CN204209426U - 用于飞机结构部件的加工站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于飞机结构部件的加工站，带有限定夹紧平面(2)的夹紧框架(1)、用于支撑夹紧框架(1)的保持装置(3a)、用于使保持装置(3a)运动的行驶单元(4a)和转动驱动器(5)，该转动驱动器(5)具有用于使夹紧框架(1)围绕框架轴线(8)旋转的马达(7)，该框架轴线(8)基本上平行于夹紧平面(2)取向，其特征在于，马达(7)布置尤其固定在夹紧框架(1)处。
Description
技术领域
本实用新型涉及带有权利要求1的前序部分的特征的用于飞机结构部件的加工站。
背景技术
飞行体和尤其飞机的制造包括在专门的加工站中加工大的结构部件，例如机翼和机身或者其零件。在这样的加工站中例如通过铆钉机在飞机结构部件处建立必需的连接。该技术领域的特殊性是必须如此控制和操纵通常非常大且还非常很重的飞机结构部件使得铆钉机可安装相应的铆钉连接件。这以待加工的飞机结构部件在加工站中的很大程度上自由的可运动性为前提。
由现有技术(因此例如最近发行的文献US8220134B2)已知在加工站中设置有两个定位塔，在其之间在纵向方向上承载有夹紧框架，该夹紧框架容纳待加工的飞机结构部件。定位塔用于夹紧框架和因此还有飞机结构部件的合适的定位，以便保证飞机结构部件的所有相关的工作点可由铆钉机达到。为此目的，定位塔相应具有可在竖向上-根据当前的指定在Z方向上-行驶的保持装置，在其处支撑有夹紧框架。除了夹紧框架的原则上据此实现的高度运动之外，可附加地通过保持装置的相应不同的竖向的定位使夹紧框架和因此还有由其容纳的飞机结构部件倾斜，这还称为围绕B轴线的旋转。此外，定位塔自身可在水平方向-还称成Y方向-上行驶。
此外，在现有技术中，定位塔具有一个或者相应具有一个转动驱动器以用于使保持装置和因此还有夹紧框架旋转。围绕夹紧框架的纵轴线的转动运动通常还被称为围绕A轴线的转动。通过这种原则上的结构在定位夹紧框架时保证足够的柔性，以便利用例如装配在C形支架处的铆钉机到达所有考虑到的铆接位置。通常，C形支架可在此附加地在两个定位塔之间行驶。通过定位塔的距离限定的方向在此还被称为X方向。
该现有技术的问题是，定位塔和尤其其相应的保持装置与用于使夹紧框架旋转的转动驱动器的结构复杂并且花费很大。定位塔不仅必须承载夹紧框架自身以及待加工的飞机结构部件的通常非常大的重量，而且其可如说明的那样借助于保持装置沿竖向行驶和转动。
为了夹紧框架的转动，不仅需要相应的马达，而且需要传动器，以便从总体来看在合理的马达尺寸的情况下能够实现带有所容纳的飞机结构部件的夹紧框架的转动。此外，同样还必须将铰链连接部布置在保持装置处，以便保持装置可沿着定位塔特别实现不相关的竖向运动。
结果，针对用于A驱动的机构在相对很小的空间中得到很高的结构上的复杂性，在其中，必须解决很大的负荷，并且其本身增加了定位塔的总重和尺寸。但是，如果定位塔的水平运动例如设置在Y方向上，那么定位塔的重量和质量尤其重要。用于使这种很大的负荷运动的结构上的设计相应花费很大且结果与很高的成本相关联。此外，定位塔的宽度-即其在X方向上的扩展，该X方向相应于从一定位塔至另一定位塔的方向-直接涉及到加工站在该方向上的总的扩展。
实用新型内容
因此，本实用新型的问题在于如此进一步发展从现有技术已知的用于飞机结构部件的加工站，使得在飞机结构部件在加工站中的运动性和定位性的柔性保持不变的情况下结构更简单、更紧凑且更有利。
上述问题参考根据权利要求1的前序部分的用于飞机结构部件的加工站通过权利要求1的特征部分的特征来解决。
重要的是这样的认识：无论如何可将能够使夹紧框架转动运动的那些机构的部分和此处尤其马达从定位塔和尤其行驶单元移开且布置在夹紧框架处。以这种方式一方面在定位塔处为通过压挤不同的构件勉强安排的空间卸载，且另一方面在总归通过夹紧框架设置的空间中设置其他的用途。换句话说，在位置紧缺的地方考虑更小的空间，而又在还存在足够空间的地方将其用于正好从定位塔移开的这些构件。以这种方式进行构件根据其功能的清楚的分开。
