CN111707520A - 一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置及方法 - Google Patents

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曹习飞
王晓梅
季炜
田原
任慧敏
黎玉钦
郭渊
宋宏翔
夏金龙
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Abstract

本发明公开了一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置及方法，包括水平设置的支撑平台，垂直设置在支撑平台上的支撑立柱；所述支撑平台上设有用于固定钢箍的第一限位组件，所述支撑立柱上设有用于固定复材壁板的第二限位组件；所述第一限位组件将钢箍固定在支撑平台上，所述第二限位组件将复材壁板竖直固定在钢箍内，从而保证复材壁板和钢箍的相对位置，并保证环氧树脂浇注的平整度。通过使用本发明装置进行胶装，大大节省了人力，且工作效率高，适用于批量生产；本发明装置多维度固定协调，保证产品质量；此外，本发明定位方法能有效解决大部分同类型零件的制造，具有非常好的实用价值。

Description

一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置及方法
技术领域
本发明涉及一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置及方法。
背景技术
垂直安定面壁板是指用于飞机垂直安定面即垂尾的壁板，其一般是复合材料制成。在垂直安定面壁板生产过程中需要对其稳定性进行实验，因此需要制造相应的稳定性实验件，该稳定性试验件是由垂直安定面壁板和胶装在其两端的钢箍组成，如图1和图2所示，所述钢箍的构型为围板结构，复材壁板的一段插入钢箍后通过环氧树脂浇筑固化将二者固定在一起。
在垂直安定面壁板稳定性试验件制造过程中，需要保证复材壁板与钢箍的相对位置，这需要解决以下几个方面的问题：首先，复材壁板及其两端的钢箍的相对位置需要进行约束，不然无法满足试验件的质量要求；其次，复材壁板及其两端的钢箍需要有支撑平面来进行支撑及固定，防止各部件不稳，造成位置偏移；另外，由于环氧树脂在浇筑固化前为液体状态，因此需要保证浇筑时实验件的整体平整性，且需保证填充的效率，以达到批量制造的要求。由此可见，单纯通过人工制造，不仅难以保证复材壁板与钢箍的相对位置，且效率低，不能满足批量生产，因此亟需一种合适的方法以解决上述的问题。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置及方法，通过该定位装置有效固定复材壁板及其两端的钢箍的相对位置，并能快速完成垂直安定面壁板稳定性试验件的制造。具体技术方案如下：
首先，本发明提供一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，包括水平设置的支撑平台，垂直设置在支撑平台上的支撑立柱；所述支撑平台上设有用于固定钢箍的第一限位组件，所述支撑立柱上设有用于固定复材壁板的第二限位组件；所述第一限位组件将钢箍固定在支撑平台上，所述第二限位组件将复材壁板竖直固定在钢箍内。
前述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述第一限位组件包括用于定位安装钢箍的水平限位块和用于固定钢箍的夹紧机构。
具体的，所述水平限位块设置在钢箍的两端；所述夹紧机构设置在钢箍的两侧；所述夹紧机构优选为推钳标准件。
前述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述支撑立柱为两个，其分别垂直设立于钢箍的两端；所述支撑立柱相对的两侧面均设有竖向滑轨机构；所述第二限位组件包括可沿所述竖向滑轨机构上下移动的上顶板限位块，所述上顶板限位块用于限位固定复材壁板的顶端。
优选的，所述上顶板限位块通过链传动机构上下滑动；两个支撑立柱的顶端设有第一横向连杆，两个支撑立柱的中下部设有第二横向连杆，所述链传动机构的两条传动链条设置在上顶板限位块的两端并绕第一、第二横向连杆旋转，所述第二横向连杆的一端设有链轮；所述链轮上设有多个销定孔，用于固定链轮，限制上顶板限位块的高度。
前述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述第二限位组件还包括用于侧向固定复材壁板的限位盘机构；该限位盘机构设置于钢箍的一侧，其包括限位盘座和与复材壁板板面接触的限位盘体。
优选的，所述限位盘座包括座底板和座立架，所述限位盘体竖直安装在座立架上。
