CN115540791B - 一种飞机蒙皮外形精度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机蒙皮外形精度检测装置，包括底架，底架的两侧设置有支撑架，两个支撑架相对的侧壁上均设置有竖向夹持组件，底架位于两个支撑架之间的端面上设置有横向夹持组件，两个竖向夹持组件和横向夹持组件配合用以竖直支撑待检测的蒙皮。使用时，将待检测的蒙皮分别由两个竖向夹持组件和横向夹持组件配合支撑夹持在底架上，随后工作人员可对蒙皮进行超声自动化的检测。且由于蒙皮是竖向夹持的，如此更易于超声的发射与反射接收，本发明的飞机蒙皮外形精度检测装置适用于蒙皮超声检测的应用场景。当然，蒙皮采用本发明检测装置夹持时，也适用于其他基础性的检测作业所需。本发明的蒙皮外形精度检测装置具有较强的适用性。

Description

一种飞机蒙皮外形精度检测装置

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，特别地，涉及一种飞机蒙皮外形精度检测装置。

背景技术

随着国内外航空零件制造及检测技术的不断发展，各种军用和民用飞机蒙皮零件更新速度不断加快，为适应飞机蒙皮超声自动化检测技术的发展，对大型蒙皮零件的检测工装提出了很高的要求。在使用超声自动化检测技术检测蒙皮零件的内部质量是否符合设计要求时，需要设计合理的固持装置，由于飞机蒙皮零件通常是具有自由曲面外形的薄壁壳体，外形尺寸大，会在自身重力和装夹工装的外力作用下发生变形，因此设计一种合理的方便夹持、重复定位性高并避免蒙皮发生形变损伤的工装夹具成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种飞机蒙皮外形精度检测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种飞机蒙皮外形精度检测装置，包括底架，所述底架的两侧设置有支撑架，两个所述支撑架相对的侧壁上均设置有竖向夹持组件，所述底架位于两个所述支撑架之间的端面上设置有横向夹持组件，两个所述竖向夹持组件和所述横向夹持组件配合用以竖直支撑待检测的蒙皮。

通过上述技术方案，使用时，将待检测的蒙皮分别由两个竖向夹持组件和横向夹持组件配合支撑夹持在底架上，随后工作人员可对蒙皮进行超声自动化的检测。且由于蒙皮是竖向夹持的，如此更易于超声的发射与反射接收，即本发明的飞机蒙皮外形精度检测装置适用于蒙皮超声检测的应用场景。当然，蒙皮采用本发明检测装置夹持时，也适用于其他基础性的检测作业所需。本发明的蒙皮外形精度检测装置具有较强的适用性。

优选的，所述竖向夹持组件包括若干沿竖向设置在所述支撑架侧壁处的夹持件一，所述横向夹持组件包括若干沿横向设置在所述底架端面处的夹持件二。

通过上述技术方案，若干夹持件一配合能够稳定的对蒙皮的侧边进行夹持，夹持件二与夹持件一的效果同理，其能够稳定的对蒙皮的底边进行夹持。进而，竖向夹持组件与横向夹持组件配合能够实现蒙皮的稳定夹持。

优选的，所述夹持件一包括连接杆以及设置在所述连接杆端部的夹爪，所述连接杆上设置有用以驱动所述夹爪闭合的驱动组件。

通过上述技术方案，夹爪能够对蒙皮进行稳定的夹持。

优选的，所述夹爪包括固定部以及转动部，所述转动部在铰接点处同轴连接有驱动齿轮，所述驱动组件包括滑移连接于所述连接杆内的驱动齿条，所述驱动齿条啮合于所述驱动齿轮，所述驱动组件还包括动力件，所述动力件能够驱动所述驱动齿条进行滑动。

通过上述技术方案，动力件推动驱动齿条进行滑动，滑动的驱动齿条会驱使驱动齿轮发生旋转，从而使得转动部能够向固定部一侧转动，以夹持放置在夹爪内的蒙皮。驱动组件的结构简单，且采用的部件均为机械部件，如此夹爪具有较高的使用可靠性，蒙皮在夹持的过程中不易出现从夹爪中脱出的情况。

