一种舱段轴心定准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种舱段轴心定准装置及方法

【技术实现步骤摘要】
一种舱段轴心定准装置及方法


[0001]本专利技术涉及智能制造领域，具体是涉及一种舱段轴心定准装置及方法
。

技术介绍

[0002]圆柱形舱体是飞机
、
导弹等重要军民用产品的主体结构，舱体装配的最后的重要环节是舱段的对接，舱段对接的质量直接影响着装备成品的安全性
、
可靠性和经济性
。
舱体组装过程非常依赖舱段轴心定位技术，在传统的舱体组装方式中，通常需要通过人工调整和测量来实现对舱段的轴心定位
。
这种方法存在操作复杂
、
精度难以保证等缺点，容易造成舱段安装不牢固和功能受损
。
现有稳定的舱体自动装配手段多涉及复杂机械结构，依赖多个高敏感度传感器，成本造价昂贵，装配效率低下
。
现有技术中，缺少一种简单
、
便捷
、
高效的舱段轴心定准方法及装置，对任意直径大小的舱段，仅依赖一个激光测距仪就能够在机械装备的装配过程中实现精确的轴心定准
、
使其保持在一条直线上，提高装配效率和质量，降低生产成本
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了提高一体化舱体装配效率，降低生成成本，提供了一种简单
、
便捷
、
高效的舱段轴心定准方法和装置，以解决原有技术复杂昂贵
、
效率低下的问题
。
[0004]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一
、
一种舱段轴心定准装置：
[0006]包括舱段
、
支撑模块
、
承载底座
、
驱动模块
、
激光测距仪
、
伺服电机和控制单元；舱段通过支撑模块安装在承载底座上，伺服电机和控制单元均位于舱段的前方且固定安装在承载底座内，伺服电机通过驱动模块驱动支撑模块沿着垂直于舱段轴向的方向做水平运动；激光测距仪位于舱段的正下方且固定安装在承载底座内；激光测距仪和伺服电机均与控制单元电连接
。
[0007]所述的支撑模块主要由若干组开合组件沿着舱段轴向间隔排列形成，每组开合组件中包括两个支撑单元，两个支撑单元对称分布在舱段长度方向的两侧；
[0008]所述的支撑单元包括套筒
、
滚动轴承和支撑单元底座；支撑单元底座放置在承载底座上，支撑单元底座的顶部设置有滚动轴承，滚动轴承沿着舱段的轴向设置，套筒可转动地套设在滚动轴承的外周；舱段可上下移动地被夹持在开合组件的两个支撑单元之间，舱段外侧壁的两侧分别与两个支撑单元的套筒接触
。
[0009]所述的驱动模块包括滚珠丝杠副和蜗杆蜗轮机构；蜗杆蜗轮机构的蜗杆和伺服电机的输出轴固定连接，且蜗杆和伺服电机的输出轴均平行于舱段轴向，滚珠丝杠副的滚珠丝杠连接在蜗杆蜗轮机构中蜗轮的内侧壁上，滚珠丝杠沿着开合组件的开合方向设置，滚珠丝杠的外周套设有两个滚珠丝母，两个滚珠丝母分别固定安装在开合组件中两个支撑单元的支撑单元底座上
。
二
、
一种舱段轴心定准方法，包括以下步骤：
[0010]步骤
S1、
将舱段通过支撑单元放置在承载底座上，使得舱段外侧壁与支撑单元的
套筒接触；
[0011]在舱段的横截面上建立平面坐标系
xoy
，并将舱段横截面的形心定义为点
p
c
(x
c
,y
c
)
；
[0012]步骤
S2、
利用伺服电机通过驱动模块驱动开合组件运动，运动过程中，将舱段形心与滚动轴承形心之间的水平距离作为水平开合距离
L
；将滚动轴承形心与激光测距仪形心之间的垂直距离作为竖直固定距离
H1；
[0013]步骤
S3、
利用激光测距仪实时监测舱段的上下运动状态，将激光测距仪形心与舱段最底端的垂直距离作为舱段移动距离
h
；
[0014]步骤
S4、
将激光测距仪形心与舱段形心的垂直距离作为舱段高度
y
，舱段高度
y
按照以下公式处理得到：
[0015]y
＝
R+h
[0016]其中，
R
表示舱段的半径；
[0017]步骤
S5、
通过伺服电机调整开合组件的运动状态，从而改变水平开合距离
L
，使得舱段高度
y
等于预设的目标值
y
c
，进而对舱段进行轴心精准定准
。
所述步骤
S5
中，所述舱段高度
y
等于预设的目标值
y
c
，水平开合距离的调整值
Δ
l
按照以下公式处理得到：
[0018][0019]Δ
