CN103433717B - 用于机翼壁板自动上下架的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机翼壁板自动上下架的装置，所述装置包括：底座；铰接于所述底座上的门框形的翻转导轨；设置在所述翻转导轨的两个边框导轨之间的平动框架；设置在所述平动框架中的伸缩导轨；设置于所述伸缩导轨末端的摆动姿态调整组件，所述机翼壁板可设置于所述摆动姿态调整组件上。本发明的机翼壁板自动上下架的装置可以解决机翼装配中机翼壁板上下架困难，实现机翼装配自动化，并可实现机翼的快速定位、自动姿态调整、准确贴合等机翼壁板装配工作。

Description

用于机翼壁板自动上下架的装置

技术领域

本发明是有关于一种用于机翼壁板自动上下架的装置，该装置可用于飞机装配机翼壁板的上下架，能够实现装配过程中机翼壁板自动安装到机翼型架上，能够大大的提高装配效率以及装配质量。

背景技术

飞机机翼壁板装配时，先将包含机翼根部、钛合金梁和铝合金梁等部分的骨架安装到固定型架上，再将包含机翼蒙皮、墙和长桁等部分的整体壁板与骨架进行贴合，对存在干涉的位置进行标定，分离之后对所标定的干涉位置进行修整，再次对合进行干涉位置检查、标定，分离进行修整……直到修整完所有干涉位置，对整体壁板与骨架进行再次贴合定位，并对机翼壁板进行制孔，制孔完成后，将整体壁板从固定型架上与骨架脱离进行除尘、清屑、清洗和涂胶等工作，之后与骨架对合，进行壁板与骨架的连接。

机翼壁板装配时，大多采用手工方式进行机翼的上下架。在手工方式上下架过程中，用吊装工具将机翼壁板吊在空中，人工进行壁板的姿态调整后进行壁板与骨架的贴合定位，对存在干涉的位置进行标定，再将机翼壁板吊起进行分离，分离之后对所标定的干涉位置进行修整，再次吊起进行机翼壁板的对合，进行干涉位置检查、标定，将壁板吊起分离进行修整……直到修整完所有干涉位置，吊起将壁板与骨架进行贴合定位，进行制孔，制孔完成后，用吊装工具将壁板吊起，进行分离，除尘、清屑和清洗等工作完成之后，又一次将壁板吊起，人工将壁板与骨架进行对合，进行连接。

采用手工上下架方式不仅所需要的工装多、操作人员多，且机翼和工装间协调关系复杂，需多次反复协调；另外传统手工方式上下架时机翼壁板姿态调整困难、定位准确度差，严重影响了机翼装配效率和装配质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机翼壁板自动上下架的装置，以解决机翼装配中机翼壁板上下架困难，实现机翼装配自动化，该装置可实现机翼的快速定位、自动姿态调整、准确贴合等机翼壁板装配工作。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种用于机翼壁板自动上下架的装置，所述装置包括：一个底座；一个铰接于所述底座上的门框形的翻转导轨，所述翻转导轨可通过铰接在所述底座上的一对液压作动杆绕其铰接轴作翻转运动；一个设置在所述翻转导轨的两个边框导轨之间并可沿所述边框导轨直线运动的平动框架；一个设置在所述平动框架中并可沿垂直于所述翻转导轨所在的平面的方向直线运动的伸缩导轨；一个设置于所述伸缩导轨末端的摆动姿态调整组件，所述机翼壁板可设置于所述摆动姿态调整组件上。

优选地，所述两个边框导轨内部均对称设置有边框导轨丝杆以及边框导轨丝杆驱动机构，所述边框导轨丝杆上设置有可沿其直线运动的边框丝杆螺母，所述平动框架与所述边框丝杆螺母固定连接。

优选地，所述两个边框导轨外侧均对称设置有边框导向机构，所述平动框架上设置有与所述边框导向机构配合的平动滑块。

优选地，所述伸缩导轨内部设置有伸缩丝杆以及伸缩丝杆驱动机构，所述平动框架上固定连接有伸缩丝杆螺母，所述伸缩丝杆可沿所述伸缩丝杆螺母直线运动。

优选地，所述伸缩导轨外侧设置有伸缩导向机构，所述平动框架上设置有与所述伸缩导向机构配合的伸缩滑块。

优选地，所述摆动姿态调整组件包括一个与所述伸缩导轨固定连接的法兰盘，一个与所述法兰盘可转动连接的圆弧形齿条盘，一个与所述圆弧形齿条盘固定连接的第一摆动架，一个与所述第一摆动架连接并可相对所述第一摆动架绕第一转轴摆动的第二摆动架，一个与所述第二摆动架连接并可相对所述第二摆动架绕第二转轴摆动的第三摆动架，所述第二转轴与所述第一转轴相互垂直。

