CN218695494U - 长桁定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞机制造技术领域，具体公开了长桁定位装置，该长桁定位装置包括端头定位组件和定位导向组件，端头定位组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，端头定位组件能够与长桁的一端抵接，端头定位组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动，定位导向组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位导向组件能够与长桁的腹板抵接，定位导向组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动以调整长桁的直线度，端头定位组件和定位导向组件共同实现对长桁的精确定位及纠正生产过程中长桁轴线偏移，取代传统的卡板结构，使装置整体更加简化，端头定位组件能够沿长桁长度方向移动，使得该装置还能适用于多种规格的长桁。

Description

长桁定位装置

技术领域

本实用新型涉及飞机制造技术领域，尤其涉长桁定位装置。

背景技术

加筋壁板类零件是飞机承力结构件中常用的加筋形式之一，其中干长桁湿蒙皮共胶接方案是首选工艺，在传统工艺中，往往采用成型工装上的定位卡板实现长桁的定位，该方式要求定位卡板的结构特征能够与长桁芯模高度配合，加工制造难度较大。

现有技术如申请号为CN201811276184.9的前期专利中提供的长桁定位方法和加筋壁板则通过在长桁芯模的两侧设置补偿机构保证在生产过程中长桁的精确定位，但是该结构整体存在以下问题：

1、该结构仍然需要设置长桁芯模实现将长桁与蒙皮连接，其实质上依然是卡板的形式，结构复杂且制造成本较高；

2、并且仅能针对单一的长桁实现精确定位，对于不同结构或尺寸的长桁无法实现共通化定位或者无法保证定位的精确度及直线度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供长桁定位装置，以解决现有长桁定位结构复杂及应用场景单一的问题。

本实用新型提供长桁定位装置，该长桁定位装置设置于蒙皮定位工装上，用于定位长桁并且将长桁与蒙皮连接，该长桁定位装置包括端头定位组件和定位导向组件，端头定位组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，端头定位组件能够与长桁的一端抵接，端头定位组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动，定位导向组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位导向组件能够与长桁的腹板抵接，定位导向组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动以调整长桁的直线度。

作为长桁定位装置的优选技术方案，定位导向组件包括两个轮轴和两个定位轮，两个定位轮分别与两个轮轴转动连接，两个轮轴均可移动地设置在蒙皮定位工装上，两个定位轮对称设置在长桁的腹板的两侧，两个定位轮均与长桁的腹板抵接，两个定位轮均被配置为能够沿长桁的长度方向移动。

作为长桁定位装置的优选技术方案，定位导向组件的数量包括两个，两个定位导向组件沿长桁的长度方向均匀设置。

作为长桁定位装置的优选技术方案，端头定位组件包括定位块和定位座，定位座可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位块与定位座固定连接，长桁的一端与定位块抵接。

作为长桁定位装置的优选技术方案，定位块为树脂制件。

作为长桁定位装置的优选技术方案，长桁定位装置还包括运送组件，运送组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，运送组件被配置为将长桁转移至蒙皮上。

作为长桁定位装置的优选技术方案，运送组件包括吸盘本体、吸盘安装座和吸盘接头，吸盘接头与气源连通，吸盘接头与吸盘安装座固定连接，吸盘本体固定设置在吸盘安装座上。

作为长桁定位装置的优选技术方案，长桁定位装置还包括下压组件，下压组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，下压组件能够与长桁的下板抵接，下压组件被配置为能够沿长桁的高度方向移动。

作为长桁定位装置的优选技术方案，下压组件包括两个下压轮、两个下压轴和两个调节块，两个调节块均可移动地设置在蒙皮定位工装上，两个下压轴分别与两个调节块连接，两个分别与两个下压轴连接，两个下压轮对称设置在长桁的腹板的两侧，两个下压轮均被配置为能够与长桁的下板抵接。

