CN115388740A - 一种蒙皮边缘位置检验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蒙皮边缘位置检验装置及方法，属于飞机零件检验技术领域。本发明能够在不借助其他工具的前提下快速检测蒙皮边缘的位置并读取具体偏差，本发明所提供检验装置可根据不同的零件公差范围设计装置中刻度尺的范围，使得本装置不局限于测量某种固定的零件。同时，本发明所提供检验装置可通过改变传动杆的α角来改变整体机构的大小，并可以根据零件边缘的角度按需布局本装置，结构紧凑、实用性较强。本发明所有操作流程只需要数十秒完成，省去了传统检具复杂工艺流程，大大缩短整体装配周期、减轻工人劳动强度，有效的解决了传统典型检验方式检验效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于飞机零件检验技术领域，涉及一种蒙皮边缘位置检验装置及方法。
背景技术
飞机蒙皮属于飞机上的典型零件，一些位置精度要求较高或在下一级装配任务中有对缝精度要求的零件在定位完成后需检验边缘理论位置。如图1所示为典型飞机蒙皮零件a 11示意图,在装配完成后需检验边缘a 12、边缘b 13的理论位置。
目前飞机装配行业对蒙皮零件典型检验方法如下：
方法1.通过测量检验卡块边缘到零件边缘的距离间隙
①如图2所示，将检验卡块a 13通过上面3个工具球点OTP点a 18、OTP点b 19、OTP点c 20用激光跟踪仪安装至理论位置上，检验卡块b 15、检验卡块c 16和检验卡块d 17安装同理。
②如图3所示，零件a定位完成后开始检验边缘位置的正确性，如图4所示测量检验卡块a 14、检验卡块b 15、检验卡块c 16和检验卡块d 17的边缘到边缘a 12或边缘b 13的间隙，并与实际理论值进行对比分析蒙皮边缘的位置正确性。
方法2.通过激光跟踪仪直接测量边缘理论位置
上述两种典型零件边缘检验方法是目前各飞机装配车间采用的普遍方法，利用检验卡块或激光跟踪仪测量的方式验证零件边缘理论位置存在如下缺陷：
方法1的缺陷：
需要检测的零件在每架飞机装配中数量庞大，工人需对每一个间隙依次测量，随着产量的提升，采用上述传统典型定位安装方法耗费大量时间，且遇到操作空间狭小的零件测量时间会更长劳动强度更大。
方法2的缺陷：
传统激光跟踪仪测量虽然可以满足精度要求，但每次都使用跟踪仪测量及后续数据分析需消耗大量的时间以及费用，工作效率低，经济效益差。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种蒙皮边缘位置检验装置及方法，能够在不借助其他工具的前提下快速检测蒙皮边缘的位置并读取具体偏差。
本发明采用的技术方案为：
一种蒙皮边缘位置检验装置，与脚座配合使用，所述检验装置包括盒体1、测量块2、传动杆3、手柄导杆4、滚花手柄5、刻度尺6、金属压块a 7、金属压块b 8、指针9和滚花螺母10。
所述的盒体1为两端开口的盒体，其上表面一端设敞口；所述的传动杆3为条形块状结构，其一端靠近上表面位置设有一向下倾斜的板状结构，该板状结构与传动杆3上表面之间夹角为α，传动杆3置于盒体1内并与盒体1滑动配合，且其带有板状结构的一端远离盒体1的敞口；所述的手柄导杆4为螺纹杆，其一端与传动杆3未设板状结构的一端转动配合，另一端与滚花手柄5固定连接；所述的滚花螺母10套在手柄导杆4的螺纹杆上，二者螺纹连接；所述的金属压块b 8制螺纹孔，手柄导杆4与该螺纹孔螺纹配合，金属压块b 8固定在盒体1靠近敞口一端的端面上，且其位于盒体1与滚花螺母10之间，金属压块b 8将传动杆3限位在盒体1内，拧转滚花手柄5，使手柄导杆4带动传动杆3在盒体1内移动，当传动杆3移动到所需位置后，旋转滚花螺母10直至其抵在金属压块b 8上，实现传动杆3在该位置上的固定；所述的测量块2通过金属压块a7压紧在盒体1远离敞口一端的端面上，且测量块2可沿该端面上下移动，测量块2上表面外侧边缘制有斜面，该斜面即为与待检测零件蒙皮边缘贴合的工作面，测量块2制有一向下倾斜的通槽，该通槽倾斜角度与传动杆3向下倾斜的板状结构的倾斜角度相同，均为α，该通槽与该板状结构尺寸适配，该板状结构穿入该通槽，并与该通槽滑动配合，当传动杆3随着手柄导杆4前后移动时，测量块2随之产生向上或向下的位移，此位移即为待检测零件蒙皮边缘偏差；所述的刻度尺6固定安装在盒体1上的敞口旁，指针9固定安装在传动杆3上，其指针指向刻度尺6的刻度，用于测量传动杆3的位移，检验装置在理论位置上时，刻度尺6的零位应正对指针9，其中，刻度尺6的刻度范围所对应的测量块2的位移范围即为待检测零件边缘位置的公差范围。
