CN108225722A - 一种多用途辅助制造设备 - Google Patents

一种多用途辅助制造设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108225722A
CN108225722A CN201711248549.2A CN201711248549A CN108225722A CN 108225722 A CN108225722 A CN 108225722A CN 201711248549 A CN201711248549 A CN 201711248549A CN 108225722 A CN108225722 A CN 108225722A
Authority
CN
China
Prior art keywords
manufacturing apparatus
laser tracker
multipurpose
curved surface
model
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.)
Granted
Application number
CN201711248549.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108225722B (zh
Inventor
张苏华
窦忠谦
梁技
孙亚军
张婷婷
丁路宁
杨飞
周铮
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.)
Comac Shanghai Aircraft Design & Research Institute
Commercial Aircraft Corp of China Ltd
Original Assignee
Comac Shanghai Aircraft Design & Research Institute
Commercial Aircraft Corp of China Ltd
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 Comac Shanghai Aircraft Design & Research Institute, Commercial Aircraft Corp of China Ltd filed Critical Comac Shanghai Aircraft Design & Research Institute
Priority to CN201711248549.2A priority Critical patent/CN108225722B/zh
Publication of CN108225722A publication Critical patent/CN108225722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108225722B publication Critical patent/CN108225722B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/08—Aerodynamic models
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种多用途辅助制造设备，其中，所述多用途辅助制造设备包括框架式主体、用于建立检测基准的靶标定位装置和固定装置，其中，靶标定位装置的至少一部分以及固定装置布置在所述框架式主体上。

