CN103759622B - 一种飞机机翼长桁柔性检验工装 - Google Patents

一种飞机机翼长桁柔性检验工装 Download PDF

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本发明公开了一种飞机机翼长桁柔性检验工装，包括沿长度方向可任意组合的多段长桁定位单元组件和控制系统，单元组件包括夹具体、轴运动组件、长桁检验卡板，夹具体为整个单元组件的基体，夹具体上表面安装有导轨，轴运动组件安装在夹具体上表面导轨上，长桁检验卡板固定在轴运动组件上端，轴运动组件包含可沿夹具体长度方向运动的X轴运动组件、垂直于夹具体表面上下运动的Z轴运动组件，以及可绕Z轴转动的C轴运动组件，控制系统操纵着轴运动组件在夹具体上运动。

Description

一种飞机机翼长桁柔性检验工装
技术领域
本发明涉及飞机工装的制造技术，特别是一种飞机机翼长桁的柔性检验工装。
背景技术
长期以来国内航空工装制造厂设计制造的机翼壁板长桁检验工装均为单一产品对应单机型单一工装，工装设计、制造周期均较长。当面临多种机型多种产品时，最终结果往往厂房里面堆满了结构类似的大量检验工装。特别是新机研制时设计周期要求紧，任务量大，传统检验工装的局限性在很大程度上制约了飞机工装的研制进程。
按照传统工装设计制造理念，一种机型机翼壁板长桁检验工装需要共4～6台，尺寸占地面积从10m～20mX1.2m不等。这些检验工装结构非常类似却无法互换使用，数量众多，需要耗费大量的设计制造时间和成本。而且还要占用大量的厂房空间资源。并且现有的传统长桁检验工装，设计复杂，制造成本较高，每台检验工装仅针对单一机型飞机的某一特定位置，使用率相对不高，而且使用起来繁琐并且容易出错。
在国际上，柔性制造技术一直都是较为先进的领域，国内对于飞机工装的柔性制造技术研究很少，仅处于起步阶段，对飞机机翼长桁的柔性检验工装研究更少，实际应用几乎没有。为减少空间占用效率、降低成本、提高生产工作效率，必须研制一种互换性好，能满足所有机翼壁板长桁类产品检验的柔性检验工装。
发明内容
本发明的目的是为了克服传统飞机机翼长桁检验工装互换性差，设计复杂，制造成本高，使用复杂的问题，提供一种飞机机翼长桁的柔性检验工装，该工装可以对各类型飞机机翼长桁进行检验并且操作简便、辅助工装少。
一种飞机机翼长桁柔性检验工装，包括沿长度方向可任意组合的多段长桁定位单元组件和控制系统，单元组件包括夹具体、轴运动组件、长桁检验卡板，夹具体为整个单元组件的基体，夹具体上表面安装有导轨，轴运动组件安装在夹具体上表面导轨上，长桁检验卡板固定在轴运动组件上端，轴运动组件包含可沿所述夹具体长度方向运动的X轴运动组件、垂直于夹具体表面上下运动的Z轴运动组件，以及可绕Z轴转动的C轴运动组件，控制系统操纵着轴运动组件在夹具体上运动。
轴运动组件的X轴运动组件由X运动座、减速齿轮副、电动缸、直线轴承组成，X运动座通过导轨副安装在所述夹具体的导轨上，减速齿轮副固定在X运动座上，减速齿轮副与夹具体上的齿条驱动X运动座在夹具体上沿长度方向运动，形成X轴，电动缸和两组直线轴承固定在X运动座上；Z轴运动组件由Z运动座、导向柱、电缸连接件、转角减速电机组成，导向柱一端固定在Z运动座上，另一端插入X轴运动组件的直线轴承中，电缸连接件上端固定在Z运动座上，下端与X轴运动组件上的电动缸连接，转角减速电机平行Z轴固定在Z运动座内；C轴运动组件由C运动座、交叉滚柱轴环、快卸组件组成，C运动座下端面通过交叉滚柱轴环固定在Z运动座上，C运动座下端面的转动轴通过联轴器与Z轴运动组件的转角减速电机连接，C轴运动组件可以沿C轴进行全向360°旋转，C运动座上端为快卸组件座，长桁检验卡板安装在快卸组件座内。
长桁检验卡板上包含有检验长桁理论外形的数控型面和2个定位测量点。数控型面与定位测量点有精确位置关系。
在实际运用中，控制系统发出位置指令控制轴运动组件沿X、Z、C运动使其达到预定的理论位置，不同的长桁通过长桁检验卡板的更换来实现检验目的。
本发明的优点在于仅仅通过更换长桁检验卡板即可实现不同飞机机型的机翼长桁检验，实现了对几乎包含所有飞机机翼长桁的柔性检验，长度和密度方向均可扩展、操作简单、定位准确、辅助工装少，对机翼类长桁结构产品的检验具有有普遍适用性。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1一种飞机机翼长桁柔性检验工装整体结构示意图；
图2单元组件结构示意图；
图3夹具体结构图；
图4轴运动组件结构轴测图；
图5X、Z、C轴运动组件结构图。
图1～图4中：1、单元组件；2、控制系统；3、夹具体；4、轴运动组件；5、长桁检验卡板；6、拖链；7、可调垫铁；8、地基；9、导轨；10、导轨副；11、骨架；12、齿条；13、X轴运动组件；14、Z轴运动组件；15、C轴运动组件；16、X运动座；17、减速齿轮副；18、电动缸；19、直线轴承；20、Z运动座；21、导向柱；22、电缸连接件；23、转角减速电机；24、C运动座；25、交叉滚柱轴环；26、快卸组件；27、联轴器；28、C运动座下端面；29、转动轴；30、数控型面；31、定位测量点。
具体实施方式
在具体应用中，参见附图1～图5，飞机机翼长桁柔性检验工装由沿长方向多段任意组合单元组件1和控制系统2组成。单元组件1由夹具体3、轴运动组件4、长桁检验卡板5、拖链6、可调垫铁7、地基8组成，夹具体3为整个单元组件1的基体，轴运动组件4通过导轨9、导轨副10安装在夹具体3上，长桁检验卡板5在轴运动组件4上端定位夹紧，所有轴运动组件4通过控制系统2的集成控制软件进行统一指挥控制。单元组件1长3米左右，上面布置了5～10个轴运动组件4，单元组件1的长度和模组数量可以根据飞机长桁理论间距进行调整，夹具体3通过可调垫铁7支撑在地基8上，拖链6用于控制系统2的电缆走线。
在附图3中可以看出，夹具体3由骨架11、导轨9、齿条12组成，导轨9、齿条12用螺钉和圆柱销固定在骨架11上。
轴运动组件4如附图4所示包含X轴运动组件13（X轴即单元组件沿长方向）、Z轴运动组件14（Z轴即夹具的高低），C轴运动组件15（C轴即在定位模组几何中心绕Z轴转动）。
如附图5所示，X轴运动组件13由X运动座16、减速齿轮副17、电动缸18、直线轴承19、导轨副10组成，X运动座16通过导轨副10安装在夹具体3的导轨9上，减速齿轮副17固定在X运动座16上，利用减速齿轮副17与夹具体3上的齿条驱动X运动座16在夹具体上沿X轴运动，电动缸18和两组直线轴承19平行Z轴固定在X运动座上；Z轴运动组件14由Z运动座20、导向柱21、电缸连接件22、转角减速电机23组成，导向柱一端固定在Z运动座20上，另一端插入X轴运动组件13的直线轴承19中，电缸连接件22上端固定在Z运动座20上，下端与X轴运动组件上的电动缸18连接，转角减速电机23平行Z轴固定在Z运动座20内。C轴运动组件15由C运动座24、交叉滚柱轴环25、快卸组件26、联轴器27组成，C运动座下端面28通过交叉滚柱轴环25固定在Z运动座上，C运动座下端面28下的转动轴29通过联轴器27与Z轴运动组件的转角减速电机23连接，C轴运动组件15可以沿C轴进行全向360°旋转，C运动座24上端为快卸组件26。
长桁检验卡板5包括数控型面30和与2个可以用激光跟踪仪测量的定位测量点31，数控型面30是所检验长桁的理论外形，数控型面30与定位测量点31有精确的位置关系，即利用定位测量点31的孔位作为数控型面30的数控基准孔，长桁检验卡板5销接在C轴运动组件的快卸组件26上。
参见图1、图4，在实际运用中，控制系统2发出位置指令控制轴运动组件4沿X、Z、C运动使其达到预定的理论位置，不同的长桁通过长桁检验卡板5的更换来实现检验目的。

