CN212399311U - 一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，属于飞机装配领域。包括装配型架和翻转驱动组件，所述装配型架两侧转动连接在翻转驱动组件上；所述装配型架包括矩形框架、内蒙皮定位组件和外蒙皮定位组件，所述矩形框架的上下两个表面各设有一组平行导轨，所述外蒙皮定位组件和内蒙皮定位组件分别滑动连接在矩形框架的上下两组平行导轨上。本实用新型所述制孔工装，通过设置翻转驱动组件来调整工装的装配姿态，实现飞机舱门的柔性装配，提高工人装配时的操作舒适度；通过设置内、外蒙皮定位组件，当内、外蒙皮二次上架形成封闭空间时也能找准制孔位置，提高装配精度。

Description

一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装

技术领域

本实用新型涉及一种飞机装配型架，具体涉及一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装。

背景技术

新一代隐形战斗机研制过程中，应用到了大量的复合材料，例如复合材料蒙皮、复合材料框、复合材料梁、复合材料肋等零组件，其在航空航天领域逐渐占据了愈加重要的地位。复合材料具有重量轻、强度高、耐高温、具备隐身性能等优良特性，但只能一次性成型，不便于二次修配及钣金加工。主起前舱门主要装配工艺流程包括蒙皮胶接、蒙皮锯齿修边、桁条定位连接、肋定位连接、角盒定位连接、梁定位连接、外形测量等。受复合材料自身特点及工艺装备制约，目前某型机主起前舱门装配主要存在以下问题：

1）复合材料梁、桁、肋在胶接固化后会位置会发生偏移且位置变化不可控，内蒙皮定位后整个舱门组件形成封闭区，难以确定内部骨架位置，故制孔时无法找到准确位置，将会导致制孔边距不足等情况，影响产品装配质量；

2）受工艺流程及工艺装备限制，主起舱门在装配过程中需反复上下架，装配后舱门各零组件有装配应力，下架后应力释放，产品二次上架定位后位置出现偏差、定位精度及一致性差；

3）现行工装为固定式工装，工装操作高度、姿态、空间不能满足绝大多数装配操作，部分区域需要操作人员保持高仰或低俯的姿态工作，操作舒适度较差。

现有技术中，公开号为CN106514343A，公告日为2017年03月22日，公开了一种飞机壁板自动制孔铆接定位工装和定位方法，该结构包括框架、连接板、定位板、定位卡板、定位连接座、外形定位件、蒙皮压紧件。

上述专利通过调整卡板在框架上的位置以及调整安装在卡板上的外形定位件，从而适用不同飞机壁板产品自动制孔铆接的定位要求，但是该专利结构只适用于单层飞机壁板的单向定位，无法解决内、外蒙皮构成的封闭空间的双向定位问题。为此，本申请对一种主起前舱门柔性装配与封闭空间制孔工装行了深入研究，针对上述存在的问题进行装配型架优化设计。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的复合材料胶接后位置移动、封闭空间无法准确制孔、现有工装操作舒适度差等问题，提出了一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：包括装配型架和翻转驱动组件，所述装配型架两侧转动连接在翻转驱动组件上；所述装配型架包括矩形框架、内蒙皮定位组件和外蒙皮定位组件，所述矩形框架的上下两个表面各设有一组平行导轨，所述外蒙皮定位组件包括外蒙皮卡板、设置在外蒙皮卡板上的真空吸盘组件，所述内蒙皮定位组件包括内蒙皮卡板以及集成在内蒙皮卡板上的制孔指示组件、桁定位组件和肋定位组件，内蒙皮卡板和外蒙皮卡板分别滑动连接在矩形框架的上下两组平行导轨上。

进一步地，还包括支撑立柱组件，所述翻转驱动组件放置在支撑立柱组件上。

进一步地，所述制孔指示组件包括固定板、卡位板、滑动板、紧固螺钉、定位销和调节螺母，所述固定板连接在内蒙皮卡板上，滑动板安装在固定板上且可相对于固定板滑动，卡位板安装在滑动板上且可相对于滑动板滑动；滑动板与固定板之间通过紧固螺钉和定位销定位连接，卡位板与滑动板之间通过调节螺母定位连接。

进一步地，所述肋定位组件包括肋定位器、支撑臂、碟形螺母和挡板，所述支撑臂和挡板分布在内蒙皮卡板的两侧，并通过碟形螺母拉紧。

进一步地，所述翻转驱动组件包括法兰、固定支撑座、联轴器和手柄减速器，所述联轴器两端分别连接法兰轴和手柄减速器的输出轴，所述法兰与矩形框架螺接固定。

进一步地，所述法兰上设有定位销孔，所述固定支撑座上设有圆柱销插入所述定位销孔。

本实用新型的工作原理如下：

首先，将矩形框架旋转到水平状态，依靠外蒙皮卡板和真空吸盘组件实现外蒙皮定位夹紧；然后依靠桁、肋定位组件实现桁和肋的定位夹紧与装配，随后进行打胶固化；外蒙皮与桁、肋组件胶接后重新上架，由于胶接滑移，一旦内蒙皮上架形成封闭空间后，就难以用工装来确认骨架的实际位置，因此需要在内蒙皮上架之前记录桁的实际位置，本申请依靠制孔指示组件来实现桁的位置记录，接着依靠内蒙皮卡板实现内蒙皮定位夹紧，借助制孔指示组件进行蒙皮与桁、肋组件的连接制孔。所述制孔指示组件的工作原理如下：

