用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，該裝置包括有支撐底座，支撐底座上設(shè)有直線往復(fù)移動的工作平臺，在工作平臺上固定設(shè)有三個三維定位器，三個三維定位器的活動端均朝向工作平臺移動方向的同一側(cè)；各定位器的活動端分別設(shè)有一帶三維傳感器的球窩；該裝置還包括有用于連接機翼壁板的保形架，保形架一側(cè)固定設(shè)有與三個球窩對應(yīng)設(shè)置的球頭，各球頭分別對應(yīng)連接于球窩中。該自動調(diào)姿定位裝置能夠解決機翼裝配中機翼壁板姿態(tài)調(diào)整困難、定位不準確的問題，實現(xiàn)機翼裝配的自動化；不僅降低了安裝、打磨和修邊的難度，而且提高了裝配速度和質(zhì)量，同時降低了工人勞動強度，提高了勞動效率。
【專利說明】用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種中小型飛機機翼壁板裝配的通用工裝，尤其涉及一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機機翼壁板裝配時，先要將包含機翼根部、鈦合金梁和鋁合金梁等部分的骨架安裝到固定型架上，再將包含機翼蒙皮、墻和長桁等部分的復(fù)合材料整體壁板與骨架進行貼合，由于復(fù)合材料的加工難以達到一次到位，會存在與骨架相干涉的位置。對存在干涉的位置進行標定，分離之后對所標定的干涉位置進行修整，然后再次對合進行干涉位置檢查、標定，再分離進行修整，直到修整完所有干涉位置，對整體壁板與骨架進行再次貼合定位，并對機翼壁板進行制孔，制孔完成后，將整體壁板從固定型架上與骨架脫離進行除塵、清屑、清洗和涂膠等工作，之后與骨架對合，進行壁板與骨架的連接。
[0003]國內(nèi)現(xiàn)有對機翼壁板裝配，大多采用手工方式進行機翼壁板與固定型架之間的調(diào)姿、定位貼合等工作，需先用吊裝工具將機翼壁板吊在空中，采用繩索拉拽的方式，人工對壁板的姿態(tài)進行調(diào)整并進行壁板與骨架的貼合定位，對存在干涉的位置進行標定，再將機翼壁板吊起進行分離，分離之后對所標定的干涉位置進行修整，再次吊起進行機翼壁板的對合，進行干涉位置檢查、標定，將壁板吊起分離進行修整，直到修整完所有干涉位置；最后，人工將壁板與骨架進行對合、連接。這種手工方式不僅需要的工裝多、操作人員多，而且機翼和工裝間協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜，需多次反復(fù)協(xié)調(diào)；另外機翼壁板姿態(tài)調(diào)整困難、定位準確度差，嚴重影響了機翼裝配效率和裝配質(zhì)量，無法滿足高效率、高質(zhì)量的要求。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，以解決機翼裝配中機翼壁板姿態(tài)調(diào)整困難、定位不準確的問題，實現(xiàn)機翼裝配的自動化。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，所述自動調(diào)姿定位裝置包括有支撐底座，該支撐底座上設(shè)有直線往復(fù)移動的工作平臺，在該工作平臺上固定設(shè)有三個三維定位器，所述三個三維定位器的活動端均朝向工作平臺移動方向的同一側(cè)；所述各定位器的活動端分別設(shè)有一帶三維傳感器的球窩；該自動調(diào)姿定位裝置還包括有用于連接機翼壁板的保形架，所述保形架一側(cè)固定設(shè)有與所述三個球窩對應(yīng)設(shè)置的球頭，各球頭分別對應(yīng)連接于所述球窩中。
[0007]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述三個三維定位器在工作平臺上呈品字形設(shè)置。
[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述支撐底座上沿移動方向設(shè)有導(dǎo)軌，所述工作平臺底部設(shè)有滑動連接于導(dǎo)軌上的滑塊。[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述支撐底座上設(shè)有與導(dǎo)軌平行設(shè)置的齒條，所述工作平臺底部設(shè)有與齒條嚙合的齒輪；所述齒輪由一減速器連接于一驅(qū)動電機。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述機翼壁板固定連接于保形架的另一側(cè)。
[0011]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述保形架的形狀及尺寸與連接的機翼壁板的形狀及尺寸相對應(yīng)。
