CN105109706B - 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置 - Google Patents

一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105109706B
CN105109706B CN201510530357.5A CN201510530357A CN105109706B CN 105109706 B CN105109706 B CN 105109706B CN 201510530357 A CN201510530357 A CN 201510530357A CN 105109706 B CN105109706 B CN 105109706B
Authority
CN
China
Prior art keywords
locator
support frame
positioning
clamper
tie
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510530357.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105109706A (zh
Inventor
王仲奇
李晖
康永刚
徐兰
夏晓娇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN201510530357.5A priority Critical patent/CN105109706B/zh
Publication of CN105109706A publication Critical patent/CN105109706A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105109706B publication Critical patent/CN105109706B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置,采用横梁、竖支梁、连接梁和连接板组成支撑框架结构,四根竖支梁分别与四根横梁固连,多根连接梁平行固定在支撑框架的上横梁上表面和下横梁上表面,上横梁上表面的连接梁与下横梁上表面的连接梁相对错位安装,夹持器两两固定在支撑框架的上连接梁侧面,定位器两两固定在支撑框架的下连接梁侧面,夹持器的夹持头与定位器的定位头同轴,相对实现对薄壁件定位夹持;四个调平支座分别对称安装在支撑框架下部横梁下表面,用于调节支撑框架至水平位姿。实验装置结构简单,可实现不同形状、不同大小的薄壁件的不同定位及夹持;模块化配置定位器与夹持器,具有较强的适应性、可重构性。