第一步，通过调节两组滑动板的位置使得卡位板的侧端面自适应与长桁端面贴合，此时用定位销和紧固螺钉进行锁定，完成后取下卡位板；

第二步，上内蒙皮定位；

第三步，将卡位板重新安装在制孔指示组件上，通过卡位板沿其长槽方向移动使卡位板前端与内蒙皮贴合，将卡位板的端面记录在内蒙皮上，此位置即为长桁端面的实际位置；

第四步，通过记录的位置在内蒙皮划线制孔。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型所述工装，将整体的装配型架转动连接在翻转驱动组件上，通过所述翻转驱动组件可使装配型架在竖直方向上转动，从而调整工装的装配姿态，提高工人的操作舒适度；

2、本实用新型所述工装，所述外蒙皮依靠外蒙皮卡板定位，真空吸盘组件根据蒙皮的质量与外形进行空间布局，同时对外蒙皮吸附夹紧；内蒙皮定位组件上的桁、肋定位组件分别对桁、肋组件进行定位，制孔指示组件在桁和肋安装好后用于记忆胶接后需制孔的实际位置，使操作人员在内、外蒙皮再次定位安装时形成封闭区的状态下也能找准制孔位置，从而提高制孔准确度和装配效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构；

图2为外蒙皮定位组件；

图3为内蒙皮卡板及桁定位组件；

图4为制孔指示组件；

图5为内蒙皮卡板及肋定位组件；

图6为肋定位组件；

其中，

1、内蒙皮定位组件，2、外蒙皮定位组件，3、矩形框架，4、翻转驱动组件，5、支撑立柱组件，6、第一平行导轨，7、外蒙皮卡板，8、真空吸盘组件，9、第二平行导轨，10、内蒙皮卡板，11、制孔指示组件，12、桁定位组件，13、紧固螺钉，14、固定板，15、定位销，16、滑动板，17、卡位板，18、调节螺母，19、肋定位组件，20、肋定位器，21、支撑臂，22、挡板，23、法兰，24、固定支撑座，25、联轴器，26、手柄减速器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例为最基本的实施方式。

本实施例提供了一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，包括装配型架和翻转驱动组件4，所述翻转驱动组件4设有两个且分布在装配型架的两侧，所述装配型架通过其两侧设置旋转轴转动连接在翻转驱动组件4上；所述装配型架包括矩形框架3、内蒙皮定位组件1和外蒙皮定位组件2，所述矩形框架3的上下两个表面各设有一组平行导轨，所述外蒙皮定位组件2包括外蒙皮卡板7、设置在外蒙皮卡板7上的真空吸盘组件8，所述内蒙皮定位组件1包括内蒙皮卡板10、集成在内蒙皮卡板10上的制孔指示组件11、桁定位组件12和肋定位组件19，内蒙皮卡板10和外蒙皮卡板7分别滑动连接在矩形框架3的上下两组平行导轨上。

实施例2

本实施例提供了如图1所示的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，包括装配型架、翻转驱动组件4和支撑立柱组件5，所述装配型架通过其两侧设置旋转轴转动连接在翻转驱动组件4上，所述翻转驱动组件4放置在装配型架两侧的支撑立柱组件5上。在翻转驱动组件4的作用下，装配人员可方便调节工装操作姿态，提高操作舒适度。

如图1所示，所述翻转驱动组件4包括法兰23、固定支撑座24、联轴器25和手柄减速器26，所述联轴器25两端分别连接法兰23轴和手柄减速器26的输出轴，所述法兰23与矩形框架3螺接固定，当转动手柄减速器26的手柄时，法兰23转动从而带动矩形框架3的转动；所述法兰23上设有定位销15孔，所述固定支撑座24上设有定位销15插入所述定位销15孔，可保证框架调整到一定角度后固定；同时手柄减速器26也具有一定的到位自锁力，配合定位插销实现转动后的固定。

所述装配型架包括矩形框架3、内蒙皮定位组件1和外蒙皮定位组件2，所述矩形框架3的上下两个表面各设有一组平行导轨，内蒙皮卡板10和外蒙皮卡板7分别滑动连接在矩形框架3的上下两组平行导轨上，保证产品的上下架。

所述外蒙皮定位组件2包括外蒙皮卡板7、设置在外蒙皮卡板7上的真空吸盘组件8，所述外蒙皮依靠外蒙皮卡板7定位，真空吸盘组件8根据蒙皮的质量与外形进行空间布局，同时对外蒙皮吸附夹紧。如图2所示，外蒙皮卡板7连接在矩形框架3下表面的第一平行导轨6上。

