CN111360293A - 一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置 - Google Patents

一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，属于无人机制造装配技术领域。双向钻孔使机身连接框与机翼接头定位误差小，钻孔位置精度高，翼身装配协调性好，操作方便，具有数字化校准定位功能，机身骨架连接框上的连接孔采用分组配套钻模板钻制。包括基础平台、滑动直线导轨、支座滑台、模板定位支座、模板固定快换轴销、钻模板、接头定位器、机翼接头、接头定位器支座、定位器固定快换轴销、固定快换轴销、限位座、滑台前固定限位座、滑台后固定限位座、弯柄限位轴销、前缓冲挡块组件、后缓冲挡块组件、滑台后防撞挡块和滑块。

Description

一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置
技术领域
本发明涉及一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，属于无人机制造装配技术领域。
背景技术
机翼接头是连接机身与机翼的连接部件，通过一系列螺栓连接把机翼荷载传递到机身上去，它是飞机中常见的结构连接形式，也是重要的传力构件。无人机制造装配过程中，机翼与机身的对接孔加工位置精度是保证机翼对接质量的关键工序。无人机机翼是通过若干组机翼接头与机身在侧边固定相连在一起，机翼载荷完全由接头耳片及连接螺栓传递到机身骨架连接框，因此若直接将如此结构高度精密的翼梁连接到连接框上，机翼、机身、机翼接头耳片、连接螺栓及连接框受力都是比较严重和复杂的，其中机身骨架连接框与机翼接头上两者连接孔的加工位置精度也是保证二者连接质量的关键因素之一。
机身骨架连接框与机翼接头这种连接孔加工方式，需要配套钻模板与机身骨架连接框有可靠的定位，且定位精度高，定位结构需要精加工，而无人机机身属于大部件，沿航向的长度较大，超出了精加工机床的有效行程范围，这样机身骨架连接框上与配套钻模板的定位结构不易由精加工实现。另外，这种各自分开加工连接孔的方式其位置度公差受配套钻模板制造精度和与机身装夹定位误差的影响，从而影响机翼与机身对接装配后的位姿准确度，更容易在机翼与机身对接装配时造成一定程度的强迫定位与装夹，实践表明该方法难以充分保证机身大部件对接装配的准确度，难以适应无人机装配的要求，部分型号的无人机机翼、机身连接处空间狭小，不易采取装配机翼时配钻的方式对机身骨架连接框打孔。
基于上述问题，亟需提出一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，有益效益是双向钻孔使机身骨架连接框与机翼接头定位误差小，钻孔位置精度高，翼身装配协调性好，操作方便，具有数字化校准定位功能，机身骨架连接框上的连接孔采用分组配套钻模板钻制。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，包括基础平台、滑动直线导轨、支座滑台、模板定位支座、模板固定快换轴销、钻模板、接头定位器、机翼接头、接头定位器支座、定位器固定快换轴销、固定快换轴销、限位座、滑台前固定限位座、滑台后固定限位座、弯柄限位轴销、前缓冲挡块组件、后缓冲挡块组件、滑台后防撞挡块和滑块，滑动直线导轨与基础平台固定连接，支座滑台的下方固定连接有滑块，支座滑台通过滑块与滑动直线导轨滑动连接，支座滑台的后侧固定安装有限位座，基础平台上固定安装有滑台前固定限位座、滑台后固定限位座、前缓冲挡块组件和后缓冲挡块组件，前缓冲挡块组件和后缓冲挡块组件分别位于滑动直线导轨的两端，限位座与滑台前固定限位座通过弯柄限位轴销可拆卸连接，限位座与滑台后固定限位座通过弯柄限位轴销可拆卸连接，模板定位支座和接头定位器支座可拆卸安装在支座滑台上，模板定位支座与钻模板通过模板固定快换轴销可拆卸连接，接头定位器支座通过定位器固定快换轴销与接头定位器可拆卸连接，机翼接头通过固定快换轴销与接头定位器可拆卸连接，支座滑台的后侧固定安装滑台后防撞挡块。
优选的：所述钻模板上加工有钻套，钻模板上安装有三个第一靶标。
优选的：所述接头定位器上安装有三个第二靶标。
优选的：所述支座滑台上安装有三个第三靶标。
优选的：所述定位器固定快换轴销包括上位器固定快换轴销、下位器固定快换轴销，接头定位器支座通过上位器固定快换轴销和下位器固定快换轴销与接头定位器可拆卸连接。
优选的：所述滑动直线导轨和滑块的数量分别为两个，滑动直线导轨平行安装在基础平台上，支座滑台分别运动到前后两个极限位置时，限位座分别与滑台前固定限位座和滑台后固定限位座位置对应。
优选的：所述模板固定快换轴销的数量为两个，固定快换轴销的数量为三个。
优选的：所述前缓冲挡块组件和后缓冲挡块组件上安装有橡胶缓冲垫。
本发明具有以下有益效果：
1.同一钻模板完成双向钻制机翼接头和机身骨架连接框上连接孔装置的使用，有效解决了因翼身对接空间结构限制无法实现配钻连接孔的难题，更好地保证了机身与机翼对接的协调性和对接位姿的准确度；
2.钻模板、机翼接头定位器、支座滑台等采用数字化校准定位的方式，分别与支座滑台、基础平台装配固定，使钻孔位置精度得到保证，使机翼与机身各连接处受力部位、机翼接头和连接螺栓等承受载荷更合理；
3.数字化校准定位方式的采用，使本装置调整、精度校准等更加方便、高效；