Description

一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置
技术领域
[0001] 本发明属于飞机制造装配与工艺装备领域,具体地说,涉及一种用于飞机薄壁件 定位夹持实验装置。
背景技术
[0002] 飞机薄壁件是构成飞机气动外形的主要结构件,具有尺寸大、外形复杂、刚度弱的 特点。飞机部件装配过程主要包括定位、夹紧、制孔、连接各工序。薄壁件尺寸大易变形,合 理的定位布局及夹持力是控制其变形及后续工序精确装配的前提。因此,需要研究定位器 布局及夹持力大小对薄壁件变形的影响,相应地,需要一种实验装置用于分析各定位布局 及夹持力设计方案的可行性和有效性。
[0003]目前国内航空工业多采用传统的刚性型架工装,型架占地面积大、装配时间长、不 便于操作人员作业;其模块化程度低,可重构性差,刚性工装采用模拟量形式的内型卡板来 定位,因此无法适应不同形状、不同大小的薄壁件的不同定位布局及夹持力分析。柔性工装 技术和数字化控制技术是解决上述问题的良好途径。柔性工装通过采用数字量形式的工装 定位数据,结合数字化控制技术,实现工装数字化定位,其设备制造成本较高。
[0004] 在专利CN2〇2169481U中公开了“一种立柱阵列式机身壁板装配定位装置”,壁板各 定位点坐标信息从各移动部件的位移传感器传输到集成控制系统,由集成控制系统进行数 值计算并生成定位元件的移动方案输出给伺服马达,伺服马达驱动安装在工装基座上的承 载立柱以及安装在承载立柱上的蒙皮边界定位单元、可移动蒙皮内形定位夹持单元移动。 整个装置结构复杂,成本较高不利于广泛应用于实验。
[000S] 专利CN10272lf563A中提出了 “一种飞机机翼长桁装配模拟实验装置”,对飞机机翼 长桁装配过程模拟,确定长桁装配变形与不同加工变形、不同定位误差、不同夹紧力、不同 夹紧区域的关系。但对于飞机薄壁件装配变形与定位布局及夹持力关系未给予说明,因此 研究飞机薄壁件装配变形与定位布局及夹持力关系的实验装置成为迫切需求。
发明内容
[0006]为了避免现有技术存在的不足,本发明提出一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装 置,该实验装置结构简单,模块化配置定位器及夹持器,实现不同形状、不同大小的薄壁件 的不同定位布局及夹持力分析,具有较强的适应性、可重构性。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括支撑框架、调平支座、多个定位 器、多个夹持器,采用横梁、竖支梁、连接梁和连接板组成支撑框架结构,四根竖支梁分别与 四根横梁固连,多根连接梁平行固定在支撑框架的上横梁上表面和下横梁上表面,上横梁 上表面的连接梁与下横梁上表面的连接梁相对错位安装,夹持器两两固定在支撑框架的上 连接梁侧面,定位器两两固定在支撑框架的下连接梁侧面,夹持器的夹持头与定位器的定 位头同轴,四个调平支座分别对称安装在支撑框架下横梁的下表面;所述定位器包括定位 头、导向板、弹簧、压力传感器、定位器立柱,两个导向板分别固定在定位器立柱端部两侧, 两导向板之间有导向块,定位头一端安装在导向板的导向块圆孔内,支撑平板固定在定位 器立柱上,位于导向板的导向块同侧,压力传感器固定在导向板下方的支撑平板上,弹簧位 于压力传感器与定位头下端之间;所述夹持器包括夹持头、自锁螺母、夹持器立柱,夹持头 通过支撑平板安装在夹持器立柱端部侧面,自锁螺母固定在支撑平板上,夹持头上有螺纹, 夹持头与自锁螺母配合。
[0008] 有益效果
[0009]本发明提出的一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置,实验装置采用横梁、竖支 梁、连接梁和连接板组成支撑框架结构,四根竖支梁分别与四根横梁固定连接,多根连接梁 平行固定在支撑框架的上横梁上表面和下横梁上表面,上横梁上表面的连接梁与下横梁上 表面的连接梁相对错位安装,夹持器两个一组固定在支撑框架的上连接梁侧面,定位器两 个一组固定在支撑框架的下连接梁侧面,夹持器的夹持头与定位器的定位头同轴,相对实 现对薄壁件定位夹持;四个调平支座分别对称安装在支撑框架下横梁的下表面,用于调节 支撑框架位姿,从而保持实验装置水平状态。定位器与夹持器配合适应不同曲率薄壁件要 求。夹持头为螺杆与定位头下面压力传感器配合,实现不同夹持力施加,同时可实现夹持力 数据可视化读取。
[0010]本发明用于飞机薄壁件定位夹持实验装置,结构简单,成本低,可实现不同形状、 不同大小的薄壁件的不同定位及夹持要求;根据不同尺寸薄壁件不同定位布局灵活搭建支 撑框架结构,模块化配置定位器与夹持器,具有较强的适应性、可重构性。
附图说明
[0011]下面结合附图和实施方式对本发明一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置作进 一步的详细说明。
[0012]图1为本发明用于飞机薄壁件定位夹持实验装置示意图。
[0013]图2为本发明的定位器示意图。
[0014]图3为本发明的夹持器示意图。
[0015]图4为本发明的上连接板示意图。
[0016]图5为本发明的中间连接板示意图。
[0017]图中:
[0018] 1.横梁2.连接梁3.调平支座4.定位器5.夹持器6.定位头7.导向板 8.弹簧9.压力传感器10.定位器立柱11.夹持头12.自锁螺母13.夹持器立柱 14•上连接板15.中间连接板16.下连接板17.竖支梁
具体实施方式
[0019] 本实施例是一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置。
[0020] 参阅图1〜图5,本实施例实验装置由多个定位器4、多个夹持器5、调平支座3和支 撑框架组成。采用横梁1、竖支梁17、连接梁2和连接板组成支撑框架结构,连接板包括上连 接板14、中间连接板15和下连接板16,上连接板14与下连接板16结构相同;四根竖支梁17分 别与四根横梁1固定连接,多根连接梁2平行固定安装在支撑框架的上横梁1上表面和下横 梁1上表面,上横梁1上表面的连接梁2与下横梁1上表面的连接梁2相对错位安装。夹持器5 两个一组固定安装在支撑框架的上连接梁2侧面,定位器4两个一组固定安装在支撑框架的 下连接梁2侧面,夹持器5的夹持头11与定位器4的定位头6同轴安装,相对实现对薄壁件定 位夹持。四个调平支座3分别对称安装在支撑框架下部横梁1的下表面;调平支座3用于调节 支撑框架位姿,从而保持实验装置水平状态。
[0021] 定位器4包括定位头6、二个导向板7、弹簧8、压力传感器9、定位器立柱10,二个导 向板7通过螺栓分别固定连接在定位器立柱10端部两侧面,二个导向板7之间有导向块,定 位器立柱10侧面固定焊接有支撑平板,支撑平板位于导向板7的导向块同侧,定位头6—端 安装在导向板7的导向块圆孔内,压力传感器9通过螺栓固定安装在导向板7下方的支撑平 板上,弹簧8放置在压力传感器9与定位头6下端之间。实验过程中通过调节定位器立柱10高 度以满足不同曲率形状薄壁件的定位需求。薄壁件所受夹持力通过定位头6、弹簧8传递给 压力传感器9,通过压力传感器9读取薄壁件所受夹持力,从而实现对夹持力有效控制。
[0022]夹持器5由夹持头11、自锁螺母12、夹持器立柱I3组成,夹持器立柱13—端侧面焊 接有支撑平板,自锁螺母I2固定安装在支撑板上;夹持头11上有螺纹,夹持头11与安装在夹 持器立柱端部侧面支撑平板上的自锁螺母12配合安装;实验过程中通过转动夹持头1 i,实 现对薄壁件施加夹持力。
[0023]本实施例中,支撑框架由横梁1、竖支梁17、连接梁2和上连接板14、中间连接板15、 下连接板16组成。通过上连接板14、、下连接板16和中间连接板15实现横梁1、竖支梁17、连 接梁2之间,连接梁与立柱之间的连接,连接板凹槽尺寸与梁、立柱外形尺寸一致。安装时 梁、立柱卡在连接板凹槽中,连接板所在梁、立柱长度方向的位置根据实验具体情况通过辅 助测量仪器调节,实现精确定位。安装时,各连接板对应孔同轴,通过四个长螺栓进行连接 构成实验装置基本框架。实验装置可根据不同形状、不同大小的薄壁件的不同定位及夹持 要求,灵活搭建支撑框架结构。
[0024]实验过程中,针对具体的某种定位布局,通过辅助测量仪器调节连接板在对应梁、 立柱长度方向位置,从而改变定位夹持头在空间中布局以满足该具体的定位布局。在薄壁 件相应位置施加装配力,测量关键点的空间位置尺寸与数模中理论位置对比得出关键点装 配变形,继而可研究在装配力、重力作用下不同定位布局对薄壁件装配变形的影响。
[0025]旋转夹持头调节夹持头局度,实现装配过程中薄壁件夹持力,夹持力定量数值通 过压力传感器连接的仪表上显示,从而实现对夹持力施加的定量控制,继而可研究在给定 定位布局下夹持力对薄壁件装配变形的影响。

