一种减少装备高度的调姿机构的制作方法

1.本发明涉及飞机装配调姿领域，具体涉及一种减少装备高度的调姿机构。


背景技术：

2.飞机装配是一项需要多部门共同协作来完成的任务，为了更好地保证飞机机身与机翼对接的互换性和协调性，机身、机翼部件装配过程中要无应力，避免带应力安装而损坏飞机结构，更好的保障安全，提高飞机的安全飞行系数。
3.现有机翼对接的装配大多依旧采用传统吊装和人工辅助装配，数字化程度相对较低，也无法实现柔性装配，造成装配的对接精度低，装配平台稳定性差，并且现有的调姿机构普遍为x轴、y轴和z轴各轴进行累加，整体结构偏大，初始高度过高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种减少装备高度的调姿机构，以解决现有技术中的精度低和装置过高的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种减少装备高度的调姿机构，包括支撑座、滑台、横移台、纵移安装座、安装板、z轴传动丝杆、x轴传动丝杆、y轴传动丝杆、伺服电机、光栅尺、自锁减速机和导轨组件，其特征在于，所述滑台通过导轨组件活动连接在支撑座上，z轴传动丝杆安装在支撑座的竖直方向，z轴传动丝杆的z轴螺母座与滑台的侧边连接；x轴传动丝杆通过导轨组件活动连接在滑台上，x轴传动丝杆的x轴螺母座与横移台的底部连接；纵移安装座垂直安装在横移台的上端，纵移安装座上端设置有y轴传动丝杆和安装板，安装板通过导轨组件活动连接在纵移台上，y轴传动丝杆的y轴螺母座与安装板的底部连接；所述伺服电机的输出端与自锁减速机连接，伺服电机为自锁减速机提供驱动，自锁减速机通过联轴器分别z轴传动丝杆、x轴传动丝杆和y轴传动丝杆的执行末端连接；所述光栅尺安装在导轨组件工作方向的侧边，光栅尺记录滑块内定位器的行走位移，将数据反馈给控制系统，控制系统将位置数据反馈给伺服电机进行位置检测控制。
6.进一步的，导轨组件由z轴滑轨、x轴滑轨、y轴滑轨和多个滑块组成，多个所述滑块分别活动连接在z轴滑轨、x轴滑轨和y轴滑轨上，滑块能够在z轴滑轨、x轴滑轨和y轴滑轨上线性滑动，z轴滑轨安装在支撑座的侧边，x轴滑轨安装在滑台的上端，y轴滑轨安装在纵移安装座的上端，x轴滑轨和y轴滑轨之间垂直设置。
7.进一步的，支撑座是通过钢板拼焊成型的支撑结构，支撑座上开设有多个减重孔，支撑座的底部设置有缓冲块，支撑座的另一侧边安装有驻车组件，驻车组件由驻车支脚和伺服电动缸组成。
8.进一步的，z轴传动丝杆由z轴螺杆和z轴螺母座组成，z轴螺杆通过螺杆支撑座安装在支撑座上，z轴螺母座套设在z轴螺杆上，z轴螺母座与滑台的侧边连接；滑台的两侧边与z轴滑轨上的滑块连接。
9.进一步的，x轴传动丝杆由x轴螺杆和x轴螺母座组成，x轴螺杆通过螺杆支撑座安
装在滑台上，x轴螺母座套设在x轴螺杆上，x轴螺母座与横移座的底部连接，横移台的底部两边与x轴滑轨上的滑块连接。
10.进一步的，y轴传动丝杆由y轴螺杆和y轴螺母座组成，y轴螺杆通过螺杆支撑座安装在纵移安装座的上端，y轴螺母座套设在y轴螺杆上，y轴螺母座与安装板的底部连接；安装板的底部两边与y轴滑轨上的滑块连接。
11.进一步的，导轨组件的安装位置都设置有拖链和防护罩。
12.进一步的，拖链分别安装在z轴滑轨、x轴滑轨和y轴滑轨的侧边位置，拖链的安装方向与导轨系统的工作方向一致；所述防护罩分别安装在z轴滑轨的底部、x轴滑轨靠近支撑座的一侧和y轴滑轨的两侧，防护罩采用风琴式弹性防护罩。
13.基于上述技术方案，本发明可以产生如下有益效果：（1）本发明提供的一种减少装备高度的调姿机构，光栅尺安装在导轨组件工作方向的侧边，光栅尺记录滑块内定位器的行走位移，将数据反馈给控制系统，控制系统将位置数据反馈给伺服电机进行位置检测控制，整个数控系统进入闭环测量环节，满足重复定位精度0.02mm。