优选的，所述动力件包括转动连接于所述连接杆内的涡轮，所述涡轮朝向所述夹爪的侧壁上同轴设置有驱动杆，所述驱动杆上螺纹连接有丝杠螺母，所述驱动齿条连接于所述丝杠螺母，所述底架上还设置有连接架，所述连接架位于所述支撑架的旁侧，所述连接架上沿竖直方向转动连接有若干蜗杆，若干所述蜗杆与若干所述涡轮一一相对，且所述蜗杆啮合于所述涡轮，且所述底架上还设置有能够驱动若干所述蜗杆同时旋转的动力装置。

通过上述技术方案，在蒙皮的夹持过程中，工作人员可通过动力装置驱动若干蜗杆同时旋转，此时旋转的蜗杆将带动涡轮进行旋转，而旋转的涡轮将驱使丝杠螺母沿驱动杆的轴向进行滑动，从而实现动力件对驱动齿条的驱动滑动。且可以理解的是，由于动力装置是同时驱动若干蜗杆进行旋转的，如此若干驱动齿条将发生同步滑动，也即若干夹爪将同步闭合，以对蒙皮进行瞬时、受力均匀的夹持，进而蒙皮在夹持过程中不易出现受力不均而形变的情况。

优选的，所述蜗杆的侧壁上同轴设置有传动齿轮，所述动力装置包括啮合于若干所述传动齿轮的传动齿条以及用以驱动所述传动齿条沿竖直方向滑动的驱动件。

通过上述技术方案，传动齿条与传动齿轮配合能够稳定、快速的同时驱动若干蜗杆进行旋转。

优选的，所述驱动件包括电缸，所述电缸的输出轴连接于所述传动齿条，两个所述电缸电连接于同一控制器，所述控制器能够控制两个所述电缸同时启闭。

通过上述技术方案，电缸具有高稳定、高精度的顶出性能，且通过控制器的控制，两个电缸能够较为同步的同时进行顶出动作，进而可使得两个横向夹持组件能够对蒙皮进行瞬时、受力均匀的夹持，由此蒙皮在夹持过程中更不易出现受力不均而形变的情况。

优选的，所述连接架上沿竖直方向开设有滑移槽，所述传动齿条滑移连接于所述滑移槽。

通过上述技术方案，滑移槽可对传动齿条的滑动方向进行导向，使得传动齿条的滑动状态更为稳定。且传动齿条与若干传动齿轮之间的啮合关系也将更为稳定、可靠。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为竖向夹持组件的结构示意图；

图3为驱动件的结构示意图；

图4为驱动齿轮的结构示意图；

图5为实施例二的结构示意图。

附图标记：1、底架；2、支撑架；3、竖向夹持组件；4、横向夹持组件；5、夹持件一；6、夹持件二；7、连接杆；8、夹爪；9、驱动组件；10、固定部；11、转动部；12、驱动齿轮；13、驱动齿条；14、动力件；15、涡轮；16、驱动杆；17、丝杠螺母；18、连接架；19、蜗杆；20、动力装置；21、传动齿轮；22、传动齿条；23、驱动件；24、电缸；25、控制器；26、滑移槽；27、主体部；28、齿单元；29、安装槽；30、弹簧；31、电磁铁；32、接触开关。

具体实施方式

下面将结合实施例，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种飞机蒙皮外形精度检测装置，用于蒙皮外形的精度检测。而需在先说明的是，为了使得检测装置更适用于超声自动化的检测技术，本发明将蒙皮的夹持从传统的横向夹持设计为竖向夹持。如此，竖向的蒙皮将更易于超声的发射与反射接收，蒙皮的外形检测精度也将得到提高。当然，在竖向夹持的基础上，蒙皮也可进行其他基础性的检测作业，本发明的飞机蒙皮外形精度检测装置具有较高的适用性。

具体地，如图1至图4所示，本发明的飞机蒙皮外形精度检测装置包括底架1，底架1的两侧设置有支撑架2，两个支撑架2相对的侧壁上均设置有竖向夹持组件3，两个竖向夹持组件3配合可对蒙皮的两个侧边进行夹持。且底架1位于两个支撑架2之间的端面上还设置有横向夹持组件4，横向夹持组件4能够对蒙皮的底边进行夹持。进而，两个竖向夹持组件3和横向夹持组件4配合能够实现蒙皮的竖向夹持支撑，以满足超声自动化的检测所需。

