CN102554826A

CN102554826A - 一种定位夹紧装置

Info

Publication number: CN102554826A
Application number: CN2011104485474A
Authority: CN
Inventors: 李西宁; 王仲奇; 康永刚; 郭飞燕; 杨勃; 李宁; 陈顺洪
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102554826B

Abstract

本发明公开了一种定位夹紧装置，包括支臂套筒与套筒连接法兰焊接、定位板连接法兰与连接套筒焊接，套筒连接法兰和定位板连接法兰通过两个定位销固定，同时使用四根螺栓连接；连接套筒焊接在翼肋定位板上，支臂套筒固定安装在安装支座上。通过采用数字化柔性工装实现飞机内前襟翼零部件的定位、夹紧与测量。本发明定位夹紧装置占用空间小、定位稳定、可靠性强；与安装支座装配协调性好；定位连接件易于加工，极大地简化了装配工装的结构，定位面大、快速定位可靠准确。

Description

一种定位夹紧装置

技术领域

本发明涉及用于装配飞机部件的工装夹具，具体的说，涉及一种定位夹紧装置。属于工艺装备结构设计与制造技术领域。

背景技术

飞机制造具有结构尺寸大、零部件种类多且形状结构复杂，气动外形严格和加工精度高的特点。制造装配时需使用大量的工装来保证飞机零部件加工装配的质量。但是，用于装配飞机零部件的工装型架数量多、制造周期长、占用场地空间、而且成本较高，严重阻碍了装配流程工作进度和装配质量，影响产品的研制周期。对产品装配工装进行简化、合理的设计，是制造装配中的重要环节。

在专利201020619946.3中公开了一种飞机长桁装配装置，主要用于双曲度较大的飞机壁板部件中长桁定位和夹紧；这种长桁定位和夹紧的装置，解决了内形卡板型面定位修长桁走向角费时费力以及产品试装过程中的返修问题、部件下架难的问题和设计制造中考虑外形斜角的问题，但其定位时定位面积小、需要大量的定位装置同时工作，且只是针对长桁零件的定位夹紧，定位功能单一，无法实现定位功能的高度集成。

专利200920098782.1中描述了一种三向可调定位夹紧机构，是一种用于汽车制造中的焊接夹具，该机构各部件之间通过螺栓连接，可调垫片根据调整需要制成厚度不同的各种规格。该机构可安装于夹具基板，对工件进行定位，同时可以夹紧工件，节省夹具占用空间，其结构简单、设计合理、应用简便，但其定位夹紧功能比较单一，无法实现多个零件的同时定位。

发明内容

为避免现有技术存在的不足，克服其工装结构复杂，制造成本高，无法实现多个零部件的同时定位的问题，本发明提出一种定位夹紧装置，用于飞机内前襟翼小端零部件的定位与夹紧，其定位功能高度集成、结构紧凑、占用空间小、定位快速精确、易于加工，极大地简化了装配型架的结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：定位夹紧装置，由翼肋定位板、连接套筒、定位板连接法兰、套筒连接法兰、支臂套筒、尾缘条定位块组成；翼肋定位板包括：端肋内形检测面、翼肋定位面、翼肋定位孔、上蒙皮内形定位面、下蒙皮内形定位面、长桁定位槽、尾缘条端面定位面、减轻槽孔，所述翼肋定位板为翼形状，其上部设置有相似形状的凸台为端肋定位面，凸台轴线方向有三个减轻孔，翼肋定位板的凸台上部和下部各有一翼肋定位孔，沿凸台周边有端肋内形检测面；翼肋定位板下部沿周边有上蒙皮内形定位面和下蒙皮内形定位面，翼肋定位板两侧边各设置有二个长桁定位槽；翼肋定位板下部设有尾缘条端面定位面，尾缘条定位块一端焊接在翼肋定位板的右下方；在定位板周边带有蒙皮内形的蒙皮定位面上刻有蒙皮零件实际定位位置参考线。