4.正反双向钻孔这样一模两用的结构设计不仅节省工艺设备投资，降低研制成本，也使生产线设备的工艺布局更加紧凑，工序间转工环节得到简化；
5.快换轴销和弯柄限位轴销的使用，操作简单，使移动、拆卸、更换部件更方便。
附图说明
图1是一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置的装置的整机局部结构示意图；
图2是一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置的装置的支座滑台组件示意图；
图3是钻模板的结构示意图；
图4是装置支座滑台位于前定位座位置示意图；
图5是装置支座滑台位于后定位座位置示意图；
图6是装置支座滑台位于后定位座位置反向示意图；
图7是机翼接头安装示意图；
图8是机翼接头零件示意图；
图9是机身骨架连接框钻孔示意图；
图10是机翼接头钻孔示意图；
图中1-基础平台，2-滑动直线导轨，3-支座滑台，3-1-第三靶标，4-模板定位支座，5-模板固定快换轴销，6-钻模板，6-1-钻套，6-2-第一靶标，7-机翼接头，8-接头定位器，8-1-第二靶标，9-接头定位器支座，10-定位器固定快换轴销，11-固定快换轴销，12-限位座，13-滑台前固定限位座，14-滑台后固定限位座，15-弯柄限位轴销，16-前缓冲挡块组件，17-后缓冲挡块组件，18-滑台后防撞挡块，19-滑块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
具体实施方式一：结合图1-图10说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，包括基础平台1、滑动直线导轨2、支座滑台3、模板定位支座4、模板固定快换轴销5、钻模板6、接头定位器8、机翼接头7、接头定位器支座9、定位器固定快换轴销10、固定快换轴销11、限位座12、滑台前固定限位座13、滑台后固定限位座14、弯柄限位轴销15、前缓冲挡块组件16、后缓冲挡块组件17、滑台后防撞挡块18和滑块19，滑动直线导轨2与基础平台1固定连接，支座滑台3的下方固定连接有滑块19，支座滑台3通过滑块19与滑动直线导轨2滑动连接，支座滑台3的后侧固定安装有限位座12，基础平台1上固定安装有滑台前固定限位座13、滑台后固定限位座14、前缓冲挡块组件16和后缓冲挡块组件17，前缓冲挡块组件16和后缓冲挡块组件17分别位于滑动直线导轨2的两端，限位座12与滑台前固定限位座13通过弯柄限位轴销15可拆卸连接，限位座12与滑台后固定限位座14通过弯柄限位轴销15可拆卸连接，模板定位支座4和接头定位器支座9可拆卸安装在支座滑台3上，模板定位支座4与钻模板6通过模板固定快换轴销5可拆卸连接，接头定位器支座9通过定位器固定快换轴销10与接头定位器8可拆卸连接，机翼接头7通过固定快换轴销11与接头定位器8可拆卸连接，支座滑台3的后侧固定安装滑台后防撞挡块18，当对机翼接头7钻孔时，支座滑台3沿滑动直线导轨2移动到滑台后固定限位座14对应位置，用限位轴销15将限位座12和滑台后固定限位座14连接定位，此时由操作人员手动操作电钻或气动钻通过钻模板6对机翼接头7钻制连接孔，弯柄限位轴销15、定位器固定快换轴销10和固定快换轴销11的使用，操作简单，使拆卸、更换部件更方便。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，钻模板6上安装有钻套6-1，钻模板6上安装有三个第一靶标6-2，为了保证机翼接头7和钻模板6上钻套6-1的空间位置准确，装置装配时采用激光跟踪仪对接头定位器8和钻模板6进行数字化校准定位，保证钻孔位置精度的要求，从而保证机翼接头7和机身骨架连接框的协调性和可靠性，保证安装后的机翼姿态的正确和连接受力部位和受力件的承受载荷更合理。
具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，接头定位器8上安装有三个第二靶标8-1，按照三维数模数字化调整靶标的空间位置，进而将机翼接头7的空间位置按坐标调整到正确位置，用压板等辅助工装夹紧固定，再将接头定位器8与接头定位器支座9、接头定位器支座9与支座滑台3上分别定位连接。数字化校准定位方式的采用，使本装置调整、精度校准等更加方便、高效。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，支座滑台3上安装有三个第三靶标3-1，当支座滑台3位于前端极限位置时，将连接限位座12与滑台前固定限位座13的弯柄限位轴销15定位，并将滑台前固定限位座13与基础平台1定位安装，同理，数字化校准支座滑台3上的第三靶标3-1，当支座滑台3位于后端极限位置时，将连接滑台后固定限位座14与限位座12的限位轴销15定位，并将滑台后固定限位座14与型架基础平台1定位，数字化校准定位方式的采用，使本装置调整、精度校准等更加方便、高效。
