專利名稱：數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方法是用在采用數(shù)字化裝配工裝上安裝與工裝的基礎(chǔ)坐標(biāo)系成空間復(fù)合角度定位器。
背景技術(shù)：
目前，工裝結(jié)構(gòu)是由工裝基礎(chǔ)框架、托板、定位器構(gòu)成；托板安裝在工裝基礎(chǔ)框架上，定位器安裝在托板上，而這些托板及定位器與在基礎(chǔ)框架上的基礎(chǔ)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系軸成空間復(fù)合角度，采用數(shù)字化裝配工裝，通常是在工裝基礎(chǔ)框架上，適當(dāng)位置設(shè)置四個(gè)基準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)為基礎(chǔ)建立基礎(chǔ)坐標(biāo)系，然后在此基礎(chǔ)坐標(biāo)系下按工裝圖紙給定的工具球值裝配工裝上各個(gè)定位器，利用激光跟蹤儀測(cè)量調(diào)整每個(gè)定位器的工具球X、Y、Z值，當(dāng)調(diào)整其中一個(gè)坐標(biāo)系值時(shí)，其余兩個(gè)值會(huì)隨之產(chǎn)生微變，使定位器的裝配調(diào)整，非常困難，費(fèi)時(shí)，工裝裝配周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種裝配工裝上具有空間復(fù)合角度的定位器，以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系系的方式，提高調(diào)裝效率，縮短裝配周期的數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法；本發(fā)明創(chuàng)造的目的是通過下述的步驟實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法其步驟1)在工裝數(shù)學(xué)模型上建立工裝中的托板自身坐標(biāo)系利用計(jì)算機(jī)在工裝的數(shù)學(xué)模型上以托板上的三個(gè)工具球?yàn)榛鶞?zhǔn)建立托板自身的坐標(biāo)系；2)在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量托板上定位器工具球坐標(biāo)值利用軟件中的測(cè)量工具，在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上各定位器的工具球坐標(biāo)值；3)將托板平放固定在平臺(tái)上；4)利用激光跟蹤儀按托板上的三個(gè)工具球以軸對(duì)準(zhǔn)原則建立托板自身坐標(biāo)系；5)在托板上利用激光跟蹤儀進(jìn)行定位器的預(yù)裝配按照步驟2)利用軟件中的測(cè)量工具在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上各定位器的工具球坐標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整，并制出連接定位器的螺栓孔，預(yù)裝配；6)將預(yù)裝有定位器的托板總裝在工裝上利用激光跟蹤儀以工裝上基礎(chǔ)坐標(biāo)系對(duì)各定位器進(jìn)行精調(diào)，制出連接圓柱銷孔，用圓柱銷固定。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)由于采用了在工裝的數(shù)學(xué)模型上建立工裝中的托板自身坐標(biāo)系，以及在工裝數(shù)學(xué)模型上利用CATIAV5軟件中的測(cè)量工具，在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上各定位器的工具球坐標(biāo)值，并利用激光跟蹤儀在托板上建立與數(shù)學(xué)模型中一致的坐標(biāo)系并利用在數(shù)學(xué)模型上測(cè)得的定位器坐標(biāo)值，在托板上利用激光跟蹤儀調(diào)整預(yù)裝配定位器，再進(jìn)行工裝總裝配，對(duì)定位器精調(diào)，由于在工裝數(shù)學(xué)模型上建立托板坐標(biāo)系，以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系方式，消除定位器六個(gè)自由度中的三個(gè)自由度，較以工裝基礎(chǔ)坐標(biāo)系調(diào)整定位器相對(duì)直觀，易于操作，難度減小，使裝配效率提高。