Description

一种多用途辅助制造设备
技术领域
本发明涉及一种多用途辅助制造设备，该多用途辅助制造设备尤其应用于颤振模型，例如对颤振模型的制造以及检测。
背景技术
目前，受限于跨音速非定常空气动力学方程只存在数值解，无法被合理线性化或频域化，飞机的跨音速颤振特性，尤其是跨音速气流可压缩特性对于飞机的颤振特性的影响在飞机进行颤振试飞前只能通过跨音速颤振模型风洞试验进行验证，此类模型在本专业领域一般被称为“高速颤振风洞试验模型”或“高速颤振模型”。
用于验证飞机跨音速颤振特性的高速颤振风洞试验模型对于模型的型面、重量、刚度有非常高的要求。一般地，模型的型面必须通过严苛的型面尺寸检测(三坐标检测仪或激光跟踪仪检测手段)；模型的整体质量称量精度至少达到0.1g，各部件质量在加工过程中进行全过程控制；模型的刚度与大梁的截面尺寸、材料特性等因素有关，其截面尺寸也需通过同型面一样的尺寸检测。考虑到零件的尺寸是极易影响零件的质量的，尺寸检测在颤振模型加工过程中占有极为重要的位置。
在ARJ21及C919飞机的多种高速颤振模型的加工过程中，民用飞机高速颤振风洞试验模型在操纵面模型连接部位空间狭小(与飞机结构设计有关)，因此连接区的互换性是传统的"划线-钻孔-装配"技术难以保证的，考虑到模型的制造成本及连接的重要性，带舵面模型在连接区的互换性需要更为可靠的技术。
发明内容
在此基础上，本发明的目的是提供一种多用途辅助制造设备，借助该设备能够实现对颤振模型的制造以及检测。该多用途辅助制造设备搭建了一个检测、制造以及调整平台，可以利用激光跟踪仪等检测技术在该平台上对颤振模型加工过程中的梁、复材模型等进行尺寸检测，也能以在该平台上通过加装例如制孔工装的形式实现对模型的高精度制孔。
根据本发明的多用途辅助制造设备包括框架式主体、用于建立检测基准的靶标定位装置和固定装置，其中，靶标定位装置的至少一部分以及固定装置布置在所述框架式主体上。
根据本发明的优选的实施方式，所述靶标定位装置包括激光跟踪仪和至少三个激光跟踪仪靶点座，其中，利用激光跟踪仪靶点座调整激光跟踪仪以建立检测基准。
根据本发明的优选的实施方式，所述激光跟踪仪靶点座布置在所述框架式主体上。
根据本发明的优选的实施方式，所述框架式主体包括横梁和纵梁。
根据本发明的优选的实施方式，所述至少三个激光跟踪仪靶点座分散布置在所述框架式主体的横梁和纵梁上。
根据本发明的优选的实施方式，所述多用途辅助制造设备还包括用于为零件模型制孔的制孔工装。该零件模型例如可为大梁模型、安定面模型或舵面模型等。
根据本发明的优选的实施方式，所述多用途辅助制造设备还包括曲面限位卡板，其用于对零件模型的型面进行检测及固定。
根据本发明的优选的实施方式，所述曲面限位卡板是转动式曲面限位卡板。
根据本发明的优选的实施方式，所述固定装置包括如下的一种或多种的组合：用于固定制孔工装的制孔工装基座、用于固定曲面限位卡板的曲面限位卡板基座、用于固定零件模型的曲面限位卡座。
根据本发明的优选的实施方式，所述曲面限位卡座是丝杠抬升式曲面限位卡座。
根据本发明的优选的实施方式，所述多用途辅助制造设备应用于对颤振模型进行制造以及检测。
根据本发明的多用途辅助制造设备显著提高了零件模型的制孔装配精度及效率，解决了模型加工长期存在的因产量小，加工方不愿投入工装而导致的互换性问题，同时该设备也为激光跟踪仪检测提供了高精度的检测基准。本发明具备可持续收益性，具有巨大的经济效益，可以通过更换部件满足型号研制过程中多种颤振模型加工检测需要。
附图说明
根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明。其中，
图1示出了根据本发明的多用途辅助制造设备的结构示意图；
图2示出了根据本发明的多用途辅助制造设备在对大梁模型制孔时的示意图；
图3示出了根据本发明的多用途辅助制造设备在对安定面模型和舵面模型进行检测或制孔时的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但是，所描述的实施例仅仅是本发明优选实施例。基于本发明中的优选实施例，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。
以下详细描述中出现的方位术语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等是相对于附图中所示方向而言的。
图1示出了根据本发明的多用途辅助制造设备的结构示意图，该多用途辅助制造设备尤其应用于颤振模型，例如对颤振模型的制造以及检测。多用途辅助制造设备具有框架式主体1、靶标定位装置和固定装置。框架式主体1具有横梁和纵梁，其中，在该实施例中位于下方的横梁倾斜地布置。靶标定位装置包括激光跟踪仪(未示出)和若干个激光跟踪仪靶点座，其中，激光跟踪仪靶点座位置固定地布置在所述框架式主体上。在本发明中，激光跟踪仪靶点座优选至少为三个，至少三个激光跟踪仪靶点座分散布置，并没有位于同一横梁或同一纵梁上。激光跟踪仪靶点座用于校准激光跟踪仪并且为激光跟踪仪建立检测基准。根据应用情况，固定装置在该实施例中例如为制孔工装基座、曲面限位卡板基座、或曲面限位卡座等，或这些的组合。固定装置布置在框架式主体1的相应横梁或纵梁上。
根据本发明的多用途辅助制造设备搭建了一个检测、制造以及调整平台，可以利用激光跟踪仪等检测技术在该平台上对颤振模型加工过程中的梁、复材模型等进行尺寸检测，也能以在该平台上通过加装例如制孔工装的形式实现对模型的高精度制孔。相应的检测设备或制造工装、例如制孔工装等可通过固定装置安装在框架式主体1上。
在图1所示的一种优选实施方式中，框架式主体1具有三个横梁101、102、103以及两个纵梁111、112，其中，在各个横梁和纵梁上都布置有激光跟踪仪靶点座2。在第一横梁101和第二横梁102之间设置有至少一个曲面限位卡板，在此为转动式舵面曲面限位卡板7，其用于固定舵面模型并对其曲面进行检测。转动式舵面曲面限位卡板可松开地固定在第一横梁101和第二横梁102上的曲面限位卡板基座上。
在第二横梁102的面对第一横梁101的一侧上布置有至少一个激光跟踪仪靶点座2以及例如用于舵面-安定面模型连接接头的至少一个制孔工装基座5，例如用于舵面-安定面模型连接接头的制孔工装12可分别安装在制孔工装基座5上。
类似地，在第二横梁102和第三横梁103之间设置有至少一个曲面限位卡板，在此为转动式安定面曲面限位卡板6，其用于固定安定面模型并对其曲面进行检测。转动式安定面曲面限位卡板6可松开地固定在第二横梁102和第三横梁103上的曲面限位卡板基座上。在第二横梁102的面对第三横梁103的一侧上布置有例如用于安定面-舵面模型连接接头的至少一个制孔工装基座4，例如用于安定面-舵面模型连接接头的制孔工装11可分别安装在制孔工装基座4上。
此外，从图1中可看出，第三横梁103构造成倾斜的。在第三横梁103的面对第二横梁103的一侧上设置有至少一个曲面限位卡座，例如用于大梁的固定式曲面限位卡座9以及用于安定面模型的丝杠抬升式曲面限位卡座8。
此外，在框架式主体1的第一纵梁111的面对第二纵梁112的一侧上设置有例如用于模型根部接头的制孔工装基座3，在其上可安装用于大梁模型根部的制孔工装10。
下面根据实施例详细阐述根据本发明的多用途辅助制造设备的应用。
图2示出了根据本发明的多用途辅助制造设备在对大梁模型13制孔时的示意图。在此，转动式安定面曲面限位卡板6已被拆除。用于大梁模型根部的制孔工装10固定在用于模型根部接头的制孔工装基座3上。在此，通过将激光射到激光跟踪仪靶点座2上，借助激光跟踪仪靶点座2调整激光跟踪仪以建立检测基准。然后通过经调整的激光跟踪仪对制孔工装10上的制孔孔位进行检测。此后，通过用于大梁的固定式曲面限位卡座9以及必要时另外的夹具固定模型大梁13，在此通过经调整的激光跟踪仪对大梁模型的位置进行调整以使大梁模型上的待制孔部位对准制孔工装10上的制孔孔位，并通过例如电钻或其他设备对大梁模型13的根部进行制孔。
图3示出了根据本发明的多用途辅助制造设备进行检测或制孔时的示意图。其中图3特别示出了根据本发明的多用途辅助制造设备在对安定面模型14和/或舵面模型15进行检测或制孔时的示意图。在对安定面模型14和/或舵面模型15进行检测或制孔时，首先同样需要利用激光跟踪仪靶点座2调整激光跟踪仪以建立检测基准，这通过将激光射到激光跟踪仪靶点座2上来进行。然后通过经调整的激光跟踪仪对制孔工装10上的制孔孔位以及制孔工装11上的制孔孔位进行检测，根据检测结果调节制孔工装11和/或制孔工装基座4。在调整之后安装例如安定面模型14，其中，通过制孔工装10和丝杠抬升式曲面限位卡座8固定安定面模型14，其中将安定面模型的根部接头固定在制孔工装10上。此外，安定面模型14还通过至少一个转动式安定面曲面限位卡板6进行夹持，该至少一个转动式安定面曲面限位卡板6一方面辅助对安定面模型14的固定，另一方面还可通过曲面限位卡板6的曲面对安定面模型14的型面进行粗略检测。固定之后可通过制孔工装例如借助电钻或其他设备对安定面模型14进行制孔。
舵面模型15的制孔过程与安定面模型14的制孔过程类似，但是，由于舵面模型15没有根部接头，因此在利用激光跟踪仪靶点座2调整激光跟踪仪以建立检测基准之后以及根据建立的检测基准调整制孔工装12以及制孔工装基座5之后，仅使模型的制孔部位与制孔工装粗略对齐。此外，舵面模型15还通过至少一个转动式舵面曲面限位卡板7进行夹持，该至少一个转动式舵面曲面限位卡板7一方面辅助对舵面模型15的固定，另一方面还可通过曲面限位卡板7的曲面对舵面模型15的型面进行检测。在此，在舵面模型上选取特征点，在先前建立的检测基准下对该特征点进行检测，以用于调整舵面模型使得舵面模型上的待制孔部位与制孔工装的制孔孔位精确对齐。固定之后可通过制孔工装例如借助电钻或其他设备对舵面模型15进行制孔。
此外，根据本发明的多用途辅助制造设备还可对零件模型，例如大梁模型13、安定面模型14以及舵面模型15的型面尺寸进行检测。这例如通过如上所述在利用激光跟踪仪靶点座2调整激光跟踪仪以建立检测基准之后，通过激光跟踪仪对零件的型面尺寸进行检测。
根据本发明的多用途辅助制造设备已在模型实际加工过程中获得了运用。实践证明，根据本发明的多用途辅助制造设备提高了零件模型加工的精度，为模型的型面尺寸检测提供了新途径(激光跟踪仪)，且该辅助设备的接口通用，可以通过更换制孔工装实现多种零件模型的制孔及检测，具有巨大的经济效益。

