CN103302609A - 用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装，包括：底座；两条滑动导轨副，其相互平行并设置于底座上；多个U形臂，其具有两个臂部和连接两个臂部的连接部，U形臂的连接部通过滑动导轨副可滑动地安装于底座上；多个柔性夹持组件，其包括真空吸盘调形组件和快速定位器，真空吸盘调形组件设置于U形臂的臂部上，并用于夹紧翼类前缘蒙皮，快速定位器设置于U形臂的臂部上，并用于定位真空吸盘调形组件；多个蒙皮定位器，其设置于U形臂的连接部上，并用于定位翼类前缘蒙皮。该工装能够对翼类前缘蒙皮实现柔性夹持，可适应不同前缘蒙皮修边需求，大幅降低制造成本。

Description

用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装

技术领域

本发明属于航空制造领域，特别是涉及一种用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装。

背景技术

传统的飞机制造过程中，前缘蒙皮修边装置是与蒙皮相匹配的硬式装置，一套工装只能用于特定一种零件的切边，不同的前缘蒙皮需要设计不同的修边工装。传统工装有诸多缺点，如设计和制造成本高，占用厂房面积大，不能快速跟进工程更改等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装，以解决现有硬式工装存在的缺陷。本发明可用于飞机前缘类蒙皮修边，包括机翼前缘、水平尾翼前缘、垂直尾翼前缘等。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装，包括：

底座；

两条滑动导轨副，其相互平行并设置于所述底座上；

多个U形臂，其具有两个臂部和连接所述两个臂部的连接部，所述U形臂的连接部通过所述滑动导轨副可滑动地安装于所述底座上；

多个柔性夹持组件，其包括真空吸盘调形组件和快速定位器，所述真空吸盘调形组件设置于所述U形臂的所述臂部上，并用于夹紧翼类前缘蒙皮，所述快速定位器设置于所述U形臂的所述臂部上，并用于定位所述真空吸盘调形组件；以及

多个蒙皮定位器，其设置于所述U形臂的所述连接部上，并用于定位所述翼类前缘蒙皮。

其中，所述底座包括多个滚轮组件、多个止动器组件以及多个方钢焊接件，所述方钢焊接件构成所述底座的框架，所述滚轮组件和所述止动器组件分别连接于所述方钢焊接件的下侧，所述底座通过所述滚轮组件移动并通过所述止动器组件固定。

其中，每条滑动导轨副包括直线导轨、导向块、滑块基座、定位销、紧定螺母、垫圈、螺钉，所述直线导轨设置于所述底座上，并开有燕尾槽和连续的多个定位孔，所述导向块安装在所述直线导轨的燕尾槽内，所述滑块基座安装在所述直线导轨的上方，并与所述导向块连接，以沿所述直线导轨滑动，所述滑块基座通过定位销和所述定位孔配合来定位到所述直线导轨，并通过紧定螺母、垫圈、螺钉和所述定位孔配合来固定到所述直线导轨。

其中，所述U形臂的一侧开有用于安装所述快速定位器的多个螺钉孔和多个销钉孔。

其中，所述U形臂的臂部和连接部之间的夹角为95～105°。

其中，所述真空吸盘调形组件包括调形组件底座、固定板、螺钉、锁紧螺母、调高钉柱、真空转接器、吸盘，所述调形组件底座连接到所述U形臂，并具有沿着垂直于所述U形臂的臂部的方向朝向所述U形臂的内侧延伸的中心孔，所述固定板通过所述螺钉固定到所述调形组件底座，所述调高钉柱设置于所述中心孔内，并穿过所述固定板和锁紧螺母，分别与所述固定板和锁紧螺母螺纹连接，所述锁紧螺母相对于所述固定板来固定所述调高钉柱，所述真空转接器的两端设有内螺纹，分别连接所述调高钉柱和所述吸盘。

其中，所述真空转接器具有3种不同的长度。

其中，所述快速定位器包括角钢焊接件、销钉、套筒、定位螺杆、导向销、限位块、转动螺母以及棒形手柄，所述角钢焊接件由两块角钢焊接而成，并连接于所述U形臂上，所述套筒通过所述销钉连接到所述角钢焊接件，所述定位螺杆位于所述套筒内，所述套筒的侧面开有键形通孔槽，所述定位螺杆的侧面开孔，所述导向销穿过所述套筒的键形通孔槽和所述定位螺杆的孔并引导所述定位螺杆，所述转动螺母与所述定位螺杆形成螺纹副，用于实现所述定位螺杆的直线前进后退，所述限位块环绕所述转动螺母，用以限定所述转动螺母在其轴线方向的位移，所述棒形手柄安装在所述转动螺母上，用以转动所述转动螺母。