具体实施方式五：结合图7、图10说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，定位器固定快换轴销10包括上位器固定快换轴销10-1、下位器固定快换轴销10-2，接头定位器支座9通过上位器固定快换轴销10-1和下位器固定快换轴销10-2与接头定位器8可拆卸连接。机身骨架连接框钻孔时，把支座滑台3移动到滑台前固定限位座13对应位置，用限位轴销15将限位座12和滑台前固定限位座13连接定位，拆下连接接头定位器8与接头定位器支座9的上位器固定快换轴销10-1，将接头定位器8以下位器固定快换轴销10-2为转轴逆时针向下转，空出施钻空间，此时操作人员即可使用手电钻或气动钻通过钻模板6对机身骨架连接框钻制连接孔，一模两用的结构设计不仅节省工艺设备投资，降低研制成本，也使生产线设备的工艺布局更加紧凑，工序间转工环节得到简化，同一钻模板6完成双向钻制机翼接头7和机身骨架连接框上的连接孔，有效解决了因翼身对接空间结构限制无法实现配钻连接孔的难题，更好地保证了机身与机翼对接的协调性和对接位姿的准确度。
具体实施方式六：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，滑动直线导轨2和滑块19的数量分别为两个，滑动直线导轨2平行安装在基础平台1上，支座滑台3分别运动到前后两个极限位置时，限位座12分别与滑台前固定限位座13和滑台后固定限位座14位置对应。
具体实施方式七：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，模板固定快换轴销5的数量为两个，防止钻模板6发生偏转，使连接牢固，固定快换轴销11的数量为三个，防止机翼接头7发生偏转，使连接牢固。
具体实施方式八：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，前缓冲挡块组件16和后缓冲挡块组件17上安装有橡胶缓冲垫，支座滑台3向后滑移时，滑台后防撞挡块18与后缓冲挡块组件17触碰，后缓冲挡块组件17和前缓冲挡块组件16上的橡胶缓冲垫块对支座滑台3移动起限位缓冲作用，并防止滑台脱出导轨。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：包括基础平台(1)、滑动直线导轨(2)、支座滑台(3)、模板定位支座(4)、模板固定快换轴销(5)、钻模板(6)、接头定位器(8)、机翼接头(7)、接头定位器支座(9)、定位器固定快换轴销(10)、固定快换轴销(11)、限位座(12)、滑台前固定限位座(13)、滑台后固定限位座(14)、弯柄限位轴销(15)、前缓冲挡块组件(16)、后缓冲挡块组件(17)、滑台后防撞挡块(18)和滑块(19)，滑动直线导轨(2)与基础平台(1)固定连接，支座滑台(3)的下方固定连接有滑块(19)，支座滑台(3)通过滑块(19)与滑动直线导轨(2)滑动连接，支座滑台(3)的后侧固定安装有限位座(12)，基础平台(1)上固定安装有滑台前固定限位座(13)、滑台后固定限位座(14)、前缓冲挡块组件(16)和后缓冲挡块组件(17)，前缓冲挡块组件(16)和后缓冲挡块组件(17)分别位于滑动直线导轨(2)的两端，限位座(12)与滑台前固定限位座(13)通过弯柄限位轴销(15)可拆卸连接，限位座(12)与滑台后固定限位座(14)通过弯柄限位轴销(15)可拆卸连接，模板定位支座(4)和接头定位器支座(9)可拆卸安装在支座滑台(3)上，模板定位支座(4)与钻模板(6)通过模板固定快换轴销(5)可拆卸连接，接头定位器支座(9)通过定位器固定快换轴销(10)与接头定位器(8)可拆卸连接，机翼接头(7)通过固定快换轴销(11)与接头定位器(8)可拆卸连接，支座滑台(3)的后侧固定安装滑台后防撞挡块(18)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：所述钻模板(6)上安装有钻套(6-1)，钻模板(6)上安装有三个第一靶标(6-2)。
3.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：所述接头定位器(8)上安装有三个第二靶标(8-1)。
4.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：所述支座滑台(3)上安装有三个第三靶标(3-1)。
5.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：所述定位器固定快换轴销(10)包括上位器固定快换轴销(10-1)、下位器固定快换轴销(10-2)，接头定位器(8)通过上位器固定快换轴销(10-1)和下位器固定快换轴销(10-2)与接头定位器支座(9)可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：所述滑动直线导轨(2)和滑块(19)的数量分别为两个，滑动直线导轨(2)平行安装在基础平台(1)上，支座滑台(3)分别运动到前后两个极限位置时，限位座(12)分别与滑台前固定限位座(13)和滑台后固定限位座(14)位置对应。
7.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：模板固定快换轴销(5)的数量为两个，固定快换轴销(11)的数量为三个。
8.根据权利要求1所述的一种无人机机身骨架连接框与机翼接头双向钻孔装置，其特征在于：前缓冲挡块组件(16)和后缓冲挡块组件(17)上安装有橡胶缓冲垫。
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