Claims (2)

1.一种飞机机翼长桁柔性检验工装，包括沿长度方向可任意组合的多段长桁定位单元组件和控制系统，其特征在于所述的单元组件包括夹具体、轴运动组件、长桁检验卡板，夹具体为整个单元组件的基体，夹具体上表面安装有导轨，轴运动组件安装在夹具体上表面导轨上，长桁检验卡板固定在轴运动组件上端，轴运动组件包含可沿所述夹具体长度方向运动的X轴运动组件、垂直于夹具体表面上下运动的Z轴运动组件，以及可绕Z轴转动的C轴运动组件，控制系统操纵着轴运动组件在夹具体上运动，所述X轴运动组件由X运动座、减速齿轮副、电动缸、直线轴承组成，X运动座通过导轨副安装在所述夹具体的导轨上，减速齿轮副固定在X运动座上，减速齿轮副与夹具体上的齿条驱动X运动座在夹具体上沿长度方向运动，形成X轴，电动缸和两组直线轴承固定在X运动座上；所述的Z轴运动组件由Z运动座、导向柱、电缸连接件、转角减速电机组成，导向柱一端固定在Z运动座上，另一端插入X轴运动组件的直线轴承中，电缸连接件上端固定在Z运动座上，下端与X轴运动组件上的电动缸连接，转角减速电机平行Z轴固定在Z运动座内；所述的C轴运动组件由C运动座、交叉滚柱轴环、快卸组件组成，C运动座下端面通过交叉滚柱轴环固定在Z运动座上，C运动座下端面的转动轴通过联轴器与Z轴运动组件的转角减速电机连接，C轴运动组件可以沿C轴进行全向360°旋转，C运动座上端为快卸组件座，所述长桁检验卡板安装在快卸组件座内。
2.如权利要求1所述的一种飞机机翼长桁柔性检验工装，其特征在于所述长桁检验卡板上包含有检验长桁理论外形的数控型面和2个定位测量点。
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