更具体地，竖向夹持组件3包括若干沿竖向设置在支撑架2的侧壁处的夹持件一5，而横向夹持组件4则包括若干沿横向设置在底架1的端面处的夹持件二6。此外，若干夹持件一5在竖向上具有相同的间距，若干夹持件二6则在横向上具有相同的间距。如此，夹持件一5和夹持件二6配合能够实现对蒙皮的稳定夹持。

进一步地，夹持件一5与夹持件二6具有相同的构造，而为了便于阐述与理解，下面将选用夹持件一5作为示例来进一步描述夹持件的构造。夹持件一5包括连接杆7以及设置在连接杆7的端部的夹爪8。其中，夹爪8能够实现对蒙皮的稳定夹持，且连接杆7上还设置有用以驱动夹爪8闭合的驱动组件9。

更详细地，上述夹爪8包括固定部10以及转动部11，驱动组件9则包括滑移连接在连接杆7内的驱动齿条13以及能够驱动该驱动齿条13进行滑动的动力件14。其中，转动部11在自身的铰接点处同轴连接有驱动齿轮12，驱动齿条13配置为与驱动齿轮12相啮合。如此，可以理解的是，当动力件14控制驱动齿条13滑动时，驱动齿条13会驱使驱动齿轮12旋转，从而使得转动部11呈现有向固定部10一侧开合的使用状态，也即实现了夹爪8的启闭功能。

此外，需要了解的是，在蒙皮传统的横向夹持方法中，也会采取多点位夹持来达到夹持蒙皮整体的目的。但在实操过程中，发明人发现在蒙皮竖向夹持时，采取多点位陆续夹持的方式来夹持蒙皮，就可能导致蒙皮在夹持过程中出现受力不均的情况。因为当单一点位单独对蒙皮进行夹持时，该区域的蒙皮会受到单独的夹持力。而由于此时蒙皮不像在横向夹持时会受到在来自其他点位的承托力。如此，在微观上，蒙皮会在此区域的周围出现扭曲的情况。即使当多点位完成对蒙皮整体的夹持后，由于多点位的夹持是陆续进行的，如此蒙皮的微观扭曲仍无法得到改善，久而久之，会造成蒙皮的异常变形。

对于上述问题，本发明对动力件14做了优化，使得若干动力件14能够驱动若干夹爪8同时闭合，来达到对蒙皮瞬时、受力均匀的夹持的技术效果。

具体方案如下，在本发明中，动力件14包括转动连接在连接杆7内的涡轮15，涡轮15朝向夹住一侧的侧壁上同轴设置有驱动杆16，驱动杆16上螺纹连接有丝杠螺母17。也就是说，驱动杆16可以被视作丝杠。如此，当涡轮15发生旋转时，丝杠螺母17会出现沿驱动杆16的轴向进行滑动的使用状态。而上述驱动齿条13是连接在丝杠螺母17上的，如此实现了动力件14对驱动齿条13的滑动驱动使用功能。

此外，底架1上还设置有连接架18，且连接架18位于支撑架2的旁侧，连接架18上沿竖向转动连接有若干蜗杆19，若干蜗杆19与若干涡轮15为一一对应位置关系，且每一蜗杆19啮合于相对应的涡轮15。同时，底架1上还设置有能够驱动若干蜗杆19同时旋转的动力装置20。优选地，每一涡轮15的侧壁上均同轴设置有传动齿轮21，而上述动力装置20则包括同时啮合于若干传动齿轮21的传动齿条22以及能够驱动传动齿条22沿竖直方向滑动的驱动件23。

为了便于理解，下面将阐述上述部件在使用过程中的运动过程与原理。即，

在蒙皮的夹持过程中，工作人员可先将蒙皮的一侧抵靠在固定部10的侧壁上，随后通过驱动件23控制传动齿条22沿竖直方向进行滑动，此时传动齿条22与若干传动齿轮21配合将驱动若干蜗杆19同时旋转，随后旋转的蜗杆19将带动涡轮15进行旋转，而旋转的涡轮15将驱使丝杠螺母17沿驱动杆16的轴向进行滑动，从而实现动力件14对驱动齿条13的驱动滑动。即，此时转动部11会向固定部10一侧转动，从而实现对蒙皮的夹持。且可以理解的是，由于若干蜗杆19是同时进行旋转的，如此若干驱动齿条13将发生同步滑动，也即若干夹爪8将同步闭合，以对蒙皮进行瞬时、受力均匀的夹持，进而使得蒙皮在夹持过程中不易出现受力不均而形变的情况。