其中，所述调形组件底座的侧面设有十字梯形槽，所述定位螺杆的端面设有十字梯形突起，所述十字梯形槽与所述十字梯形突起相配合来进行快速定位。

其中，所述限位块由两个具有L形截面的半环形限位块构成。

本发明的有益效果在于：

1.本发明为模块化柔性工装，可依蒙皮尺寸配置U形臂、真空吸盘组件的数量和位置，适用于不同的前缘蒙皮的夹持修边，大大减少了专用工装的数量。

2.本发明的真空吸盘组件、快速装卸定位器、滑动导轨副结构简明，设计紧凑，使用、维护简单方便。

3.真空转接器依长度分档设计，有效加大了吸盘组件调整范围，滑轨副定位处使用燕尾槽加定位孔设计，实现了U形臂位置的精确调整要求。

4.U形臂侧面打有若干组一字排列的销钉孔和螺钉孔，便于快速装卸定位器位置调整，进而调整真空吸盘组件的侧向位置。

综上，本发明的夹持工装能够对翼类前缘蒙皮实现柔性夹持，可适应不同前缘蒙皮修边需求，大幅降低设计制造成本，经济效益显著。

附图说明

本发明的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中：

图1为本发明的夹持工装的立体图；

图2为本发明的夹持工装的前视图；

图3为本发明的夹持工装的侧视图；

图4为本发明的夹持工装的滑动导轨副的分解示意图；

图5为本发明的夹持工装的真空吸盘调形组件和快速定位器的放大示意图；以及

图6为本发明的夹持工装的真空吸盘调形组件和快速定位器沿图3中A-A的剖视图。

附图标记说明：

100底座              101滚轮组件

102止动器组件        103方钢焊接件

200滑动导轨副        201直线导轨

2011燕尾槽           2012定位孔

202导向块            203滑块基座

204定位销            205紧定螺母

206垫圈              207螺钉

300U形臂             301臂部

302连接部            400真空吸盘调形组件

401调形组件底座      402固定板

403螺钉              404锁紧螺母

405调形钉柱          406真空转接器

407吸盘              500快速定位器

501角钢焊接件        502销钉

503套筒              504定位螺杆

505导向销            506限位块

507转动螺母          508棒形手柄

600蒙皮定位器        601固定定位器组件

602可移动定位器组件

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。

请参阅图1至图6所示，根据本发明的用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装包括底座100、两条滑动导轨副200、多个U形臂300、多个柔性夹持组件、多个快速定位器500和蒙皮定位器600。其中，滑动导轨副200设置于底座上；每个U形臂300具有两个臂部301和连接两个臂部301的连接部302，U形臂300的连接部301通过两条滑动导轨副200可滑动地安装于底座100上。每个柔性夹持组件包括真空吸盘调形组件400和快速定位器500，真空吸盘调形组件400设置于U形臂的臂部上，并用于夹紧翼类前缘蒙皮，快速定位器500设置于U形臂的臂部上，并用于定位真空吸盘调形组件400。蒙皮定位器600设置于U形臂300的连接部302上，并用于定位翼类前缘蒙皮。

其中，底座100包括多个滚轮组101、多个止动器组件102以及多个方钢焊接件103，方钢焊接件构成底座100的框架，滚轮组件101和止动器组件102分别连接于方钢焊接件103的下侧，底座100通过滚轮组件101移动并通过止动器组件102固定。

每条滑动导轨副200均包括直线导轨201、导向块202、滑块基座203、定位销204、紧定螺母205、垫圈206、螺钉207。其中，直线导轨201设置于底座100上，并开有燕尾槽2011和连续的多个定位孔2012，导向块202安装在直线导轨201的燕尾槽2011内，滑块基座203安装在直线导轨201的上方，并与导向块202连接，以沿直线导轨201滑动。滑块基座203通过定位销204和定位孔2012配合来定位到直线导轨201，并通过紧定螺母205、垫圈206、螺钉207和定位孔2012配合来固定到直线导轨201。这样，拧动紧定螺母205，可使滑块基座203通过螺钉207紧定于直线导轨201上。