Claims (11)

1.一种多用途辅助制造设备，其特征在于，所述多用途辅助制造设备包括框架式主体、用于建立检测基准的靶标定位装置和固定装置，其中，靶标定位装置的至少一部分以及固定装置布置在所述框架式主体上。
2.根据权利要求1所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述靶标定位装置包括激光跟踪仪和至少三个激光跟踪仪靶点座，其中，利用激光跟踪仪靶点座调整激光跟踪仪以建立检测基准。
3.根据权利要求2所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述激光跟踪仪靶点座布置在所述框架式主体上。
4.根据权利要求2所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述框架式主体包括横梁和纵梁。
5.根据权利要求4所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述至少三个激光跟踪仪靶点座分散布置在所述框架式主体的横梁和纵梁上。
6.根据权利要求1所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述多用途辅助制造设备还包括用于为零件模型制孔的制孔工装。
7.根据权利要求1所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述多用途辅助制造设备还包括曲面限位卡板，其用于对零件模型的型面进行检测及固定。
8.根据权利要求7所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述曲面限位卡板是转动式曲面限位卡板。
9.根据权利要求6或7所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述固定装置包括如下的一种或多种的组合：用于固定制孔工装的制孔工装基座、用于固定曲面限位卡板的曲面限位卡板基座、用于固定零件模型的曲面限位卡座。
10.根据权利要求9所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述曲面限位卡座是丝杠抬升式曲面限位卡座。
11.根据权利要求1所述的多用途辅助制造设备，其特征在于，所述多用途辅助制造设备用于对颤振模型进行制造以及检测。
CN201711248549.2A 2017-12-01 2017-12-01 一种多用途辅助制造设备 Active CN108225722B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711248549.2A CN108225722B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种多用途辅助制造设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711248549.2A CN108225722B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种多用途辅助制造设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108225722A true CN108225722A (zh) 2018-06-29
CN108225722B CN108225722B (zh) 2020-03-27

