CN103123253B - 一种悬挂式检测固持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂式检测固持装置，包括机架、起吊装置、电磁稳定装置、双工作台，工作台、导轨，机架是由四根立柱和顶板、底板组成的框体结构,顶板上部的凸台中间有通孔，起吊装置安装在顶板上部的凸台上，起吊装置的绳索穿过凸台通孔与机架内的吊架连接；机架底板固定在地面上,导轨安装在底板上，双工作台安置在导轨上，电磁稳定装置和观察窗固定在机架的立柱之间；工作台位于机架的侧面,工作台的悬臂梁延伸于双工作台上方；蒙皮零件放置在双工作台上的支撑托架上，通过连接在蒙皮零件上表面均布的悬线，在升起吊架使零件进入检验工作区，交替开动两套电磁稳定装置，从而补偿蒙皮因自重产生的变形，即进行三维检测。

Description

一种悬挂式检测固持装置

技术领域

本发明涉及一种用于蒙皮类零件检测的悬挂式检测固持装置，属钣金零件检测技术领域。

背景技术

飞机蒙皮是包覆在飞机骨架外的薄壳零件，使用粘接剂或铆钉固定在飞机骨架上，主要功用是形成和维持飞机的气动外形，承受局部气动载荷。机翼、机身蒙皮通常是具有自由曲面外形的薄壁壳体，外形尺寸大，刚度低。检验蒙皮零件的外形和理论外形的符合情况的常规方法是制造检验型架，在检验型架上安装蒙皮后，使用塞尺测量检验架中的样板和蒙皮之间的间隙；或者将蒙皮放在模胎上，用轻敲法检查两者之间的贴合情况。检验方法需要制造专用的工装，但检验效果和操作人员的经验有相当大的关系。

三维检测技术是物体的外形信息使用一组坐标点来表达。传统的三维测量通过测头逐点接触物体表面，坐标测量机记录对应的三坐标数据，这种接触式三维测量，精度较高，但测量速度慢，并且要求被测物体具有一定的刚度。近年来，随着光电传感技术、信息技术以及计算机技术的迅速发展，出现了以光作为信息传递载体的各种非接触式光学三维测量技术，相比接触式测量技术，非接触式光学三维测量的测量速度和测量精度明显提高，并且对被测物体的刚性无特别要求，为机翼、机身蒙皮类零件的快速精确测量提供了一种有效方法。但由于机翼、机身蒙皮零件尺寸大、刚度低，会在自身重力的作用下发生显著的弹性变形，在应用光学三维测量技术时，需要设计合理的固持装置，补偿零件由于夹紧力，自身重力产生的变形，获得零件在自由状态下的外形，为制造协调提供依据。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种悬挂式检测固持装置。通过连接均布在蒙皮零件上表面的密集的悬线，使蒙皮每一局部的重力都能和该处悬线的张力平衡，不需要通过蒙皮变形产生的内力和其他部位的张力以及重力平衡，从而补偿蒙皮因自重产生的变形。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括机架、起吊装置、吊架、电磁稳定装置、观察窗、双工作台，工作台、护栏、导轨，机架是由四根立柱和顶板、底板组成的长方框体结构,顶板上部的长方凸台中间开有方形通孔，起吊装置安装在机架顶板上部的凸台上，起吊装置的绳索穿过凸台中间通孔与位于机架内的吊架相连接；机架的底板固定在地面上,导轨位于机架底板上立柱内侧，沿底板长度方向对称平行安装，双工作台安置在导轨上，电磁稳定装置和观察窗固定在机架的立柱之间；各立柱四周设有护栏，工作台位于机架的侧面,工作台的悬臂梁延伸于双工作台上方；