优选地，所述第一摆动架和第二摆动架上设置有第一丝杆驱动装置，所述第一丝杆驱动装置包括动力机构以及丝杆机构，所述动力机构可驱动所述丝杆机构转动以使所述第一摆动架和第二摆动架绕所述第一转轴偏转。

优选地，所述第二摆动架和第三摆动架上设置有第二丝杆驱动装置，所述第二丝杆驱动装置包括动力机构以及丝杆机构，所述动力机构可驱动所述丝杆机构转动以使所述第二摆动架和第三摆动架绕所述第二转轴偏转。

优选地，所述法兰盘上固定连接有驱动装置，所述驱动装置具有与所述圆弧形齿条盘边缘的齿条啮合的驱动齿轮。

优选地，所述法兰盘上设置有圆弧形轨道，所述圆弧形齿条盘上设置有与所述圆弧形轨道配合的滑块。

本发明的机翼壁板自动上下架的装置可以解决机翼装配中机翼壁板上下架困难，实现机翼装配自动化，并可实现机翼的快速定位、自动姿态调整、准确贴合等机翼壁板装配工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于机翼壁板自动上下架的装置的立体结构示意图；

图2显示的是平动框架沿边框导轨直线运动的原理结构剖视图；

图3显示的是伸缩导轨沿垂直于翻转导轨的方向直线运动的原理结构剖视图；

图4显示的是摆动姿态调整组件部分分解立体示意图；

图5和图6分别显示的是不同视角的摆动姿态调整组件的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于机翼壁板自动上下架的装置1的立体结构示意图，所述装置1可用于飞机装配时机翼壁板100的上下架，能够实现装配过程中机翼壁板100自动安装到机翼型架200上。如图所示，装置1包括有一个底座10；一个通过铰接轴21铰接在底座10上的门框形的翻转导轨20，翻转导轨20可通过铰接在底座10上的一对液压作动杆11绕其铰接轴21作翻转运动。图1显示的是翻转导轨20在液压作动杆11驱动下处于竖直状态的示意图，亦即，本发明的装置1可以通过液压作动杆11操作翻转导轨20从水平状态翻转，从而将机翼壁板100上架至所需的安装位置或者从机翼型架200上下架，以便于调整操作。

翻转导轨20包括两个平行设置的边框导轨22，边框导轨22的底端通过铰接轴21与底座10铰接，边框导轨22的上端通过一个横梁23连接成门框状。如图所示，构成翻转导轨20的两个边框导轨22和横梁23均为中空结构，其中可以容纳相关的作动机构。

具体来说，装置1还包括一个设置在翻转导轨20的两个边框导轨22之间并可沿边框导轨22直线运动的平动框架30。

如图2所示，其中显示的是平动框架30沿边框导轨22直线运动的原理结构剖视图，其中，两个边框导轨22内部均对称设置有边框导轨丝杆221以及边框导轨丝杆驱动机构222。也就是说，为了保证平动框架30直线运动的稳定性，在两个边框导轨22内部各设置了一套同样的边框导轨丝杆221以及边框导轨丝杆驱动机构222，其中，边框导轨丝杆驱动机构222可以设置在边框导轨22内部，也可以如图所示的那样，设置在翻转导轨20的横梁23中。边框导轨丝杆驱动机构222可以包括相关的步进电机、减速机构，边框导轨丝杆221两端设置有支撑其转动的轴承。

为了能够通过边框导轨丝杆221驱动平动框架30直线运动，边框导轨丝杆221上设置有可沿其直线运动的边框丝杆螺母223，平动框架30通过相关的连接结构与边框丝杆螺母223固定连接,例如，边框导轨22的内侧面具有纵向长槽，边框丝杆螺母223的内侧固定连接有支撑块，支撑块与边框丝杆螺母223连动，支撑块经由纵向长槽而位于平动框架30的底部，平动框架30固定连接在支撑块上。

当需要使平动框架30沿边框导轨30直线运动时，可以通过边框导轨丝杆驱动机构222驱动边框导轨丝杆221转动，附着在边框导轨丝杆221上的边框丝杆螺母223则可以沿着导轨丝杆221上下直线运动，从而带动与边框丝杆螺母223固定连接的平动框架30直线运动。