Claims (1)

1.一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置,其特征在于:包括支撑框架、调平支座、多 个定位器、多个夹持器,采用横梁、竖支梁、连接梁和连接板组成支撑框架结构,四根竖支梁 分别与四根横梁固连,多根连接梁平行固定在支撑框架的上横梁上表面和下横梁上表面, 上横梁上表面的连接梁与下横梁上表面的连接梁相对错位安装,夹持器两两固定在支撑框 架的上连接梁侧面,定位器两两固定在支撑框架的下连接梁侧面,夹持器的夹持头与定位 器的定位头同轴,四个调平支座分别对称安装在支撑框架下横梁的下表面; 所述定位器包括定位头、导向板、弹簧、压力传感器、定位器立柱,两个导向板分别固定 在定位器立柱端部两侧,两导向板之间有导向块,定位头一端安装在导向板的导向块圆孔 内,支撑平板固定在定位器立柱上,支撑平板位于定位器立柱的布置有导向块的一侧,压力 传感器固定在导向板下方的支撑平板上,弹簧位于压力传感器与定位头下端之间;定位器 设置为定位器立柱高度可调,用于不同曲率形状薄壁件的定位; 所述夹持器包括夹持头、自锁螺母、夹持器立柱,夹持头通过支撑平板安装在夹持器立 柱端部侧面,自锁螺母固定在支撑平板上,夹持头上有螺纹,夹持头与自锁螺母配合。
CN201510530357.5A 2015-08-26 2015-08-26 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置 Expired - Fee Related CN105109706B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510530357.5A CN105109706B (zh) 2015-08-26 2015-08-26 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510530357.5A CN105109706B (zh) 2015-08-26 2015-08-26 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105109706A CN105109706A (zh) 2015-12-02
CN105109706B true CN105109706B (zh) 2017-05-31

