CN210231414U - 一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其结构主要包含蒙皮吸附装置、壁板框定位装置组成，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿蒙皮吸附装置长度方向平行并列布置，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿垂直方向分别做X轴、Y轴两个方向的运动。本申请利用三坐标定位、点阵外形定位和实测数据装配等基本原理，通过装配工序自动化和测量数据拟合等手段组合，实现了壁板框蒙皮的基于实测数据装配。

Description

一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装

技术领域

本申请属于飞机数字化装配技术领域，涉及飞机机身壁板柔性装配工装和装配方法。

背景技术

飞机装配是飞机制造环节中的重要环节，装配质量直接影响飞机的最终质量、成本与生产周期。而壁板类组件装配是飞机装配中的重要环节，壁板组件的装配质量直接影响后续机身、机翼的装配质量，是保证飞机装配总质量的基础。

随着我国科技进步，航空制造和装配水平也随之不断提高。但同国外相比我国飞机装配技术仍较落后，目前的装配水平越来越不能满足现代社会对飞机长寿命和高可靠性要求。在壁板装配领域，国内航空工业大多使用传统的一套工装对应一套壁板组件的刚性工装模式，刚性工装无法对不同型号壁板实现快速响应，增加飞机制造成本，加长生产周期，降低了企业效益，且定位精度低，装配误差积累较大，基于实测数据的装配技术应运而生。

针对我国飞机壁板装配的现状和基于实测数据的装配技术的难点，迫切需要开发一种可在一定范围内满足不同曲率构型飞机壁板的柔性装配的基于实测数据的飞机壁板柔性装配工装，进而提高飞机壁板的装配水平，缩短装配周期，节约工装制造成本，提高定位精度。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，适用于壁板装配过程中蒙皮与壁板框的定位安装和制孔连接等功能。

为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：

一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其结构主要包含蒙皮吸附装置、壁板框定位装置，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿蒙皮吸附装置长度方向平行并列布置，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿垂直方向分别做X轴、Y 轴两个方向的运动。

蒙皮吸附装置由蒙皮吸附结构固定底座、X轴滑轨、蒙皮吸附结构滑台、蒙皮吸附结构组成，X轴滑轨安装在蒙皮吸附结构固定底座上平面，蒙皮吸附结构固定底座沿长度方向垂直固定在X轴滑轨的滑轨副上，蒙皮吸附结构平行固定在蒙皮吸附结构滑台上；所述的蒙皮吸附结构由围框和多个蒙皮吸附组件组成，蒙皮吸附组件沿上下方向朝壁板框定位装置方向竖直固定于围框上下横梁处，蒙皮吸附组件由立柱和多个可伸缩球面真空吸盘组成，立柱按定位蒙皮曲面曲率近似曲线设置，沿法线两端面开法向孔，可伸缩球面真空吸盘插在孔中沿立柱法线角度间隔同心分布，可伸缩球面真空吸盘为电动缸带球铰吸盘的结构，其可通过伸缩运动和吸盘球铰运动实现对所定位曲面的适配调整。

壁板框定位装置由壁板框定位结构固定底座、Y轴滑轨、壁板框定位结构滑台、壁板框定位结构组成，Y轴滑轨安装在壁板框定位结构固定底座上，壁板框定位结构滑台沿宽度安装在Y轴滑轨的滑轨副上，壁板框定位结构由围框和多组壁板框定位组件组成，壁板框定位组件沿围框上下横梁朝蒙皮吸附装置方向成对分布，壁板框定位组件为三坐标数控定位结构与定位孔接头组合结构，壁板框定位组件可根据壁板框的定位孔位置在一定范围内进行运动调整。

本申请的优点在于利用三坐标定位、点阵外形定位和实测数据装配等基本原理，通过装配工序自动化和测量数据拟合等手段组合，实现了壁板框蒙皮的基于实测数据装配，对飞机机身壁板类部件装配具有普遍适用性。

附图说明

图1一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装结构图；

图2蒙皮吸附结构示意图；

图3壁板框定位结构示意图；

图4蒙皮吸附组件示意图；

图5壁板框定位组件示意图。

图中编号说明：1、壁板；2、蒙皮；3、框；4、蒙皮吸附装置；5、壁板框定位装置；6、X轴；7、Y轴；8、蒙皮吸附结构固定底座；9、X轴滑轨；10、蒙皮吸附结构滑台；11、蒙皮吸附结构；12、围框；13、蒙皮吸附组件；14、立柱；15、可伸缩球面真空吸盘；16、壁板框定位结构固定底座；17、Y轴滑轨；18、壁板框定位结构滑台；19、壁板框定位结构；20、壁板框定位组件。

具体实施方式

参见图1～图5，飞机机身壁板1基本结构由蒙皮2和框3组成，一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其结构主要包含蒙皮吸附装置4、壁板框定位装置5，蒙皮吸附装置4与壁板框定位装置5沿蒙皮吸附装置4长度方向平行并列布置，蒙皮吸附装置4与壁板框定位装置5沿垂直方向分别做X轴6、 Y轴7两个方向的运动。

