【技术实现步骤摘要】
本申请属于飞机大部件对接装配及起落架安装，具体涉及一种飞机机头前起落架安装交点的调平装备及调平方法。
技术介绍
1、起落架是飞机的薄弱部件，在飞机降落过程中承受着巨大的冲击载荷，现代飞机的起落架布局形式多为前三点式，其中，前起落架安装在机头下方，既要承受来自机体的相关载荷，又要为飞机落地状态下的行进提供导向，在保障飞机安全飞行发面发挥着重要作用。因此，机头前起落架的安装有着极高的精度要求，底部前起落架安装交点轴线的偏斜将造成前起落架安装偏斜而导致前起落架工作过程中承受偏心载荷，影响飞机的安全着陆，基于此，提出了一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，通过四台数控调姿定位装备的协同联动将前起落架安装交点精确调平，为前起落架的安装提供了精确的装配基准。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，适用于飞机前起落架安装交点及类似几何要素的精确调平。
2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案予以实现：
3、一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，包括两台大行程数控调姿定位装备、两台小行程数控调姿定位装备、总控制系统，两台大行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头后端框两侧区域的地面上，两台小行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头前端框两侧区域的地面上，每台大行程数控调姿定位装备从底至顶依次包括升降调节组件、水平送进调节组件、水平调节组件、球窝组件、大行程分控制系统，每台小行程数控调姿定位装备从底至顶依次包
4、升降调节组件包括立柱、滑枕、第一导轨、第一丝杠、第一伺服电机和第一光栅尺，立柱为方形中空结构，底部与地面固定连接，滑枕沿铅垂方向嵌入立柱内部并通过第一导轨、第一丝杠与立柱内壁相连，第一光栅尺读数头与立柱固定连接、尺身与滑枕固定连接，第一伺服电机驱动第一丝杠使第一丝杠带动滑枕相对于立柱在铅垂面内沿第一导轨长度方向上下移动，由第一光栅尺实时精确测量滑枕位移量并反馈至大行程分控制系统或小行程分控制系统，滑枕顶面设有滑枕定位键。
5、水平送进调节组件包括斜头悬臂、基板、第二导轨、第二丝杠、第二伺服电机和第二光栅尺，基板底面设有基板定位槽，与升降调节组件的滑枕顶面之间通过键槽定位连接，斜头悬臂为箱体结构，底部通过第二导轨、第二丝杠与基板相连，第二光栅尺读数头与基板固定连接、尺身与斜头悬臂固定连接，第二伺服电机驱动第二丝杠使第二丝杠带动斜头悬臂相对于基板在水平面内沿第二导轨长度方向左右移动，由第二光栅尺实时精确测量斜头悬臂位移量并反馈至大行程分控制系统，斜头悬臂顶面设有斜头悬臂定位键。
6、水平调节组件包括基座、滑板、第三导轨、第三丝杠、第三伺服电机和第三光栅尺，基座底面设有基座定位槽，滑板顶面设有滑板定位键，基座为槽箱结构，通过第三导轨、第三丝杠与滑板相连，第三光栅尺读数头与滑板固定连接、尺身与基座固定连接，第三伺服电机驱动第三丝杠使第三丝杠带动滑板相对于基座在水平面内沿第三导轨长度方向前后移动，由第三光栅尺实时精确测量滑板位移量并反馈至大行程分控制系统或小行程分控制系统。
7、在大行程数控调姿定位装备中，基座定位槽与水平送进调节组件的斜头悬臂定位键之间通过键槽定位连接。
8、在小行程数控调姿定位装备中，基座定位槽与升降调节组件的滑枕定位键之间通过键槽定位连接，基座定位槽与另一套水平调节组件的滑板定位键之间通过键槽定位连接。
9、球窝组件包括球窝、底板、锁舌和力传感器，底板下底面设有底板定位槽，与水平调节组件的滑板顶面之间通过键槽定位连接，底板上表面与力传感器相连，力传感器上安装球窝，球窝球径与固定连接于机头上的球头球径相同，保证球头与球窝嵌合后二者球心重合，球窝上沿径向均布安装三个锁舌，锁舌为圆柱形结构，安装轴线与球窝底面平行，沿其安装轴线在球窝上前后滑动。
10、使用该装备进行飞机机头前起落架安装交点调平时的具体操作流程如下：
11、1.在机头部件架外站位安装球头，球头数量共四个，分别位于机头前、后端框两侧，球头所围区域能够包纳机头部件重心；
12、2.机头部件带球头从架外站位吊运至机身对接站位机头区域的四台数控调姿定位装备上方，其中，两台大行程数控调姿定位装备用于承接位于机头后端框两侧的球头，两台小行程数控调姿定位装备用于承接位于机头前端框两侧的球头；