所述的旋转滚花手柄5带动手柄导杆4移动从而推动传动杆3来实现测量块2的移动，其中，传动杆3的位移为s，测量块2的位移为h，二者关系为tanα＝h/s；因为指针9固定在传动杆3上，所以指针9的位移即为传动杆3的位移等于刻度尺6的读数，等于测量块2位移h×tanα，测量块2的行程范围即为待检测零件蒙皮边缘的公差检测范围，所以可以针对不同实际情况选择量程和α角，同时，通过改变α角可改变整体检验装置的大小以适配不同待检测零件；传动杆3的α角与刻度尺6量程选择关系示例见表1。
表1设计参数选用示例
本检验装置的安装顺序为：1)将传动杆3与手柄导杆4安装到一起；2)将传动杆3置于盒体1中；3)用金属压块b 8将传动杆3与手柄导杆4固定在盒体1上；4)将滚花手柄5和滚花螺母10与安装好的手柄导杆4连接在一起；5)将测量块2置于传动杆3上并紧贴盒体1后，用金属压块a 7紧固；6)将指针9安装至传动杆3上；7)安装刻度尺6到盒体1上零位正对指针9。
一种蒙皮边缘位置检验方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，选用与待检测零件适配的检验装置并确定测量块2工作面理论位置，在飞机坐标系下，所选用检验装置的测量块2的工作面需与待检测零件蒙皮边缘型面保持一致，且测量块2的工作面在理论位置时，检验装置的刻度尺6的零位应正对指针9，根据待检测零件确定所需检验装置数量，脚座数量与检验装置数量相同。
步骤2，按照步骤1中给定的工作面理论位置，将脚座利用激光跟踪仪逐一安装至理论位置，组装好检验装置后，在刻度尺6零位正对指针9的状态下，将检验装置固定安装在脚座上，此时测量块2的工作面即在理论位置上。
步骤3，当待检测零件完成定位后逐一对比实际边缘和理论边缘的差异。通过拧转滚花手柄5调整测量块2的工作面使其贴合待检测零件的蒙皮边缘，测量块2贴合待检测零件蒙皮边缘后，转动滚花螺母10直至其抵在金属压块b 8上，使测量块2及传动杆3位置锁定，分别读取各刻度尺6的示数，获得传动杆3的位移s，根据tanα＝h/s，得到测量块2的位移h，即为零件蒙皮边缘的实际偏差。
本发明的有益效果：
1、本发明所提供检验装置可对不同的公差范围的蒙皮边缘进行检验，在实际使用过程中，可根据不同的零件公差范围设计装置中刻度尺的范围，使得本装置不局限于测量某种固定的零件。同时，本发明所提供检验装置不受操作空间限制，可通过改变传动杆的α角来改变整体机构的大小，并可以根据零件边缘的角度按需布局本装置，结构紧凑、实用性较强。
2、利用本发明所提供检验装置进行检验，只需要将测量块利用滚花手柄移动并贴合到零件边缘上，读取刻度值即可，所有操作流程只需要数十秒完成。相比于传统测量方法，本发明不受操作空间影响，省去了传统使用检具人工进行依次检验的复杂工艺流程以及解决了操作空间狭小的问题。每架份飞机有数百个需要检验的零件，利用此方案可大大缩短整体装配周期、减轻工人劳动强度，有效的解决了传统典型检验方式检验效率低的问题。
附图说明
图1为蒙皮零件a示意图。
图2为检验卡块安装示意图。
图3为测量间隙示意图。
图4为测量间隙示意图补充图。
图5为蒙皮边缘位置检验装置等轴视图。
图6为蒙皮边缘位置检验装置剖视图。
图7为蒙皮边缘位置检验装置安装示意图。
图8为安装蒙皮边缘位置检验装置至理论位置示意图。
图9为传动杆、测量块结构示意图，其中，(a)为传动杆结构示意图，(b)为测量块结构示意图。
图10为工作示意图，其中(a)为主视图，(b)为俯视图，图中，h为测量块的位移。