Family

ID=54657899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510530357.5A Expired - Fee Related CN105109706B (zh) 2015-08-26 2015-08-26 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105109706B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105404316A (zh) * 2015-12-21 2016-03-16 四川大学 一种阵列式位置姿态微调方法
JP6513584B2 (ja) 2016-02-02 2019-05-15 三菱重工業株式会社 保持治具固定装置
CN106742041A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 中航成飞民用飞机有限责任公司 飞机蒙皮定位压紧装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340745A (ja) * 2001-05-11 2002-11-27 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 航空機脚試験装置
CN202101812U (zh) * 2011-06-03 2012-01-04 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种静平衡试验夹具
CN102721563A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 上海交通大学 飞机机翼长桁装配模拟实验装置
CN103551469A (zh) * 2013-10-18 2014-02-05 北京航空航天大学 一种带加载和回弹测量的激光预应力成形夹具
CN103586806A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 上海交通大学 飞机机翼翼盒c形梁的装配工装及检测修正方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340745A (ja) * 2001-05-11 2002-11-27 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 航空機脚試験装置
CN202101812U (zh) * 2011-06-03 2012-01-04 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种静平衡试验夹具
CN102721563A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 上海交通大学 飞机机翼长桁装配模拟实验装置
CN103551469A (zh) * 2013-10-18 2014-02-05 北京航空航天大学 一种带加载和回弹测量的激光预应力成形夹具
CN103586806A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 上海交通大学 飞机机翼翼盒c形梁的装配工装及检测修正方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析;马政伟等;《北京航空航天大学学报》;20140228;第40卷(第2期);280-284 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105109706A (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105109706B (zh) 一种用于飞机薄壁件定位夹持实验装置
CN102248389B (zh) 壁板自动钻铆装配多点柔性定位方法及其工装
CN102554595B (zh) 用于飞机的蒙皮制造装配系统
CN102306207B (zh) 立柱阵列式机身壁板装配定位方法及其装置
CN104647028A (zh) 一种机翼翼盒数字化装配工装
CN104889708A (zh) 冷凝器弹性螺帽安装机
CN104760000B (zh) 一种机床立柱式柔性工装
EP3134788B1 (en) Aircraft airframe assembly
CN102975866B (zh) 一种自适应柔性飞机装配装置及方法
CN110920927A (zh) 一种柔性壁板装配工装
CN202169481U (zh) 立柱阵列式机身壁板装配定位装置
CN112570987B (zh) 一种柔性调姿对合工装及其装配方法
CN205021108U (zh) 冷凝器弹性螺帽安装机
CN104759796B (zh) 冷凝器弹性螺帽安装机的三工位机械手
CN108082531A (zh) 一种可重构飞机壁板装配装置
CN107063103A (zh) 一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置
CN102554821B (zh) 一种外前襟翼定位器
CN107471171B (zh) 大型飞机机翼壁板的调姿定位系统及其数控调姿定位装置
CN2885485Y (zh) 金属桁架主件多向定位装置
CN202572212U (zh) 一种翼肋装配定位装置
CN104880168A (zh) 零件孔径柔性在线测量装置
CN205927493U (zh) 自动化型超声波焊机
CN202572193U (zh) 一种外前襟翼定位器
CN202878014U (zh) 机械手自动上料机构
CN102554826B (zh) 一种定位夹紧装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170531

Termination date: 20180826