CN111774616B - 三维投影辅助装配工装 - Google Patents

三维投影辅助装配工装 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维投影辅助装配工装，涉及飞机制造领域，解决的技术问题是提供一种与三维投影辅助装配系统配合使用的三维投影辅助装配工装。本发明采用的技术方案是：三维投影辅助装配工装，包括支撑座，两个支撑座之间设置上横梁和下横梁，上横梁和下横梁之间连接多根立柱，各立柱等间距布置，各立柱的外侧分别设置滑动环，滑动环上设置与立柱配合的锁止结构，滑动环上还安装支座，支座上安装压紧杆，压紧杆的一端连接压盘，压盘与立柱之间形成夹持间隙。结构零件、组件放置于夹持间隙处并压紧后，利用三维投影辅助装配系统将系统支架的位置、连接件信息、工具信息等投影到结构零件、组件表面，指导操作人员进行安装，简化整个安装流程。

Description

三维投影辅助装配工装
技术领域
本发明涉飞机制造领域，具体是一种用于对平板件进行钣钳加工的装夹平台。
背景技术
在民用飞机制造行业，特别是国内民机研制阶段过程中，系统支架数量多，例如ARJ21系统支架3000余件，C919系统支架5000余件。由于设计状态不稳定、支架安装位置空间不开敞等因素，目前大部分系统支架的安装方式均为在组件状态下手工划线定位后制孔并安装连接件。系统支架定位一般采用手工定位划线，需要定位系统支架时，在当前组件状态下，使用游标卡尺、钢板尺等测量工具，按照图纸、数模给定尺寸测量后，使用红色标记笔画出系统支架外形或连接件孔位，然后使用气钻制出与支架相连的导孔。这种方式存在如下缺点：手工划线定位精度低，易出现超差；耗时较长，劳动强度大；生产效率低、出错率较高。
此外，系统支架也可采用钻孔样板进行定位，首先统计各结构零件、组件上所需系统支架孔位，提出工装订货订制专用的钻孔样板。使用钻孔样板时，将钻孔样板与结构零件、组件定位并夹紧后，使用气钻按样板上已有导孔引孔至结构零件、组件，后续再将系统支架与结构零件、组件同轴钻透至终孔。这种方式存在如下缺点：由于每个结构零件、组件均需要对应的钻孔样板，样板数量多导致不易管理，且工装制造成本高；部分钻孔样板尺寸及重量较大，使用不便；研制项目工程更改较多，易造成样板返修、报废。
系统支架的现有安装方式，无论手工划线还是钻孔样板，都存在诸多不足。因此，需要使用三维投影辅助装配工装将结构零件、组件固定，使用三维投影辅助装配系统将系统支架的位置、连接件信息、工具信息等投影到结构零件、组件表面，然后在结构零件、组件状态下制出与系统支架相连的连接件孔。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种与三维投影辅助装配系统配合使用的三维投影辅助装配工装。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：三维投影辅助装配工装，包括支撑座，两个支撑座之间设置上横梁和下横梁，上横梁和下横梁之间连接多根立柱，各立柱等间距布置，各立柱的外侧分别设置滑动环，滑动环上设置与立柱配合的锁止结构，滑动环上还安装支座，支座上安装压紧杆，压紧杆的一端连接压盘，压盘与立柱之间形成夹持间隙。
具体的：锁止结构为：滑动环上设置螺孔，螺孔内设置与立柱顶紧配合的螺钉。
进一步的是：压紧杆的长度方向与立柱的长度方向平行。
进一步的是：压紧杆固定安装于支座，压紧杆的一端设置螺孔，螺孔内安装螺柱，螺柱靠近立柱的一端设置压盘。
或者，压紧杆的一端连接压盘，另一端为握持端；压紧杆中部通过转动销安装于支座，压紧杆和支座之间设置弹簧，弹簧使压盘压紧立柱或者使压盘具有压紧立柱的趋势。
具体的：支撑座包括呈倒T字形的支架，支架的两侧分别设置加强板和工具盒，支架的底部安装福马轮。
更具体的：支架和加强板为钢材，工具盒为不锈钢材质，工具盒的顶部呈敞开状。
具体的：上横梁和下横梁相互平行且水平布置，上横梁和下横梁还分别设置加强筋；上横梁和下横梁之间连接立柱。
更具体的：上横梁、下横梁、立柱、滑动环和加强筋均为铝材，上横梁和下横梁为矩形铝管，立柱的横截面呈矩形。
本发明的有益效果是：结构零件、组件放置于夹持间隙处并压紧后，利用三维投影辅助装配系统将系统支架的位置、连接件信息、工具信息等投影到结构零件、组件表面，就可以按照装配顺序一步一步指导操作人员进行安装，简化整个安装流程，并且不易出差错。避免多套钻孔样板的制造，可以节约手工划线所需的大量的人力资源及时间，降低工程更改带来的工装返修、报废的风险，大幅提高定位精度及生产效率。三维投影辅助装配工装使得结构零件、组件的定位、夹紧都非常便捷，解决了系统支架定位精度低、劳动强度大、生产效率低的问题，实现了系统支架在结构零件、组件的定位、制孔、校验于一体的功能。