图11为传动杆与测量块移动关系图，图中，h为测量块的位移，s为传动杆的位移。
图12为刻度尺和指针示意图。
图13为检验操作示意图。
图中：1盒体；2测量块；3传动杆；4手柄导杆；5滚花手柄；6刻度尺；7金属压块a；8金属压块b；9指针；10滚花螺母；11零件a；12边缘a；13边缘b；14检验卡块a；15检验卡块b；16检验卡块c；17检验卡块d；18OTP点a；19OTP点b；20OTP点c。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例
一种蒙皮边缘位置检验装置，与脚座配合使用，所述检验装置包括盒体1、测量块2、传动杆3、手柄导杆4、滚花手柄5、刻度尺6、金属压块a 7、金属压块b 8、指针9和滚花螺母10。
如图5和图6所示，所述的盒体1为两端开口的盒体，其上表面一端设敞口；所述的传动杆3为条形块状结构，其一端靠近上表面位置设有一向下倾斜的板状结构，该板状结构与传动杆3上表面之间夹角为α，传动杆3置于盒体1内并与盒体1滑动配合，且其带有板状结构的一端远离盒体1的敞口；所述的手柄导杆4为螺纹杆，其一端与传动杆3未设板状结构的一端转动配合，另一端与滚花手柄5固定连接；所述的滚花螺母10套在手柄导杆4的螺纹杆上，二者螺纹连接；所述的金属压块b 8制螺纹孔，手柄导杆4与该螺纹孔螺纹配合，金属压块b 8固定在盒体1靠近敞口一端的端面上，且其位于盒体1与滚花螺母10之间，金属压块b8将传动杆3限位在盒体1内，拧转滚花手柄5，使手柄导杆4带动传动杆3在盒体1内移动，当传动杆3移动到所需位置后，旋转滚花螺母10直至其抵在金属压块b 8上，实现传动杆3在该位置上的固定；所述的测量块2通过金属压块a 7紧贴在盒体1远离敞口一端的端面上，且测量块2可沿该端面上下移动，测量块2上表面外侧边缘制有斜面，该斜面即为与零件a蒙皮边缘贴合的工作面(如图7所示)，测量块2制有一向下倾斜的通槽，该通槽倾斜角度与传动杆3向下倾斜的板状结构的倾斜角度相同，均为α(如图9所示)，该通槽与该板状结构尺寸适配，该板状结构穿入该通槽，并与该通槽滑动配合，当传动杆3随着手柄导杆4前后移动时，测量块2随之产生向上或向下的位移；所述的刻度尺6固定安装在盒体1上的敞口旁，指针9固定安装在传动杆3上，其指针指向刻度尺6的刻度，用于测量传动杆3的位移(如图10所示)，检验装置在理论位置上时，刻度尺6的零位应正对指针9(如图12所示)，其中，刻度尺6的刻度范围所对应的测量块2的位移范围即为零件a的公差范围。
所述的旋转滚花手柄5带动手柄导杆4移动从而推动传动杆3来实现测量块2的移动，其中，传动杆3的位移为s，测量块2的位移为h，二者关系为tanα＝h/s，测量块2的行程范围即为零件a蒙皮边缘的公差检测范围，如图10(a)和图11所示。
本检验装置的安装顺序为：1)将传动杆3与手柄导杆4安装到一起；2)将传动杆3置于盒体1中；3)用金属压块b 8将传动杆3与手柄导杆4固定在盒体1上；4)将滚花手柄5和滚花螺母10与安装好的手柄导杆4连接在一起；5)将测量块2置于传动杆3上并紧贴盒体1后，用金属压块a 7紧固；6)将指针9安装至传动杆3上；7)安装刻度尺6到盒体1上零位正对指针9。
零件a蒙皮边缘位置检验方法包括如下步骤：
步骤1，选用适用于零件a的检验装置并确定测量块2工作面理论位置，在飞机坐标系下，所选用检验装置的测量块2的工作面需与零件a蒙皮边缘型面保持一致，且测量块2的工作面在理论位置时，检验装置的刻度尺6的零位应正对指针9，检验装置及脚座各需4个。
步骤2，组装好检验装置后，在刻度尺6零位正对指针9的状态下，按照步骤1中给定的工作面理论位置，将脚座利用激光跟踪仪逐一安装至理论位置，并将检验装置固定至脚座上，如图8所示。