进一步优选的，所述限位盘座的座底板下设有水平滑轨机构和销栓固定件；限位盘机构沿水平滑轨机构靠近或远离复材壁板，所述销栓固定件用于销定限位盘机构的位置。
前述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述支撑平台下设有平台支撑座，所述平台支撑座的四脚均设有带脚刹的万向轮和用于调节平衡的调节螺杆。
其次，本发明还提供一种采用前述的定位装置进行垂直安定面壁板稳定性试验件定位制造的方法，具体包括如下步骤：
1）安装第一钢箍：将预制好的钢箍通过水平限位块定位安装在支撑平台上，且将用于插入复材壁板的一面向上安装，并通过夹紧机构夹紧固定；
2）安装复材壁板：将预制好的复材壁板竖直插入钢箍中，推动限位盘机构靠近复材壁板，限位盘机构的限位盘体支撑在复材壁板的板面上，同时滑动链传动机构将上顶板限位块卡合固定在复材壁板的上端；
3）胶装第一钢箍：将配置好的环氧树脂溶液浇筑在钢箍的围板内，静置至其固化，将钢箍胶装在复材壁板的一端，形成试验件半成品；
4）胶装第二钢箍：推动限位盘机构使其远离复材壁板，同时滑动链传动机构将上顶板限位块脱离复材壁板的上端；松开夹紧机构，取下试验件半成品；然后重复步骤1）至步骤3）将预制好的另一钢箍安装在支撑平台上，然后将复材壁板的另一端插入该钢箍内，再将上顶板限位块限位固定在胶装好的钢箍上，再次浇筑环氧树脂溶液，静置至其固化后，即可获得垂直安定面壁板稳定性试验件成品。
本发明具备的有益效果如下：
本发明装置设计，采用推钳标准配件加紧钢箍，采用滑轨加插销的方式固定复材壁板，翻转浇注时采用链传动机构抬起上顶板限位块，并结合链轮插销固定；整个过程固定迅速而精准、操作便捷、提高生产效率。且本发明装置，设有可以动的万向轮，整个工装可随时移动，加工、存放的位置及区域可调整，操作简易，整体提高工人操作效率。另外，采用本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位方法，可解决同类型所有零件的制造方案，只需简单的检测和定位协调，即完成批产的零件制造。
总体而言，通过使用本发明装置进行胶接垂尾壁板稳定性试验件，大大节省了人力，且工作效率高，适用于批量生产；通过本发明装置多维度固定协调，产品位置不会产生滑移，从而保证了过程中的产品质量；且本发明定位方法，能有效解决大部分同类型零件的制造，尤其对零组件有多方向定位及环氧树脂填充件的制造，具有非常好的实用价值。
附图说明
图1为本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的结构示意图；
图2为本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的钢箍截面示意图；
图3为本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置的一面结构示意图；
图4为本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置的另一面结构示意图；
图5为本发明垂直安定面壁板稳定性试验件安装在定位装置上的结构示意图。
图中：1、支撑平台；2、支撑立柱；3、垂直安定面壁板稳定性试验件；31、钢箍；32、复材壁板；4、限位盘机构；41、限位盘座；411、座底板；412、座立架；42、限位盘体；43、水平滑轨机构；44、销栓固定件；5、水平限位块；6、夹紧机构；7、竖向滑轨机构；8、上顶板限位块；9、链传动机构；91、第一横向连杆；92、第二横向连杆；93、传动链条；94、链轮；95、销定孔；10、平台支撑座；11、万向轮；12、调节螺杆。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明较佳实施例，而不是全部的实施例，亦并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用所揭示的技术内容加以变更或改型等同变化。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。实施例如下：
一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，如图3至图5所示，包括水平设置的支撑平台1，垂直设置在支撑平台1上的支撑立柱2；所述支撑平台1上设有用于固定钢箍31的第一限位组件，所述支撑立柱2上设有用于固定复材壁板32的第二限位组件；所述第一限位组件将钢箍31固定在支撑平台1上，所述第二限位组件将复材壁板32竖直固定在钢箍31内，从而保证复材壁板和钢箍的相对位置，并保证环氧树脂浇注的平整度。