值得一提的是，采用涡轮15和蜗杆19以及驱动杆16传动的方式具有双重自锁的使用性能，如此在蒙皮的夹持过程中，不易出现涡轮15自行转动的情况。也就是说，不易出现夹爪8松开而导致蒙皮脱出的情况。

而为了实现两个竖向夹持组件3对蒙皮较为精准的同时夹持，上述驱动件23优选为电缸24，电缸24具有高稳定、高精度的顶出性能。更详细地，电缸24的输出轴连接于传动齿条22，以控制传动齿条22的滑动动作。且两个电缸24电连接于同一控制器25，通过控制器25的控制，两个电缸24能够较为同步的同时进行顶出动作，进而可使得两个横向夹持组件4能够对蒙皮进行瞬时、受力均匀的夹持。当然，横向夹持组件4也可采用与竖向夹持组件3相同的组成构件，来达到蒙皮受力更为均匀的夹持目的。当横向夹持组件4采用与竖向夹持组件3相同的动力件14时，横向夹持组件4所需的传动齿条22将是横向滑动的（图未示），且横向夹持组件4的电缸24也电连接于上述的控制器25（图未示），来达到三个电缸24同时动作的目的。

优选地，连接架18上沿竖直方向开设有滑移槽26（横向夹持组件4的连接架18上的滑移槽26为横向开设），传动齿条22滑移连接在滑移槽26内。可以理解的是，滑移槽26可对传动齿条22的滑动方向进行导向，使得传动齿条22的滑动状态更为稳定。且传动齿条22与若干传动齿轮21之间的啮合关系也将更为稳定、可靠。

实施例二：

如图5所示，实施例二与实施例一的区别在于，驱动齿条13包括主体部27以及滑移连接于主体部27的若干齿单元28。更具体的，主体部27的端面上沿长度方向开设有若干安装槽29，若干齿单元28一一对应的安装在安装槽29内。且安装槽29内设置有弹簧30，弹簧30的端部连接于对应的齿单元28，该弹簧30作用有将齿单元28不完全推出安装槽29的弹性力。换句话说，在弹簧30保持自然状态时，本实施例的驱动齿条13与实施例的驱动齿条13在外形上没有区别。

进一步地，主体部27内设置有电磁铁31，而转动部11的夹持端部上设置有接触开关32。接触开关32与电磁铁31电连接，且接触开关32被按压时能够控制电磁铁31是否通电。齿单元内嵌设有磁块（图未示），且当电磁铁31通电时，齿单元28向安装槽29内滑动，电磁铁31会对齿单元28内的磁块施加斥力，从而使得齿单元28不易出现受力滑入安装槽29内情况。对应地，上述弹簧30应当选用非磁性弹簧，例如陶瓷弹簧或塑料弹簧，以不受电磁铁31的磁力影响。

基于上述部件的设置，当实施例二的检测装置夹持厚度不一的蒙皮进行检测时，实施例二的检测装置具有如下的使用过程：

初始状态下，电磁铁31保持通电状态。而在对蒙皮的夹持过程中，与实施例一相同地，工作人员可先将蒙皮的一侧抵靠在固定部10的侧壁上，随后通过驱动件23控制传动齿条22沿竖直方向进行滑动，此时传动齿条22与若干传动齿轮21配合将驱动若干蜗杆19同时旋转，随后旋转的蜗杆19将带动涡轮15进行旋转，而旋转的涡轮15将驱使丝杠螺母17沿驱动杆16的轴向进行滑动。此时驱动齿条13会整体向驱动齿轮12一侧滑动，从而驱使驱动齿轮12转动，转动部11对蒙皮进行夹持。

不同的是，当转动部11的夹持端部接触蒙皮时，接触开关32会被按压，并控制对应的电磁铁31失电。此时，电磁铁31不再对齿单元28施加斥力。如此时继续控制驱动齿条13整体向驱动齿轮12一侧滑动。齿单元28会在驱动齿轮12的抵触下挤压弹簧30而收回至安装槽29内。也就是说，驱动齿条13与驱动齿轮12之间将出现打滑的使用状态，驱动齿轮12将不发生转动。

