CN219379526U - 一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，包括下层框架、座椅耳片定位结构、第一耳片定位结构和第二耳片定位结构，所述下层框架上固定连接有生成上层框架，所述下层框架的下端固定连接有多个支架，所述上层框架的上端安装有定位组合安装架，所述定位组合安装架包括底面安装架，所述底面安装架的上端固定连接有多个短立柱安装架、斜面安装架和长立柱安装架，每两个相配合的所述长立柱安装架。本装置能有效抑制焊接过程中热变形及焊接后冷却收缩变形，通过本装置设定的焊接先后顺序能有效提高整个机身焊接后的定位基准面，能有效控制批量生产中焊接尺寸不稳定因素，保证量产中产品的一次交检合格率。

Description

一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置

技术领域

本实用新型涉及通用飞机焊接装配工装技术领域，尤其涉及一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置。

背景技术

超轻型飞机钢管骨架前机身，其长度超过3.5米，机身骨架零件材料为30CrMnSiA主要由薄壁管件和机加件组成，采用手工氩弧焊焊接成型，机身骨架薄壁、件多且具有占整个机身15％长度的焊道，数量巨多、位置复杂，必须使用高强度材料及刚度更高的结构设计的焊接工装才能焊接合格的钢前机身骨架，保证其在焊接后的热收缩性小、焊后热变形可控；

现有技术下的焊接工装，使用较多的翻转结构体型庞大，翻转后的工装刚性不足，在批量生产过程中极易造成焊接工装本身变形，且因工装本身体型较大变形后的位置检测困难，定位及装夹不准确，夹持力度不够，影响产品合格率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，本装置能有效抑制焊接过程中热变形及焊接后冷却收缩变形，通过本装置设定的焊接先后顺序能有效提高整个机身焊接后的定位基准面，能有效控制批量生产中焊接尺寸不稳定因素，保证量产中产品的一次交检合格率。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，包括下层框架、座椅耳片定位结构、第一耳片定位结构和第二耳片定位结构，所述下层框架上固定连接有生成上层框架，所述下层框架的下端固定连接有多个支架，所述上层框架的上端安装有定位组合安装架，所述定位组合安装架包括底面安装架，所述底面安装架的上端固定连接有多个短立柱安装架、斜面安装架和长立柱安装架，每两个相配合的所述长立柱安装架，长立柱安装架和短立柱安装架之间均共同固定连接有水平安装架，多个所述水平安装架的上端、长立柱安装架的侧面、短立柱安装架的上端、斜面安装架的上端和底面安装架的上端均固定连接有多个管夹定位组合，所述底面安装架的上端固定连接有多个支撑柱，多个所述支撑柱的上端固定连接有三角脚蹬定位组合，两个相配合的所述长立柱安装架的右侧固定连接有耳片定位组合，两个相配合的所述长立柱安装架的右侧固定连接有耳片定位器组合，所述底面安装架的上端固定连接有多个前起落架支座定位组合。

优选地，所述下层框架包括两个纵梁，两个所述纵梁之间共同固定连接有多个横梁，两个所述纵梁之间共同固定连接有斜向加强筋，两个所述纵梁的上端均固定连接有多个固定立柱，位于左右两侧的多个所述固定立柱与纵梁之间共同固定连接有加强板。

优选地，所述三角脚蹬定位组合包括固定座，所述固定座的上端固定连接有三角脚蹬立柱，所述三角脚蹬立柱的上端嵌设有延伸定位板，所述延伸定位板的右侧固定连接有两个第一定位销，两个所述第一定位销的左侧均贯穿延伸定位板。

优选地，所述耳片定位组合包括两个第二底座，两个所述第二底座的相邻面之间共同固定连接有限位板，所述限位板的与第二底座的上端共同固定连接有第二加强筋，所述耳片定位器组合包括两个第三底座，两个所述第三底座的上端均固定连接有延伸底座，两个所述延伸底座的相邻面之间共同固定连接有耳片定位框架，所述耳片定位框架的右侧固定连接有两个耳片托架。

优选地，所述前起落架支座定位组合包括第一底座，所述第一底座的上端固定连接有定位套，所述定位套的上端固定连接有定位轴，所述定位轴上套设有压紧轴套，所述定位轴的上端螺纹连接有紧固螺母，所述第一底座的上端固定连接有多个快插销，所述第一底座的右侧固定连接有固定板和第一加强筋。

优选地，所述座椅耳片定位结构包括第四底座，所述第四底座的上端固定连接有矩形柱，所述矩形柱的上端嵌设有第二定位挡块，所述第二定位挡块的后侧设有连接轴，所述连接轴的上端设有第二定位销，所述连接轴的前侧贯穿第二定位挡块并螺纹连接有紧固螺钉，所述紧固螺钉上设有紧固扳手。

