[0030] 如图1所示，本发明用于飞机机身对接装配的环形数控自动制孔系统包括：两个环形轨道组件1000、四个沿两个环形轨道组件1000移动的四驱载运装置2000以及安装在四驱载运装置2000上的自动制孔装置3000。
[0031] 如图2和3所示，环形轨道组件1000包括柔性轨道模块1100和真空吸盘组件1200，其中每个环形轨道组件1000可以包括若干个柔性轨道模块1100；每个柔性轨道模块1100包括柔性轨道支架1101、两个导向滑槽1102以及弧型柔性齿条1103；两个导向滑槽1102分别安装在柔性轨道支架1101的两侧，弧型柔性齿条1103设置在柔性轨道支架1101的轨道外圈上；真空吸盘组件1200包括吸盘1201、真空发生器和电磁换向阀；吸盘1201间隔设置在柔性轨道支架1101的轨道内圈上，吸盘1201通过电磁换向阀与真空发生器管路连接；在柔性轨道支架1101的两端设有用于装拆的对接接口(图中未示出)。
[0032] 如图4和5所示，四驱载运装置2000包括第一双驱电控小车2100和第二双驱电控小车2200；第一双驱电控小车2100包括柔性弧型底盘2101、第一驱动装置2103以及第二驱动装置2105；在柔性弧型底盘2101的两端分别通过第一齿轮轴2106和第二齿轮轴2107装有第一驱动齿轮2102和第二驱动齿轮2104；第一驱动装置2103和第二驱动装置2105的输出轴分别与第一齿轮轴2106和第二齿轮轴2107对接安装；在柔性弧型底盘2101的两侧均设有至少一个导轮轴2109，在导轮轴2109上转动式设有导轮2108；柔性弧型底盘2101两侧的导轮2108分别嵌于柔性轨道支架1101两侧的导向滑槽1102内，并可沿导向滑槽1102来回滑动；
第一齿轮轴2106和第二齿轮轴2107同时与一个环形轨道组件1000上的弧型柔性齿条1103相啮合；第二双驱电控小车2200与第一双驱电控小车2100的结构相同，并以相同方式安装在另一环形轨道组件1000上。
[0033] 如图5-7所示，自动制孔装置3000包括法向调姿机构3100、钻铣制孔单元3200以及压紧排屑机构3300；法向调姿机构3100包括二自由度串联滑台3110和三自由度并联滑台3120；三自由度并联滑台3120包括定平台3122和动平台3121；动平台3121通过三自由度驱动装置安装在定平台3122上；定平台3122安装在二自由度串联滑台3110上，由二自由度串联滑台3110驱动定平台3122进行二自由度移动；二自由度串联滑台3110安装在第一双驱电控小车2100和第二双驱电控小车2200上；钻铣制孔单元3200和压紧排屑机构3300均安装在动平台3121上。
[0034] 如图5-7所示，二自由度串联滑台3110包括纵向拖板3111、横移门架3112、第一丝杆3116、第三驱动装置3117、第二丝杆3119以及第四驱动装置3118；纵向拖板3111架设在第一双驱电控小车2100和第二双驱电控小车2200上，并在纵向拖板3111上设有两条平行的第一滑轨3113；在横移门架3112下方设有两个第一滑块3114，两个第一滑块3114分别卡扣在第一滑轨3113上，并可沿第一滑轨3113纵向滑动；第一丝杆3116和第三驱动装置3117均安装在纵向拖板3111上，且第一丝杆3116对接安装在第三驱动装置3117的输出轴上；在横移门架3112的侧面设有与第一丝杆3116相旋合的第一螺母3115；第二丝杆3119和第四驱动装置3118均安装在横移门架3112的顶部，且第二丝杆3119对接安装在第四驱动装置3118的输出轴上；在横移门架3112的顶部下方横向设有第二导轨31110，在定平台3122上设有第二滑块31111和中间螺母3126，第二滑块31111卡扣在第二导轨31110上，第二丝杆3119旋合在中间螺母3126，用于驱动第二滑块31111沿第二导轨31110横向滑动。
[0035] 如图7所示，三自由度驱动装置包括第一驱动伸缩杆3123、第二驱动伸缩杆3124以及第三驱动伸缩杆3125；第一驱动伸缩杆3123、第二驱动伸缩杆3124以及第三驱动伸缩杆3125的两端分别活动安装在定平台3122和动平台3121上；在第一驱动伸缩杆3123、第二驱动伸缩杆3124以及第三驱动伸缩杆3125上分别装有驱动伸缩运动的第五驱动装置3123-1、第六驱动装置3124-1以及第七驱动装置3125-1。第一驱动伸缩杆3123、第二驱动伸缩杆
3124以及第三驱动伸缩杆3125的一端通过虎克铰链(图中未示出)安装在定平台3122同一圆周的三等分点上；第一驱动伸缩杆3123、第二驱动伸缩杆3124以及第三驱动伸缩杆3125的另一端通过球形铰链安装在动平台3121同一圆周的三等分点上。