本领域技术人员应当明白，丝杆和螺母直线传动的原理并不复杂，虽然图中示意性的表示的是剖面视图，很多结构没有完全显示，但是根据附图本领域技术人员亦可推断得出，图中边框丝杆螺母223可以保持在边框导轨22的中空结构中直线运动，也即是边框导轨22的矩形截面可以限制边框丝杆螺母223不会转动，从而可以直线运动。

另外，为了使平动框架30沿边框导轨22直线运动时更加平稳，在一个具体实施例中，两个边框导轨22外侧均对称设置有边框导向机构224，平动框架30上设置有与所述边框导向机构224配合的平动滑块304，通过平动滑块304可以将平动框架30限制着沿边框导向机构224直线运动。

装置1进一步包括一个设置在平动框架30中并可沿垂直于翻转导轨20所在的平面的方向直线运动的伸缩导轨40。

如图3所示，其中显示的是伸缩导轨40沿垂直于翻转导轨20的方向直线运动的原理结构剖视图，所谓伸缩导轨40沿垂直于翻转导轨20所在的平面的方向直线运动实际上指的是伸缩导轨40沿平动框架30直线运动，也就是说，如图所示，平动框架30本身限制了伸缩导轨40只能沿着平动框架30直线运动，而该直线运动的方向正好垂直于翻转导轨20所在的平面。其中，平动框架30为中空的框架，其截面为矩形，其矩形截面内部容纳有同样为矩形截面的伸缩导轨40，伸缩导轨40为中空结构，其中容纳有相关的作动机构。

如图3所示，伸缩导轨40内部设置有伸缩丝杆401以及伸缩丝杆驱动机构402，平动框架30上固定连接有伸缩丝杆螺母403，伸缩丝杆401可沿所述伸缩丝杆螺母403直线运动。在本实施例中，伸缩丝杆螺母403是设置在平动框架30上而不是设置在伸缩导轨40上的，这是因为平动框架30本身要沿着边框导轨22直线运动，其结构不能太大，否则不便于安装。也就是说，伸缩丝杆螺母403与平动框架30固定连接，当伸缩丝杆驱动机构402驱动伸缩丝杆401转动时，伸缩丝杆401将会带着与其连接成一体的伸缩导轨40直线运动。

同样的，伸缩丝杆驱动机构402可以包括相关的步进电机、减速机构，伸缩丝杆401两端设置有支撑其转动的轴承。

另外，为了使伸缩导轨40沿平动框架30直线运动时更加平稳，在一个具体实施例中，伸缩导轨40外侧设置有伸缩导向机构405，平动框架30上设置有与伸缩导向机构405配合的伸缩滑块305，通过伸缩滑块305可以将伸缩导轨40限制着沿伸缩导向机构405直线运动。

装置1进一步还包括一个设置于伸缩导轨40末端的摆动姿态调整组件50，机翼壁板100可设置于摆动姿态调整组件50上。

下面参照图4-6详细说明摆动姿态调整组件50的结构及运动原理，其中，图4显示的是摆动姿态调整组件50部分分解立体示意图；图5和图6分别显示的是不同视角的摆动姿态调整组件50的立体结构示意图。

如图所示，特别参见图4，摆动姿态调整组件50包括一个与伸缩导轨40固定连接的法兰盘51，一个与法兰盘51可转动连接的圆弧形齿条盘52，一个与所述圆弧形齿条盘52固定连接的第一摆动架53，一个与所述第一摆动架53连接并可相对所述第一摆动架53绕第一转轴531摆动的第二摆动架54，一个与所述第二摆动架54连接并可相对所述第二摆动架54绕第二转轴541摆动的第三摆动架55，所述第二转轴541与所述第一转轴531相互垂直。

具体来说，第一摆动架53和第二摆动架54上设置有第一丝杆驱动装置532，所述第一丝杆驱动装置532包括动力机构533以及丝杆机构534，所述动力机构533可驱动所述丝杆机构534转动以使所述第一摆动架53和第二摆动架54绕所述第一转轴531偏转。亦即参见图6，第一摆动架53和第二摆动架54为结构相同的平行八边形框架，第一转轴531垂直于该平行八边形框架的一对平行边框，与所述平行边框垂直的一个边框上设置有第一丝杆驱动装置532，当动力机构533运转的时候，可以带动丝杆机构534转动，从而可以调整第一摆动架53和第二摆动架54之间的丝杆长度，进而可以使得第一摆动架53和第二摆动架54绕第一转轴531偏转运动。

