CN111014761A - 一种大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置，利用非刚性的支撑结构、滑动梁和升降体为制孔装置提供一定的稳定性和最基础的运动方式；依据末端执行器两个基准孔之间制孔的特点，在制孔区域的局部位置进行制孔，该局部位置即为制孔末端执行器找正的两个基准孔之间的区域，在该区域制孔可实现X/Y/Z/A/B五个方向的自由度运动，保证此类制孔装置在制孔领域中具有加强的局部稳定性和精确的制孔精度。根据飞机各大部件的外形尺寸及制孔面积，对制孔区域实现区域化定制，节省了由传统龙门式制孔带来的各种前期投入。

Description

一种大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置
技术领域
本发明涉及航空制造业中飞机大部件制孔领域，具体是一种用于飞机机翼等大部件的快速精确制孔技术及制孔装置。
背景技术
现阶段，用于机翼等飞机大部件制孔方式一般采用龙门制孔形式。龙门式制孔分为两种形式：一种采用龙门框架整体移动加末端执行器的形式，此类龙门为整体刚性框架，移动龙门沿翼展方向重量变大，启动惯量大，移动精度和效率低，稳定性差，整体造价高；另外一种结构形式为两侧设立基础墙，龙门上部框架移动，采用龙门上部刚性框架移动造价将大幅度下降，两侧采用基础水泥墙，上部安装移动导轨，移动精度和稳定性较龙门移动式的结构有一定增强，降低龙门框架自身宽度，缺点在于上部导轨安装位置较高，不便于调装和维护，安装成本和维护成本非常高。
为满足飞机大部件精确制孔的要求，增强制孔局部稳定性，提高局部制孔精度，降低维护成本及安装成本。需要设计一套大跨距弱钢性的龙门柔性制孔装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种满足大跨距的柔性制孔装置。保证此类制孔装置在制孔领域中具有加强的局部稳定性和精确的制孔精度。同时，大幅度降低在飞机制孔领域工装或者设备的大量资金及人力投入。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大跨距弱刚性龙门柔性制孔装置，包含支撑结构、滑动梁、升降体、固定座、升降柱、滑轨、连接体、底板、直线导轨、上基板、下基板、A向电机、B向电机、末端执行器，其特征在于两个支撑结构相对而立，支撑结构包含支撑体和方形轨，方形轨安装在两个支撑体顶部端面上，滑动梁横跨在两个支撑结构上，滑动梁为框形结构，底部两端设有与方形轨配合的滑轮，可沿支撑结构滑动；连接体为矩形框结构，卡在滑动梁的框形结构中间，并固定在滑动梁中部，连接体两侧设有与升降体内侧的导轨相配合的滑块，升降柱固定在固定座两侧，带动固定座沿连接体垂直方向上下运动；固定座与底板相连，底板底面沿横向安装一组Y向直线导轨，上基板通过滑块与底板连接并可沿Y向运动，上基板的下表面上设有与Y向直线导轨垂直的X向直线导轨，下基板通过滑块与上基板连接，并可沿X向的运动，末端执行器被固定在下基板的下表面，末端执行器一侧装有A向电机，可沿A向旋转；末端执行器的另一侧装有B向电机，带动末端执行器可沿B向旋转。
有益效果：本发明提出一种大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置，利用非刚性的支撑体、滑动梁和升降体为制孔装置提供一定的稳定性和最基础的运动方式；依据制孔末端执行器两个基准孔之间制孔的特点，制孔执行机构作为一个稳定的刚性体，在制孔区域的局部位置进行制孔，该局部位置即为制孔末端执行器找正的两个基准孔之间的区域；同时，制孔执行机构在该区域制孔可实现X/Y/Z/A/B五个方向的自由度运动，保证制孔的局部精度和稳定性。该制孔装置局部自由度高，制孔精度可实现精确控制，使飞机大部件的局部制孔精度大大的提高。可根据飞机各大部件的外形尺寸及制孔面积，对制孔区域实现区域化定制，节省了由传统龙门式制孔设备带来的各种前期投入。可直接推广至相关行业的制孔领域中去。
附图说明
图1是大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置总体布局示意图
图2是大跨距弱钢性龙门柔性制孔装置正视图
图3是制孔执行机构示意图
图中标号说明：1支撑结构；2滑动梁；3升降柱；4固定座；5支撑体；6方形轨；7滑轮；8升降柱；9导轨；10连接体；11底板；12直线导轨；13上基板；14下基板；15A向电机；16B向电机；17末端执行器。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细的描述。
具体实施方式
参看附图，本发明是实现大跨距龙门式柔性制孔的装置。
从图1中看，支撑结构1和滑动梁2为非刚性体，只对该机构提供一定稳定性支持，两个支撑结构1相对而立，滑动梁2横跨在两个支撑结构1上，升降柱3固定在固定座4两侧，带动固定座4沿垂直方向上下运动。
从图2中看，两个支撑结构1包含支撑体5和方形轨6，方形轨6安装在两个支撑体5顶部端面上，滑动梁2为框形结构，横跨在两个支撑体5上，底部两端设有与方形轨6配合的滑轮7，可沿支撑体5滑动；连接体10为矩形框结构，卡在滑动梁2的框形结构中间，并固定在滑动梁2中部，连接体10两侧设有与升降柱8内侧的导轨9相配合的滑块，升降柱8固定在固定座4两侧，带动固定座4沿连接体10垂直方向上下运动，固定座4为刚性体框性结构，为下端的整体结构提供稳定基础。
从图3中看，固定座4与底板11相连，底板11底面沿横向安装一组Y向直线导轨12，上基板13通过滑块与底板11连接并可沿Y向运动，上基板13的下表面上设有与Y向直线导轨12垂直的X向直线导轨12，下基板14通过滑块与上基板13连接，并可沿X向的运动，末端执行器17被固定在下基板14的下表面，末端执行器17一侧装有A向电机15，可沿A向旋转；末端执行器的另一侧装有B向电机16，带动末端执行器可沿B向旋转。
本专利利用非刚性的支撑结构、滑动梁和升降体为制孔装置提供一定的稳定性和最基础的运动方式；依据末端执行器两个基准孔之间制孔的特点，在制孔区域的局部位置进行制孔，该局部位置即为制孔末端执行器找正的两个基准孔之间的区域，在该区域制孔可实现X/Y/Z/A/B五个方向的自由度运动，保证制孔的局部精度和稳定性。