Family

ID=62653867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711248549.2A Active CN108225722B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种多用途辅助制造设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108225722B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005015116A2 (en) * 2003-05-06 2005-02-17 Bae Systems Applied Technologies, Inc. Air-based vertical launch ballistic missile defense
CN101363714A (zh) * 2008-09-26 2009-02-11 浙江大学 一种机翼水平位姿测量与评估方法
CN101462595A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种基于工业机器人的飞机系统件安装方法及装置
CN101776440A (zh) * 2010-02-03 2010-07-14 北京航空航天大学 一种基于激光测量的机翼腹板式翼肋的装配定位方法
CN102221825A (zh) * 2010-12-29 2011-10-19 东莞市冠辉五金有限公司 一种模具制造的数控加工方法及控制系统
CN102416581A (zh) * 2011-08-30 2012-04-18 北京航空航天大学 飞机部件柔性装配中待装配零件的混合测量定位方法
CN202292077U (zh) * 2011-09-21 2012-07-04 浙江西子航空工业有限公司 飞机舱门装配型架
CN103722207A (zh) * 2013-12-23 2014-04-16 沈阳飞机工业（集团）有限公司 面向复合材料翼面类部件的自动制孔设备及其制孔方法
CN105157658A (zh) * 2015-09-06 2015-12-16 中国商用飞机有限责任公司 飞机蒙皮外形检测装置
CN106959080A (zh) * 2017-04-10 2017-07-18 上海交通大学 一种大型复杂曲面构件三维形貌光学测量系统和方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005015116A2 (en) * 2003-05-06 2005-02-17 Bae Systems Applied Technologies, Inc. Air-based vertical launch ballistic missile defense
CN101363714A (zh) * 2008-09-26 2009-02-11 浙江大学 一种机翼水平位姿测量与评估方法
CN101462595A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种基于工业机器人的飞机系统件安装方法及装置
CN101776440A (zh) * 2010-02-03 2010-07-14 北京航空航天大学 一种基于激光测量的机翼腹板式翼肋的装配定位方法
CN102221825A (zh) * 2010-12-29 2011-10-19 东莞市冠辉五金有限公司 一种模具制造的数控加工方法及控制系统
CN102416581A (zh) * 2011-08-30 2012-04-18 北京航空航天大学 飞机部件柔性装配中待装配零件的混合测量定位方法
CN202292077U (zh) * 2011-09-21 2012-07-04 浙江西子航空工业有限公司 飞机舱门装配型架
CN103722207A (zh) * 2013-12-23 2014-04-16 沈阳飞机工业（集团）有限公司 面向复合材料翼面类部件的自动制孔设备及其制孔方法
CN105157658A (zh) * 2015-09-06 2015-12-16 中国商用飞机有限责任公司 飞机蒙皮外形检测装置
CN106959080A (zh) * 2017-04-10 2017-07-18 上海交通大学 一种大型复杂曲面构件三维形貌光学测量系统和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王军杰: "通航产品装配型架数字化测量技术研究与应用", 《万方数据库》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108225722B (zh) 2020-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103072700B (zh) 一种前缘襟翼柔性装配的方法
EP3134785B1 (en) Aircraft airframe assembly
CN105157658A (zh) 飞机蒙皮外形检测装置
EP3134781B1 (en) Airframe production
AU2015250686B2 (en) Object production
CN108225722B (zh) 一种多用途辅助制造设备
EP3134786B1 (en) Production of airframe components
AU2015250687B2 (en) Assembly tool production
CN113997052B (zh) 一种直升机部件关键交点精准装配控制方法
CN110239736B (zh) 一种换装工装及换装方法
EP2937754A1 (en) Aircraft airframe assembly
US10025288B2 (en) Machining fixture production
CN109238886B (zh) 一种空气舵舵芯激振测试方法
CN203592343U (zh) 发动机吊挂中央盒段数控制螺栓孔工装
Reddy et al. Design and Manufacture of Aircraft Saddle Fixture for Vertical Stabilizer Assembly Tooling-A Review

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant