CN108216681B - 被设计成定位在具有双曲率半径的表面上的引导装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种引导装置，包括：沿一个方向延伸的导轨(28)；分布在所述方向上的多个垫块(32)，并且对于每个垫块(32)而言，将所述垫块(32)与所述导轨(28)相连接的至少一个垫块/导轨连接件(34)被配置成允许每个垫块(32)围绕平行于所述方向的枢转轴线(A34)相对于所述导轨(28)独立于其他垫块(32)枢转。

Description

被设计成定位在具有双曲率半径的表面上的引导装置
技术领域
本申请涉及一种被设计成定位在具有双曲率半径的表面上的引导装置。
背景技术
为了在飞行器机身上执行钻削和铆接的某些操作，将引导装置临时定位在机身的外表面上以便沿工作方向引导工具。
根据图1和图2中示出的现有技术的实施例，引导装置10包括：
-导轨12，导轨被配置成用于支撑工具、并且变形以便沿平行于工具的工作方向的第一方向延伸；
-多个吸盘14，所述多个吸盘沿第一方向规律地分布、并且各自被配置成用于临时紧固到表面上；
-对于每个吸盘14而言，在吸盘14与导轨12之间具有刚性吸盘/导轨连接件16。
通常，飞行器机身包括多个区段，所述多个区段以端对端的方式放置在横向平面上、并且各自具有外表面。当执行操作是沿平行于飞行器的横向平面的工作方向发生时，引导装置10于是符合表面的、具有沿第一方向的曲率半径的轮廓。
然而，机身的某些区段具有的表面被称为是不可展开的。这些不可展开的表面中的一些表面具有双曲率半径、并且具体地具有沿平行于飞行器的横向平面的方向的第一半径和沿垂直于飞行器的横向平面的第二方向的第二曲率半径。
当引导装置10被定位在具有不可展开的表面的机身区段上时，引导装置与表面的形式相匹配、并且自然地倾向于相对于工具必须遵循的工作方向而远离。因此，引导装置10的第一末端被安排在工作方向的附近，而引导装置10的第二末端远离工作方向。对于某些机身区段而言，引导装置10的第二末端与工具必须遵循的工作方向之间的距离太大而不能通过工具的尺寸得以补偿。另外，由于这个距离，导轨12可以具有阻挡工具沿导轨移位的扭力，并且引导装置10可能与围绕机身定位的其他元件相干涉。
在这种类型的具有不可展开的表面的机身区段的情况下，引导装置10不能被定位成平行于横向平面，因为在这个位置中，并非所有的吸盘表面与机身18的表面相接触。
如图2所示，每个吸盘的仅一个末端14.1与机身18的表面相接触，另一个末端14.2是远离的。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的缺点。
为此目的，本发明涉及一种引导装置，所述引导装置包括：
-导轨，所述导轨沿方向延伸、并且包括支撑表面，所述支撑表面被配置成用于沿与所述方向相平行的工作方向支撑并且引导工具；
-沿所述方向分布的多个垫块，每个垫块被配置成用于占据固定所述垫块的起效状态、以及能够移动所述垫块的搁放状态；
-对于每个垫块而言，至少一个垫块/导轨连接件将所述垫块连接至所述导轨；
其特征在于，各垫块/导轨连接件被配置成用于允许各垫块围绕枢转轴线相对于所述导轨独立于其他垫块枢转，所述枢转轴线平行于所述方向。
因此，根据本发明，所述轨道可以被平行于所述工作方向定位在不可展开的机身外表面上，每个垫块被放置成其整个表面位于所述机身的所述外表面上。
根据另一特征，所述枢转轴线被定位在所述垫块的第一面上、与所述垫块的侧向边缘等距，所述第一面被配置成在操作时被放置附加有所述引导装置的工作表面上。
根据变体，每个垫块/导轨连接件包括与所述导轨相整合的第一部分以及与所述垫块相整合的第二部分，所述第一部分和所述第二部分具有的形式为：所述第一部分和所述第二部分配合、被配置成用于形成圆弧形式的滑动连接件，所述圆弧的中心位于所述枢转轴线上。
