CN110716274B - 一种航空光窗的低应力导电密封装调装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航空光窗的低应力导电密封装调装置及方法，通过使用测高仪、精密电控调整台、自准直光管等仪器设备，与光窗装调基准工装、光窗支撑工装等专用工艺装备以及复合粘接层，能够快速建立航空光窗的装调基准、提高装调精度、降低装夹应力与粘接应力，避免装调应力，在保证航空光窗密封性能、电磁屏蔽性能的同时保证光学性能，大大提高航空光窗的装调效率与装调质量。

Description

一种航空光窗的低应力导电密封装调装置及方法
技术领域
本发明属于光机装调技术领域，涉及一种航空光窗的低应力导电密封装调，可以快速建立装调基准、提高装调精度、避免装调应力，能够在保证航空光窗密封性能、电磁屏蔽性能的同时保证光学性能。
背景技术
航空光窗是机载光电探测系统的光学窗口，其装调结果的优劣直接决定了系统的光学性能、密封性能、电磁屏蔽性能。由于其结构的特殊性，装调过程无直接装调基准，容易引入较大的装夹应力与粘接应力，而且难以同时保证光学精度、密封要求与电磁屏蔽要求。航空光窗一般通过固定靠面配合提供装调基准、并使用塞片、压板约束装调自由度，装调应力大，导致光学性能下降，而且难以同时保证密封性能、电磁屏蔽性能。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种航空光窗的低应力导电密封装调装置及方法。
技术方案
一种航空光窗的低应力导电密封装调装置，其特征在于包括装调平台、光窗框架固定工装、测高仪、光窗装调基准工装、光窗支撑工装、精密电控调整台、自准直光管；装调平台是整个装调过程中的基座，光窗框架固定工装、测高仪、光窗装调基准工装、光窗支撑工装、精密电控调整台、自准直光管、待装调航空光窗都安装在装调平台上；光窗框架固定工装用于将光窗框架固定起来，并可对光窗框架待装配面角度进行调整；测高仪用于测量光窗框架的待装配面角度；光窗装调基准工装用于将光窗框架待装配面引出，提供航空光窗装调过程的基准面；光窗支撑工装安装在精密电控调整台上，用于光窗零件的支撑；精密电控调整台安装在装调平台上，用于精密调整光窗零件的位置与姿态，保证光窗零件试装与装配时位置与姿态的一致性；自准直光管安装在装调平台上，用于光窗零件装调过程中角度的监控。
所述光窗装调基准工装包括顶块、顶杆、底座，顶块上表面设置有导流槽用来保证粘接剂的流动；顶块和顶杆为球头配合，用来保证顶块与光窗框架待装配面角度贴合；顶杆和底座为螺纹配合，用来调整顶块的高度。
一种航空光窗的低应力导电密封装调方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将光窗框架固定工装安装在装调平台上，使用光窗框架固定工装将光窗框架支撑起来，使用测高仪测量光窗框架待装配面沿装配间隙周围的高度，调整光窗框架固定工装和测量光窗框架之间的垫片，使光窗框架待装配面所测各点高度一致；
步骤2：将光窗装调基准工装安装在装调平台上，调整顶杆旋入底座的螺纹深度来调节顶块高度，使顶块贴合光窗框架待装配面，且顶块导流槽覆盖光窗框架待装配面的装配间隙宽度；
步骤3：将光窗零件置于光窗装调基准工装的顶块上，调节自准直光管，使自准直光管相对于光窗零件表面自准直；
步骤4：将光窗支撑工装安装在精密电控调整台上，调节精密电控调整台的高度，并微调光窗支撑工装，使光窗零件脱离顶块，且光窗零件表面相对于自准直光管自准直；
步骤5：调节精密电控调整台使得微调光窗支撑工装，使光窗零件贴合顶块，且光窗零件与光窗框架之间的间隙等间距；
步骤6：调节精密电控调整台使光窗零件脱离顶块，并记录精密电控调整台的调整量；
步骤7：在光窗框架的粘接缝隙靠近外侧处涂覆薄薄一层导电粘接剂，调节精密电控调整台，按照步骤6的调整量反向调整，使光窗零件回到原位；
步骤8：调节精密电控调整台，使光窗支撑工装脱离光窗零件，静置直至导电粘接剂完全固化；