所述双工作台下面安装有滚轮，上面金属板均布排列若干定位孔，支撑托架位于金属板上；

所述工作台的插架下部安装有转轮，插架绕安装轴转动，悬臂梁固定安装在插架上，悬臂梁的延伸长度与机架的宽度相同；

所述吊架为组合部件，上部设有梯形架，下部安装若干均匀排列的恒力放线机构；

所述电磁稳定装置固定安装在四根立柱之间内侧，两套电磁稳定装置在两个相互垂直的方向上产生磁场，磁场的方向平行于地面。

电磁稳定装置的长度和宽度与机架立柱内侧间距的长度和宽度相同。

起吊装置12由电机、滑轮组和绳索组成。

有益效果

本发明悬挂式检测固持装置是一种用于蒙皮类零件检测的装置。通过连接在蒙皮零件上表面的均布、密集的悬线，使每一蒙皮局部的重力都能够和该处悬线的张力在局部平衡，而不需要通过蒙皮变形产生的内力和其他部位的张力以及重力平衡，从而补偿蒙皮因自重产生的变形。

检测时，首先在蒙皮零件上表面均匀的布置悬线，然后升起吊架，使零件进入检验工作区，交替开动两套电磁稳定装置，直到灵敏电流计的读数为零，即可开始三维检测。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种悬挂式检测固持装置作进一步详细说明。

图1为本发明悬挂式检测固持装置示意图。

图2为本发明的机架示意图。

图3为本发明的工作台示意图。

图4为工作台的剖视图。

图5为双工作台轴测图。

图6为吊架结构示意图。

图7为本发明悬挂式检测固持装置的立体图。

图中:

1.机架2.电磁稳定装置3.护栏4.双工作台5.导轨6.观察窗7.蒙皮零件8.电阻9.灵敏电流计10.导线11.吊架12.起吊装置13.工作台

具体实施方式

本实施例是一种悬挂式检测固持装置，用于长度小于3m，宽度小于1.5m的蒙皮类零件检测。

参阅图1-图7,悬挂式检测固持装置的机架1是由四根立柱和顶板、底板组成的长方框体结构,顶板上部的长方凸台中间开有方形通孔，起吊装置12安装在机架1顶板上部的凸台上，起吊装置的绳索穿过凸台中间通孔与位于机架1内的吊架11相连接。机架1下部底板固定在地面上；导轨5固定在机架1底板上四根立柱的内侧，且沿底板长度方向对称平行安装，双工作台4安置在导轨上；电磁稳定装置2和观察窗6安装在机架1的立柱之间；每根立柱的四周设置有护栏3。机架1的顶板和底板的厚度使机架1具有在自重和其上安装部件的重力的合力作用下变形小于允许误差的刚度。各立柱四周设有护栏3是由金属管构成，距离立柱一定距离，防止在操作时触碰到立柱引起零件晃动。护栏3在靠近机架1上的立柱有导轨的一角，设有缺口，缺口大小可让吊架12自由通过。护栏3包围立柱的部分顶部与观察窗6安装后的下表面平齐。立柱四周的护栏3在机架1的长度方向相连，相连部分的高度使操作人员不会碰到双工作台4。

双工作台4下面固定安装有数组滚轮，双工作台4安置在导轨5上，双工作台4上面为均布定位孔的金属板，用于安放蒙皮零件的托架；双工作台4的长度是机架1立柱在长度方向间距的两倍，宽度小于机架1立柱在宽度方向的间距，并留有可以让双工作台4沿导轨5通过的间隙。

如图6所示，吊架11是一个组合部件，吊架上部与起吊装置的绳索相连接，吊架11的下部安装均布排列的恒力放线机构。恒力放线机构的特征是可以引出一根细金属导线作为悬线，悬线的一端在一定行程内可以自由移动，而悬线上的张力保持不变，并且张力可以调整。最简单的恒力放线机构可以是一个质量和摩擦都可以忽略不计的定滑轮，上面绕一根细金属导线作为悬线，导线的一端挂一个一定质量的砝码，砝码的质量根据蒙皮零件来确定。悬线的下端通过不干胶或者很小的吸盘连接在待检测的蒙皮上，连接使用的不干胶或者吸盘是能够导电的。吊架11上的所有悬线到导线10均是连通状态，即由悬线和吊架11其他部分的接触表面到吊架11和导线10的接触点有电流流过。使用定滑轮式的恒力放线装置，定滑轮固定在吊架11上的固定机构，吊架11本体是导电的。

