直升机总装数字化装配系统及控制方法

本发明涉及飞行器制造，具体而言，涉及一种直升机总装数字化装配系统和所述直升机总装数字化装配系统的控制方法。

背景技术：

1、直升机在装配时，需要将传动总成与发动机安装在机身上。传动总成和发动机需要经过调姿和对接并最终安装在机身上。

2、相关技术中的直升机的总装方式是通过吊车将传动总成和发动机吊置在机身上方，通过操作人员人工对传动总成和发动机进行调姿，一方面由于传动总成与发动机的重量较重且尺寸也较大，调姿过程中难以保持稳定，导致调姿难度较大，一方面由于人工操作对于精度的局限性，导致传动总成和发动机难以保证定位和装配精度。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种直升机总装数字化装配系统，该直升机总装数字化装配系统具有稳定性好、装配精度高等优点。

2、本发明还提出一种具有所述直升机总装数字化装配系统的控制方法。

3、为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种直升机总装数字化装配系统，所述直升机总装数字化装配系统包括：基座，所述基座上设有沿左右方向定向的第一导轨和沿前后方向定向的第二导轨；转接工装，所述转接工装适于与直升机的传动总成和直升机的发动机可拆卸地相连，所述转接工装的下表面设有四个在所述转接工装的周向间隔设置的转接球头；支撑托架，所述支撑托架适于支撑直升机的机身，所述支撑托架的下表面设有导向车球头和基座球头；两个移动工装，所述移动工装具有安装子平台，两个所述移动工装在避让位置和对接位置之间可移动地设在所述第一导轨上，在所述避让位置两个所述移动工装相互间隔且两个所述移动工装之间具有适于所述机身通过的运输通道，在所述对接位置两个所述安装子平台对接为安装平台且所述安装平台下方具有适于容纳所述机身的安装空间，所述安装平台具有适于所述发动机和所述传动总成通过的安装口；四个调姿装置，每个所述安装子平台上设有两个所述调姿装置，每个所述调姿装置上设有调姿锁止装置，四个所述转接球头适于分别可脱离地配合在四个所述调姿锁止装置内，所述调姿装置在左右方向、前后方向和竖直方向上驱动所述调姿锁止装置；自动导向车，所述自动导向车在所述基座上可水平移动且适于通过所述运输通道，所述自动导向车上设有车载顶升装置，所述车载顶升装置上设有车载锁止装置，所述导向车球头适于可脱离地配合在所述车载锁止装置内，所述车载顶升装置适于驱动所述机身升降；基座顶升装置，所述基座顶升装置可移动地设在所述第二导轨上，所述基座顶升装置上设有基座锁止装置，所述基座球头适于配合在所述基座锁止装置内，所述基座顶升装置适于驱动所述机身升降；测量装置，所述测量装置设在所述基座上且适于测量所述机身、所述传动总成和所述发动机的位姿；控制装置，所述控制装置分别与所述调姿装置、所述基座顶升装置和所述测量装置电连接。

4、根据本发明实施例的直升机总装数字化装配系统，具有稳定性好、装配精度高等优点。

5、另外，根据本发明上述实施例的直升机总装数字化装配系统还可以具有如下附加的技术特征：

6、根据本发明的一个实施例，每个所述调姿装置包括：底座，所述底座安装在所述安装子平台上；第一水平动平台，所述第一水平动平台可沿左右方向移动地设在所述底座上；第二水平动平台，所述第二水平动平台可沿前后方向移动地设在所述第一水平动平台上；竖直动平台，所述竖直动平台可上下移动地设在所述第二水平动平台上；第一水平驱动装置，所述第一水平驱动装置与所述第一水平动平台传动连接；第二水平驱动装置，所述第二水平驱动装置与所述第二水平动平台传动连接；竖直驱动装置，所述竖直驱动装置与所述竖直动平台传动连接，所述调姿锁止装置设在所述竖直动平台上。

7、根据本发明的一个实施例，每个所述调姿装置还包括：第一光栅尺，所述第一光栅尺与所述第一水平驱动装置电连接且适于测量所述第一水平动平台的位置；第二光栅尺，所述第二光栅尺与所述第二水平驱动装置电连接且适于测量所述第二水平动平台的位置；竖直光栅尺，所述竖直光栅尺与所述竖直驱动装置电连接且适于测量所述竖直动平台的位置。

