時間：2018-01-07 10:47來源：中國航空網 作者：中國航空
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多軸調姿平臺包括：發(fā)動機夾具、平移機構、轉臺機構、升降俯仰機構，其中平移機構實現發(fā)動機垂直于軸心方向的水平偏移，轉臺機構實現發(fā)動機的水平偏擺，承載框架與底盤導軌配合實現發(fā)動機沿軸線方向的推進，而發(fā)動機其余3個自由度的調整依靠多軸調姿平臺的升降俯仰機構來實現。
升降俯仰機構需要實現發(fā)動機的豎直偏移、豎直偏擺和沿軸線轉動等3 個自由度的調整，采用了4 組“人字形”連桿獨立驅動的方案，每組“人字形”連桿頂部均采用關節(jié)軸承的連接方式，4 組“人字形”連桿共同支撐轉臺機構底板。對其空間自由度進行分析，以驗證其是否能夠滿足3個自由度的要求。
航空發(fā)動機位置姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
 在航空發(fā)動機的安裝過程中，需要對其位置姿態(tài)進行實時在線監(jiān)測并做出反饋調整，為實現這一功能，采用了研制的多視覺監(jiān)測系統(tǒng)。
多視覺監(jiān)測系統(tǒng)包括5個部分：圓環(huán)標靶、監(jiān)視攝像頭、監(jiān)測平臺、主機、輔助監(jiān)視攝像頭，其中，圓環(huán)標靶固定在航空發(fā)動機前端，與發(fā)動機前端同心，起到確定發(fā)動機位置和姿態(tài)的作用；監(jiān)視攝像頭固定在安裝艙的多個檢修口，在發(fā)動機安裝過程中起到輔助監(jiān)視作用；監(jiān)測平臺放置在安裝艙前端（靠近飛機進氣口一側），將固定在發(fā)動機前端的圓環(huán)標靶和安裝艙輪廓進行圖像采集，并將采集結果傳輸到主機；采用多個輔助監(jiān)視攝像頭，安裝在機身適當的位置或窗口，用于輔助監(jiān)控發(fā)動機進入機身后與側壁的間隙大小等。主機是整個系統(tǒng)的大腦，將采集到的圖像進行處理比對，計算出發(fā)動機相對于安裝艙的位置姿態(tài)偏差。
航空發(fā)動機數控安裝示意圖
 圖5所示為航空發(fā)動機數控安裝場景示意圖，多視覺監(jiān)測系統(tǒng)與航空發(fā)動機數控安裝架車的數控系統(tǒng)連接，在發(fā)動機安裝過程中將計算出的發(fā)動機位置姿態(tài)偏差反饋給架車數控系統(tǒng)，由其控制多軸數控調姿平臺，對發(fā)動機的位置姿態(tài)進行實時精準調控，推進發(fā)動機向機身內安裝，直至發(fā)動機安裝到位。此外，在數控安裝過程中，操作者可以根據需要切換至非自動模式，通過數控手麥或數控指令調整發(fā)動機的位置姿態(tài)，使其滿足安裝要求。
航空發(fā)動機數控安裝驗證試驗
為了驗證研制的航空發(fā)動機多軸數控安裝架車的可行性，聯合某飛機制造企業(yè)，進行了多次生產現場的航空發(fā)動機安裝應用驗證試驗。航空發(fā)動機數控安裝試驗流程，主要包括軸心對準和安裝推進，兩個過程都包含“監(jiān)測-反饋- 調整”的機制。
航空發(fā)動機數控安裝試驗流程
航空發(fā)動機與機身安裝艙的軸心對準，包括初始對準和精對準。首先進行架車與機身的初始對準，驅動架車至發(fā)動機安裝工位，架車前端有定位環(huán)，調整架車的位置和角度，當定位環(huán)與機身安裝艙特定位置的外圓輪廓對齊時，使發(fā)動機相對于安裝艙的偏差處于可調范圍內，即完成了架車與機身的初始對準，將液壓支腿放下，整個發(fā)動機安裝過程中由液壓支腿承載架車和發(fā)動機的重量。
航空發(fā)動機的位姿監(jiān)測系統(tǒng)界面
在軸心精對準過程中，架車數控系統(tǒng)利用多視覺監(jiān)測系統(tǒng)的反饋信息，控制多軸調姿平臺調整發(fā)動機的位置姿態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)程序中設置了允許誤差，包括水平偏移允許誤差Δy0，豎直偏移允許誤差Δz0，水平偏擺角度允許誤差Δθ10 和豎直偏擺角度允許誤差Δθ20，當發(fā)動機的4個位置姿態(tài)偏差全部控制在允許誤差范圍內時，即完成了發(fā)動機與安裝艙的軸心對準，然后進入發(fā)動機的推進安裝作業(yè)。
發(fā)動機數控安裝系統(tǒng)界面
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