根据权利要求7所述的优选的实施方式还由此进一步改进了本建议：转动驱动器的传动器不仅从定位塔移开且因此布置在夹紧框架处，而且该传动器还设置在夹紧框架的框架壳体中。以这种方式可为定位塔卸载，而没有使夹紧框架的外轮廓变大。
另一方面，可按照根据权利要求8所述的优选的实施方式将转动驱动器的相应的马达布置在框架壳体之外。当为了维护或者其他的工作的目的而有意义地显现出对于马达的良好的可接近性时，那么这是尤其有意义的。
如已经确定的那样，夹紧框架通常非常重。然而为了将马达的对于其转动是必需的大小保持在界限内，可设置有辅助传动器(Vorgelege)，通过其可使用带有相应更高转速的、尺寸确定得很小的马达以用于使夹紧框架转动。恰好在该强制掠夺位置的辅助传动器中提出将其布置在夹紧框架的框架壳体内部，如在权利要求9的优选的实施方式中设置的那样。
夹紧框架通常实施成矩形，由此得到矩形的侧缘特别提供在保持装置在该处支撑夹紧框架的部位旁边以用于安装转动驱动器的应固定在夹紧框架处的这些零件。为了这种置于侧向地布置转动驱动器且专门地布置马达，根据权利要求10设置成辅助传动器包括齿轮传动器，其特别适合于马达关于保持装置的置于侧向的布置。
附图说明
下面借助示出仅仅一个实施例的附图进一步阐述本实用新型。其中：
图1显示了根据提议的用于飞机结构部件的加工站的斜视图，
图2显示了在图1的加工站的右边示出的定位塔和夹紧框架之间的连接区域的放大的俯视图，
图3显示了图2的连接区域的斜视图，以及
图4针对夹紧框架的内部区域显示了图2的连接区域的侧视图。
具体实施方式
在图1至4中示出的根据提议的用于飞机结构部件的加工站用于容纳飞行体且特别是飞机的较大的构件和结构部件(例如机翼和机身部分)，且对其如此进行定位使得其可由相应的工具机加工。所显示的加工站应可对飞机结构部件进行定位且因此使之升起、转动和倾斜，从而保证在其处希望通过工具机进行加工的所有希望的工作点的灵活的可接近性。但根据原理，所显示的加工站也适合处理其他技术领域的类似尺寸的部件，因此例如适合处理车辆技术和在其处使用由纤维复合材料制成的大的结构部件的所有领域的结构部件。这尤其包括重型机械制造和特殊机械制造。
根据提议的加工站包括夹紧框架1，其在此是矩形的，且在夹紧框架1处可直接或者间接且以不同的方式固定飞机结构部件。这样的夹紧框架1还被称为部件容纳部。夹紧框架1限定几何的夹紧平面2，其相应于这样的平面，即在其上布置有由夹紧框架1容纳的飞机结构部件。在该情况下，夹紧平面2由通过夹紧框架1的矩形形状限定的面产生。
此外，根据提议的加工站具有用于支撑夹紧框架1的保持装置3a、用于使保持装置3a运动的行驶单元4a和转动驱动器5。
行驶单元4a(其在所示出的示例中包括起重小车(Laufwagen)6a)通过保持装置3a间接支撑夹紧框架1。因此，行驶单元4a可理解成加工站的这样的部分，其与保持装置3a相连接，它们面对面地进行支撑且能够使保持装置3a运动。
与此相应地，可将可通过行驶单元4a使之运动且在行驶单元4a和夹紧框架1之间形成支撑连接的所有的部分一起称为保持装置3a。
根据提议，转动驱动器5具有用于使夹紧框架1围绕框架轴线8旋转的马达7。框架轴线8为几何学意义上的轴线。在图1中示出的示例中，框架轴线8由这样的直线形成，该直线使夹紧框架1的两个较短的矩形侧部的中点相互连接。框架轴线8还被称为A轴线，且转动驱动器5相应被称为A驱动器。但围绕其发生这种转动的框架轴线8原则上还可关于通过两个中点如所说明的那样限定的直线任意错开地延伸。
根据提议，框架轴线8基本上平行于容纳平面2取向。这可尤其在图1中看出。在该意义中所要求的平行性不仅包括框架轴线8伸延通过容纳平面2，而且包括其关于容纳平面2错位地布置。
原则上，行驶单元4a、保持装置3a、转动驱动器5和马达7可多件式地来构造，且甚至以其单独的构件在空间上分开。
