柱、两个螺旋弹簧、触头、止推螺母,两个压力传感器分别设置于中心板两侧,两个螺旋弹簧分别连接于压力传感器上,两个触头的内侧分别与两个螺旋弹簧连接,导柱穿过中心板、压力传感器、螺旋弹簧和触头的中心,并通过两个止推螺母将前述部件限位于导柱中部。

11、进一步的,所述触头外侧为球面形;内侧为平面,所述导柱为圆柱形,导柱的两端侧加工有螺纹结构。

12、进一步的,所述连接结构一侧连接于夹持工装上;另一侧与传感组件的中心板相配合。

13、进一步的,所述连接结构与中心板相配合的位置采用双板式结构,且双板式结构的中心面与作动器接头的中心面重合。

14、进一步的,控制器包括传感器连接接口、模/数转换模块、力数据处理模块、显示驱动模块,所述传感器连接接口用于为传感组件供电并采集模拟量信号;模/数转换模块用于将模拟量信号转换为数字信号,力数据处理模块用于基于数字信号解算接头与叉耳的位置状态,显示驱动模块与显示器连接,显示器上可视化显示接头与叉耳的位置状态。

15、一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的实施方法,基于前述的装置,包括下述步骤:

16、a、粗定位步骤

17、人工操作调姿平台,将作动器接头移动至接近叉耳,并与叉耳大致对准,实现接头相对于叉耳的粗对准;

18、b、传感组件安装

19、首先,手动捏合两侧触头,将中心板、两个压力传感器、两个螺旋弹簧和两侧触头放置于两侧叉耳之间,并推动触头使其滑入叉耳孔;再从一侧叉耳的外侧穿入导柱,最后分别在两个叉耳外侧将止推螺母连接于导柱上,并压紧叉耳;

20、c、传感组件连接

21、将连接结构配合连接至传感组件中心板,手动协调连接结构使其贴合夹持工装相应位置,最后使用螺钉固定连接结构与夹持工装;

22、d、精定位

23、通过显示器观察接头与叉耳的位置状态,手动操作调姿平台调整作动器的位置;

24、e、对接进给及销子连接

25、ⅰ、手动拆除连接结构和传感组件,通过手动旋转转盘控制接头进给,在机身侧接头孔接近叉耳孔后,手动操作调姿平台使接头孔与叉耳孔相重合,并安装销子;

26、ⅱ、再通过旋转舵面使舵面侧叉耳孔与接头孔相重合,并安装销子。

27、进一步的,步骤b中,通过两个压力传感器测量值之差除以螺旋弹簧的弹性模量获得中心板相对于两个螺旋弹簧平衡位置的偏差。

28、本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

29、一、本发明中,针对接头与叉耳相对位置的测量需求,使用弹簧和压力传感器等部件构成的测量组件,通过弹簧的变形量反馈位置偏差,具有构建简单、实施便捷的特点。

30、二、本发明中,针对接头与叉耳位置的匹配需求,通过夹持工装、连接结构和测量组件的中心板等结构的配合,实现了接头中心面与叉耳中心面的位置关系传递,具有实现简单、操作高效的特点。

31、三、本发明中,设计了一种基于弹簧和压力传感器的位姿状态测量组件,基于所获得的测量数据生成直观的位置调整数据,指导人员将接头精确对准叉耳,从而可显著提高操作效率,降低结构损伤风险。



技术特征:

1.一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:包括调姿平台、传递机构(2)、夹持工装(3)、传感组件(4)、连接结构(5)、控制板、显示器,

2.根据权利要求1所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述调姿平台采用气动式助力臂作为调姿平台。

3.根据权利要求1所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述传递机构(2)包括固定端(201)、导杆(202)、丝杆(203)、压板(204)、转盘(205),固定端(201)与调姿平台末端连接,导杆(202)与固定端(201)通过滑动副ⅰ相配合,使导杆(202)相对于固定端(201)做直线平移运动;

4.根据权利要求3所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述夹持工装(3)的背面与传递机构(2)的导杆(202)连接,且与丝杆(203)的凸台结构相贴合,并通过两个压板(204)固定。

5.根据权利要求4所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述导杆(202)和丝杆(203)的轴线垂直于夹持工装(3)背面。

6.根据权利要求5所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述传感组件(4)包括中心板(401)、两个压力传感器(402)、导柱(403)、两个螺旋弹簧、触头(404)、止推螺母(405),两个压力传感器(402)分别设置于中心板(401)两侧,两个螺旋弹簧分别连接于压力传感器(402)上,两个触头(404)的内侧分别与两个螺旋弹簧连接,导柱(403)穿过中心板(401)、压力传感器(402)、螺旋弹簧和触头(404)的中心,并通过两个止推螺母(405)将前述部件限位于导柱(403)中部。

7.根据权利要求6所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述触头(404)外侧为球面形;内侧为平面,所述导柱(403)为圆柱形,导柱(403)的两端侧加工有螺纹结构。

8.根据权利要求7所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述连接结构(5)一侧连接于夹持工装(3)上;另一侧与传感组件(4)的中心板(401)相配合。

9.根据权利要求8所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:所述连接结构(5)与中心板(401)相配合的位置采用双板式结构,且双板式结构的中心面与作动器(1)接头(103)的中心面重合。

10.根据权利要求1所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的装配装置,其特征在于:控制器包括传感器连接接口、模/数转换模块、力数据处理模块、显示驱动模块,所述传感器连接接口用于为传感组件(4)供电并采集模拟量信号;

11.一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的实施方法,其特征在于,基于权利要求9所述的装配装置,包括下述步骤:

12.根据权利要求11所述的一种面向双铰点接头-叉耳结构对接的实施方法,其特征在于:步骤b中,通过两个压力传感器(402)测量值之差除以螺旋弹簧的弹性模量获得中心板(401)相对于两个螺旋弹簧平衡位置的偏差。


技术总结
本发明公开了一种面向双铰点接头‑叉耳结构对接的装配装置、实施方法,属于航空装配制造技术领域,装置包括调姿平台、传递机构、夹持工装、传感组件、连接结构、控制板、显示器,所述调姿平台用于支撑作动器实施位姿调整;传感组件用于测量和反馈接头与叉耳的相对位置关系;传递机构用于在接头对准叉耳的情况下完成接头的对接;夹持工装用于固定和支撑作动器,并通过连接结构与传递机构连接,连接结构的另一侧与传感组件连接配合,所述控制板和显示器用于传感组件上传的信号进行处理并提供人机交互接口,解决了现有技术中手动装配作动器时,存在作业困难、人工负荷大、效操作率低以及结构损伤风险大等问题。

技术研发人员:张祥,王述东,蒲星宇,张领伟,王海波,李斌,彭越,张维,伍宇轩,李岐峰,黄欣跃,文正毛,周杰岚
受保护的技术使用者:成都飞机工业(集团)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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