[0036] 如图8和9所示，钻铣制孔单元3200包括公转驱动装置3201、公转壳体3202、自转驱动装置3203、公转半径驱动装置3204、主动齿轮3205以及从动齿轮3206；在动平台3121的前侧中心处设有支撑套筒3217和中心孔3121-1，公转壳体3202的一端穿过中心孔3121-1并通过圆柱滚子3219转动式安装在支撑套筒3217内；公转驱动装置3201安装在动平台3121上，并在公转驱动装置3201的输出轴上设有公转小带轮3208；在公转壳体3202的外圆周上设有公转大带轮3209，公转大带轮3209与公转小带轮3208通过同步带3207相连；在自转驱动装置3203的输出端同轴连接有自转减速装置3213；自转驱动装置3203和自转减速装置3213通过滚动轴承3212转动式安装在公转壳体3202内；自转减速装置3213的输出轴从公转壳体3202的前端伸出，且自转减速装置3213的输出轴偏离其轴心线；在自转减速装置3213的输出轴上安装有刀杆3214，在刀杆3214上安装有刀具3215；在公转壳体3202的后端设有后端盖3210，在后端盖3210上设有固定支架3211；公转半径驱动装置3204安装在固定支架3211上，主动齿轮3205安装在公转半径驱动装置3204的输出轴上；在自转驱动装置3203的尾端设有穿过后端盖3210的公转半径调节轴，从动齿轮3206安装在公转半径调节轴上；主动齿轮3205与从动齿轮3206相啮合。
[0037] 如图9所示，在公转壳体3202的前端设有前端盖3216，自转减速装置3213的输出轴伸出前端盖3216外。公转壳体3202的外圆中心线与自转减速装置2213的外圆中心线的偏移量等于自转减速装置2213的外圆中心线与自转减速装置2213的输出轴轴心线的偏移量，且偏移方向相反。
[0038] 如图10所示，压紧排屑机构3300包括导向套筒3301、第一伸缩气缸3302、第二伸缩气缸3303、柱状中空压脚3304以及排屑管道3305；导向套筒3301固定安装在动平台3121的前侧，且支撑套筒3217、刀杆3214和有刀具3215均位于导向套筒3301内；柱状中空压脚3304安装在导向套筒3301内，并可沿着导向套筒3301来回滑动；第一伸缩气缸3302、第二伸缩气缸3303的缸体都安装在动平台3121前侧面上，第一伸缩气缸3302、第二伸缩气缸3303的活塞杆均安装在柱状中空压脚3304上；排屑管道3305连通在柱状中空压脚3304侧面。
[0039] 如图1所示，还包括一个分别与电磁换向阀和真空发生器相连的集中控制台4000；在自动制孔装置3000上设有运动控制器2000-3000；集中控制台4000与运动控制器2000-
3000无线通讯连接；运动控制器2000-3000分别与第一驱动装置2103、第二驱动装置2105、法向调姿机构3100、钻铣制孔单元3200以及压紧排屑机构3300相连，具体的运动控制器
2000-3000分别与第一驱动装置2103、第二驱动装置2105、第三驱动装置3117、第四驱动装置3118、第五驱动装置3123-1、第六驱动装置3124-1、第七驱动装置3125-1、公转驱动装置
3201、自转驱动装置3203以及公转半径驱动装置3204相连。
[0040] 如图11所示，本发明的用于飞机机身对接装配的环形数控自动制孔系统在工作时，首先，通过由集中控制台4000协调控制若干的四驱载运装置2000，将相应的数控五坐标的自动制孔装置3000送至设定的制孔工位；其次，集中控制台4000协调控制法向调姿机构3100，将钻铣制孔单元3200和压紧排屑机构3300送至某一待制孔的具体位姿；接着，根据待制孔直径和刀具直径，集中控制台4000控制公转驱动装置3201完成刀具偏心调节；最后在法向调姿机构3100、四驱载运装置2000、环形轨道组件1000和压紧排屑机构3300支撑下，由钻铣制孔单元3200和法向调姿机构3100完成螺旋制孔。具体的工作流程如下：
[0041] (1)在制孔前，在飞机机身对接装配工位合理布置环形轨道组件1000和四驱载运装置2000和数控五坐标的自动制孔装置3000，包括如下步骤：
[0042] A、将由若干的柔性轨道模块1100和真空吸盘组件1200构成的环形轨道组件1000，通过集中控制台4000控制真空吸盘组件1200，安装在飞机机身对接装配工位；
[0043] B、根据机身对接装配环形长度，合理均布一定数量的四驱载运装置2000和数控五坐标的自动制孔装置3000；
[0044] (2)在制孔时，在法向调姿机构3100、四驱载运装置2000、环形轨道组件1000和压紧排屑机构3300支撑下，由钻铣制孔单元3200和法向调姿机构3100完成螺旋制孔，包括如下步骤：
[0045] A、集中控制台4000通过运动控制器2000-3000，协同控制一定数量的四驱载运装置2000，通过第一双驱电控小车2100和第二双驱电控小车2200，带动的数控五坐标的自动制孔装置3000沿着环形轨道组件1000移至预定的制孔工位；
[0046] B、在某一制孔工位内，集中控制台4000通过运动控制器2000-3000，控制法向调姿机构3100，将钻铣制孔单元3200送至该工位内某一具体的制孔位姿；根据待制孔孔直径和刀具直径，如果待制孔孔直径等于刀并具直径，钻铣制孔单元3200执行钻孔加工；待制孔孔直径大于刀具直径，钻铣制孔单元3200执行铣孔加工；
[0047] C、某一工位上一个孔加工完成后，集中控制台4000通过运动控制器2000-3000，控制法向调姿机构3100，将钻铣制孔单元3200送至下一个待制孔的位姿，重复本流程的步骤B；若某一工位上所有孔加工完后，重复本流程的步骤A，直至完成所有机身对接装配孔的加工。
[0048] 以上所述仅为本发明涉及的用于飞机机身对接装配的环形数控自动制孔系统及方法的一个较佳实施案例，但本发明的实施范围并不局限于此例。