U形臂300包括两个臂部301和连接部302，例如可由方钢和连接钢板焊接而成。优选地，臂部301和连接部302之间的夹角为95～105°。U形臂300的一侧上攻销钉孔与螺纹孔，用于安装快速定位器，例如，两个销钉孔和两个螺钉孔为一组，可打5～8组，便于快速定位器500的位置更换。U形臂300的下方攻销钉孔、螺纹孔若干，用于连接滑块基座203。

每个真空吸盘调形组件400包括调形组件底座401、固定板402、螺钉403、锁紧螺母404、调高钉柱405、真空转接器406、吸盘407。调形组件底座401连接到U形臂300，并具有沿着垂直于所述U形臂300的臂部301的方向朝向U形臂300的内侧延伸的中心孔。固定板402通过螺钉403固定到调形组件底座401，调高钉柱405设置于所述中心孔内，并穿过固定板402和锁紧螺母404，分别与固定板402和锁紧螺母404螺纹连接，锁紧螺母404相对于固定板402来固定调高钉柱405。真空转接器406的两端攻内螺纹，下方与调高钉柱405螺纹连接，上方与吸盘407螺纹连接，侧面留有抽气孔，方便连接真空发生器。吸盘407可由市场直接采购，真空转接器406为侧面开孔的空心圆柱体，依长度可分为三种不同规格。这样，调高钉柱405末端与底座401进行孔轴配合，中间攻螺纹，与固定板402形成螺纹副，一一旋转调节钉柱，可实现吸盘位置调整，并利用锁紧螺母404将钉柱位置锁死。另外，调形组件底座401侧面开有十字梯形槽，便于其侧向定位夹紧。

快速定位器500包括角钢焊接件501、销钉502、套筒503、定位螺杆504、导向销505、限位块506、转动螺母507以及棒形手柄508，角钢焊接件501由两块角钢焊接而成，并连接于U形臂300上，套筒503通过销钉502连接到角钢焊接件501，定位螺杆504位于套筒503内。套筒503的侧面开有键形通孔槽，定位螺杆504的侧面开孔，导向销505穿过套筒503的键形通孔槽和定位螺杆504的孔并引导定位螺杆504。转动螺母507与定位螺杆504形成螺纹副，用于实现定位螺杆504的直线前进后退。限位块506环绕转动螺母507，其由两个具有L形截面的半环形限位块构成，用以限定转动螺母507在其轴线方向的位移。转动螺母507的外侧铣凹槽，便于半环形限位块限位。棒形手柄508安装在转动螺母507上，用以转动所述转动螺母507。真空吸盘调形组件400被定位夹紧于角钢焊接件501上方以及U形臂300的侧面。

优选地，调形组件底座401的侧面设有十字梯形槽，定位螺杆504的端面设有十字梯形突起，该十字梯形槽与该十字梯形突起相配合来进行快速定位。

下面详细说明根据本发明的夹持工装的具体操作流程：

(1).依蒙皮尺寸进行大致估算U形臂300的个数，相邻U形臂之间的间距为300～400mm为宜；

(2).在三维CAD软件中，获得翼类前缘数模在工装坐标系下的定位点位置及每个真空吸盘调形组件400对应的真空转接器406配置及其调形钉柱400的调整参数；

(3).安装所需的U形臂300，将两端U形臂调整到位，并调整固定定位器组件601和可移动定位器组件602到理论位置；

(4).如有必要，可调整快速定位器500在U形臂300上的连接位置，之后，安装真空吸盘调形组件400，用定位螺杆504将其准确定位并夹紧；

(5).一一拧动真空吸盘调形组件400上的调形钉柱405，按步骤(2)中数据将所有的调形钉柱调整到合适位置；

(6).将待修边前缘蒙皮用固定定位器组件601、可移动定位器组件602定位至柔性工装，紧压待修边件内侧，使其与吸盘407充分接触，通过真空转接器406将蒙皮紧紧吸附在吸盘407上，保证夹持紧固并进行修边。

本发明为模块化柔性工装，可依蒙皮尺寸配置U形臂、真空吸盘组件的数量和位置，适用于不同的前缘蒙皮的夹持修边，大大减少了专用工装的数量。本发明的翼类前缘蒙皮修边柔性夹持工装能够对翼类前缘蒙皮实现柔性夹持，可适应不同前缘蒙皮修边需求，大幅降低设计制造成本，经济效益显著。

本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于翼类前缘蒙皮修边的夹持工装，其特征在于，包括：

底座(100)；

两条滑动导轨副(200)，其相互平行并设置于所述底座(100)上；

多个U形臂(300)，其具有两个臂部(301)和连接所述两个臂部(301)的连接部(302)，所述U形臂(300)的连接部(302)通过所述滑动导轨副(200)可滑动地安装于所述底座(100)上；