现在，根据提议的加工站的特征在于马达7布置尤其固定在夹紧框架1处。在该意义中的固定不仅包括直接固定在夹紧框架1处，而且包括通过在任何情况下都与保持装置3a不同的连接元件(但其并未设置在本实施例中)的间接固定。因此，既不必在保持装置3a自身处也不必在行驶单元4a处维持对于马达7所必需的空间。根据提议的马达7可为任意类型的合适的马达7，且尤其为电马达。
此外，根据提议的加工站可包括在此未示出的C形支架与固定在该C形支架上的铆钉机，利用其可在由夹紧框架1容纳和利用夹紧框架1定位的飞机结构部件上建立铆接。
特别优选的是，夹紧框架1支承成可围绕保持装置3a转动。换句话说，在夹紧框架1围绕框架轴线8转动时，保持装置3a不强制地随同夹紧框架1转动。相反，夹紧框架1可围绕保持装置3a运动。
此外，优选的是，加工站如同样在图1中示出的那样包括用于支撑夹紧框架1的另一保持装置3b和用于使该另一保持装置3b运动的另一行驶单元4b。该另一行驶单元4b在所示出的情况中包括另一起重小车4b。带有两个行驶单元4a、4b的设计方案尤其在特别重的飞机结构部件的情况下来提供。该另一行驶单元4b和该另一保持装置3b可和最先提到的行驶单元4a和保持装置3a基本相同。
如果行驶单元4a和另一行驶单元4b布置在夹紧框架1的相应相对而置的侧部处，得到特别的优点。在带有矩形夹紧框架1的根据图1的加工站的情况下，行驶单元4a、4b专门布置在矩形的夹紧框架1的相应相对而置的更短的侧部处。
同样，优选的是，如尤其在图2和3中显示的那样，保持装置3a包括支撑轴9a，夹紧框架1支承成可围绕其转动。如同样在图2和3中示出的那样，支撑轴9a可尤其实施成管状。
对于设置有另一行驶单元4b的情况，提出另一行驶单元4b的另一保持装置3b同样包括另一支撑轴9b，夹紧框架1支承成可围绕其转动。另一支撑轴9b可在图1中看出。
在此，如果支撑轴9a和另一支撑轴9b彼此共线，从而可由两个支撑轴9a、9b共同承载夹紧框架1围绕框架轴线8的相同的旋转，这是有利的。
为了除了夹紧框架1围绕框架轴线8的转动之外能够实现夹紧框架1围绕与框架轴线8垂直的、同样布置成平行于夹紧平面2的倾斜轴线10的倾斜运动，特别优选地设置成支撑轴9a与行驶单元4a通过铰链连接部11a相连接，由此支撑轴9a支承成可围绕与其成直角取向的摆动轴线12摆动。倾斜轴线10还被称为B轴线。
这样的倾斜运动可由此引起，即在两个行驶单元4a、4b的情况下两个支撑轴9a、9b在竖向上占据不同的高度，对此下面还将进一步进行说明。支撑轴9a(必要时以及另一支撑轴9b)可利用铰链连接部11a引起夹紧框架1的倾斜运动。同样优选的是另一支撑轴9b与另一行驶单元4b通过另一铰链连接部11b相连接。
在这种倾斜运动的情况下，由夹紧框架1形成的间距在水平线上并且特别在框架轴线8的水平投影中缩短。这例如可通过行驶单元4a、4b与其相应的保持装置3a、3b彼此的运动或者通过两个支撑轴9a、9b中的一者或者两者的驶出来平衡。
如在图2和3中针对铰链连接部11a更详细地示出的那样，铰链连接部11a和/或另一铰链连接部11b可尤其为简单的铰链。如同样在图2和3中示出的那样，摆动轴线12可水平伸延。
此外，示例性地设置成所提及的摆动轴线12不与框架轴线8相交，而关于框架轴线8错位地延伸。与此相应，铰链连接部11a同样关于支撑轴9a错位地-根据图3沿竖向错位地-布置。以这种方式实现可更短地实施支撑轴9a，因此，起因于夹紧框架1的重量的更小的转矩作用到行驶单元4a上。
此外，可考虑在另一保持装置3b和另一行驶单元4b的情况下在夹紧框架1处设置另一马达。转动驱动器5和马达7的下面说明的设计方案还可相应地在该另一马达和其所属的构件的情况下来实现。
根据提议的加工站的另一优选的改进方案设置成夹紧框架1包括框架壳体13，该框架壳体13形成内部空间14。在此，框架壳体13不必必需地完全包围内部空间14。