作为长桁定位装置的优选技术方案，长桁定位装置还包括安装辅助单元，安装辅助单元固定设置在蒙皮定位工装上，安装辅助单元能够与长桁抵接，安装辅助单元被配置为能够对长桁进行加压、加热和/或冷却。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供长桁定位装置，该长桁定位装置设置于蒙皮定位工装上，用于定位长桁并且将长桁与蒙皮连接，该长桁定位装置包括端头定位组件和定位导向组件，端头定位组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，端头定位组件能够与长桁的一端抵接，端头定位组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动，定位导向组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位导向组件能够与长桁的腹板抵接，定位导向组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动以调整长桁的直线度。端头定位组件与长桁的一端抵接且能够沿长桁的长度方向移动以及定位导向组件与长桁的腹板抵接，二者共同作用实现对长桁的精确定位的同时保证了在生产过程中定位导向组件能够纠正长桁由于变形等原因导致的轴线偏移，取代了传统的卡板结构，使装置整体更加简化，并且由于端头定位组件能够沿长桁的长度方向移动，使得该装置能够在保证满足定位精确度及直线度的同时，还能够适用于多种规格的长桁，其应用场景更加丰富。

附图说明

图1为本实用新型实施例中长桁定位装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例中长桁定位装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例中端头定位组件结构示意图；

图4为本实用新型实施例中下压组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中运送组件的结构示意图。

图中：

1、端头定位组件； 11、定位块； 12、定位座；

2、定位导向组件； 21、定位轮； 22、轮轴；

3、下压组件；31、下压轮；32、下压轴；33、调节块；

4、运送组件；41、吸盘本体；42、吸盘安装座；43、吸盘接头；

5、安装辅助单元；

6、长桁。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

加筋壁板类零件是飞机承力结构件中常用的加筋形式之一，其中干长桁湿蒙皮共胶接方案是首选工艺，在传统工艺中，往往采用成型工装上的定位卡板实现长桁的定位，该方式要求定位卡板的结构特征能够与长桁芯模高度配合，加工制造难度较大。现有技术如申请号为CN201811276184.9的前期专利中提供的长桁定位方法和加筋壁板则通过在长桁芯模的两侧设置补偿机构保证在生产过程中长桁的精确定位，但是该结构整体存在以下问题：

1、该结构仍然需要设置长桁芯模实现将长桁与蒙皮连接，其实质上依然是卡板的形式，结构复杂且制造成本较高；

2、并且仅能针对单一的长桁实现精确定位，对于不同结构或尺寸的长桁无法实现共通化定位或者无法保证定位的精确度及直线度。

对此，本实施例提供长桁定位装置，该长桁定位装置同样能够满足长桁在生产过程中精确定位的需求，同时还可以解决上述问题。

为便于解释说明，下述实施例中将使用坐标系描述方向，具体定义为：沿长桁的长度方向定义为X轴方向，沿长桁的宽度方向定义为Y轴方向，沿长桁的高度方向定义为Z轴方向。

如图1-图2所示，该长桁定位装置设置于蒙皮定位工装上，用于定位长桁并且将长桁与蒙皮连接，该长桁定位装置包括端头定位组件和定位导向组件，端头定位组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，端头定位组件能够与长桁的一端抵接，端头定位组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动，定位导向组件可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位导向组件能够与长桁的腹板抵接，定位导向组件被配置为能够沿长桁的长度方向移动以调整长桁的直线度。

具体地，端头定位组件1与长桁6的一端抵接且能够沿长桁6的长度方向移动以及定位导向组件2与长桁6的腹板抵接，二者共同作用实现对长桁6的精确定位的同时保证了在生产过程中定位导向组件2能够纠正长桁6由于变形等原因导致的轴线偏移，保证了生产过程中的定位精度及直线度。取代了传统的卡板结构，使装置整体更加简化，并且由于端头定位组件1能够沿长桁6的长度方向移动，使得该装置能够在保证满足定位精确度及直线度的同时，还能够适用于多种规格的长桁6，其应用场景更加丰富。

需要说明的是，由于蒙皮制件的形状及尺寸规格不同，本实施例中的蒙皮工装并不局限于某一特定类型的工装，只要能满足蒙皮的定位需求即可，具体的工装结构以及形式本领域技术人员能够根据工程实际适应性确定，故在此不再描述。

