直升机中部机身数字化装配系统及控制方法

本发明涉及直升机制造，具体而言，涉及一种直升机中部机身数字化装配系统和所述直升机中部机身数字化装配系统的控制方法。

背景技术：

1、相关技术中的诸如直升机机身等复杂飞行器的装配，主要依靠手工装配方式，部分特定部件采用针对性的工装进行定位，但是由于部件尺寸大，手工装配和运输过程中容易发生变形，难以保证装配精度和装配质量。

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中部机身数字化装配系统，该直升机中部机身数字化装配系统具有装配精度高、装配质量好、装配效率高等优点。

2、本发明还提出一种所述直升机中部机身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中部机身数字化装配系统，所述直升机中部机身数字化装配系统包括：基座；机身顶板保形框架，所述机身顶板保形框架上设有机身顶板夹持装置，所述机身顶板夹持装置包括分别位于直升机的机身顶板的四条边沿外侧的四个顶板夹持件，四个所述顶板夹持件适于夹持或释放所述机身顶板，所述机身顶板保形框架的下表面设有四个间隔设置的顶部球头；机身顶板定位支架，所述机身顶板定位支架的上表面设有四个顶部球头定位装置，四个所述顶部球头分别适于可脱离地配合在四个所述顶部球头定位装置内；机身地板保形框架，所述机身地板保形框架上设有机身地板夹持装置，所述机身地板夹持装置包括分别位于直升机的机身地板的四条边沿外侧的四个地板夹持件，四个所述地板夹持件适于夹持或释放所述机身地板，所述机身地板保形框架的下表面设有导向车连接球头和四个底部球头；四个地板调姿装置，每个所述地板调姿装置上端设有底部球头定位装置且适于在第一方向、第二方向和竖直方向驱动所述底部球头定位装置，所述第一方向和所述第二方向均为水平方向且相互垂直，四个所述底部球头分别适于可脱离地配合在四个所述底部球头定位装置内，四个所述地板调姿装置间隔设置且内侧限定出停车空间；两个侧部定位工装，两个所述侧部定位工装可沿所述第二方向水平移动地设在所述基座上且分别位于所述机身顶板定位支架在所述第二方向上的两侧，所述侧部定位工装上设有散框定位装置和蒙皮定位装置，所述散框定位装置适于锁止或释放直升机的机身散框，所述蒙皮定位装置适于锁止或释放直升机的机身蒙皮；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驶入和驶出所述停车空间，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球头定位装置，所述导向车连接球头适于可脱离地配合在所述车载球头定位装置内；测量装置，所述测量装置设在所述基座上且用于测量所述机身顶板、所述机身地板、所述机身散框和所述机身蒙皮的位姿；控制系统，所述控制系统分别与所述测量装置和四个所述地板调姿装置电连接。

4、根据本发明实施例的直升机中部机身数字化装配系统，具有装配精度高、装配质量好、装配效率高等优点。

5、另外，根据本发明上述实施例的直升机中部机身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，所述机身顶板定位支架包括四个立柱和顶部框架，所述立柱设在所述基座上，所述顶部框架分别与四个所述立柱的上端相连，所述顶部球头定位装置设在所述顶部框架的上表面。

7、根据本发明的一个实施例，四个所述立柱的内侧限定出安装空间，四个所述地板调姿装置均设在所述安装空间内。

8、根据本发明的一个实施例，每个所述地板调姿装置包括：底座，所述底座设在所述基座上；第一方向动平台，所述第一方向动平台可沿第一方向滑动地设在所述底座上；第二方向动平台，所述第二方向动平台可沿第二方向滑动地设在所述第一方向动平台上；竖直动平台，所述竖直动平台可上下移动地设在所述第二方向动平台上，所述底部球头定位装置设在所述竖直动平台的上端；第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一方向动平台传动连接；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二方向动平台传动连接；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。

9、根据本发明的一个实施例，所述侧部定位工装包括两个间隔设置的侧部立柱、四个水平连杆和安装框，所述侧部立柱可沿所述第二方向移动地设在所述基座上，每个所述侧部立柱上设有两个上下间隔设置的所述水平连杆，每个所述水平连杆的一端与所述侧部立柱相连且另一端与所述安装框相连，所述散框定位装置和所述蒙皮定位装置设在所述安装框上。

10、根据本发明的一个实施例，所述直升机中部机身数字化装配系统还包括两个升降工作梯，所述升降工作梯上适于承载操作人员，两个所述升降工作梯在所述第二方向上分别位于两个所述安装框的外侧。

11、根据本发明的一个实施例，所述测量装置为两个且在所述第一方向和所述第二方向上均间隔设置。

12、根据本发明的一个实施例，每个所述顶板夹持件连接有多个顶板夹持件驱动装置，所述顶板夹持件驱动装置包括顶板夹持件驱动座、顶板夹持件驱动丝杆和顶板夹持件驱动转轮，所述顶板夹持件驱动座设在所述机身顶板保形框架上，所述顶板夹持件驱动丝杆分别与所述顶板夹持件和所述顶板夹持件驱动转轮相连且与所述顶板夹持件驱动座螺纹配合，每个所述地板夹持件连接有多个地板夹持件驱动装置，所述地板夹持件驱动装置包括地板夹持件驱动座、地板夹持件驱动丝杆和地板夹持件驱动转轮，所述地板夹持件驱动座设在所述机身地板保形框架上，所述地板夹持件驱动丝杆分别与所述地板夹持件和所述地板夹持件驱动转轮相连且与所述地板夹持件驱动座螺纹配合。

13、根据本发明的一个实施例，所述顶部球头定位装置、所述底部球头定位装置和所述车载球头定位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；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。

14、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中部机身数字化装配系统的控制方法，包括以下步骤：

15、两个侧部定位工装向外移动，将夹持有所述机身顶板的所述机身顶板保形框架吊装至机身顶板定位支架，将所述顶部球头配合在所述顶部球头定位装置内；

16、所述自动导向车将夹持有所述机身地板的所述机身地板保形框架运输至所述停车空间，所述车载顶升装置下降，所述地板调姿装置驱动底部球头定位装置对准所述底部球头，所述底部球头配合在所述底部球头定位装置内，所述导向车连接球头脱离所述车载球头定位装置，所述自动导向车驶出所述停车空间；

17、四个所述地板调姿装置根据所述测量装置的检测结果调整所述机身地板的位姿；

18、操作人员利用所述散框定位装置锁止所述机身散框，所述侧部定位工装向内移动，操作人员完成所述机身散框的连接安装；

19、所述侧部定位工装向外移动，操作人员利用所述蒙皮定位装置锁止所述机身蒙皮，所述侧部定位工装向内移动，操作人员完成所述机身蒙皮的连接安装；

20、所述侧部定位工装向外移动，所述机身顶板保形框架释放所述机身顶板，移动所述机身顶板保形框架使顶部球头脱离所述顶部球头定位装置；

21、所述自动导向车驶入所述停车空间，所述车载顶升装置上升以支撑机身地板保形框架，所述导向车连接球头配合在所述车载球头定位装置内，所述底部球头脱离所述底部球头定位装置，所述自动导向车驶出所述停车空间。

22、根据本发明实施例的直升机中部机身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中部机身数字化装配系统，具有装配精度高、装配质量好、装配效率高等优点。

23、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。