滑动环在立柱上的位置可调整，压盘可沿立柱长度方向进行上下移动并锁紧，左右方向按需选用不同立柱上的压盘即可，其余不需选用的压盘和滑动环可移动至立柱底部，避免与结构零件、组件干涉。
压紧杆的一端连接螺柱，螺柱的一端设置压盘，通过旋转螺柱可调整夹持间隙的大小。压紧杆中部通过转动销安装于支座，形成杠杆，压紧杆和支座之间设置弹簧，便于压盘压紧需要夹持的零部件，以保持稳固。支架的底部安装福马轮，用于工装整体的移动和支撑固定、调平。
附图说明
图1是本发明三维投影辅助装配工装实施例的整体结构图。
图2是图1所示实施例中滑动环处的放大图。
图3是图1所示实施例中支撑座的结构图。
附图标记：支撑座1、支架11、加强板12、工具盒13、福马轮14、上横梁21、下横梁22、立柱23、滑动环24、加强筋25、支座31、压紧杆32、压盘33。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明三维投影辅助装配工装，包括支撑座1，支撑座1为两个，两个支撑座1之间设置上横梁21和下横梁22，上横梁21和下横梁22之间连接多根立柱23。支撑座1用于对上横梁21和下横梁22形成支撑，并且最好具有调平的功能。例如，参见图1和图3，支撑座1包括呈倒T字形的支架11，支架11的两侧分别设置加强板12和工具盒13，加强板12用于增强支架11的强度，工具盒13用于放置常用工具。支架11和加强板12为钢材，支架11和加强板12之间可焊接或螺栓连接。工具盒13为不锈钢材质，工具盒13的顶部呈敞开状，工具盒13的宽度最好与支架11的宽度一致，支架11和工具盒13之间可焊接或螺栓连接。支架11的底部安装两个福马轮14，福马轮14可直接安装于支架11的底部，或者支架11的底部设置垫板，福马轮11安装于垫板下侧。
上横梁21和下横梁22之间的立柱23相互平行安装，且最好等间距布置。上横梁21和下横梁22之间最好相互平行，支撑座1平放时，上横梁21和下横梁22水平布置。由于上横梁21和下横梁22需要承受来自立柱23的压力，上横梁21和下横梁22还分别设置加强筋25，用以增强强度。具体的，上横梁21、下横梁22、立柱23、滑动环24和加强筋25均为铝材，上横梁21和下横梁22为矩形铝管。
各立柱23的外侧分别设置滑动环24，滑动环24上设置与立柱23配合的锁止结构。滑动环24设置于立柱上23上并可沿着立柱23上下滑动，滑动至任意位置后，通过锁止结构可将滑动环24相对固定于柱上23。滑动环24最好呈与立柱23横断面形状一致的环状并套于立柱23外侧。立柱23的截面可以为任意形状，例如矩形、圆柱形或者不规则形状。例如如图2所示，立柱23的横截面呈矩形，滑动环24为矩形框，滑动环24上的锁止结构为：滑动环24上设置螺孔，例如两个螺孔，螺孔内设置与立柱23顶紧配合的螺钉。
滑动环24上还安装支座31，支座31上安装压紧杆32，压紧杆32的一端连接压盘33，压盘33与立柱23之间形成夹持间隙。夹持间隙用于容纳需要夹持的零件、组件等。为了保证夹持的稳固，压紧杆32的长度方向与立柱23的长度方向平行。压紧杆32可固定安装于支座31，例如压紧杆32通过两颗或更多的螺栓固定安装于支座31，压紧杆32的一端设置螺孔，螺孔内安装螺柱，螺柱靠近立柱23的一端设置压盘33，通过调整螺柱在螺孔内的位置，可调整夹持间隙的大小。或者，压紧杆32的上端连接压盘33，下端为握持端，压紧杆32中部通过转动销安装于支座31，压紧杆32形成转动销为支点的杠杆结构，压紧杆32和支座31之间设置弹簧，弹簧使压盘33压紧立柱23或者使压盘33具有压紧立柱23的趋势。下压握持端，压盘33上升，松开握持端，压盘33下压。
使用三维投影辅助装配工装之前，应该检查各螺栓紧固件是否松动，若有松动应及时紧固。使用时，首先调节四个福马轮14的离地高度，保证四个福马轮14均可与地面接触并且可轻松移动，移动该工装至工作地点；然后调节四个福马轮14的离地高度，保证四个福马轮14离地间隙，并使该工装固定；待工装固定后，调节滑动环24、压紧杆32和压盘33，使用三维投影辅助装配系统投影，开始后续工作。使用中，如需更改三维投影辅助装配工装的工作地点，先调节四个福马轮离地高度，保证四个轮子皆与地面接触可轻松移动，并移动该工装至存放地点，然后再调节四个福马轮离地高度，保证四个轮子离地间隙使该工装固定。