进一步地，定位导向组件2包括两个轮轴22和两个定位轮21，两个定位轮 21分别与两个轮轴22转动连接，两个轮轴22均可移动地设置在蒙皮定位工装上，两个定位轮21对称设置在长桁6的腹板的两侧，两个定位轮21均与长桁6 的腹板抵接，两个定位轮21均被配置为能够沿长桁6的长度方向移动。在生产过程中，当长桁6发生挠性变形导致直线度降低时，设置在长桁6的腹板两侧的两个定位轮21对长桁6沿Y轴方向的偏移量进行约束。从而实现定位导向组件2能够调整长桁6的Y轴正向偏移量与Y轴负向偏移量，使长桁6在生产过程中始终能保证良好的直线度，更好地满足实际生产需要。

具体地，将长桁6的一端与端头定位组件1抵接，定位导向组件2沿Y轴方向移动，推动长桁6腹板使长桁6处于Y轴方向的中间位置，完成粗定位。端头定位组件1沿X轴方向移动，推动长桁6的一端使长桁6与端头定位组件1 抵接的一端处于长桁定位装置的零点位置，完成精定位。如此实现长桁6的精确定位。在生产过程中，由于长桁6与蒙皮在预胶接时长桁6会沿Y轴方向产生小幅度形变，导致长桁6的直线度变差。因此在生产过程中，长桁6即将产生小幅度形变时，导向定位组件沿Y轴方向对长桁6施加约束以防止长桁6产生Y轴方向的形变量，从而保证了生产过程中的精确定位以及良好的直线度。

需要说明的是，本实施例中两个轮轴22之间设置有轮轴连接杆(图中未示出)，两个轮轴22均与轮轴连接杆固定连接，轮轴连接杆与蒙皮定位工装连接。在本实用新型的其他实施例中，轮轴22之间也可以不设置轮轴连接杆，两个轮轴22分别与蒙皮定位工装连接。本领域技术人员可以根据长桁6的规格尺寸沿 X轴方向设置多个定位导向组件2。如2个、3个、4个5个或6个，多个定位导向组件2沿X轴方向均匀布置。在本实施例中，为了在满足定位精度需求的前提下简化装置整体的复杂度，定位导向组件2的数量优选为2个。

可选地，长桁定位装置还包括运送组件4，运送组件4可移动地设置在蒙皮定位工装上，运送组件4被配置为能够与长桁6的上板连接。在进行粗定位和精定位后，运送组件4与长桁6的上板连接，并带动完成了粗定位和精定位的长桁6和长桁定位装置移动至蒙皮上方待胶接的位置处，实现预胶接位置准备。

进一步地，现有技术中为了加强长桁6与蒙皮的胶接效果，在预胶接时采用电吹风加热以加速固化，或者采用砝码和沙袋等物理方法长时间冷压加压的方式加强粘接力度。为实现快速粘接固化，长桁定位装置还包括安装辅助单元5，安装辅助单元5固定设置在蒙皮定位工装上，安装辅助单元5与长桁6的下板抵接，安装辅助单元5被配置为能够对长桁6进行加压、加热和或冷却。在长桁6完成预胶接后，端头定位块11推动长桁6与蒙皮整体移动。安装辅助单元 5每隔一段距离进行加压、加热及冷却操作，实现长桁6与蒙皮的粘接。需要指出的是，本实施例中的距离间隔可以根据长桁6的规格尺寸确定，故在此不作具体限定。

更进一步地，为避免安装辅助单元5在加压过程中，安装辅助单元5边缘位置出现翘起导致胶接效果不良的情况，长桁定位装置还包括下压组件3，下压组件3可移动地设置在蒙皮定位工装上，下压组件3与长桁6的下板抵接，下压组件3被配置为能够沿Z轴方向移动。