圖1是飛機(jī)的尾椎裝配用的工裝結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)坐標(biāo)系示意圖；圖2是圖1中的托板2及托板自身坐標(biāo)系圖；圖3是圖1中A向視圖(托板及托板上安裝的定位器)；圖4是圖3的俯視圖。
圖1中的標(biāo)號(hào)1是在工裝基礎(chǔ)框架上設(shè)置的四個(gè)基礎(chǔ)目標(biāo)點(diǎn)，即工具球點(diǎn)，標(biāo)號(hào)2為托板，標(biāo)號(hào)10為托板上設(shè)置的三個(gè)工具球點(diǎn)，標(biāo)號(hào)3至9是托板上安裝的定位器。
具體實(shí)施例方式設(shè)計(jì)工裝是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)用CATIA V5軟件建立工裝的數(shù)學(xué)模型，數(shù)字化工裝，是由基礎(chǔ)框架、托板、定位器、以及在基礎(chǔ)框架設(shè)置四個(gè)基準(zhǔn)工具球目標(biāo)點(diǎn)，在托板、定位器上分別設(shè)置三個(gè)工具球目標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成，圖1是飛機(jī)的尾椎裝配用的工裝用CATIAV5軟件建立的工裝數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)機(jī)及基礎(chǔ)坐標(biāo)系示意圖，標(biāo)號(hào)1為基礎(chǔ)框架上四個(gè)基準(zhǔn)工具球目標(biāo)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)10為托板上的三個(gè)工具球目標(biāo)點(diǎn)，托板和定位器以基礎(chǔ)框架上四個(gè)基準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)建立的基礎(chǔ)坐標(biāo)系中構(gòu)成空間復(fù)合角度。圖1中3～9標(biāo)號(hào)為具有空間復(fù)合角度的定位器，在裝配飛機(jī)尾椎工裝中的托板2和定位器3至9是采用如下步驟，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，提高調(diào)整效率，縮短裝配周期。
數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法步驟1)在工裝數(shù)學(xué)模型上建立工裝中托板自身坐標(biāo)系在計(jì)算機(jī)上運(yùn)用CATIAV5軟件在飛機(jī)的尾椎裝配用的工裝數(shù)學(xué)模型的托板2上三個(gè)工具球?yàn)榛鶞?zhǔn)建立托板自身坐標(biāo)系，以其中一個(gè)工具球設(shè)為原點(diǎn)，選另一個(gè)工具球與原點(diǎn)連線為X方向，選最后一個(gè)工具球與X軸的方向?yàn)閅方向如圖2；2)在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量托板上各定位器工具球坐標(biāo)值在計(jì)算機(jī)上利用CATIAV5軟件建立的飛機(jī)尾椎裝配用的工裝數(shù)學(xué)模型上，在托板自身的坐標(biāo)系下利用CATIAV5軟件的測(cè)量工具依次測(cè)量出裝在托板2上的定位器3至9的工具球坐標(biāo)值；3)將托板平放固定在平臺(tái)上選用有固定槽及固定件的工作平臺(tái)，可以用澆砂固定在平臺(tái)上；4)利用激光跟蹤儀按托板上的三個(gè)工具球以軸對(duì)準(zhǔn)原則建立托板自身的坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系與在工裝數(shù)學(xué)模型上新建立的坐標(biāo)系方向一致如圖2，三個(gè)工具球是在工裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)給出的，建立托板自身坐標(biāo)系后，先調(diào)出定位器的Z值，然后在平行于XY平面的平面內(nèi)移動(dòng)定位器即可調(diào)出X、Y值即消除了定位器Z方向移動(dòng)，繞X軸旋轉(zhuǎn)，繞Y軸旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度，使調(diào)整直觀，難度減少，安裝調(diào)整效率高，以軸對(duì)準(zhǔn)原則建立托板自身坐標(biāo)系，就是以一點(diǎn)作為坐標(biāo)系的控制點(diǎn)，另一點(diǎn)與第一點(diǎn)一起控制一條軸，再有一點(diǎn)就可以控制一個(gè)面，即選取一點(diǎn)作為原點(diǎn)，一基準(zhǔn)點(diǎn)為X方向，另一基準(zhǔn)點(diǎn)為Y方向。