本实施例中，所述第一限位组件包括用于定位安装钢箍31的水平限位块5和用于固定钢箍31的夹紧机构6；具体地，所述水平限位块5设置在钢箍31的两端；所述夹紧机构6设置在钢箍31的两侧；本实施例所用的夹紧机构6为推钳标准件。通过二者的结合将钢箍稳稳地固定在支撑平台上，不会因后续的操作而位移。
另外，本实施例所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述支撑立柱2为两个，其分别垂直设立于钢箍31的两端；所述支撑立柱2相对的两侧面均设有竖向滑轨机构7；所述第二限位组件包括可沿所述竖向滑轨机构7上下移动的上顶板限位块8，所述上顶板限位块8用于限位固定复材壁板32的顶端，从而将复材壁板32竖向固定在钢箍内，以便于胶装。为了便于操作，所述上顶板限位块8通过链传动机构9上下滑动；所述链传动机构9包含两条传动链条93，分别设置在上顶板限位块8的两端；两个支撑立柱2的顶端设有连接该两个支撑立柱2的第一横向连杆91，两个支撑立柱2的中下部设有与第一横向连杆91平行的第二横向连杆92，两条传动链条93竖向绕过第一、第二横向连杆92旋转，带动上顶板限位块8沿竖向滑轨机构7上下位移。所述第二横向连杆92的一端设有链轮94，所述链轮94上设有多个销定孔95，当上顶板限位块8达到需要的高度时，通过插销插入该销定孔95销定链轮94，限制固定上顶板限位块8。
为了保证复材壁板32竖向固定的稳定性，本实施例所述的第二限位组件还包括用于侧向固定复材壁板32的限位盘机构4；该限位盘机构4设置于钢箍31的一侧，其包括限位盘座41和与复材壁板32板面接触的限位盘体42。，所述限位盘座41包括座底板411和座立架412，所述限位盘体42竖直安装在座立架412上。为了便于操作，所述限位盘座41的座底板411下设有水平滑轨机构43和销栓固定件44；所述沿水平滑轨机构43用于限位盘机构4靠近或远离复材壁板32，所述销栓固定件44用于销定限位盘机构4的位置，操作方便省时省力。
另外，为了进一步便于加工操作及设备存储，本实施例所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，所述支撑平台1下设有平台支撑座10，且所述平台支撑座10的四脚均设有带脚刹的万向轮11便于装置的移动，同时在平台支撑座10的四脚还分别设有用于调节平衡的调节螺杆12，以保证支撑平台1的水平度，保证浇注的平整度。
采用前述的定位装置，进行垂直安定面壁板稳定性试验件定位制造的方法如下，具体包括如下步骤：
1）将预制好的一个钢箍31通过水平限位块5定位安装在支撑平台1上，且将用于插入复材壁板32的一面向上安装，并通过夹紧机构6夹紧固定；
2）将预制好的复材壁板32竖直插入装好的钢箍31中，沿水平滑动机构43推动限位盘机构4，使其靠近复材壁板32，限位盘机构4的限位盘体42支撑在复材壁板32的板面上；同时通过转动链传动机构9的链轮94使传动链条93，带动上顶板限位块8沿竖向滑轨机构7滑动至复材壁板32的顶端并卡合固定住，同时通过插销插入销定孔锁定链轮；
3）将配置好的环氧树脂溶液浇筑在钢箍31的围板内，静置，至其固化，将钢箍31胶装在复材壁板32的一端，形成试验件半成品；
4）推动限位盘机构4使其远离复材壁板32，同时滑动链传动机构9将上顶板限位块8脱离复材壁板32的上端；松开夹紧机构6，取下试验件半成品；然后重复步骤1）至步骤3）将预制好的另一钢箍31安装在支撑平台1上，然后将复材壁板32的另一端插入该钢箍31内，再将上顶板限位块8限位固定在胶装好的钢箍31上，再次浇筑环氧树脂溶液，静置至其固化后，即可获得垂直安定面壁板稳定性试验件3成品。
本发明装置设计，采用推钳标准配件加紧钢箍，采用滑轨加插销的方式固定复材壁板，翻转浇注时采用链传动机构抬起上顶板限位块，并结合链轮插销固定；整个过程固定迅速而精准、操作便捷、提高生产效率。且本发明装置，设有可以动的万向轮，整个工装可随时移动，加工、存放的位置及区域可调整，操作简易，整体提高工人操作效率。另外，采用本发明垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位方法，可解决同类型所有零件的制造方案，只需简单的检测和定位协调，即完成批产的零件制造。总体而言，通过使用本发明装置进行胶接垂尾壁板稳定性试验件，大大节省了人力，且工作效率高，适用于批量生产；通过本发明装置多维度固定协调，产品位置不会产生滑移，从而保证了过程中的产品质量；且本发明定位方法，能有效解决大部分同类型零件的制造，尤其对零组件有多方向定位及环氧树脂填充件的制造，具有非常好的实用价值。

Claims (10)