13、3.将四台数控调姿定位装备球窝组件的锁舌置为收回状态，两台大行程数控调姿定位装备通过大行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头后端框两侧的两个球头嵌合，两台小行程数控调姿定位装备通过小行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头前端框两侧的两个球头嵌合，直至四个球窝承接球头且力传感器显示数值约为机头部件总重的四分之一，表明四个球头均已完全落入球窝中并与球窝紧密接触且球头与球窝的球心相重合，此时，将四个球窝组件的锁舌置为伸出状态，将球头锁紧，使球头与球窝组件构成球铰运动副，保证二者之间产生绕球心的相对转动且不发生脱离；
14、4.测量前起落架安装交点轴线及其他辅助测量点与其理论位置的差值并反馈至总控制系统进行机头部件姿态调节路径规划，最终转换为四台调姿数控定位装备各个调节组件沿某一方向的协同联动，完成对机头部件空间位姿的俯仰、翻滚、偏摆、平移等操作，直至将前起落架安装交点轴线调节到理论位置；
15、5.四台数控调姿定位装备各调节组件保持现有位置不动，待该站位其余机身部件也完成空间位姿调整后，四台数控调姿定位装备再次带动机头部件沿飞机航向平行移动朝中机身部件靠拢，完成机头与中机身的对接及前起落架的安装。
16、本申请的有益效果是：
17、通过各个具有单向运动调节功能的组件的相互连接组成四台各自具有沿空间三个正交方向运动调节功能的三坐标全闭环伺服数控调姿定位装备，每台数控调姿定位装备以球窝组件为末端执行机构。球窝与固定连接于飞机前、后端框两侧的球头嵌合并锁紧后，由总控制系统驱动四台数控调姿定位装备协同联动对机头部件进行俯仰、翻滚、偏摆、平移等空间位姿的调节，最终实现前起落架安装交点的调平，球头与球窝组成的球铰运动副可保证二者之间能产生绕球心的相对转动而不发生脱离。整个调节过程采用全闭环伺服控制方式自动进行，对前起落架安装交点的位置进行实时监测和动态调节，使其不断逼近直至到达理论位置，具有较高的调节精度和执行效率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于包括两台大行程数控调姿定位装备、两台小行程数控调姿定位装备、总控制系统，两台大行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头后端框两侧区域的地面上，两台小行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头前端框两侧区域的地面上，每台大行程数控调姿定位装备从底至顶依次包括升降调节组件、水平送进调节组件、水平调节组件、球窝组件、大行程分控制系统，每台小行程数控调姿定位装备从底至顶依次包括升降调节组件、两套水平调节组件、球窝组件、小行程分控制系统，飞机机头部件从架外站位吊运至机身对接站位后，两台大行程数控调姿定位装备通过大行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头后端框两侧的两个球头嵌合并锁紧，两台小行程数控调姿定位装备通过小行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头前端框两侧的两个球头嵌合并锁紧，分别构成球铰运动副后通过总控制系统驱动两台大行程数控调姿定位装备和两台小行程数控调姿定位装备协同联动将飞机机头前起落架安装交点调平。
2.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于
3.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，其特征在于所述水平送进调节组件包括斜头悬臂、基板、第二导轨、第二丝杠、第二伺服电机和第二光栅尺，基板底面设有基板定位槽，与升降调节组件的滑枕顶面之间通过键槽定位连接，斜头悬臂为箱体结构，底部通过第二导轨、第二丝杠与基板相连，第二光栅尺读数头与基板固定连接、尺身与斜头悬臂固定连接，第二伺服电机驱动第二丝杠使第二丝杠带动斜头悬臂相对于基板在水平面内沿第二导轨长度方向左右移动，由第二光栅尺实时精确测量斜头悬臂位移量并反馈至大行程分控制系统，斜头悬臂顶面设有斜头悬臂定位键。