如可在图1中看出的那样，框架壳体13基本上形成夹紧框架1的矩形的基本形状。在此，同样设置成转动驱动器5的传动器15至少部分地布置在内部空间14中，其在此在图4中标出。以这种方式有意义地应用通过框架壳体13提供的结构空间，其根据现有技术并未用于转动驱动器5或者类似的构件。同样可实现传动器15完全布置在内部空间14中。
可从图1并且还更清楚地从图2和3中看出：根据一种优选的实施方式，马达7布置在内部空间14之外，且因此还布置在框架壳体13之外。马达7布置在框架壳体13之外使得能够为了维护或者更换的目的实现马达7的良好的可接近性-例如如果由于待加工的飞机结构部件带有明显不同的尺寸，通过装备夹紧框架1应得到其他的功率需求。
备选于此可设置成马达7布置在框架壳体13内部。在此又有利地得到使用内部空间14并且通过马达7布置在内部空间14中而不改变夹紧框架1的外轮廓。
如已经确定的那样，不仅夹紧框架1而且由其容纳的飞机结构部件通常非常大而且相应很重。为了针对夹紧框架1围绕框架轴线8-相应于A轴线-的旋转实现驱动器5的马达7的紧凑的尺寸，有利的是传动器15包括辅助传动器16。
优选的是辅助传动器16布置在内部空间15中。但备选地其还可布置在内部空间15之外，因此例如布置在框架壳体14的外侧处。恰好一个这种辅助传动器16(其由于其传动比允许马达7的更小的尺寸)通常占用更大的空间，从而在此特别提供在框架壳体14中且因此在内部空间15中的布置方案。
辅助传动器16的一种优选的实现方案由此得到，即辅助传动器16包括齿轮传动器17，其中，齿轮传动器17的齿轮18与保持装置3a且此处尤其与支撑轴9a抗扭地连接。这种优选的布置方案为用于辅助传动器16的一种不特别复杂的结构方式。
该实施方式还由此进行一次改进：齿轮传动器17为正齿轮传动器19。
此外，特别优选的是行驶单元4a设立成使保持装置3a沿着移动方向20线性运动。为此目的，在图1至3中示出的实施例中，行驶单元4a具有竖向轨道21，其允许起重小车6a和因此保持装置3a在相应的移动方向20上的线性运动。
以此为基础，由此实现夹紧框架1围绕倾斜轴线10的已经说明的倾斜运动，即行驶单元4a和另一行驶单元4b设立成使保持装置3a和另一保持装置3b相应不相关地运动。由此可使夹紧框架1围绕倾斜轴线10转动，该倾斜轴线10不仅布置成垂直于框架轴线8，而且布置成垂直于移动方向20。
因此可由此简单地建立夹紧框架1围绕倾斜轴线10的倾斜的位置，即通过行驶单元4a、4b将保持装置3a、3b沿着移动方向20引导到相应不同的位置上，即在图1至4的实施例的情况下引导到彼此不同的竖向高度上。
如在图1至4中示出的实施例中示出的那样，行驶单元4a可包括定位塔22a，在其侧部23a处布置有保持装置3a。相应地，另一行驶单元4b可包括另一定位塔22b，在其侧部23b处布置有另一保持装置3b。
此外，除了保持装置3a、3b通过行驶单元4a、4b的已经说明的运动性(其不仅允许夹紧框架1的高度调整，而且允许倾斜运动)之外，可实现的是，行驶单元4a如在图1中示出的那样包括运行装置24a以用于使定位塔22a沿着运行方向25线性运动。运行装置24a可特别具有Y形轨道26a，在其上进行定位塔22a在还被称为Y方向的运行方向25上的运动。在此，运行方向25优选垂直于移动方向20伸延。在图1的实施例中可看出成直角的走向由此得出，即运行方向25水平伸延，而移动方向20竖向延伸。
针对存在另一定位塔22b的情况，另一行驶单元4b可包括另一运行装置24b以用于使另一定位塔22b沿着运行方向25线性运动。这在加工站中操作和定位夹紧框架1时又允许更大的柔性，尤其相对于可能存在的带有铆钉机的C形支架。
定位塔22a和另一定位塔22b的线性运动因此是平行的。
Claims (15)
1.一种用于飞机结构部件的加工站，带有限定夹紧平面(2)的夹紧框架(1)、用于支撑所述夹紧框架(1)的保持装置(3a)、用于使所述保持装置(3a)运动的行驶单元(4a)和转动驱动器(5)，该转动驱动器(5)具有用于使所述夹紧框架(1)围绕框架轴线(8)旋转的马达(7)，该框架轴线(8)基本上平行于夹紧平面(2)取向，其特征在于，所述马达(7)布置尤其固定在所述夹紧框架(1)处。