蒙皮吸附装置4由蒙皮吸附结构固定底座8、X轴滑轨9、蒙皮吸附结构滑台10、蒙皮吸附结构11组成，X轴滑轨9安装在蒙皮吸附结构固定底座8上平面，蒙皮吸附结构固定底座8沿长度方向垂直固定在X轴滑轨9的滑轨副上，蒙皮吸附结构11平行固定在蒙皮吸附结构滑台10上；蒙皮吸附结构11由围框 12和多个蒙皮吸附组件13组成，蒙皮吸附组件13沿上下方向朝壁板框定位装置5方向竖直固定于围框上下横梁处，蒙皮吸附组件13由立柱14和多个可伸缩球面真空吸盘15组成，立柱14按定位蒙皮2曲面曲率近似曲线设置，沿法线两端面开法向孔，可伸缩球面真空吸盘15插在孔中沿立柱14法线角度间隔同心分布，可伸缩球面真空吸盘15为电动缸带球铰吸盘的结构，可通过伸缩运动和吸盘球铰运动实现对所定位曲面的适配调整。

壁板框定位装置5由壁板框定位结构固定底座16、Y轴滑轨17、壁板框定位结构滑台18、壁板框定位结构19组成，Y轴滑轨17安装在壁板框定位结构固定底座16上，壁板框定位结构滑台18沿宽度安装在Y轴滑轨17的滑轨副上，壁板框定位结构19由围框12和多组壁板框定位组件20组成，壁板框定位组件 20沿围框12上下横梁朝蒙皮吸附装置方向成对分布，壁板框定位组件20为三坐标数控定位结构与定位孔接头组合结构，壁板框定位组件20可根据壁板框的定位孔位置在一定范围内进行运动调整。

其装配方法的操作顺序和操作步骤如下：

1)通过蒙皮吸附装置4的可伸缩球面真空吸盘15的调整形成蒙皮2外形点阵曲面；

2)通过壁板框定位装置5的壁板框定位组件20调整到框3的定位孔理论位置；

3)蒙皮吸附装置4沿X轴6撤离至远端，壁板框定位装置5沿Y轴7撤离至远端；

3)将蒙皮2吊装入位至蒙皮吸附装置4，可伸缩球面真空吸盘15将蒙皮2 吸附到理论位置；

4)实测蒙皮2外形和内形数据并进行测量数据与理论数据的拟合；

5)通过壁板框定位组件20的定位孔定位框3，实测框3外形数据并进行拟合；

6)根据数据在框3结构位置加垫或锉修；

7)将带框3的壁板框定位装置5沿Y轴7移至工作位置，然后将带蒙皮2 的蒙皮吸附装置4沿X轴6移至工作位；

8)将蒙皮2压实至框3结构上，铆接装配，进入下一步工序循环。

Claims (8)

1.一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于其结构主要包含蒙皮吸附装置、壁板框定位装置，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿蒙皮吸附装置长度方向平行并列布置，蒙皮吸附装置与壁板框定位装置沿垂直方向分别做X轴、Y轴两个方向的运动。

2.根据权利要求1所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于蒙皮吸附装置由蒙皮吸附结构固定底座、X轴滑轨、蒙皮吸附结构滑台、蒙皮吸附结构组成，X轴滑轨安装在蒙皮吸附结构固定底座上平面，蒙皮吸附结构固定底座沿长度方向垂直固定在X轴滑轨的滑轨副上，蒙皮吸附结构平行固定在蒙皮吸附结构滑台上。

3.根据权利要求2所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的蒙皮吸附结构由围框和多个蒙皮吸附组件组成，蒙皮吸附组件沿上下方向朝壁板框定位装置方向竖直固定于围框上下横梁处。

4.根据权利要求3所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的蒙皮吸附组件由立柱和多个可伸缩球面真空吸盘组成，立柱按定位蒙皮曲面曲率近似曲线设置，沿法线两端面开法向孔，可伸缩球面真空吸盘插在孔中沿立柱法线角度间隔同心分布。

5.根据权利要求4所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的可伸缩球面真空吸盘为电动缸带球铰吸盘的结构，其可通过伸缩运动和吸盘球铰运动实现对所定位曲面的适配调整。

6.根据权利要求1所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的壁板框定位装置由壁板框定位结构固定底座、Y轴滑轨、壁板框定位结构滑台、壁板框定位结构组成，Y轴滑轨安装在壁板框定位结构固定底座上，壁板框定位结构滑台沿宽度安装在Y轴滑轨的滑轨副上。

7.根据权利要求6所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的壁板框定位结构由围框和多组壁板框定位组件组成，壁板框定位组件沿围框上下横梁朝蒙皮吸附装置方向成对分布。

8.根据权利要求7所述的一种基于实测数据的柔性机身壁板装配工装，其特征在于所述的壁板框定位组件为三坐标数控定位结构与定位孔接头组合结构，壁板框定位组件可根据壁板框的定位孔位置在一定范围内进行运动调整。

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