因此，每个垫块的旋转中心与所述垫块的所述第一面的中心重合，并且当所述垫块被放置在所述工作表面上时，每个垫块保持固定。
根据另一特征，所述第二部分包括连接至所述垫块的本体，所述本体具有包括同轴的上边沿和下边沿的长孔；并且所述第一部分包括连接至所述导轨的横梁构件以及与所述横梁构件相整合的头部，所述头部包括上面和下面，所述上面被配置成放置在所述长孔的所述上边沿上并且在其上滑动，所述下面被配置成放置在所述长孔的所述下边沿上并且在其上滑动。
根据一个实施例：
-所述头部通过支撑件连接至所述横梁构件、并且相对于所述横梁构件朝向所述枢转轴线偏置；
-在朝向所述头部定向的第一面上，所述横梁构件包括与所述头部的所述上面同轴线的至少一个圆柱形切口；
-所述本体包括上面，所述上面朝向所述横梁构件定向、与所述长孔的上边沿同轴线；并且所述上面与所述长孔的所述上边沿之间的距离等于所述头部的所述上面与所述横梁构件中的所述切口之间的距离。
根据另一特征，每个垫块通过沿所述方向偏置的两个垫块/导轨连接件连接至所述导轨，将所述头部连接至所述横梁构件的所述支撑件被定位在所述两个垫块/轨道连接件的所述本体之间。
附图说明
其他特征和优点将从本发明的以下描述中变得明显，该描述单纯是通过举例方式参照附图给出的，在附图中：
-图1是展示现有技术的实施例的引导装置的侧视图；
-图2是沿图1示出的引导装置的线II-II的截面图；
-图3是展示本发明的实施例的定位在工作表面上的引导装置的示意图；
-图4是图3中示出的引导装置的示意截面图；
-图5是展示本发明的变体的引导装置的透视图；
-图6是图5中示出的引导装置的前视图；
-图7是图5中示出的引导装置的垫块(patin)以及垫块/导轨连接件的透视图；
-图8是图7中示出的垫块/导轨连接件的第一部分的透视图；并且
-图9是图7中示出的垫块/导轨连接件的第二部分的透视图。
具体实施方式
图3展示了飞行器的机身20，所述机身包括多个区段22.1至22.4，所述多个区段以端到端的方式放置在横向平面P1、P2、P3处、并且所述多个区段各自具有外表面24.1至24.4。对于某些区段22.1和22.2而言，外表面24.1、24.2基本上是圆柱形的、并且包括一个曲率半径。对于区段22.3和22.4而言，外表面24.3、24.4是不可展开的、并且具有多个曲率半径，在区段22.3的情况下具体具有两个曲率半径。
引导装置26被平行于横向平面P3在横向平面P3附近定位在被称为工作表面的外表面24.3上。
导向装置26沿方向D在第一末端26.1与第二末端26.2之间延伸、并且包括：
-导轨28，所述导轨从第一末端26.1延伸远至第二末端26.2、并且包括支撑表面29，所述支撑表面被配置成沿与方向D平行的工作方向31来支撑并且引导工具30；
-沿方向D分布的多个垫块32，每个垫块32被配置成用于占据相对于工作表面24.3固定不动的起效状态以及可以相对于工作表面24.3移动的搁放状态；
-对于每个垫块32而言，至少一个垫块/导轨连接件34被配置成用于将各垫块32连接至导轨28。
导轨28被配置成用于占据成形状态，在所述成形状态中导轨28的支撑表面29平行于工作表面24.3。因此，导轨28可以根据图4示出的第一曲率半径R1变形并且根据图5中示出的在与方向D相垂直的平面中的第二曲率半径R2变形。不再进一步描述所述导轨，因为所述导轨可以与现有技术的导轨相同。
导轨28包括竖直中间平面PMV，所述竖直中间平面平行于方向D、与导轨28的边缘28.1和28.2等距、并且垂直于导轨28的支撑表面29。
垫块32包括侧向边缘32.1和32.2，所述边缘平行于方向D、并且也与竖直中间平面PMV等距地定位。