Claims (5)

1.三维投影辅助装配工装，其特征在于：用于与三维投影辅助装配系统配合使用时固定工件，包括支撑座(1)，两个支撑座(1)之间设置上横梁(21)和下横梁(22)，上横梁(21)和下横梁(22)之间连接多根立柱(23)，各立柱(23)等间距布置，各立柱(23)的外侧分别设置滑动环(24)，滑动环(24)上设置与立柱(23)配合的锁止结构，锁止结构为：滑动环(24)上设置螺孔，螺孔内设置与立柱(23)顶紧配合的螺钉；滑动环(24)上还安装支座(31)，支座(31)上安装压紧杆(32)，压紧杆(32)的长度方向与立柱(23)的长度方向平行，压紧杆(32)中部通过转动销固定安装于支座(31)，压紧杆(32)和支座(31)之间设置弹簧，弹簧使压盘(33)压紧立柱(23)或者使压盘(33)具有压紧立柱(23)的趋势；压紧杆(32)的一端为握持端，另一端设置螺孔，螺孔内安装螺柱，螺柱靠近立柱(23)的一端设置压盘(33)，压盘(33)与立柱(23)之间形成夹持间隙。
2.如权利要求1所述的三维投影辅助装配工装，其特征在于：支撑座(1)包括呈倒T字形的支架(11)，支架(11)的两侧分别设置加强板(12)和工具盒(13)，支架(11)的底部安装福马轮(14)。
3.如权利要求2所述的三维投影辅助装配工装，其特征在于：支架(11)和加强板(12)为钢材，工具盒(13)为不锈钢材质，工具盒(13)的顶部呈敞开状。
4.如权利要求1所述的三维投影辅助装配工装，其特征在于：上横梁(21)和下横梁(22)相互平行且水平布置，上横梁(21)和下横梁(22)还分别设置加强筋(25)。
5.如权利要求4所述的三维投影辅助装配工装，其特征在于：上横梁(21)、下横梁(22)、立柱(23)、滑动环(24)和加强筋(25)均为铝材，上横梁(21)和下横梁(22)为矩形铝管，立柱(23)的横截面呈矩形。
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