可以理解的是，由于被夹持的蒙皮厚度是不一的，如此蒙皮厚度较厚的部分会先被转动部11触碰，如直接采用实施例一的检测装置对厚度不一的蒙皮进行夹持，蒙皮厚度较厚的部分会提前被夹持并受到过大的夹持力。而将驱动齿条13设计成包括主体部27以及若干齿单元28，则可在转动部11接触蒙皮时，使得驱动齿条13与驱动齿轮12打滑，从而使得蒙皮厚度较厚的部分不易提前受到夹持力。

进一步地，若干接触开关32均电连接于同一控制单元（图未示）。当若干接触开关32均被按压时，控制单元又会控制若干电磁铁31同时通电。在此过程中，驱动齿条13始终保持整体向驱动齿轮12一侧滑动的使用状态，如此可使得若干转动部11同时夹持蒙皮，来达到检测装置同时夹持厚度不一的蒙皮的使用功能。

当蒙皮检测完成时，通过控制单元控制若干电磁铁31同时断电，且电缸的输出轴收回。在此过程中，驱动齿条13将背离转动部11一侧收回。期间，驱动齿条13与驱动齿轮12啮合驱使转动部11相对于固定部10张开，从而实现夹爪8解除对蒙皮的夹持。而随着驱动齿条13的不断收回，转动部11会抵触夹爪的安装座，在二者的抵触力下，驱动齿条13与驱动齿轮12会打滑，从而使得驱动齿条13能够正常收回并恢复至初始位置，以用作下一蒙皮的夹持所需。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种飞机蒙皮外形精度检测装置，其特征是：包括底架(1)，所述底架(1)的两侧设置有支撑架(2)，两个所述支撑架(2)相对的侧壁上均设置有竖向夹持组件(3)，所述底架(1)位于两个所述支撑架(2)之间的端面上设置有横向夹持组件(4)，两个所述竖向夹持组件(3)和所述横向夹持组件(4)配合用以竖直支撑待检测的蒙皮；

所述竖向夹持组件(3)包括若干沿竖向设置在所述支撑架(2)侧壁处的夹持件一(5)，所述横向夹持组件(4)包括若干沿横向设置在所述底架(1)端面处的夹持件二(6)；

所述夹持件一(5)包括连接杆(7)以及设置在所述连接杆(7)端部的夹爪(8)，所述连接杆(7)上设置有用以驱动所述夹爪(8)闭合的驱动组件(9)；

所述夹爪(8)包括固定部(10)以及转动部(11)，所述转动部(11)在铰接点处同轴连接有驱动齿轮(12)，所述驱动组件(9)包括滑移连接于所述连接杆(7)内的驱动齿条(13)，所述驱动齿条(13)啮合于所述驱动齿轮(12)，所述驱动组件(9)还包括动力件(14)，所述动力件(14)能够驱动所述驱动齿条(13)进行滑动；

所述动力件(14)包括转动连接于所述连接杆(7)内的涡轮(15)，所述涡轮(15)朝向所述夹爪(8)的侧壁上同轴设置有驱动杆(16)，所述驱动杆(16)上螺纹连接有丝杠螺母(17)，所述驱动齿条(13)连接于所述丝杠螺母(17)，所述底架(1)上还设置有连接架(18)，所述连接架(18)位于所述支撑架(2)的旁侧，所述连接架(18)上沿竖直方向转动连接有若干蜗杆(19)，若干所述蜗杆(19)与若干所述涡轮(15)一一相对，且所述蜗杆(19)啮合于所述涡轮(15)，且所述底架(1)上还设置有能够驱动若干所述蜗杆(19)同时旋转的动力装置(20)。

2.根据权利要求1所述的一种飞机蒙皮外形精度检测装置，其特征是：所述蜗杆(19)的侧壁上同轴设置有传动齿轮(21)，所述动力装置(20)包括啮合于若干所述传动齿轮(21)的传动齿条(22)以及用以驱动所述传动齿条(22)沿竖直方向滑动的驱动件(23)。

3.根据权利要求2所述的一种飞机蒙皮外形精度检测装置，其特征是：所述驱动件(23)包括电缸(24)，所述电缸(24)的输出轴连接于所述传动齿条(22)，两个所述电缸(24)电连接于同一控制器(25)，所述控制器(25)能够控制两个所述电缸(24)同时启闭。

4.根据权利要求2所述的一种飞机蒙皮外形精度检测装置，其特征是：所述连接架(18)上沿竖直方向开设有滑移槽(26)，所述传动齿条(22)滑移连接于所述滑移槽(26)。

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