如图3-6所示，所述内蒙皮定位组件1包括内蒙皮卡板10、集成在内蒙皮卡板10上的制孔指示组件11、桁定位组件12和肋定位组件19；如图3所示，内蒙皮卡板10连接在矩形框架3上表面的第二平行导轨9上。

所述桁定位组件12用于定位桁组件，肋定位组件19用于定位肋组件，所述制孔指示组件11是在桁和肋安装好后用于记忆胶接后需制孔的实际位置，方便铺设好蒙皮后用于制孔辅助。

如图6所示，所述肋定位组件19包括肋定位器20、支撑臂21、碟形螺母和挡板22，所述支撑臂21和挡板22分布在内蒙皮卡板10的两侧，并通过碟形螺母拉紧，所述肋定位器20为旋转螺杆，通过旋转到位实现肋组件定位。

如图4所示，所述制孔指示组件11包括固定板14、卡位板17、滑动板16、紧固螺钉13、定位销15和调节螺母18，所述固定板14通过其四个对角上的两个沉头孔和销孔连接在内蒙皮卡板10上，滑动板16设有两个且平行插接在固定板14内，两个滑动板16均可相对于固定板14滑动，滑动板16与固定板14之间通过紧固螺钉13和定位销15定位连接；卡位板17上设有长槽，卡位板17通过所述长槽和调节螺母18可拆卸地安装在滑动板16上，调节滑动板16和调节螺母18可改变卡位板17的姿态，调节螺母18用于卡位板17和滑动板16之间的固定连接。

所述制孔指示组件11的工作原理如下：

第一步，通过调节两组滑动板16的位置使得卡位板17的侧端面自适应与长桁端面贴合，此时用定位销15和紧固螺钉13进行锁定，完成后取下卡位板17；

第二步，上内蒙皮定位；

第三步，将卡位板17重新安装在制孔指示组件11上，通过卡位板17沿其长槽方向移动使卡位板17前端与内蒙皮贴合，将卡位板17的端面记录在内蒙皮上，此位置即为长桁端面的实际位置；

第四步，通过记录的位置在内蒙皮划线制孔。

本实施例所述工装的工作原理如下：

首先，将矩形框架旋转到水平状态，依靠外蒙皮卡板和真空吸盘组件实现外蒙皮定位夹紧；然后依靠桁、肋定位组件实现桁和肋的定位夹紧与装配，随后进行打胶固化；外蒙皮与桁、肋组件胶接后重新上架，由于胶接滑移，一旦内蒙皮上架形成封闭空间后，就难以用工装来确认骨架的实际位置，因此需要在内蒙皮上架之前记录桁的实际位置，本申请依靠图4所示的制孔指示组件来实现长桁的位置记录，接着依靠内蒙皮卡板实现内蒙皮定位夹紧，借助制孔指示组件进行蒙皮与桁、肋组件的连接制孔。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：包括装配型架和翻转驱动组件（4），所述装配型架两侧转动连接在翻转驱动组件（4）上；所述装配型架包括矩形框架（3）、内蒙皮定位组件（1）和外蒙皮定位组件（2），所述矩形框架（3）的上下两个表面各设有一组平行导轨，所述外蒙皮定位组件（2）包括外蒙皮卡板（7）、设置在外蒙皮卡板（7）上的真空吸盘组件（8），所述内蒙皮定位组件（1）包括内蒙皮卡板（10）以及集成在内蒙皮卡板（10）上的制孔指示组件（11）、桁定位组件（12）和肋定位组件（19），内蒙皮卡板（10）和外蒙皮卡板（7）分别滑动连接在矩形框架（3）的上下两组平行导轨上。

2.根据权利要求1所述的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：还包括支撑立柱组件（5），所述翻转驱动组件（4）放置在支撑立柱组件（5）上。

3.根据权利要求1所述的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：所述制孔指示组件（11）包括固定板（14）、卡位板（17）、滑动板（16）、紧固螺钉（13）、定位销（15）和调节螺母（18），所述固定板（14）连接在内蒙皮卡板（10）上，滑动板（16）安装在固定板（14）上且可相对于固定板（14）滑动，卡位板（17）安装在滑动板（16）上且可相对于滑动板（16）滑动；滑动板（16）与固定板（14）之间通过紧固螺钉（13）和定位销（15）定位连接，卡位板（17）与滑动板（16）之间通过调节螺母（18）定位连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：所述肋定位组件（19）包括肋定位器（20）、支撑臂（21）、碟形螺母和挡板（22），所述支撑臂（21）和挡板（22）分布在内蒙皮卡板（10）的两侧，并通过碟形螺母拉紧。

5.根据权利要求1所述的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：所述翻转驱动组件（4）包括法兰（23）、固定支撑座（24）、联轴器（25）和手柄减速器（26），所述联轴器（25）两端分别连接法兰（23）轴和手柄减速器（26）的输出轴，所述法兰（23）与矩形框架（3）螺接固定。

6.根据权利要求5所述的一种飞机壁板柔性装配与封闭空间制孔工装，其特征在于：所述法兰（23）上设有定位销孔，所述固定支撑座（24）上设有圆柱销插入所述定位销孔。

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