优选地，多个所述管夹定位组合、第一耳片定位结构和第二耳片定位结构中均设有操纵杆定位组件，所述操纵杆定位组件包括管夹底座，所述管夹底座的前侧设有支撑杆，所述支撑杆的后侧贯穿管夹底座并固定连接有手柄，所述手柄上设有限位孔，所述限位孔内设有固定插销，所述固定插销贯穿管夹底座延伸至外界，所述支撑杆的前侧固定连接有固定管夹，多个所述固定管夹的左侧设有通用弓形管，每个所述通用弓形管上设有锁紧螺栓，多个所述操纵杆定位组件的前侧固定连接有第二定位挡块。

优选地，所述第一耳片定位结构包括定位块，所述定位块的下端固定连接有第三定位销，所述定位块的后侧固定在操纵杆定位组件的前侧，所述第二耳片定位结构包括定位挡板，所述定位挡板与操纵杆定位组件固定连接，所述定位挡板上设有第四定位销。

与现有的技术相比，本装置的优点在于：

本实用新型通过大量使用机械加工零件保证定位精度，并减少装配层级，工装加工装配简单，精度好，通过用快干水泥、调整垫片配合跟踪仪、扫描仪、移动三坐标的组合使用，让体型较大、加工难度高的零件加工设备选型简单化、成本骤降，还可以尽量保证所有焊接点工装上满焊，减少下架自由焊接比例，焊接结束后拆卸工件方便。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置的结构示意图；

图2为图1中下层框架的结构示意图；

图3为图1中上层框架的结构示意图；

图4为支脚的结构示意图；

图5为三角脚蹬定位组合结构示意图；

图6为一框横梁定位组合结构示意图；

图7为耳片定位组件结构示意图；

图8为前起落架支座定位组合结构示意图；

图9为座椅耳片定位结构示意图；

图10为管夹定位组合结构示意图；

图11为管夹定位组合结构示意图；

图12为管夹定位组合结构示意图；

图13为第一耳片定位结构结构示意图；

图14为第二耳片定位结构结构示意图；

图15为装配时的工作示意图。

图中：1下层框架、2上层框架、3支架、4定位组合安装架、5管夹定位组合、6三角脚蹬定位组合、7耳片定位组合、8纵梁、9斜向加强筋、10横梁、11固定立柱、12加强板、13短立柱安装架、14斜面安装架、15长立柱安装架、16底面安装架、17水平安装架、18三角脚蹬立柱、19延伸定位板、20第一定位销、21紧固螺母、22压紧轴套、23定位轴、24定位套、25第一底座、26快插销、27锁紧扳手、28固定板、29第一加强筋、30第二底座、31限位板、32第二加强筋、33第三底座、34延伸底座、35耳片定位框架、36管夹底座、37固定插销、38手柄、39支撑杆、40固定管夹、41锁紧螺栓、42第一定位挡块、43座椅耳片定位结构、44紧固扳手、45紧固螺钉、46第二定位挡块、47连接轴、48第二定位销、49第四底座、50第一耳片定位结构、51第二耳片定位结构、52耳片定位器组合。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-15，一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，包括下层框架1、座椅耳片定位结构43、第一耳片定位结构50和第二耳片定位结构51，下层框架1上固定连接有生成上层框架2，下层框架1的下端固定连接有多个支架3，上层框架2的上端安装有定位组合安装架4，定位组合安装架4包括底面安装架16，底面安装架16的上端固定连接有多个短立柱安装架13、斜面安装架14和长立柱安装架15，每两个相配合的长立柱安装架15，长立柱安装架15和短立柱安装架13之间均共同固定连接有水平安装架17，水平安装架17的四角位置安装有用于水平调节的水平调节定位球，多个水平安装架17的上端、长立柱安装架15的侧面、短立柱安装架13的上端、斜面安装架14的上端和底面安装架16的上端均固定连接有多个管夹定位组合5，底面安装架16的上端固定连接有多个支撑柱，多个支撑柱的上端固定连接有三角脚蹬定位组合6，两个相配合的长立柱安装架15的右侧固定连接有耳片定位组合7，两个相配合的长立柱安装架15的右侧固定连接有耳片定位器组合52，底面安装架16的上端固定连接有多个前起落架支座定位组合。