步骤3，如图13所示，当零件a完成定位后逐一对比实际边缘和理论边缘的差异。通过拧转滚花手柄5调整测量块2的工作面使其贴合零件a的蒙皮边缘，测量块2贴合蒙皮边缘后，转动滚花螺母10直至其抵在金属压块b 8，将测量块2及传动杆3位置锁定，分别读取各刻度尺6的示数，获得各传动杆3的位移s，根据tanα＝h/s，得到测量块2的位移h，即为零件a蒙皮边缘的实际偏差。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种蒙皮边缘位置检验装置，与脚座配合使用，其特征在于，所述检验装置包括盒体(1)、测量块(2)、传动杆(3)、手柄导杆(4)、滚花手柄(5)、刻度尺(6)、金属压块a(7)、金属压块b(8)、指针(9)和滚花螺母(10)；
所述的盒体(1)为两端开口的盒体，其上表面一端设敞口；所述的传动杆(3)为条形块状结构，其一端靠近上表面位置设有一向下倾斜的板状结构，该板状结构与传动杆(3)上表面之间夹角为α，传动杆(3)置于盒体(1)内并与盒体(1)滑动配合，且其带有板状结构的一端远离盒体(1)的敞口；所述的手柄导杆(4)为螺纹杆，其一端与传动杆(3)未设板状结构的一端转动配合，另一端与滚花手柄(5)固定连接；所述的滚花螺母(10)套在手柄导杆(4)的螺纹杆上，二者螺纹连接；所述的金属压块b(8)制螺纹孔，手柄导杆(4)与该螺纹孔螺纹配合，金属压块b(8)固定在盒体(1)靠近敞口一端的端面上，且其位于盒体(1)与滚花螺母(10)之间，金属压块b(8)将传动杆(3)限位在盒体(1)内，拧转滚花手柄(5)，使手柄导杆(4)带动传动杆(3)在盒体(1)内移动，当传动杆(3)移动到所需位置后，旋转滚花螺母(10)直至其抵在金属压块b(8)上，实现传动杆(3)在该位置上的固定；所述的测量块(2)通过金属压块a(7)压紧在盒体(1)远离敞口一端的端面上，且测量块(2)可沿该端面上下移动，测量块(2)上表面外侧边缘制有斜面，该斜面即为与待检测零件蒙皮边缘贴合的工作面，测量块(2)制有一向下倾斜的通槽，该通槽倾斜角度与传动杆(3)向下倾斜的板状结构的倾斜角度相同，均为α，该通槽与该板状结构尺寸适配，该板状结构穿入该通槽，并与该通槽滑动配合，当传动杆(3)随着手柄导杆(4)前后移动时，测量块(2)随之产生向上或向下的位移，此位移即为待检测零件蒙皮边缘偏差；所述的刻度尺(6)固定安装在盒体(1)上的敞口旁，指针(9)固定安装在传动杆(3)上，其指针指向刻度尺(6)的刻度，用于测量传动杆(3)的位移，检验装置在理论位置上时，刻度尺(6)的零位应正对指针(9)，其中，刻度尺(6)的刻度范围所对应的测量块(2)的位移范围即为待检测零件边缘位置的公差范围。
2.根据权利要求1所述的一种蒙皮边缘位置检验装置，其特征在于，所述的传动杆(3)的位移为s，测量块(2)的位移为h，二者关系为tanα＝h/s，可以针对不同实际情况选择α角和刻度尺(6)的量程，同时，通过改变α角可改变整体检验装置的大小以适配不同待检测零件。
3.一种蒙皮边缘位置检验方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，选用与待检测零件适配的检验装置并确定测量块(2)工作面理论位置，在飞机坐标系下，所选用检验装置的测量块(2)的工作面需与待检测零件的蒙皮边缘型面保持一致，且测量块(2)的工作面在理论位置时，检验装置的刻度尺(6)的零位应正对指针(9)，根据待检测零件确定所需检验装置数量，脚座数量与检验装置数量相同；
步骤2，按照步骤1中给定的工作面理论位置，将脚座利用激光跟踪仪逐一安装至理论位置，组装好检验装置后，在刻度尺(6)零位正对指针(9)的状态下，将检验装置固定安装在脚座上，此时测量块(2)的工作面即在理论位置上；
步骤3，当待检测零件完成定位后逐一对比实际边缘和理论边缘的差异；通过拧转滚花手柄(5)调整测量块(2)使其工作面贴合待检测零件的蒙皮边缘，测量块(2)贴合待检测零件蒙皮边缘后，转动滚花螺母(10)直至其抵在金属压块b(8)上，使测量块(2)及传动杆(3)位置锁定，分别读取各刻度尺(6)的示数，获得传动杆(3)的位移s，根据tanα＝h/s，得到测量块(2)的位移h，即为零件蒙皮边缘的实际偏差。
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