Claims (4)

1.一种大跨距弱刚性龙门柔性制孔装置，包含支撑结构、滑动梁、升降体、固定座、升降柱、滑轨、连接体、底板、直线导轨、上基板、下基板、A向电机、B向电机、末端执行器，其特征在于两个支撑结构相对而立，滑动梁横跨在两个支撑结构上，并可沿支撑结构滑动；连接体固定在滑动梁中部，连接体两侧设有与升降体内侧的导轨相配合的滑块，升降柱固定在固定座两侧，带动固定座沿连接体垂直方向上下运动；固定座与底板相连，底板底面沿横向安装一组Y向直线导轨，上基板通过滑块与底板连接并可沿Y向运动，上基板的下表面上设有与Y向直线导轨垂直的X向直线导轨，下基板通过滑块与上基板连接，并可沿X向的运动，末端执行器被固定在下基板的下表面，末端执行器一侧装有A向电机，可沿A向旋转；末端执行器的另一侧装有B向电机，带动末端执行器可沿B向旋转。
2.根据权利要求1所述的一种大跨距弱刚性龙门柔性制孔装置，其特征在于所述支撑结构包含支撑体和方形轨，方形轨安装在两个支撑体顶部端面上。
3.根据权利要求1所述的一种大跨距弱刚性龙门柔性制孔装置，其特征在于所述滑动梁为框形结构，底部两端设有与方形轨配合的滑轮。
4.根据权利要求1所述的一种大跨距弱刚性龙门柔性制孔装置，其特征在于所述连接体为矩形框结构，卡在滑动梁的框形结构中间。
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