根据图6和图7中示出的实施例，每个垫块32包括支承板36，所述支承板被配置成用于根据第一曲率半径R1和第二曲率半径R2变形、并且包括第一面36.1、第二面36.2、以及两个刚性块38.1和38.2，所述第一面被配置成被放置在工作表面24.3上，所述第二面与第一面36.1相反、并且朝向导轨28定向，所述刚性块被定位在第二面36.2上、并且与支承板36整合。两个刚性块38.1和38.2沿方向D偏置以便允许支承板36根据第一曲率半径R1变形。
根据一个操作模式，每个垫块32是带有吸盘的类型。
本发明不局限于用于垫块32的这个实施例。因此，垫块可以是电磁类型的，垫块相对于工作表面24.3的固定是通过磁化而并非低压来产生。可以设想其他的技术方案以便相对于工作表面24.3来暂时固定垫块32。
有利地，引导装置包括至少一个控制单元以便控制垫块32的状态。
根据本发明的特征，各垫块/导轨连接件34被配置成用于允许各垫块32围绕枢转轴线A34相对于导轨28独立于其他垫块32枢转，所述枢转轴线平行于方向D、并且被定位在竖直中间平面PMV中。
根据这种安排，导轨28可以被定位成与具有双曲率半径的工作表面上的横向平面相平行，每个垫块32被放置成整个第一面36.1抵靠工作表面24.3。因此，导轨28的方向D平行于工具30必须遵循的工作方向31。
每个垫块/导轨连接件34包括与导轨28相整合的第一部分40以及与垫块32相整合的第二部分42。
根据第一变体，第一部分40通过形成枢转轴线A34的旋转轴44连接至第二部分42。
根据图5至图9中示出的第二变体，第一部分40和第二部分42具有的形式为：所述第一部分与所述第二部分配合、被配置成用于形成圆弧形式的滑动连接件46，圆弧的中心位于枢转轴线A34上。
根据本发明的特征，枢转轴线A34与垫块32的侧向边缘32.1和32.2等距地位于第一面36.1上。在操作时，枢转轴线A34被定位在垫块32与工作表面24.3之间的界面处。这种定位与枢转轴线A34同每个垫块32的侧向边缘32.1和32.2等距的事实相组合，可以将垫块32在工作表面24.3上形成为不会产生每个垫块32的中心位移。
根据这个第二变体的实施例，第二部分42包括呈圆弧形式的本体48，所述本体具有呈圆弧形式的长孔50，曲率中心被定位在枢转轴线A34上。长孔50具有上边沿50S和下边沿50i，所述上边沿和所述下边沿同轴并且具有与枢转轴线A34重合的同一轴线。
长孔50的圆弧形式的半径被确定成使得枢转轴线A34被与垫块32的侧向边缘32.1和32.2等距地定位在第一面36.1上。
本体48包括两个末端48.1和48.2，所述两个末端通过任何适当的紧固器件52(例如螺钉或螺栓)连接至垫块32、并且借助于末端48.1、48.2处的两个支柱54(每个末端具有一个支柱)保持远离垫块。
作为补充，第一部分40包括通过任何适当的紧固器件58(例如螺钉或螺栓)连接至导轨28的横梁构件56、以及与横梁构件56整合的头部60，所述头部60包括被设计成用于在第二部分42的长孔50中滑动的形式。
因此，头部60包括上面60S和下面60i，所述上面被配置成放置在长孔50的上边沿50S上并且在其上滑动，所述下面被配置成放置在长孔50的下边沿50i上并且在其上滑动。头部60具有的长度短于长孔50的长度，以便允许所述头部在长孔50中滑动。
根据一个实施例，头部60相对于横梁构件56沿径向方向(垂直于枢转方向A34)朝向枢转轴线A34偏置。在这种情况下，头部60通过支撑件62连接至横梁构件56。有利地，横梁构件56、头部60、和支撑件62是单件式的。
根据一个实施例，横梁构件56包括支撑件62处的凹口(décrochement)64，以便容纳引导系统66(例如提供在导轨28的搁架)。
在朝向头部60定向的第一面68上，横梁构件56包括与头部60的上面60S同轴线的至少一个圆柱形切口70。作为补充，本体48包括上面48S，所述上面朝向横梁构件56定向、与长孔50的边沿50S同轴线。上面48S与长孔50的上边沿50S之间的距离等于头部60的上面60S与横梁构件56中的切口70之间的距离相等。因此，在操作时，第一部分40的三个表面60i、60S、70分别在第二部分42的三个表面50i、50S、48S上滑动，这就在第一部分40与第二部分42之间提供了最佳引导。