步骤9：在光窗框架与光窗零件之间的粘接缝隙处灌封密封粘接剂，并对复合粘接层的内外侧进行补胶和修型，保证粘接的连续性。
有益效果
本发明提出的一种航空光窗的低应力导电密封装调装置及方法，通过使用测高仪、精密电控调整台、自准直光管等仪器设备，与光窗装调基准工装、光窗支撑工装等专用工艺装备以及复合粘接层，能够快速建立航空光窗的装调基准、提高装调精度、降低装夹应力与粘接应力，避免装调应力，在保证航空光窗密封性能、电磁屏蔽性能的同时保证光学性能，大大提高航空光窗的装调效率与装调质量。特点如下：
1)利用光窗装调基准工装提供柔性装调基准，避免装夹应力；
2)使用测高仪测量保证光窗框架待装配面角度，使用精密电控调整台保证重复装调精度，使用自准直光管监控装调过程中光窗零件的角度，可实现高精度装调；
3)使用复合粘接层，在导电粘接剂粘接定位后灌封密封粘接剂，能够保证航空光窗密封性能、电磁屏蔽性能的同时，降低粘接应力，提高光学性能。
附图说明
图1为本发明的装调系统组成示意图。
其中，1-装调平台、2-光窗框架支撑工装、3-测高仪、4-光窗装调基准工装、4A-顶块、4B-顶杆、4C-底座、5-航空光窗、5A-光窗框架、5B-光窗零件、6-光窗支撑工装、7-精密电控调整台、8-自准直光管、9-复合粘接层、9A-导电粘接剂、9B-密封粘接剂。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
一种航空光窗的低应力导电密封装调装置，所述装置包括装调平台1、光窗框架固定工装2、测高仪3、光窗装调基准工装4、光窗支撑工装6、精密电控调整台7、自准直光管8；
装调平台1是整个装调过程中的基座，所有装调检测设备、装调工装、待装调航空光窗5都安装在装调平台1上；
光窗框架固定工装2用于将光窗框架5A支撑起来，并可对光窗框架5A的待装配面角度进行调整；
测高仪3用于测量光窗框架5A的待装配面角度；
光窗装调基准工装4用于将光窗框架5A待装配面引出，提供航空光窗5装调过程的基准面；
光窗支撑工装6安装在精密电控调整台7上，用于光窗零件5B的支撑；
精密电控调整台7安装在装调平台1上，用于精密调整光窗零件5B的位置与姿态，保证光窗零件5B试装与装配时位置与姿态的一致性；
自准直光管8安装在装调平台1上，用于光窗零件5B装调过程中角度的监控；
所述光窗装调基准工装4由顶块4A、顶杆4B、底座4C组成，顶块4A上表面设置有导流槽用来保证粘接剂的流动；顶块4A和顶杆4B为球头配合，用来保证顶块4A与光窗框架5A待装配面角度贴合；顶杆4B和底座4C为螺纹配合，用来调整顶块4A的高度；
基于上述航空光窗的低应力导电密封装调装置而实现的方法，所述方法采取以下步骤：
1)将光窗框架固定工装2安装在装调平台1上，使用光窗框架固定工装2将光窗框架5A支撑起来，使用测高仪3测量光窗框架5A待装配面沿装配间隙周围的高度，调整光窗框架固定工装2，使光窗框架5A待装配面所测各点高度一致，保证光窗框架5A待装配面与装调平台1平行；
2)将光窗装调基准工装4安装在装调平台1上，调整顶杆4B旋入底座4C的螺纹深度来调节顶块4A高度，使顶块4A自下而上恰好贴合光窗框架5A待装配面，顶杆4B受力点位于光窗框架5A待装配面一侧，且顶块4A导流槽的宽度覆盖光窗框架5A待装配面的装配间隙宽度，便于溢胶流动；
3)将光窗零件5B置于光窗装调基准工装4的顶块4A上，调节自准直光管8，使自准直光管8相对于光窗零件5B表面自准直；
4)将光窗支撑工装6安装在精密电控调整台7上，调节精密电控调整台7的高度，并微调光窗支撑工装6，使光窗零件5B脱离顶块4A，且光窗零件5B表面相对于自准直光管(8)自准直；
5)使用塞尺测量光窗框架5A与光窗零件5B之间的间隙，调节精密电控调整台7并微调光窗支撑工装6，使光窗零件5B贴合顶块4A，且光窗零件5B与光窗框架5A之间的间隙均匀；
6)调节精密电控调整台7，使光窗零件5B脱离顶块4A，并记录本步骤中精密电控调整台7的调整量；