8、根据本发明的一个实施例，所述第一水平驱动装置为电机且通过齿轮齿条与所述第一水平动平台传动连接，所述第二水平驱动装置为电机且通过滚珠丝杠与所述第二水平动平台传动连接，所述竖直驱动装置为电机且通过滚珠丝杠与所述竖直动平台传动连接。

9、根据本发明的一个实施例，所述调姿锁止装置、所述车载锁止装置和基座锁止装置均为球头定位器，所述球头定位器包括：锁体，所述锁体的上表面设有适于容纳球头的球窝；

10、锁舌，所述锁舌在释放位置、防脱位置和锁止位置之间可移动地设在所述锁体上，所述锁舌在所述释放位置时允许所述球头脱离所述球窝，所述锁舌在所述防脱位置时阻止所述球头脱离所述球窝且允许所述球头相对所述球窝转动，所述锁舌在所述锁止位置时防止所述球头脱离所述球窝且防止所述球头相对所述球窝转动；锁止驱动装置，所述锁止驱动装置与所述锁舌传动连接。

11、根据本发明的一个实施例，所述球头定位器还包括位于锁体下方的三维力传感器。

12、根据本发明的一个实施例，所述移动工装还包括：支架，所述支架可移动地设在所述第一导轨上，所述安装子平台设在所述支架上；楼梯，所述楼梯与所述支架相连且适于操作人员登上所述安装子平台；护栏，所述护栏设在所述安装子平台边沿。

13、根据本发明的一个实施例，每个所述安装子平台朝向另一个所述安装子平台的边沿设有安装缺口，在所述对接位置两个所述安装缺口共同限定出所述安装口。

14、根据本发明的一个实施例，所述测量装置为多个，每个所述第二导轨上设有多个间隔设置的所述测量装置。

15、根据本发明的第二方面的实施例提出一种根据本发明的第一方面的实施例所述的直升机总装数字化装配系统的控制方法，包括以下步骤：

16、s1、将所述移动工装移动至所述避让位置，所述基座顶升装置下降，所述自动导向车将所述机身运输至所述运输通道，所述机身支撑在所述支撑托架上，所述支撑托架支撑在所述车载顶升装置上；

17、s2、所述基座顶升装置上升以支撑所述支撑托架，所述车载顶升装置下降，所述车载锁止装置与所述车载球头脱离，所述自动导向车驶出所述运输通道，所述基座顶升装置下降，所述移动工装移动至所述对接位置；

18、s3、将连接有所述转接工装的所述传动总成吊装至所述安装口上方，将所述转接球头配合在所述调姿锁止装置内，所述测量装置对所述机身和所述传动总成的位姿进行测量，所述控制装置根据所述测量装置的检测结果规划所述传动总成的对接轨迹，四个所述调姿装置根据所述对接轨迹完成所述传动总成和所述机身的对接；

19、s4、完成所述传动总成与所述机身的安装后，拆除所述转接工装；

20、s5、所述移动工装移动至所述避让位置，所述基座顶升装置沿前后方向移动并带动所述机身移动预定距离，所述移动工装移动至所述对接位置；

21、s6、调整所述移动工装在左右方向上的位置，使所述安装口与所述机身上两个所述发动机中的一个的安装位置上下对应；

22、s7、将连接有转接工装的所述发动机吊装至所述安装口上方，将所述转接球头配合在所述调姿锁止装置内，所述测量装置对所述机身和所述发动机的位姿进行测量，所述控制装置根据所述测量装置的检测结果规划所述发动机的对接轨迹，四个所述调姿装置根据所述对接轨迹完成所述发动机和所述机身的对接；

23、s8、完成所述发动机与所述机身的安装后，拆除所述转接工装；

24、s9、重复步骤s6-s8，完成另一个所述发动机的安装；

25、s10、所述移动工装移动至所述避让位置，所述基座顶升装置上升，所述自动导向车驶入所述运输通道，所述基座顶升装置下降，所述车载顶升装置支撑机身，基座锁止装置与所述基座球头脱离，所述自动导向车驶出所述运输通道。

26、根据本发明实施例的直升机总装数字化装配系统的控制方法，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的直升机总装数字化装配系统，具有稳定性好、装配精度高等优点。

27、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。