[0012]由上所述，本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，能夠解決機翼裝配中機翼壁板姿態(tài)調(diào)整困難、定位不準確的問題，實現(xiàn)機翼裝配的自動化；不僅降低了安裝、打磨和修邊的難度，而且提高了裝配速度和質(zhì)量，同時降低了工人勞動強度，提高了勞動效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0014]圖1:為本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2:為本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3:為本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4:為圖2中A處局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0018]圖5:為本實用新型中三維定位器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6:為本實用新型中三維定位器的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7:為圖6中沿B-B的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8:為圖6的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0023]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型提出一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置100，所述自動調(diào)姿定位裝置100包括有支撐底座1，該支撐底座I上設(shè)有直線往復(fù)移動的工作平臺2，在該工作平臺2上固定設(shè)有三個三維定位器3，如圖1、圖5所示，所述三個三維定位器3的活動端31均朝向工作平臺2移動方向的同一側(cè)；如圖1、圖3所示，所述三個三維定位器3在工作平臺2上呈品字形設(shè)置(B卩:呈等邊三角形排列)，所述各定位器的活動端31分別設(shè)有一個帶三維傳感器4的球窩51 ;該自動調(diào)姿定位裝置100還包括有用于連接機翼壁板7的保形架6，所述保形架6 —側(cè)固定設(shè)有與所述三個球窩51對應(yīng)設(shè)置的球頭52，各球頭52分別對應(yīng)連接于所述球窩51中。
[0024]進一步，在本實施方式中，如圖4所示，所述支撐底座I上沿移動方向設(shè)有導(dǎo)軌11，所述工作平臺2底部固定設(shè)有滑動連接于導(dǎo)軌11上的滑塊21 ;所述支撐底座I上設(shè)有與導(dǎo)軌11平行設(shè)置的齒條12，所述工作平臺2底部設(shè)有與齒條12嚙合的齒輪22 ;所述齒輪22由一減速器23連接于一驅(qū)動電機24。
[0025]在本實施方式中，所述機翼壁板7固定連接于保形架6的另一側(cè)，可通過插銷的方式將機翼壁板7與保形架6連接并互鎖，所述保形架6與機翼壁板7的形狀相吻合，所述保形架6的形狀及尺寸與連接的機翼壁板7的形狀及尺寸相對應(yīng)，通過不同的保形架6可以實現(xiàn)不同型號、不同大小的機翼壁板的自動調(diào)姿定位。
[0026]本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置的工作過程為:先將保形架6與機翼壁板7連接并互鎖在一起；然后將機翼壁板及保形架吊起并將保形架6上的三個球頭52安裝到三個三維定位器3上的球窩51內(nèi)，完成機翼壁板與自動調(diào)姿定位裝置100的安裝工作。由驅(qū)動電機24通過減速器23帶動齒輪22沿著齒條12嚙合轉(zhuǎn)動，由此驅(qū)動工作平臺2沿著導(dǎo)軌11移動至機翼型架8的位置，之后，對三個定位器3進行微調(diào)，通過不同X、Y、Z運動的組合實現(xiàn)機翼壁板空間六個自由度的姿態(tài)調(diào)整，使機翼壁板移動至安裝位置，將機翼壁板7與型架8連接并夾緊，完成壁板與型架間的定位。當發(fā)現(xiàn)干涉時，將機翼壁板從型架8上卸下進行打磨和修邊。
[0027]由上所述，本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，能夠解決機翼裝配中機翼壁板姿態(tài)調(diào)整困難、定位不準確的問題，實現(xiàn)機翼裝配的自動化；不僅降低了安裝、打磨和修邊的難度，而且提高了裝配速度和質(zhì)量，同時降低了工人勞動強度，提高了勞動效率。
[0028]在本實施方式中，所述帶三維傳感器的球窩和三維定位器均為本領(lǐng)域成熟技術(shù)。
[0029]下面以其中一個三維定位器為例，描述其如何實現(xiàn)X、Y、Z三個方向的定位和調(diào)整:
[0030]如圖6、圖7和圖8所示，X向進給部分由X向驅(qū)動電機331、X向減速機332、X向絲杠333、X向螺母334、X向螺母座335、X向滑板338、X向?qū)к?36、X向滑塊337、X向軸承3309、Χ向軸承座3310等組成。其中X向驅(qū)動電機331通過X向減速機332與X向絲杠333相連接，X向絲杠333上安裝有X向螺母334和X向螺母座335，X向滑板338安裝在X向螺母座335上。需要定位器進行X方向運動時，X向驅(qū)動電機331通過X向減速機332帶動X向絲杠333轉(zhuǎn)動，驅(qū)動安裝在X向絲杠333上的X向螺母334及X向螺母座335做直線運動，從而帶動與X向螺母座335相連的X向滑板338通過X向滑塊337沿X向?qū)к?36滑動，使X向滑板338沿X向進給運動。