类似的，第二摆动架54和第三摆动架55上设置有第二丝杆驱动装置542，所述第二丝杆驱动装置542包括动力机构543以及丝杆机构544，所述动力机构543可驱动所述丝杆机构544转动以使所述第二摆动架54和第三摆动架55绕所述第二转轴541偏转。亦即参见图6，第二摆动架54和第三摆动架55同样为结构相同的平行八边形框架，第二转轴541垂直于该平行八边形框架的一对平行边框，与所述平行边框垂直的一个边框上设置有第二丝杆驱动装置542，当动力机构543运转的时候，可以带动丝杆机构544转动，从而可以调整第二摆动架54和第三摆动架55之间的丝杆长度，进而可以使得第二摆动架54和第三摆动架55绕第二转轴541偏转运动。

另外，如图4-6所示，特别常见图4，法兰盘51上固定连接有驱动装置511，所述驱动装置511具有与所述圆弧形齿条盘52边缘的齿条啮合的驱动齿轮512。法兰盘上对应设置有圆弧形轨道(图中未显示)，所述圆弧形齿条盘52上设置有与所述圆弧形轨道配合的滑块523。由于法兰盘51与伸缩导轨40固定连接，当驱动装置511运转的时候，驱动齿轮512将带动圆弧形齿条盘52相对法兰盘51沿着圆弧形轨道和滑块523限制的路径作相对转动。

由于第一转轴531和第二转轴541相互垂直，这样就可以在相互垂直的两个方向上调整三个摆动架53、54、55相互之间的位置，同时，由于法兰盘51和圆弧形齿条盘52的设置，可以使得整个摆动姿态调整组件50相对伸缩导轨40转动，从而便于上下架的过程中对机翼壁板100与机翼型架200的相对位置关系进行精确的调整。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动，变型或组合而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于机翼壁板自动上下架的装置，其特征在于，所述装置（1）包括：

一个底座（10）；

一个铰接于所述底座（10）上的门框形的翻转导轨（20），所述翻转导轨（20）可通过铰接在所述底座（10）上的一对液压作动杆（11）绕其铰接轴（21）作翻转运动；

一个设置在所述翻转导轨（20）的两个边框导轨（22）之间并可沿所述边框导轨（22）直线运动的平动框架（30）；

一个设置在所述平动框架（30）中并可沿垂直于所述翻转导轨（20）所在的平面的方向直线运动的伸缩导轨（40）；

一个设置于所述伸缩导轨（40）末端的摆动姿态调整组件（50），所述机翼壁板（100）可设置于所述摆动姿态调整组件（50）上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个边框导轨（22）内部均对称设置有边框导轨丝杆（221）以及边框导轨丝杆驱动机构（222），所述边框导轨丝杆（221）上设置有可沿其直线运动的边框丝杆螺母（223），所述平动框架（30）与所述边框丝杆螺母（223）固定连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两个边框导轨（22）外侧均对称设置有边框导向机构（224），所述平动框架（30）上设置有与所述边框导向机构（224）配合的平动滑块（304）。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伸缩导轨（40）内部设置有伸缩丝杆（401）以及伸缩丝杆驱动机构（402），所述平动框架（30）上固定连接有伸缩丝杆螺母（403），所述伸缩丝杆（401）可沿所述伸缩丝杆螺母（403）直线运动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述伸缩导轨（40）外侧设置有伸缩导向机构（405），所述平动框架（30）上设置有与所述伸缩导向机构（405）配合的伸缩滑块（305）。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动姿态调整组件（50）包括：

一个与所述伸缩导轨（40）固定连接的法兰盘，

一个与所述法兰盘可转动连接的圆弧形齿条盘，

一个与所述圆弧形齿条盘固定连接的第一摆动架，

一个与所述第一摆动架连接并可相对所述第一摆动架绕第一转轴摆动的第二摆动架，

一个与所述第二摆动架连接并可相对所述第二摆动架绕第二转轴摆动的第三摆动架，所述第二转轴与所述第一转轴相互垂直。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一摆动架和第二摆动架上设置有第一丝杆驱动装置，所述第一丝杆驱动装置包括动力机构以及丝杆机构，所述动力机构可驱动所述丝杆机构转动以使所述第一摆动架和第二摆动架绕所述第一转轴偏转。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二摆动架和第三摆动架上设置有第二丝杆驱动装置，所述第二丝杆驱动装置包括动力机构以及丝杆机构，所述动力机构可驱动所述丝杆机构转动以使所述第二摆动架和第三摆动架绕所述第二转轴偏转。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述法兰盘上固定连接有驱动装置，所述驱动装置具有与所述圆弧形齿条盘边缘的齿条啮合的驱动齿轮。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述法兰盘上设置有圆弧形轨道，所述圆弧形齿条盘上设置有与所述圆弧形轨道配合的滑块。