其中，下层框架1包括两个纵梁8，纵梁8为一百乘一百的长矩形管，两个纵梁8之间共同固定连接有多个横梁10，两个纵梁8之间共同固定连接有斜向加强筋9，两个纵梁8的上端均固定连接有多个固定立柱11，固定立柱11的数量为14个，位于左右两侧的多个固定立柱11与纵梁8之间共同固定连接有加强板12，上层框架2框架延伸与下层框架1层间距边缘，由侧围方钢与加强钢板进行加强焊接，保证在整个底面定位支撑结构上具有较高的强度和刚度，三角脚蹬定位组合6、管夹定位组合5和耳片定位组合7上均定位装置，定位装置与水平安装架17通过螺钉和圆柱销进行定位紧固，水平安装架17的水平高度可以用现有技术的调整垫片进行调整。

其中，三角脚蹬定位组合6包括固定座，固定座的上端固定连接有三角脚蹬立柱18，三角脚蹬立柱18的上端嵌设有延伸定位板19，延伸定位板19的右侧固定连接有两个第一定位销20，两个第一定位销20的左侧均贯穿延伸定位板19。

其中，耳片定位组合7包括两个第二底座30，两个第二底座30的相邻面之间共同固定连接有限位板31，限位板31的与第二底座30的上端共同固定连接有第二加强筋32，耳片定位器组合52包括两个第三底座33，两个第三底座33的上端均固定连接有延伸底座34，两个延伸底座34的相邻面之间共同固定连接有耳片定位框架35，耳片定位框架35的右侧固定连接有两个耳片托架。

其中，前起落架支座定位组合包括第一底座25，第一底座25的上端固定连接有定位套24，定位套24的上端固定连接有定位轴23，定位轴23上套设有压紧轴套22，定位轴23的上端螺纹连接有紧固螺母21，第一底座25的上端固定连接有多个快插销26，第一底座25的右侧固定连接有固定板28和第一加强筋29。

其中，座椅耳片定位结构43包括第四底座49，第四底座49的上端固定连接有矩形柱，矩形柱的上端嵌设有第二定位挡块46，第二定位挡块46的后侧设有连接轴47，连接轴47的上端设有第二定位销48，连接轴47的前侧贯穿第二定位挡块46并螺纹连接有紧固螺钉45，紧固螺钉45上设有紧固扳手44。

其中，多个管夹定位组合5、第一耳片定位结构50和第二耳片定位结构51中均设有操纵杆定位组件，操纵杆定位组件包括管夹底座36，管夹底座36的前侧设有支撑杆39，支撑杆39的后侧贯穿管夹底座36并固定连接有手柄38，手柄38上设有限位孔，限位孔内设有固定插销37，固定插销37贯穿管夹底座36延伸至外界，手柄38和固定插销37可以通过细钢丝绳拴住，防止丢失，支撑杆39的前侧固定连接有固定管夹40，多个固定管夹40的左侧设有通用弓形管，每个通用弓形管上设有锁紧螺栓41，多个操纵杆定位组件的前侧固定连接有第二定位挡块46，固定管夹40、固定管夹40与弓形管、第二定位挡块46构成三个不同的管夹定位，通过拧紧锁紧螺栓41，使得通用弓形固定管压紧钢管，可以快速把钢管夹紧固定。

其中，第一耳片定位结构50包括定位块，定位块的下端固定连接有第三定位销，定位块的后侧固定在操纵杆定位组件的前侧，第二耳片定位结构51包括定位挡板，定位挡板与操纵杆定位组件固定连接，定位挡板上设有第四定位销。

本实用新型可通过以下操作方式阐述其功能原理：首先将前机身骨架支撑零件及延航向定位的零件依次进行各位置的布局，如图15所示放入对应固定管夹40中，在放置过程中查看钢管与钢管之间接缝情况，并适当修配使得接缝情况符合焊接要求；

完成钢管定位夹紧后，先焊接已定位钢管，然后焊接其他非定位钢管；其次将前机身骨架斜向增强零件依次进行各位置的布局，如图15所示放入对应固定管夹40中，在放置过程中查看钢管与钢管之间接缝情况，并适当修配使得接缝情况符合焊接要求，完成钢管定位夹紧后，先焊接已定位钢管，然后焊接其他非定位钢管，冷却一段时间后，焊接可定位的耳片；