所述定位板连接法兰和套筒连接法兰为两个大小相同的方形体，两连接法兰平面四角设有四个相同的螺孔，上端、下端水平两螺孔之间分别设置有呈对角的两个定位销孔。

所述连接套筒为柱形圆筒，一端与翼肋定位板焊接，另一端与定位板连接法兰焊接。

所述支臂套筒为柱形圆筒，沿套筒轴线水平设置有两个定位销孔，支臂套筒一端和安装支座连接，通过定位插销固定定位，另一端与套筒连接法兰焊接。

所述尾缘条定位块呈“L”形，其上尾缘条内形定位面与尾缘条托面垂直，尾缘条内形定位面和尾缘条托面与翼肋定位板下部的尾缘条端面定位面垂直。

有益效果

本发明定位夹紧装置，采用数字化柔性工装实现装配飞机内前襟翼零部件的定位与夹紧的操作，装置结构紧凑，定位功能集成度高，能够实现翼肋、蒙皮、长桁、尾缘条等弱刚度零件的定位、夹紧与测量；该定位夹紧装置易于加工、占用空间小、定位稳定、可靠性强；与立柱安装支座装配协调性好；准确实现飞机内前襟翼小端部零部件的快速定位，极大地简化了装配型架的结构。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种定位夹紧装置作进一步详细说明。

图1为本发明定位夹紧装置的结构示意图。

图2为本发明的支臂套筒和套筒连接法兰的示意图。

图3为本发明的翼肋定位板的结构示意图。

图4为本发明的尾缘条定位块示意图。

图中：

1.手柄 2.定位插销 3.手柄螺母 4.插销 5.翼肋定位板 6.螺钉 7.销钉8.尾缘条定位块 9.定位板连接法兰 10.套筒连接法兰 11.定位销孔12.支臂套筒 13.通孔 14.销孔 15.螺纹孔 16.上蒙皮内形定位面17.翼肋定位孔 18.长桁定位槽 19.翼肋定位面 20.工艺孔 21.减轻槽孔22.下蒙皮内形定位面 23.尾缘条端面定位面 24.端肋内形检测面25.连接套筒 26.尾缘条托面 27.尾缘条内形定位面

具体实施方式

本实施例是一种定位夹紧装置，用于装配飞机内前襟翼小端零部件。使用时，把准备安装定位夹紧装置的立柱调整到位后，将支臂套筒插入立柱上的支座，套合连接后，通过位于支臂套筒上的两个定位销孔与支座上的定位销孔相配合，使用两个带活动手柄的圆柱插销插入定位销孔中，完成支臂套筒和安装支座部分的连接。

参见图1、图3，本发明定位夹紧装置，由翼肋定位板5、连接套筒25、定位板连接法兰9、套筒连接法兰10、支臂套筒12、尾缘条定位块8组成；翼肋定位板包括：端肋内形检测面24、端肋定位面19、翼肋定位孔17、上蒙皮内形定位面16、下蒙皮内形定位面22、长桁定位槽18、尾缘条端面定位面23、减轻圆孔21，所述翼肋定位板为翼形状，其上部设置有相似形状的凸台为端肋定位面19，凸台轴线方向有三个减轻孔，翼肋定位板的凸台上部和下部各有一翼肋定位孔17，沿凸台周边有端肋内形检测面24；翼肋定位板5下部沿周边有上蒙皮内形定位面和下蒙皮内形定位面，翼肋定位板两侧边各设置有二个长桁定位槽；翼肋定位板下部设有尾缘条端面定位面23，尾缘条定位块8一端焊接在翼肋定位板的右下方；在定位板周边带有蒙皮内形的蒙皮定位面上刻有蒙皮零件实际定位位置参考线。

定位板连接法兰9和套筒连接法兰10为两个大小相同的方形体，两连接法兰平面四角设有四个相同的螺孔，上端、下端水平两螺孔之间分别设置有呈对角的两个定位销孔。

连接套筒25为柱形圆筒，一端与翼肋定位板焊接，另一端与定位板连接法兰9焊接。

如图2所示，支臂套筒12为柱形圆筒，沿套筒轴线水平设置有两个定位销孔，支臂套筒一端和安装支座连接，通过定位插销固定定位，另一端与套筒连接法兰10焊接。

图4为本发明的尾缘条定位块，尾缘条定位块8呈“L”形，其上尾缘条内形定位面27与尾缘条托面26垂直，尾缘条内形定位面27和尾缘条托面26与翼肋定位板下部的尾缘条端面定位面23垂直。

实际安装时，两个翼肋定位孔17亦可作为测量孔，同翼肋定位板中部的工艺孔20一起，配以三个靶标球，经过测量确定此定位夹紧装置的实际空间位置后，在定位板连接法兰9和套筒连接法兰10之间通过增加薄铜片进行空间位置微调，以保证此定位夹紧装置准确到达所要求的位置。