5)在托板上利用激光跟蹤儀進(jìn)行定位器的預(yù)裝配按照步驟2)利用CATIAV5軟件的測(cè)量工具，在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上定位器3至9的工具球坐標(biāo)系值進(jìn)行調(diào)整，先將定位器工具球的Z值調(diào)整出來，然后將定位器在平行于XY平面的平面內(nèi)移動(dòng)，即可調(diào)整X、Y值，當(dāng)工具球值調(diào)整至理論公差值的0.1mm范圍內(nèi)，制出連接定位器的螺栓孔，預(yù)裝配。
6)將預(yù)裝有定位器的托板總裝在工裝上將飛機(jī)尾椎裝配用的工裝中裝有預(yù)裝定位器的托板，利用激光跟蹤儀以工裝上基礎(chǔ)坐標(biāo)系，對(duì)各定位器進(jìn)行精調(diào)，精調(diào)的數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)員在工裝圖紙上給出的，設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)工裝數(shù)模后，在工裝上設(shè)置基礎(chǔ)坐標(biāo)系，在基礎(chǔ)坐標(biāo)系下測(cè)量各托板，各定位器上工具球坐標(biāo)值，在工裝圖紙中給出，做為工裝裝配的數(shù)值。當(dāng)坐標(biāo)值調(diào)整至理論公差值之內(nèi)，制出連接圓柱銷孔，用圓柱銷固定。
權(quán)利要求
1.數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法其步驟1)在工裝數(shù)字模型上建立工裝中的托板自身坐標(biāo)系利用計(jì)算機(jī)在工裝的數(shù)學(xué)模型上以托板上的三個(gè)工具球?yàn)榛鶞?zhǔn)建立托板自身的坐標(biāo)系；2)在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量托板上定位器工具球坐標(biāo)值利用軟件中的測(cè)量工具，在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上各定位器的工具球坐標(biāo)值；3)將托板平放固定在平臺(tái)上；4)利用激光跟蹤儀按托板上的三個(gè)工具球以軸對(duì)準(zhǔn)原則建立托板自身坐標(biāo)系；5)在托板上利用激光跟蹤儀進(jìn)行定位器的預(yù)裝配按照步驟2)利用軟件中的測(cè)量工具在工裝數(shù)學(xué)模型上在托板自身的坐標(biāo)系下測(cè)量出托板上各定位器的工具球坐標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整，并制出連接定位器的螺栓孔，預(yù)裝配；6)將預(yù)裝有定位器的托板總裝在工裝上利用激光跟蹤儀以工裝上基礎(chǔ)坐標(biāo)系對(duì)各定位器進(jìn)行精調(diào)，制出連接圓柱銷孔，用圓柱銷固定。
全文摘要
數(shù)字化裝配有空間復(fù)合角度定位器工裝的方法，是在采用數(shù)字化裝配工裝上安裝與工裝基礎(chǔ)坐標(biāo)系成空間復(fù)合角度定位器，解決裝配帶有空間復(fù)合角度定位器工裝時(shí)，調(diào)整定位器坐標(biāo)系值難度大，造成工裝裝配周期長(zhǎng)；本方法步驟1.在工裝數(shù)學(xué)模型上建立工裝中托板自身坐標(biāo)系；2.在工裝數(shù)學(xué)模型上測(cè)量托板上定位器工具球坐標(biāo)系值；3.將托板平放固定在平臺(tái)上；4.利用激光跟蹤儀按托板上的三個(gè)工具球建立托板自身坐標(biāo)系；5.在托板上利用激光跟蹤儀進(jìn)行定位器預(yù)裝配；6.預(yù)裝有定位器的托板裝在工裝上；優(yōu)點(diǎn)是有空間復(fù)合角度定位器以轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系的方式消除定位器六個(gè)自由度中的三個(gè)自由度，調(diào)整直觀，難度減小，提高調(diào)整效率；本方法用于飛機(jī)工裝制造。
文檔編號(hào)G05D3/00GK101028870SQ20071001093
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者梁麗巖, 祁華 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司