焊接过程中，在工装上完成尽量多的焊接，焊接完成后，取出所有耳片定位器、托板、接头，取下所有下大梁定位器、固定立柱11和可拆卸钢管定位器，再将焊接好的前机身骨架工件取出，取出后检查钢管骨架焊缝质量，有问题处根据情况进行补焊。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，包括下层框架(1)、座椅耳片定位结构(43)、第一耳片定位结构(50)和第二耳片定位结构(51)，其特征在于：所述下层框架(1)上固定连接有生成上层框架(2)，所述下层框架(1)的下端固定连接有多个支架(3)，所述上层框架(2)的上端安装有定位组合安装架(4)，所述定位组合安装架(4)包括底面安装架(16)，所述底面安装架(16)的上端固定连接有多个短立柱安装架(13)、斜面安装架(14)和长立柱安装架(15)，每两个相配合的所述长立柱安装架(15)，长立柱安装架(15)和短立柱安装架(13)之间均共同固定连接有水平安装架(17)，多个所述水平安装架(17)的上端、长立柱安装架(15)的侧面、短立柱安装架(13)的上端、斜面安装架(14)的上端和底面安装架(16)的上端均固定连接有多个管夹定位组合(5)，所述底面安装架(16)的上端固定连接有多个支撑柱，多个所述支撑柱的上端固定连接有三角脚蹬定位组合(6)，两个相配合的所述长立柱安装架(15)的右侧固定连接有耳片定位组合(7)，两个相配合的所述长立柱安装架(15)的右侧固定连接有耳片定位器组合(52)，所述底面安装架(16)的上端固定连接有多个前起落架支座定位组合。

2.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述下层框架(1)包括两个纵梁(8)，两个所述纵梁(8)之间共同固定连接有多个横梁(10)，两个所述纵梁(8)之间共同固定连接有斜向加强筋(9)，两个所述纵梁(8)的上端均固定连接有多个固定立柱(11)，位于左右两侧的多个所述固定立柱(11)与纵梁(8)之间共同固定连接有加强板(12)。

3.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述三角脚蹬定位组合(6)包括固定座，所述固定座的上端固定连接有三角脚蹬立柱(18)，所述三角脚蹬立柱(18)的上端嵌设有延伸定位板(19)，所述延伸定位板(19)的右侧固定连接有两个第一定位销(20)，两个所述第一定位销(20)的左侧均贯穿延伸定位板(19)。

4.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述耳片定位组合(7)包括两个第二底座(30)，两个所述第二底座(30)的相邻面之间共同固定连接有限位板(31)，所述限位板(31)的与第二底座(30)的上端共同固定连接有第二加强筋(32)，所述耳片定位器组合(52)包括两个第三底座(33)，两个所述第三底座(33)的上端均固定连接有延伸底座(34)，两个所述延伸底座(34)的相邻面之间共同固定连接有耳片定位框架(35)，所述耳片定位框架(35)的右侧固定连接有两个耳片托架。

5.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述前起落架支座定位组合包括第一底座(25)，所述第一底座(25)的上端固定连接有定位套(24)，所述定位套(24)的上端固定连接有定位轴(23)，所述定位轴(23)上套设有压紧轴套(22)，所述定位轴(23)的上端螺纹连接有紧固螺母(21)，所述第一底座(25)的上端固定连接有多个快插销(26)，所述第一底座(25)的右侧固定连接有固定板(28)和第一加强筋(29)。

6.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述座椅耳片定位结构(43)包括第四底座(49)，所述第四底座(49)的上端固定连接有矩形柱，所述矩形柱的上端嵌设有第二定位挡块(46)，所述第二定位挡块(46)的后侧设有连接轴(47)，所述连接轴(47)的上端设有第二定位销(48)，所述连接轴(47)的前侧贯穿第二定位挡块(46)并螺纹连接有紧固螺钉(45)，所述紧固螺钉(45)上设有紧固扳手(44)。

7.根据权利要求1所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：多个所述管夹定位组合(5)、第一耳片定位结构(50)和第二耳片定位结构(51)中均设有操纵杆定位组件，所述操纵杆定位组件包括管夹底座(36)，所述管夹底座(36)的前侧设有支撑杆(39)，所述支撑杆(39)的后侧贯穿管夹底座(36)并固定连接有手柄(38)，所述手柄(38)上设有限位孔，所述限位孔内设有固定插销(37)，所述固定插销(37)贯穿管夹底座(36)延伸至外界，所述支撑杆(39)的前侧固定连接有固定管夹(40)，多个所述固定管夹(40)的左侧设有通用弓形管，每个所述通用弓形管上设有锁紧螺栓(41)，多个所述操纵杆定位组件的前侧固定连接有第二定位挡块(46)。

8.根据权利要求7所述的一种轻型飞机机身骨架焊接装配装置，其特征在于：所述第一耳片定位结构(50)包括定位块，所述定位块的下端固定连接有第三定位销，所述定位块的后侧固定在操纵杆定位组件的前侧，所述第二耳片定位结构(51)包括定位挡板，所述定位挡板与操纵杆定位组件固定连接，所述定位挡板上设有第四定位销。