l
＝
Lo
‑
L
0,
其中，
r
表示套筒的半径，
Δ
l
表示支撑单元的移动距离，
L
0,n
表示开合组件移动时上一次的水平开合距离，
Lo
表示开合组件移动后的当前水平开合距离
。
[0020]所述步骤
S5
中，若舱段高度
y
小于目标值
y
c
，则减小支撑单元的水平开合距离
L
；若舱段高度
y
大于目标值
y
c
，则增大支撑单元的水平开合距离
L。
[0021]所述步骤
S4
中，舱段半径
R
i
按照以下公式处理得到：
[0022][0023]其中，
L
o,i
表示当前的水平开合距离，
R
i
表示当前得到舱段半径
。
[0024]本专利技术方法特殊设计了拟合轴体圆心的校准算法，对于可以对放置在支撑单元上任意直径大小的轴体提供精确和高效的轴心定准
。
此方法只使用单个激光测距仪，适用于机械装备的组装过程
。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026]1、
本专利技术不同于现有的复杂大型舱段轴心对准装置和方法，所需操作空间仅依赖于放置舱段原本就需要的承载底座，方法上也不需要复杂传感器及复杂算法测算舱段轮廓等信息，实施简单；
[0027]2、
本专利技术的舱段轴心定准方法及装置不针对单一尺寸的舱段，可以适配能够放置在对应承载底座上任意直径尺寸的舱段，极大程度上降低了生产成本
。
[0028]3、
本专利技术的舱段轴心定准方法不依赖单独一次的测量计算结果，而是综合了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种舱段轴心定准装置，其特征在于：包括舱段
(1)、
支撑模块
、
承载底座
(3)、
驱动模块
(4)、
激光测距仪
(5)、
伺服电机
(6)
和控制单元
(7)
；舱段
(1)
通过支撑模块安装在承载底座
(3)
上，伺服电机
(6)
和控制单元
(7)
均位于舱段
(1)
的前方且固定安装在承载底座
(3)
内，伺服电机
(6)
通过驱动模块
(4)
驱动支撑模块沿着垂直于舱段
(1)
轴向的方向做水平运动；激光测距仪
(5)
位于舱段
(1)
的正下方且固定安装在承载底座
(3)
内；激光测距仪
(5)
和伺服电机
(6)
均与控制单元
(7)
电连接
。2.
根据权利要求1所述的一种舱段轴心定准装置，其特征在于：所述的支撑模块主要由若干组开合组件沿着舱段
(1)
轴向间隔排列形成，每组开合组件中包括两个支撑单元
(2)
，两个支撑单元
(2)
对称分布在舱段
(1)
长度方向的两侧；所述的支撑单元
(2)
包括套筒
(2
‑
1)、
滚动轴承
(2
‑
2)
和支撑单元底座
(2
‑
3)
；支撑单元底座
(2
‑
3)
放置在承载底座
(3)
上，支撑单元底座
(2
‑
3)
的顶部设置有滚动轴承
(2
‑
2)
，滚动轴承
(2
‑
2)
沿着舱段
(1)
的轴向设置，套筒
(2
‑
1)
可转动地套设在滚动轴承
(2
‑
2)
的外周；舱段
(1)
可上下移动地被夹持在开合组件的两个支撑单元
(2)
之间，舱段
(1)
外侧壁的两侧分别与两个支撑单元
(2)
的套筒
(2
‑
1)
接触
。3.
根据权利要求1所述的一种舱段轴心定准装置，其特征在于：所述的驱动模块
(4)
包括滚珠丝杠副和蜗杆蜗轮机构；蜗杆蜗轮机构的蜗杆
(4
‑
2)
和伺服电机
(6)
的输出轴固定连接，且蜗杆
(4
‑
2)
和伺服电机
(6)
的输出轴均平行于舱段
(1)
轴向，滚珠丝杠副的滚珠丝杠
(4
‑
3)
连接在蜗杆蜗轮机构中蜗轮
(4
‑
1)
的内侧壁上，滚珠丝杠
(4
‑
3)
沿着开合组件的开合方向设置，滚珠丝杠
(4
‑
3)
的外周套设有两个滚珠丝母
(4
‑
4)
，两个滚珠丝母
(4
‑
4)
分别固定安装在开合组件中两个支撑单元
(2)
的支撑单元底座
(2
‑
3)
上
。4.
一种应用于权利要求1‑3任一所述装置的舱段轴心定准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：何再兴，赵金栋，赵昕玥，沈华荣，崔文峰，
申请(专利权)人：浙江飞航智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：