在本发明定位夹紧装置安装调整到位后，以内前襟翼小端零部件所涉及的具体装配实例：

(1)小端端肋的定位夹紧：将定位夹紧装置的凸台部分插入到内前襟翼小端翼肋中，由内前襟翼小端翼肋与翼肋定位面19贴合接触，把翼肋上开的两个工艺定位孔与两个翼肋定位孔17相合后，确认端肋内形检测面24与小端翼肋之间有均匀的间隙之后，使用手柄螺母3与插销4对翼肋与翼肋定位板5进行紧固装夹，使内前襟翼小端的翼肋完全定位夹紧。

(2)尾缘条的定位夹紧：尾缘条为一弱刚度狭长零件，考虑其装配精度，先将尾缘条的一端放置在一可移动的支撑座上，将尾缘条零件另一端的端面靠在尾缘条端面定位面23处，在展向方向上实现尾缘条的定位；用尾缘条托面26托住尾缘条零件端的底面，在航行方向上实现尾缘条的定位；再将尾缘条的内形面贴靠在尾缘条内形定位面27上，使用弓形夹固定尾缘条零件和尾缘条定位块8，尾缘条完全定位夹紧，即可进行与其它支撑零件的装配连接工作。

(3)长桁的定位：先将延长后的工艺长桁搭靠在安装好的翼肋所形成的骨架支撑上，之后将长桁上的一个面与内前襟翼大端翼肋定位板5端面上开的长桁槽18贴靠，通过长桁上预先制备的工艺孔与长桁开槽中的定位孔相合后，用带有活动手柄的圆柱插销插入长桁上预先制备的工艺孔与长桁开槽中的定位孔，长桁完全定位后，进行与其它零件的装配连接，在完成装配工作后将长桁修剪至要求长度即可。

(4)蒙皮的定位：先将蒙皮放在安装好的翼肋骨架支撑上，把蒙皮搭靠在内前翼肋定位板5端面上的上蒙皮内形定位面16与下蒙皮内形定位面22上至蒙皮的定位位置刻线处，同时，蒙皮的航向方向一侧搭靠在已经定位好的尾缘条上，与尾缘条零件上的特征边对齐，蒙皮零件完全定位，随后用拉紧带可以方便的固定蒙皮的位置，从而实现蒙皮零件的快速精准定位夹紧。

值得注意的是：

(1)定位板上的减轻孔可以作为定位器更换时的挟持孔；

(2)以上所列定位夹紧装置的功能既可实现其中任意一个或多个，又可全部同时实现。

Claims

1.一种定位夹紧装置，其特征在于包括翼肋定位板、连接套筒、定位板连接法兰、套筒连接法兰、支臂套筒、尾缘条定位块；所述翼肋定位板包括端肋内形检测面、端肋定位面、翼肋定位孔、上蒙皮内形定位面、下蒙皮内形定位面、长桁定位槽、尾缘条端面定位面、减轻圆孔，翼肋定位板为翼形状，其上部设置有相似形状的凸台为端肋定位面，凸台轴线方向有三个减轻圆孔，翼肋定位板的凸台上部和下部各有一翼肋定位孔，沿凸台周边有端肋内形检测面；翼肋定位板下部沿周边有上蒙皮内形定位面和下蒙皮内形定位面，蒙皮定位面上刻有蒙皮零件实际定位位置参考线；翼肋定位板两侧边各设置有二个长桁定位槽；翼肋定位板下部设有尾缘条端面定位面，尾缘条定位块一端焊接在翼肋定位板的右下方。

2.根据权利要求1所述的一种定位夹紧装置，其特征在于：所述定位板连接法兰和套筒连接法兰为两个相同的方形体，平面四角设有螺孔，连接法兰上端、下端水平两螺孔之间分别设置有呈对角的定位销孔。

3.根据权利要求1所述的一种定位夹紧装置，其特征在于：所述连接套筒为柱形圆筒，一端与翼肋定位板焊接，另一端与定位板连接法兰焊接。

4.根据权利要求1所述的一种定位夹紧装置，其特征在于：所述支臂套筒为柱形圆筒，沿套筒轴线水平设置有两个定位销孔，支臂套筒一端和安装支座连接，通过定位插销固定定位，另一端与套筒连接法兰焊接。

5.根据权利要求1所述的一种定位夹紧装置，其特征在于：所述尾缘条定位块呈“L”形，其上尾缘条内形定位面与尾缘条托面垂直，尾缘条内形定位面和尾缘条托面与翼肋定位板下部尾缘条端面定位面垂直。