2.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，所述夹紧框架(1)支承成可围绕所述保持装置(3a)转动。
3.根据权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，所述加工站包括用于支撑所述夹紧框架(1)的另一保持装置(3b)和用于使所述另一保持装置(3b)运动的另一行驶单元(4b)，优选地，其中，所述行驶单元(4a)和所述另一行驶单元(4b)布置在所述夹紧框架(1)的相应相对而置的侧部处。
4.根据权利要求3所述的加工站，其特征在于，所述保持装置(3a)包括支撑轴(9a)，所述夹紧框架(1)支承成可围绕该支撑轴(9a)转动，优选地，所述另一保持装置(3b)包括另一支撑轴(9b)，所述夹紧框架(1)支承成可围绕该另一支撑轴(9b)转动，尤其地，所述支撑轴(9a)和所述另一支撑轴(9b)彼此共线。
5.根据权利要求4所述的加工站，其特征在于，所述支撑轴(9a)与所述行驶单元(4a)通过铰链连接部(11a)相连接，由此所述支撑轴(9a)支承成可围绕与其成直角取向的摆动轴线(12)摆动，优选地，所述另一支撑轴(9b)与所述另一行驶单元(4b)通过另一铰链连接部(11b)相连接。
6.根据权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，所述夹紧框架(1)包括框架壳体(13)，该框架壳体(13)形成内部空间(14)。
7.根据权利要求6所述的加工站，其特征在于，所述转动驱动器(5)的传动器(15)布置在所述框架壳体(13)处，优选至少部分地尤其全部布置在所述内部空间(14)中。
8.根据权利要求6所述的加工站，其特征在于，所述马达(7)布置在所述内部空间(14)之外。
9.根据权利要求7所述的加工站，其特征在于，所述传动器(15)包括辅助传动器(16)，优选地，该辅助传动器(16)布置在所述内部空间(14)中。
10.根据权利要求9所述的加工站，其特征在于，所述辅助传动器(16)包括齿轮传动器(17)，其中，所述齿轮传动器(17)的齿轮(18)与所述保持装置(3)优选与所述支撑轴(9a)抗扭地相连接。
11.根据权利要求10所述的加工站，其特征在于，所述齿轮传动器(17)为正齿轮传动器(19)。
12.根据权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，所述行驶单元(4a)设立成使所述保持装置(3a)沿着移动方向(20)线性运动。
13.根据权利要求3所述的加工站，其特征在于，所述行驶单元(4a)和所述另一行驶单元(4b)设立成使所述保持装置(3a)和所述另一保持装置(3b)相应不相关地运动，由此可使所述夹紧框架(1)围绕倾斜轴线(10)转动，该倾斜轴线(10)不仅布置成垂直于所述框架轴线(8)，而且布置成垂直于移动方向(20)。
14.根据权利要求3所述的加工站，其特征在于，所述行驶单元(4a)包括定位塔(22a)，在其侧部(23a)处布置有所述保持装置(3a)，优选地，所述另一行驶单元(4b)包括另一定位塔(22b)，在其侧部(23b)处布置有所述另一保持装置(3b)。
15.根据权利要求14所述的加工站，其特征在于，所述保持装置(3a)沿着移动方向(20)线性运动，所述行驶单元(4a)包括运行装置(24a)以用于使所述定位塔(22a)沿着运行方向(25)线性运动，优选地，其中，所述运行方向(25)垂直于所述移动方向(20)伸延，尤其地，其中，所述另一行驶单元(4b)包括另一运行装置(24b)以用于使所述另一定位塔(22b)沿着所述运行方向(25)线性运动。
Applications Claiming Priority (2)
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