[0031]Y向進給部分由Y向驅(qū)動電機311、Υ向減速機312、Υ向聯(lián)軸器313、Υ向減速機座314，Υ向支撐軸承315、Υ向平臺連接板316、Υ向螺母317、Υ向螺母座318、Υ向絲杠319、Υ向軸承3110、Y向軸承座3111、Y向?qū)к?112、Y向滑塊3113等組成。其中驅(qū)動電機311、Y向減速機312、Υ向聯(lián)軸器313及Y向支撐軸承315等通過Y向減速機座314和Y向軸承座3211安裝在定位器滑枕上，Y向滑塊3113安裝在Y向平臺連接板316上，Y向平臺連接板316安裝在平臺上。需要定位器進行Y方向運動時，Y向驅(qū)動電機311帶動Y向減速機312通過Y向聯(lián)軸器313使Y向絲杠319轉(zhuǎn)動，驅(qū)動安裝在Y向絲杠319上的Y向螺母317及Y向螺母座318做直線運動，從而帶動與Y向螺母座318相連的Y向平臺連接板316通過Y向滑塊3213沿Y向?qū)к?212滑動，使定位器滑枕與平臺產(chǎn)生相對運動，從而實現(xiàn)Y向進給運動。
[0032]Z向進給部分由Z向驅(qū)動電機321、Z向減速機322、Z向支撐軸承323、Z向絲杠324,Z向螺母325、Ζ向螺母座326、Ζ向滑板327、Ζ向?qū)к?28、Ζ向滑塊329、Ζ向軸承3210、Z向軸承座3211等組成。其中Z向驅(qū)動電機321通過Z向減速機322與Z向絲杠324相連接，Z向絲杠324上安裝有Z向螺母325和Z向螺母座326，Z向滑板327安裝在Z向螺母座326上。需要定位器進行Z方向運動時，Z向驅(qū)動電機321通過Z向減速機322帶動Z向絲杠324轉(zhuǎn)動，驅(qū)動安裝在Z向絲杠324上的Z向螺母325及Z向螺母座326做直線運動，從而帶動與Z向螺母座326相連的Z向滑板327通過Z向滑塊329沿Z向?qū)к?28滑動，使Z向滑板327沿Z向進給運動。
[0033]本實用新型用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0034](I)三個定位器通過不同X、Y、Z運動的組合實現(xiàn)機翼壁板空間六個自由度的姿態(tài)調(diào)姿，可實現(xiàn)機翼壁板與安裝在型架上的骨架進行精確定位和自動位姿調(diào)整，解決了傳統(tǒng)方式位姿調(diào)整困難、定位不準確、機翼與工裝間協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜等問題。
[0035](2)保形架通過球頭與定位器的球窩連接，拆裝方便；壁板可在工作平臺與保形架安裝后，實現(xiàn)與機翼型架自動對合，發(fā)現(xiàn)干涉時退出進行打磨和修邊，不僅降低了安裝、打磨和修邊的難度，而且提高了裝配速度和質(zhì)量，同時降低了工人勞動強度，提高了勞動效率。
[0036](3)三個三維定位器“品”字形布置，呈等邊三角形排列，使壁板重心落在三角形內(nèi)，大大提高了系統(tǒng)剛度，另外此種排列方式還有效降低了調(diào)姿定位的難度，使調(diào)姿定位更為容易。
[0037](4)通過不同的保形架可以實現(xiàn)不同型號、不同大小壁板的自動調(diào)姿定位。
[0038](5)本裝置還可與自動制孔系統(tǒng)組合，將機翼壁板自動上下架和翼面制孔協(xié)調(diào)進行，同時將各自優(yōu)勢發(fā)揮到最大，可大大提高裝配速度和裝配質(zhì)量，實現(xiàn)機翼的自動化裝配。
[0039]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述自動調(diào)姿定位裝置包括有支撐底座，該支撐底座上設(shè)有直線往復(fù)移動的工作平臺，在該工作平臺上固定設(shè)有三個三維定位器，所述三個三維定位器的活動端均朝向工作平臺移動方向的同一側(cè)；所述各定位器的活動端分別設(shè)有一帶三維傳感器的球窩；該自動調(diào)姿定位裝置還包括有用于連接機翼壁板的保形架，所述保形架一側(cè)固定設(shè)有與所述三個球窩對應(yīng)設(shè)置的球頭，各球頭分別對應(yīng)連接于所述球窩中。
2.如權(quán)利要求1所述的用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述三個三維定位器在工作平臺上呈品字形設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述支撐底座上沿移動方向設(shè)有導(dǎo)軌，所述工作平臺底部設(shè)有滑動連接于導(dǎo)軌上的滑塊。
4.如權(quán)利要求3所述的用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述支撐底座上設(shè)有與導(dǎo)軌平行設(shè)置的齒條，所述工作平臺底部設(shè)有與齒條嚙合的齒輪；所述齒輪由一減速器連接于一驅(qū)動電機。
5.如權(quán)利要求1所述的用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述機翼壁板固定連接于保形架的另一側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于機翼壁板裝配的自動調(diào)姿定位裝置，其特征在于:所述保形架的形狀及尺寸與連接的機翼壁板的形狀及尺寸相對應(yīng)。
【文檔編號】B23P19/10GK203448979SQ201320603553
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王健, 周萬勇, 李紅英 申請人:中國航空工業(yè)集團公司北京航空制造工程研究所