多个柔性夹持组件，其包括真空吸盘调形组件(400)和快速定位器(500)，所述真空吸盘调形组件(400)设置于所述U形臂的所述臂部上，并用于夹紧翼类前缘蒙皮，所述快速定位器(500)设置于所述U形臂的所述臂部上，并用于定位所述真空吸盘调形组件(400)；以及

多个蒙皮定位器(600)，其设置于所述U形臂(300)的所述连接部(302)上，并用于定位所述翼类前缘蒙皮。

2.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述底座(100)包括多个滚轮组件(101)、多个止动器组件(102)以及多个方钢焊接件(103)，所述方钢焊接件构成所述底座(100)的框架，所述滚轮组件(101)和所述止动器组件(102)分别连接于所述方钢焊接件(103)的下侧，所述底座(100)通过所述滚轮组件(101)移动并通过所述止动器组件(102)固定。

3.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，每条滑动导轨副(200)包括直线导轨(201)、导向块(202)、滑块基座(203)、定位销(204)、紧定螺母(205)、垫圈(206)、螺钉(207)，所述直线导轨(201)设置于所述底座(100)上，并开有燕尾槽(2011)和连续的多个定位孔(2012)，所述导向块(202)安装在所述直线导轨(201)的燕尾槽(2011)内，所述滑块基座(203)安装在所述直线导轨(201)的上方，并与所述导向块(202)连接，以沿所述直线导轨(201)滑动，所述滑块基座(203)通过定位销(204)和所述定位孔(2012)配合来定位到所述直线导轨(201)，并通过紧定螺母(205)、垫圈(206)、螺钉(207)和所述定位孔(2012)配合来固定到所述直线导轨(201)。

4.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述U形臂(300)的一侧开有用于安装所述快速定位器(500)的多个螺钉孔和多个销钉孔。

5.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述U形臂(300)的臂部(301)和连接部(302)之间的夹角为95～105°。

6.根据权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述真空吸盘调形组件(400)包括调形组件底座(401)、固定板(402)、螺钉(403)、锁紧螺母(404)、调高钉柱(405)、真空转接器(406)、吸盘(407)，所述调形组件底座(401)连接到所述U形臂(300)，并具有沿着垂直于所述U形臂(300)的臂部的方向朝向所述U形臂(300)的内侧延伸的中心孔，所述固定板(402)通过所述螺钉(403)固定到所述调形组件底座(401)，所述调高钉柱(405)设置于所述中心孔内，并穿过所述固定板(402)和锁紧螺母(404)，分别与所述固定板(402)和锁紧螺母(404)螺纹连接，所述锁紧螺母(404)相对于所述固定板(402)来固定所述调高钉柱(405)，所述真空转接器(406)的两端设有内螺纹，分别连接所述调高钉柱(405)和所述吸盘(407)。

7.根据权利要求6所述的夹持工装，其特征在于，所述真空转接器(406)具有3种不同的长度。

8.根据权利要求6或7所述的夹持工装，其特征在于，所述快速定位器(500)包括角钢焊接件(501)、销钉(502)、套筒(503)、定位螺杆(504)、导向销(505)、限位块(506)、转动螺母(507)以及棒形手柄(508)，所述角钢焊接件(501)由两块角钢焊接而成，并连接于所述U形臂(300)上，所述套筒(503)通过所述销钉(502)连接到所述角钢焊接件(501)，所述定位螺杆(504)位于所述套筒(503)内，所述套筒(503)的侧面开有键形通孔槽，所述定位螺杆(504)的侧面开孔，所述导向销(505)穿过所述套筒(503)的键形通孔槽和所述定位螺杆(504)的孔并引导所述定位螺杆(504)，所述转动螺母(507)与所述定位螺杆(504)形成螺纹副，用于实现所述定位螺杆(504)的直线前进后退，所述限位块(506)环绕所述转动螺母(507)，用以限定所述转动螺母(507)在其轴线方向的位移，所述棒形手柄(508)安装在所述转动螺母(507)上，用以转动所述转动螺母(507)。

9.根据权利要求8所述的夹持工装，其特征在于，所述调形组件底座(401)的侧面设有十字梯形槽，所述定位螺杆(504)的端面设有十字梯形突起，所述十字梯形槽与所述十字梯形突起相配合来进行快速定位。

10.根据权利要求8所述的夹持工装，其特征在于，所述限位块(506)由两个具有L形截面的半环形限位块构成。

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