再进一步地，如图4所示，下压组件3包括两个下压轮31、两个下压轴32 和两个调节块33，两个调节块33均可移动地设置在蒙皮定位工装上，两个下压轴32分别与两个调节块33固定连接，两个下压轮31与两个下压轴32转动连接，两个下压轮31均被配置为能够与长桁6的下板抵接。在本实施例中，下压轴32的一端与调节块33螺纹连接。下压轴32的另一端具有光滑表面，下压轮 31与下压轴32另一端转动连接。为保护长桁6在定位及胶接过程中不被划伤，本实施例中的下压轮31优选为橡胶材料支撑的橡胶下压轮31。下压组件3能够同时对长桁6的腹板两侧的下板提供向下的位移量，避免因安装辅助单元5边缘位置出现翘起导致的胶接不良的情况。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据长桁6的规格尺寸沿X轴方向设置多组下压组件3。如2组、3组、4组5组或6组，多组下压组件3在安装辅助单元5的两端密集布置。在本实施例中，为了最大程度减少因安装辅助单元5 边缘位置出现翘起导致的胶接不良的情况，同时简化结构的复杂度。下压组件3 的数量优选为2组。两组下压组件3分别沿X轴方向布置在安装辅助单元5的两端。

进一步地，如图3所示，端头定位组件1包括定位块11和定位座12，定位座12可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位块11与定位座12固定连接，连接方式优选为螺栓连接。为保护长桁6在定位及胶接过程中不被划伤，本实施例中的定位块11是硬质高分子材料制成的制件，如塑料制件、PVC制件或者树脂制件，优选为树脂制件。长桁6的一端与树脂定位块11抵接。

更进一步地，定位导向组件2包括定位轮21轮轴22，轮轴22可移动地设置在蒙皮定位工装上，定位轮21与轮轴22转动连接，定位轮21被配置为与长桁6的腹板抵接。为保护长桁6在定位及胶接过程中不被划伤，本实施例中的定位轮21优选为橡胶材料制成的橡胶定位轮。

可选地，如图5所示，运送组件4包括吸盘本体41、吸盘安装座42和吸盘接头43，吸盘接头43与气源连通，吸盘接头43与吸盘安装座42固定连接，连接方式优选为螺接。吸盘本体41固定设置在吸盘安装座42上，连接方式优选为螺栓连接。在移动长桁6时，移动运送组件4至长桁6的上板的上表面处。将吸盘本体41与长桁6的上板的上表面贴合，随后进行真空吸附，从而带动长桁6移动，实现上料、位置调整以及下料等操作。运送组件4的数量可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个或12个，在本实施例中，运送组件4的数量优选为4个。本领域技术人员也可以按照长桁6的规格尺寸适应性调整运送组件4的数量以满足实际生产需要。

需要说明的是，作为本领域现有技术，本实施例中的吸盘接头43可以通过气管与气源连通，吸盘接头43与吸盘安装座42之间设置有气路。气路具体构造以及吸盘本体41实现真空吸附的具体结构和原理均为本领域现有技术，故在此不再描述。

进一步地，为实现自动化定位与生产，减少人工操作，降低因人工操作过多造成的稳定性差及重复性差的问题。长桁定位装置还包括控制器，控制器分别与定位导向组件2、下压组件3、运送组件4和安装辅助单元5电连接。在长桁6粗定位和精定位过程中以及长桁6与长桁定位装置整体移动到预胶接位置的生产过程中，在相应的位置如长桁定位装置的零点位置、端头定位组件1、下压组件3、定位导向组件2和运送组件4等位置均设置有传感器，以获取相应的位置信息并传输至控制器，由控制器进行各零部件的动作控制。本实施例中的传感器可以是红外线传感器或者光电开关，本领域技术人员可以根据工程实际确定传感器的具体形式。

需要指出的是，在本实施例中，控制器接受传感器信号并根据接受到的信号分析运算并驱动相关零部件执行相应动作的方法属于现有技术，故在此不再描述。控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制各部件实现其功能。