1.一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：包括水平设置的支撑平台（1），垂直设置在支撑平台（1）上的支撑立柱（2）；所述支撑平台（1）上设有用于固定钢箍（31）的第一限位组件，所述支撑立柱（2）上设有用于固定复材壁板（32）的第二限位组件；所述第一限位组件将钢箍（31）固定在支撑平台（1）上，所述第二限位组件将复材壁板（32）竖直固定在钢箍（31）内。
2.根据权利要求1所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述第一限位组件包括用于定位安装钢箍（31）的水平限位块（5）和用于固定钢箍（31）的夹紧机构（6）。
3.根据权利要求2所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述水平限位块（5）设置在钢箍（31）的两端；所述夹紧机构（6）设置在钢箍（31）的两侧；所述夹紧机构（6）为推钳标准件。
4.根据权利要求1所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述支撑立柱（2）为两个，其分别垂直设立于钢箍（31）的两端；所述支撑立柱（2）相对的两侧面均设有竖向滑轨机构（7）；所述第二限位组件包括可沿所述竖向滑轨机构（7）上下移动的上顶板限位块（8），所述上顶板限位块（8）用于限位固定复材壁板（32）的顶端。
5.根据权利要求4所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述上顶板限位块（8）通过链传动机构（9）上下滑动；两个支撑立柱（2）的顶端设有第一横向连杆（91），两个支撑立柱（2）的中下部设有第二横向连杆（92），所述链传动机构（9）的两条传动链条（93）设置在上顶板限位块（8）的两端并绕第一、第二横向连杆（92）旋转，所述第二横向连杆（92）的一端设有链轮（94）；所述链轮（94）上设有多个销定孔（95），用于固定链轮（94），限制上顶板限位块（8）的高度。
6.根据权利要求4所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述第二限位组件还包括用于侧向固定复材壁板（32）的限位盘机构（4）；该限位盘机构（4）设置于钢箍（31）的一侧，其包括限位盘座（41）和与复材壁板（32）板面接触的限位盘体（42）。
7.根据权利要求6所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述限位盘座（41）包括座底板（411）和座立架（412），所述限位盘体（42）竖直安装在座立架（412）上。
8.根据权利要求7所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述限位盘座（41）的座底板（411）下设有水平滑轨机构（43）和销栓固定件（44）；限位盘机构（4）沿水平滑轨机构（43）靠近或远离复材壁板（32），所述销栓固定件（44）用于销定限位盘机构（4）的位置。
9.根据权利要求1所述的垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位装置，其特征在于：所述支撑平台（1）下设有平台支撑座（10），所述平台支撑座（10）的四脚均设有带脚刹的万向轮（11）和用于调节平衡的调节螺杆（12）。
10.一种垂直安定面壁板稳定性试验件的制造定位方法，其特征在于：采用权利要求1至9任意一项所述的装置进行定位制造，具体包括如下步骤：
1）安装第一钢箍：将预制好的钢箍（31）通过水平限位块（5）定位安装在支撑平台（1）上，且将用于插入复材壁板（32）的一面向上安装，并通过夹紧机构（6）夹紧固定；
2）安装复材壁板：将预制好的复材壁板（32）竖直插入钢箍（31）中，推动限位盘机构（4）靠近复材壁板（32），限位盘机构（4）的限位盘体（42）支撑在复材壁板（32）的板面上，同时滑动链传动机构（9）将上顶板限位块（8）卡合固定在复材壁板（32）的上端；
3）胶装第一钢箍：将配置好的环氧树脂溶液浇筑在钢箍（31）的围板内，静置至其固化，将钢箍（31）胶装在复材壁板（32）的一端，形成试验件半成品；
4）胶装第二钢箍：推动限位盘机构（4）使其远离复材壁板（32），同时滑动链传动机构（9）将上顶板限位块（8）脱离复材壁板（32）的上端；松开夹紧机构（6），取下试验件半成品；然后重复步骤1）至步骤3）将预制好的另一钢箍（31）安装在支撑平台（1）上，然后将复材壁板（32）的另一端插入该钢箍（31）内，再将上顶板限位块（8）限位固定在胶装好的钢箍（31）上，再次浇筑环氧树脂溶液，静置至其固化后，即可获得垂直安定面壁板稳定性试验件（3）成品。
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