根据一个实施例，每个垫块32通过沿方向D偏置的两个垫块/导轨连接件34连接至导轨28，每个垫块/导轨连接件一个刚性块38。对于每个垫块32而言，将头部60连接至横梁构件56的支撑件62被定位在本体48之间，以便防止头部60从长孔50中出来。
根据本发明，导轨28可以受控地沿工作方向31定位。另外，归功于本发明，在导轨28与垫块32之间提供了技术空间，以用于整合系统管理真空、供应电力等所需的附加功能。

Claims (6)

1.一种引导装置，包括：
-导轨(28)，所述导轨沿方向(D)延伸、并且包括支撑表面(29)，所述支撑表面被配置成用于沿与所述方向(D)相平行的工作方向(31)支撑并且引导工具(30)；
-沿所述方向(D)分布的多个垫块(32)，每个垫块(32)被配置成用于占据固定所述垫块(32)的起效状态、以及能够移动所述垫块(32)的搁放状态；
-对于每个垫块(32)而言，至少一个垫块/导轨连接件(34)将所述垫块(32)连接至所述导轨(28)，
其特征在于，各垫块/导轨连接件(34)被配置成用于允许各垫块(32)围绕枢转轴线(A34)相对于所述导轨(28)独立于其他垫块(32)枢转，所述枢转轴线平行于所述方向(D)并且被定位在所述垫块(32)的第一面(36.1)上，所述第一面被配置成在操作时放置在其上附加了所述引导装置的工作表面(24.3)上。
2.根据权利要求1所述的引导装置，其特征在于，所述枢转轴线(A34)与所述垫块(32)的侧向边缘(32.1、32.2)等距地定位。
3.根据权利要求2所述的引导装置，其特征在于，每个垫块/导轨连接件(34)包括与所述导轨(28)相整合的第一部分(40)以及与所述垫块(32)相整合的第二部分(42)，所述第一部分(40)和所述第二部分(42)具有的形式为：所述第一部分和所述第二部分配合、被配置成用于形成圆弧形式的滑动连接件(46)，所述圆弧的中心位于所述枢转轴线(A34)上。
4.根据权利要求3所述的引导装置，其特征在于，所述第二部分(42)包括连接至所述垫块(32)的本体(48)，所述本体具有包括同轴的上边沿(50S)和下边沿(50i)的长孔(50)；并且，所述第一部分(40)包括连接至所述导轨(28)的横梁构件(56)以及与所述横梁构件(56)相整合的头部(60)，所述头部(60)包括上面(60S)和下面(60i)，所述上面被配置成放置在所述长孔(50)的所述上边沿(50S)上并且在其上滑动，所述下面被配置成放置在所述长孔(50)的所述下边沿(50i)上并且在其上滑动。
5.根据权利要求4所述的引导装置，其特征在于，所述头部(60)通过支撑件(62)连接至所述横梁构件(56)、并且相对于所述横梁构件朝向所述枢转轴线(A34)偏置；在朝向所述头部(60)定向的第一面(68)上，所述横梁构件(56)包括与所述头部(60)的所述上面(60S)同轴线的至少一个圆柱形切口(70)；所述本体(48)包括上面(48S)，所述本体的所述上面朝向所述横梁构件(56)定向、与所述长孔(50)的所述上边沿(50S)同轴线；并且，所述本体的所述上面(48S)与所述长孔(50)的所述上边沿(50S)之间的距离等于所述头部(60)的所述上面(60S)与所述横梁构件(56)中的所述切口(70)之间的距离。
6.根据权利要求5所述的引导装置，其特征在于，每个垫块(32)通过沿所述方向(D)偏置的两个垫块/导轨连接件(34)连接至所述导轨(28)，将所述头部(60)连接至所述横梁构件(56)的所述支撑件(62)被定位在所述两个垫块/轨道连接件(34)的所述本体(48)之间。
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