两套电磁稳定装置2安装在机架1的立柱之间，可在两个相互垂直的方向上产生磁场，并且磁场的方向都与地面平行。交替打开两套电磁稳定装置2；由于吊架11升起带来蒙皮零件7的初始晃动，会使金属导线切割磁场，产生的感应电流在通过电阻8时转化为热能，起到减少蒙皮零件7晃动稳定待检蒙皮空间位置的作用。电磁稳定装置2的长度和宽度分别和机架1上立柱内侧间距的长度和宽度相同。观察窗6安装在立柱之间，可以减少立柱间空气流动，起到减少蒙皮晃动的作用，同时便于观察零件的悬挂状态；观察窗6和电磁稳定装置2一起构成固持装置的检验工作区。

电阻8为标准元件，灵敏电流计9为标准仪表。导线10是质量很轻的金属导线，其重量不会对待检蒙皮零件7的形状产生影响。

工作台13的插架下部安装有转轮，插架绕安装轴转动，悬臂梁固定安装在插架上，悬臂梁的延伸长度与机架的宽度相同；悬臂梁的末端区域的上表面开有定位孔用于安装激光扫描仪或者固定的激光扫描仪的辅助夹具；另一端固定相应的配重，使悬臂梁可以灵活的俯仰运动。同时，支架的上部延伸出一个工作台面，供操作人员放置处理激光扫描仪的测量数据的笔记本电脑。测量时操作人员可推动工作台13在地面任意移动，操纵工作台13绕轴转动和悬臂梁俯仰运动，使用激光扫描仪扫描蒙皮零件的下表面。

安装与操作:

按照精密机床隔振的要求安装机架1，使机架的底板固定在地面上；在立柱周围安装护栏3，护栏3和机架1不接触。在机架1的立柱之间的底板上，沿长度方向对称安装导轨5。导轨5上安置双工作台4。机架1的立柱间安装电磁稳定装置2和观察窗6，顶部安装起吊装置12，起吊装置12的绳索与吊架11相连接。

使用时,在蒙皮零件7上表面均匀的布置悬线，然后升起吊架11，使待检蒙皮零件7进入检测工作区，交替开动两套电磁稳定装置2，直到灵敏电流计9的读数为零，即可开始三维检测。

使用基于白光照相的检测设备检测时，相应设备安装在双工作台4的台面上，移动双工作台4，使仪器进入工作区域的下方，即可进行检测。

使用激光雷达检测时，则在双工作台4上安装反射镜，使激光雷达的光束可以通过反射镜对蒙皮进行扫描。

使用激光扫描仪检测时，则将激光扫描仪安装在工作台13的悬臂梁伸出的一端，操作人员推动工作台13在地面移动，操纵工作台13绕轴转动和悬臂梁俯仰运动，使用激光扫描仪扫描蒙皮零件的下表面。

Claims (1)

1.一种悬挂式检测固持装置，包括起吊装置、电磁稳定装置、观察窗，其特征在于:还包括机架、吊架、双工作台、工作台、导轨，机架是由四根立柱和顶板、底板组成的长方框体结构,顶板上部的长方凸台中间开有方形通孔，起吊装置安装在机架顶板上部的凸台上，起吊装置的绳索穿过凸台中间通孔与位于机架内的吊架相连接；机架的底板固定在地面上,导轨位于机架底板上立柱内侧，沿底板长度方向对称平行安装，双工作台安置在导轨上，电磁稳定装置和观察窗固定在机架的立柱之间；立柱四周的护栏在机架的长度方向相连，护栏在靠近机架上的立柱有导轨的一角设有缺口；工作台位于机架的侧面,工作台的悬臂梁延伸于双工作台上方；

所述双工作台下面安装有滚轮，上面金属板均布排列若干定位孔，支撑托架位于金属板上；

所述工作台的插架下部安装有转轮，插架绕安装轴转动，悬臂梁固定安装在插架上，悬臂梁的延伸长度与机架的宽度相同；

所述吊架为组合部件，上部设有梯形架，下部安装若干均匀排列的恒力放线机构；

所述电磁稳定装置固定安装在四根立柱之间内侧，两套电磁稳定装置在两个相互垂直的方向上产生磁场，磁场的方向平行于地面。