具体地，在对长桁6进行定位胶接的过程中，首先调整定位导向组件2、下压组件3以及安装辅助单元5的位置，使长桁6能够放置到长桁定位装置上。定位导向组件2对长桁6的腹板施加沿Y轴方向的约束，使长桁6处于长桁定位装置的Y轴方向的中间位置。通过端头定位组件1推动长桁6沿X轴方向移动至长桁定位装置的特定位置。运送组件4吸附长桁6并将其运送到蒙皮上表面的理论位置。其中，长桁定位装置的特定位置与蒙皮上表面的理论位置二者的位置关系固定，因此，先将长桁6移动到长桁定位装置的特定位置后再将其移动到蒙皮上表面的理论位置能够更好地保证长桁6与蒙皮的位置精度。端头定位组件1在安装推动长桁沿X轴方向运动。长桁6沿X轴方向每运动一段距离，安装辅助单元5对长桁6进行加压、加热及冷却，在此过程中，下压组件3 始终对长桁6的下板抵接以防止发生起翘，同时在此过程中，定位导向组件2 始终与长桁6的腹板抵接以对其施加Y轴方向的约束，防止在胶接过程中长桁6 因变形导致直线度变差。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.长桁定位装置，设置于蒙皮定位工装上，用于定位长桁(6)并且将长桁(6)与蒙皮连接，其特征在于，包括：

端头定位组件(1)，所述端头定位组件(1)可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，所述端头定位组件(1)能够与所述长桁(6)的一端抵接，所述端头定位组件(1)被配置为能够沿所述长桁(6)的长度方向移动；

定位导向组件(2)，所述定位导向组件(2)可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，所述定位导向组件(2)能够与所述长桁(6)的腹板抵接，所述定位导向组件(2)被配置为能够沿所述长桁(6)的长度方向移动以调整所述长桁(6)的直线度。

2.根据权利要求1所述的长桁定位装置，其特征在于，所述定位导向组件(2)包括两个轮轴(22)和两个定位轮(21)，两个所述定位轮(21)分别与两个所述轮轴(22)转动连接，两个所述轮轴(22)均可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，两个所述定位轮(21)对称设置在所述长桁(6)的腹板的两侧，两个所述定位轮(21)均与所述长桁(6)的腹板抵接，两个所述定位轮(21)均被配置为能够沿所述长桁(6)的长度方向移动。

3.根据权利要求2所述的长桁定位装置，其特征在于，所述定位导向组件(2)的数量包括两个，两个所述定位导向组件(2)沿所述长桁(6)的长度方向均匀设置。

4.根据权利要求1所述的长桁定位装置，其特征在于，所述端头定位组件(1)包括定位块(11)和定位座(12)，所述定位座(12)可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，所述定位块(11)与所述定位座(12)固定连接，所述长桁(6)的一端与所述定位块(11)抵接。

5.根据权利要求4所述的长桁定位装置，其特征在于，所述定位块(11)为树脂制件。

6.根据权利要求1所述的长桁定位装置，其特征在于，所述长桁定位装置还包括运送组件(4)，所述运送组件(4)可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，所述运送组件(4)被配置为将所述长桁(6)转移至所述蒙皮上。

7.根据权利要求6所述的长桁定位装置，其特征在于，所述运送组件(4)包括吸盘本体(41)、吸盘安装座(42)和吸盘接头(43)，所述吸盘接头(43)与气源连通，所述吸盘接头(43)与所述吸盘安装座(42)固定连接，所述吸盘本体(41)固定设置在所述吸盘安装座(42)上。

8.根据权利要求1所述的长桁定位装置，其特征在于，所述长桁定位装置还包括下压组件(3)，所述下压组件(3)可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，所述下压组件(3)能够与所述长桁(6)的下板抵接，所述下压组件(3)被配置为能够沿所述长桁(6)的高度方向移动。

9.根据权利要求8所述的长桁定位装置，其特征在于，所述下压组件(3)包括两个下压轮(31)、两个下压轴(32)和两个调节块(33)，两个所述调节块(33)均可移动地设置在所述蒙皮定位工装上，两个所述下压轴(32)分别与两个所述调节块(33)连接，两个所述分别与两个所述下压轴(32)连接，两个所述下压轮(31)对称设置在所述长桁(6)的腹板的两侧，两个所述下压轮(31)均被配置为能够与所述长桁(6)的下板抵接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的长桁定位装置，其特征在于，所述长桁定位装置还包括安装辅助单元(5)，所述安装辅助单元(5)固定设置在所述蒙皮定位工装上，所述安装辅助单元(5)能够与所述长桁(6)抵接，所述安装辅助单元(5)被配置为能够对所述长桁(6)进行加压、加热和/或冷却。

Images