7)在光窗框架5A的粘接缝隙靠近外侧处涂覆薄薄一层导电粘接剂9A，调节精密电控调整台7，按照步骤6的调整量反向调整，使光窗零件5B回到原位；
8)调节精密电控调整台7，使光窗支撑工装6脱离光窗零件5B，光窗零件5B仅受到光窗装调基准工装4的支撑；静置直至导电粘接剂9A完全固化；
9)在光窗框架5A与光窗零件5B之间的粘接缝隙处连续灌封密封粘接剂9B，并对复合粘接层9的内外侧进行补胶和修型，保证粘接的连续性。

Claims (1)

1.一种航空光窗的低应力导电密封装调方法，所采用的装置包括装调平台(1)、光窗框架固定工装(2)、测高仪(3)、光窗装调基准工装(4)、光窗支撑工装(6)、精密电控调整台(7)、自准直光管(8)；装调平台(1)是整个装调过程中的基座，光窗框架固定工装(2)、测高仪(3)、光窗装调基准工装(4)、光窗支撑工装(6)、精密电控调整台(7)、自准直光管(8)、待装调航空光窗(5)都安装在装调平台(1)上；光窗框架固定工装(2)用于将光窗框架(5A)固定起来，并可对光窗框架(5A)待装配面角度进行调整；测高仪(3)用于测量光窗框架(5A)的待装配面角度；光窗装调基准工装(4)用于将光窗框架(5A)待装配面引出，提供航空光窗(5)装调过程的基准面；光窗支撑工装(6)安装在精密电控调整台(7)上，用于光窗零件(5B)的支撑；精密电控调整台(7)安装在装调平台(1)上，用于精密调整光窗零件(5B)的位置与姿态，保证光窗零件(5B)试装与装配时位置与姿态的一致性；自准直光管(8)安装在装调平台(1)上，用于光窗零件(5B)装调过程中角度的监控；所述光窗装调基准工装(4)包括顶块(4A)、顶杆(4B)、底座(4C)，顶块(4A)上表面设置有导流槽用来保证粘接剂的流动；顶块(4A)和顶杆(4B)为球头配合，用来保证顶块(4A)与光窗框架(5A)待装配面角度贴合；顶杆(4B)和底座(4C)为螺纹配合，用来调整顶块(4A)的高度；其特征在于步骤如下：
步骤1：将光窗框架固定工装(2)安装在装调平台(1)上，使用光窗框架固定工装(2)将光窗框架(5A)支撑起来，使用测高仪(3)测量光窗框架(5A)待装配面沿装配间隙周围的高度，调整光窗框架固定工装(2)和测量光窗框架(5A)之间的垫片，使光窗框架(5A)待装配面所测各点高度一致；
步骤2：将光窗装调基准工装(4)安装在装调平台(1)上，调整顶杆(4B)旋入底座(4C)的螺纹深度来调节顶块(4A)高度，使顶块(4A)贴合光窗框架(5A)待装配面，且顶块(4A)导流槽覆盖光窗框架(5A)待装配面的装配间隙宽度；
步骤3：将光窗零件(5B)置于光窗装调基准工装(4)的顶块(4A)上，调节自准直光管(8)，使自准直光管(8)相对于光窗零件(5B)表面自准直；
步骤4：将光窗支撑工装(6)安装在精密电控调整台(7)上，调节精密电控调整台(7)的高度，并微调光窗支撑工装(6)，使光窗零件(5B)脱离顶块(4A)，且光窗零件(5B)表面相对于自准直光管(8)自准直；
步骤5：调节精密电控调整台(7)使得微调光窗支撑工装(6)，使光窗零件(5B)贴合顶块(4A)，且光窗零件(5B)与光窗框架(5A)之间的间隙等间距；
步骤6：调节精密电控调整台(7)使光窗零件(5B)脱离顶块(4A)，并记录精密电控调整台(7)的调整量；
步骤7：在光窗框架(5A)的粘接缝隙靠近外侧处涂覆薄薄一层导电粘接剂(9A)，调节精密电控调整台(7)，按照步骤6的调整量反向调整，使光窗零件(5B)回到原位；
步骤8：调节精密电控调整台(7)，使光窗支撑工装(6)脱离光窗零件(5B)，静置直至导电粘接剂(9A)完全固化；
步骤9：在光窗框架(5A)与光窗零件(5B)之间的粘接缝隙处灌封密封粘接剂(9B)，并对复合粘接层(9)的内外侧进行补胶和修型，保证粘接的连续性。
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