14.（2）本发明提供的一种减少装备高度的调姿机构，将滑台安装在支撑座的竖直方向，将支撑座本身的高度用于滑台在z轴上滑动的高度，减少了调姿机构的高度。
附图说明
15.图1是本发明实施例的结构示意图；图2是本发明实施例的结构俯视图；图3是本发明实施例的z轴传动丝杆结构示意图；图中：1、支撑座；2、滑台；3、横移台；4、纵移安装座；5、安装板；6、z轴传动丝杆； 7、x轴传动丝杆； 8、y轴传动丝杆；9、z轴滑轨；10、x轴滑轨；11、y轴滑轨；12、滑块；13、伺服电机；14、拖链；15、光栅尺；16、自锁减速机；17、防护罩；18、驻车组件。
具体实施方式
16.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种减少装备高度的调姿机构做进一步详细的描述。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.如图1-3所示，本发明一种减少装备高度的调姿机构，包括支撑座1、滑台2、横移台3、纵移安装座4、安装板5、z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7、y轴传动丝杆8、伺服电机13、光栅尺15、自锁减速机16和导轨组件，其特征在于，所述滑台2通过导轨组件活动连接在支撑座1上，z轴传动丝杆6安装在支撑座1的竖直方向，z轴传动丝杆6的z轴螺母座与滑台2的侧边连接；x轴传动丝杆7通过导轨组件活动连接在滑台2上，x轴传动丝杆7的x轴螺母座与横移台3
的底部连接；纵移安装座4垂直安装在横移台3的上端，纵移安装座4上端设置有y轴传动丝杆8和安装板5，安装板5通过导轨组件活动连接在纵移台4上，y轴传动丝杆8的y轴螺母座与安装板5的底部连接；所述伺服电机13的输出端与自锁减速机16连接，伺服电机13为自锁减速机16提供驱动，自锁减速机16通过联轴器分别z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8的执行末端连接；所述光栅尺15安装在导轨组件工作方向的侧边，光栅尺15记录滑块12内定位器的行走位移，将数据反馈给控制系统，控制系统将位置数据反馈给伺服电机13进行位置检测控制。
19.导轨组件由z轴滑轨9、x轴滑轨10、y轴滑轨11和多个滑块12组成，多个所述滑块12分别活动连接在z轴滑轨9、x轴滑轨10和y轴滑轨11上，滑块12能够在z轴滑轨9、x轴滑轨10和y轴滑轨11上线性滑动，z轴滑轨9安装在支撑座1的侧边，x轴滑轨10安装在滑台2的上端，y轴滑轨11安装在纵移安装座4的上端，x轴滑轨10和y轴滑轨11之间垂直设置。
20.支撑座1是通过钢板拼焊成型的支撑结构，支撑座1上开设有多个减重孔，支撑座1的底部设置有缓冲块，支撑座1的另一侧边安装有驻车组件18，驻车组件18由驻车支脚和伺服电动缸组成。
21.z轴传动丝杆6由z轴螺杆和z轴螺母座组成，z轴螺杆通过螺杆支撑座安装在支撑座1上，z轴螺母座套设在z轴螺杆上，z轴螺母座与滑台2的侧边连接；滑台2的两侧边与z轴滑轨9上的滑块12连接。
22.x轴传动丝杆7由x轴螺杆和x轴螺母座组成，x轴螺杆通过螺杆支撑座安装在滑台2上，x轴螺母座套设在x轴螺杆上，x轴螺母座与横移座3的底部连接，横移台3的底部两边与x轴滑轨10上的滑块12连接。
23.y轴传动丝杆8由y轴螺杆和y轴螺母座组成，y轴螺杆通过螺杆支撑座安装在纵移安装座4的上端，y轴螺母座套设在y轴螺杆上，y轴螺母座与安装板5的底部连接；安装板5的底部两边与y轴滑轨11上的滑块12连接。
24.x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8的结构与z轴传动丝杆6相同，都如图3所示。
25.安装板5上安装有高精度球头锁紧装置用于飞机装配对接，调姿机构分布在底架的四个角，可以在机翼和机身的对接过程中进行多姿态的调整保证孔位快速对齐。
26.z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8采用滚珠丝杆，其导程误差在任意300mm内不大于0.008mm，滚珠丝杆外径为φ32mm，螺母选用双螺母预紧，最大动载荷约为2t。
27.导轨组件的安装位置都设置有拖链14和防护罩17。
28.伺服电机13为自锁减速机16提供驱动，自锁减速机16通过联轴器分别z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8的执行末端连接，自锁减速机16带动z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8转动。
29.拖链14分别安装在z轴滑轨9、x轴滑轨10和y轴滑轨11的侧边位置，拖链14的安装方向与导轨系统的工作方向一致；所述防护罩17分别安装在z轴滑轨9的底部、x轴滑轨10靠近支撑座1的一侧和y轴滑轨11的两侧，防护罩17采用风琴式弹性防护罩。
30.拖链14的设置将各种电线进行收束。
31.风琴式弹性防护罩滑动灵活、拆卸方便、压缩比较大，需要进行维护和检修时，可实现快速拆卸和安装。
32.光栅尺15安装在导轨组件工作方向的侧边，光栅尺15记录滑块12内定位器的行走位移，将数据反馈给控制系统，控制系统将位置数据反馈给伺服电机13进行位置检测控制，整个数控系统进入闭环测量环节，满足重复定位精度0.02mm。
33.光栅尺15的最大分辨率0.5μm；精度等级为
±
5μm，防护等级ip53；绝对输出为s422/tll comp。
34.本发明的具体操作方法为：光栅尺15准确记录滑块12的定位器行走位置，将现有位置数据准确反馈给控制系统，控制系统将位置参数反馈给伺服电机13进行位置检测控制，整个数控系统进入闭环测量环节。
35.伺服电机13驱动自锁减速器16使z轴传动丝杆6、x轴传动丝杆7和y轴传动丝杆8转动，使z轴螺母座、x轴螺母座和y轴螺母座上的滑台2、横移台2和安装板5在导轨组件上进行线性滑动。
36.可以理解，本发明使通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

技术特征：
1.一种减少装备高度的调姿机构，包括支撑座（1）、滑台（2）、横移台（3）、纵移安装座（4）、安装板（5）、z轴传动丝杆（6）、x轴传动丝杆（7）、y轴传动丝杆（8）、伺服电机（13）、光栅尺（15）、自锁减速机（16）和导轨组件，其特征在于，所述滑台（2）通过导轨组件活动连接在支撑座（1）上，z轴传动丝杆（6）安装在支撑座（1）的竖直方向，z轴传动丝杆（6）的z轴螺母座与滑台（2）的侧边连接；x轴传动丝杆（7）通过导轨组件活动连接在滑台（2）上，x轴传动丝杆（7）的x轴螺母座与横移台（3）的底部连接；纵移安装座（4）垂直安装在横移台（3）的上端，纵移安装座（4）上端设置有y轴传动丝杆（8）和安装板（5），安装板（5）通过导轨组件活动连接在纵移台（4）上，y轴传动丝杆（8）的y轴螺母座与安装板（5）的底部连接；所述伺服电机（13）的输出端与自锁减速机（16）连接，伺服电机（13）为自锁减速机（16）提供驱动，自锁减速机（16）通过联轴器分别z轴传动丝杆（6）、x轴传动丝杆（7）和y轴传动丝杆（8）的执行末端连接；所述光栅尺（15）安装在导轨组件工作方向的侧边，光栅尺（15）记录滑块（12）内定位器的行走位移，将数据反馈给控制系统，控制系统将位置数据反馈给伺服电机（13）进行位置检测控制。2.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述导轨组件由z轴滑轨（9）、x轴滑轨（10）、y轴滑轨（11）和多个滑块（12）组成，多个所述滑块（12）分别活动连接在z轴滑轨（9）、x轴滑轨（10）和y轴滑轨（11）上，滑块（12）能够在z轴滑轨（9）、x轴滑轨（10）和y轴滑轨（11）上线性滑动，z轴滑轨（9）安装在支撑座（1）的侧边，x轴滑轨（10）安装在滑台（2）的上端，y轴滑轨（11）安装在纵移安装座（4）的上端，x轴滑轨（10）和y轴滑轨（11）之间垂直设置。3.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述支撑座（1）是通过钢板拼焊成型的支撑结构，支撑座（1）上开设有多个减重孔，支撑座（1）的底部设置有缓冲块，支撑座（1）的另一侧边安装有驻车组件（18），驻车组件（18）由驻车支脚和伺服电动缸组成。4.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述z轴传动丝杆（6）由z轴螺杆和z轴螺母座组成，z轴螺杆通过螺杆支撑座安装在支撑座（1）上，z轴螺母座套设在z轴螺杆上，z轴螺母座与滑台（2）的侧边连接；滑台（2）的两侧边与z轴滑轨（9）上的滑块（12）连接。5.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述x轴传动丝杆（7）由x轴螺杆和x轴螺母座组成，x轴螺杆通过螺杆支撑座安装在滑台（2）上，x轴螺母座套设在x轴螺杆上，x轴螺母座与横移座（3）的底部连接，横移台（3）的底部两边与x轴滑轨（10）上的滑块（12）连接。6.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述y轴传动丝杆（8）由y轴螺杆和y轴螺母座组成，y轴螺杆通过螺杆支撑座安装在纵移安装座（4）的上端，y轴螺母座套设在y轴螺杆上，y轴螺母座与安装板（5）的底部连接；安装板（5）的底部两边与y轴滑轨（11）上的滑块（12）连接。7.根据权利要求1所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述导轨组件的安装位置都设置有拖链（14）和防护罩（17）。8.根据权利要求7所述的一种减少装备高度的调姿机构，其特征在于，所述拖链（14）分别安装在z轴滑轨（9）、x轴滑轨（10）和y轴滑轨（11）的侧边位置，拖链（14）的安装方向与导
轨系统的工作方向一致；所述防护罩（17）分别安装在z轴滑轨（8）的底部、x轴滑轨（10）靠近支撑座（1）的一侧和y轴滑轨（11）的两侧，防护罩（17）采用风琴式弹性防护罩。

技术总结
本发明公开了一种减少装备高度的调姿机构，包括支撑座、滑台、横移台、纵移安装座、安装板、Z轴传动丝杆、X轴传动丝杆、Y轴传动丝杆、导轨组件，其特征在于，所述滑台通过导轨组件活动连接在支撑座上，Z轴传动丝杆的Z轴螺母座与滑台的侧边连接；X轴传动丝杆通过导轨组件活动连接在滑台上，X轴传动丝杆的X轴螺母座与横移台的底部连接；纵移安装座垂直安装在横移台的上端，安装板通过导轨组件活动连接在纵移台上，Y轴传动丝杆的Y轴螺母座与安装板的底部连接。本发明通过减少装备高度的调姿机构解决了现有技术中的精度低和装置过高的技术问题。现有技术中的精度低和装置过高的技术问题。现有技术中的精度低和装置过高的技术问题。


技术研发人员：腾欢 张光宇 李向东 宋泽生 田李明
受保护的技术使用者：成都九系机器人科技有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/5/26