4.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于所述水平调节组件包括基座、滑板、第三导轨、第三丝杠、第三伺服电机和第三光栅尺，基座底面设有基座定位槽，滑板顶面设有滑板定位键，基座为槽箱结构，通过第三导轨、第三丝杠与滑板相连，第三光栅尺读数头与滑板固定连接、尺身与基座固定连接，第三伺服电机驱动第三丝杠使第三丝杠带动滑板相对于基座在水平面内沿第三导轨长度方向前后移动，由第三光栅尺实时精确测量滑板位移量并反馈至大行程分控制系统或小行程分控制系统。
5.根据权利要求4一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于在大行程数控调姿定位装备中，基座定位槽与水平送进调节组件的斜头悬臂定位键之间通过键槽定位连接。
6.根据权利要求4一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，其特征在于在小行程数控调姿定位装备中，基座定位槽与升降调节组件的滑枕定位键之间通过键槽定位连接，基座定位槽与另一套水平调节组件的滑板定位键之间通过键槽定位连接。
7.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于所述球窝组件包括球窝、底板、锁舌和力传感器，底板下底面设有底板定位槽，与水平调节组件的滑板顶面之间通过键槽定位连接，底板上表面与力传感器相连，力传感器上安装球窝，球窝球径与固定连接于机头上的球头球径相同，保证球头与球窝嵌合后二者球心重合，球窝上沿径向均布安装三个锁舌，锁舌为圆柱形结构，安装轴线与球窝底面平行，沿其安装轴线在球窝上前后滑动。
8.使用权利要求1-7中任一权利要求所述的一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，进行调平的方法，其特征在于具体操作流程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于包括两台大行程数控调姿定位装备、两台小行程数控调姿定位装备、总控制系统，两台大行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头后端框两侧区域的地面上，两台小行程数控调姿定位装备并排固定在机身对接站位机头前端框两侧区域的地面上，每台大行程数控调姿定位装备从底至顶依次包括升降调节组件、水平送进调节组件、水平调节组件、球窝组件、大行程分控制系统，每台小行程数控调姿定位装备从底至顶依次包括升降调节组件、两套水平调节组件、球窝组件、小行程分控制系统，飞机机头部件从架外站位吊运至机身对接站位后，两台大行程数控调姿定位装备通过大行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头后端框两侧的两个球头嵌合并锁紧，两台小行程数控调姿定位装备通过小行程分控制系统驱动所有组件运动并使末端的球窝组件最终与机头前端框两侧的两个球头嵌合并锁紧，分别构成球铰运动副后通过总控制系统驱动两台大行程数控调姿定位装备和两台小行程数控调姿定位装备协同联动将飞机机头前起落架安装交点调平。
2.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平装备，其特征在于所述升降调节组件包括立柱、滑枕、第一导轨、第一丝杠、第一伺服电机和第一光栅尺，立柱为方形中空结构，底部与地面固定连接，滑枕沿铅垂方向嵌入立柱内部并通过第一导轨、第一丝杠与立柱内壁相连，第一光栅尺读数头与立柱固定连接、尺身与滑枕固定连接，第一伺服电机驱动第一丝杠使第一丝杠带动滑枕相对于立柱在铅垂面内沿第一导轨长度方向上下移动，由第一光栅尺实时精确测量滑枕位移量并反馈至大行程分控制系统或小行程分控制系统，滑枕顶面设有滑枕定位键。
3.根据权利要求1一种飞机机头前起落架安装交点调平方法及装备，其特征在于所述水平送进调节组件包括斜头悬臂、基板、第二导轨、第二丝杠、第二伺服电机和第二光栅尺，基板底面设有基板定位槽，与升降调节组件的滑枕顶面之间通过键槽定位连接，斜头悬臂为箱体结构，底部通过第二导轨、第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，刘航，周新房，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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