CN220838613U - 一种轻型飞机发动机架焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通用飞机焊接工装技术领域，尤其涉及一种轻型飞机发动机架焊接装置，为了解决保证发动机架焊接后的发动机安装平板和机身连接耳片的位置精度的问题，本实用新型包括底层框架、定位器安装架、定位器安装座、靶标球安装座、耳片定位器组合、管夹定位器组，本实用新型通过耳片定位器组件、管夹定位器组件和安装平板定位器组件的配合使用，在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，加工设备选型简单化、降低制作成本，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。

Description

一种轻型飞机发动机架焊接装置

技术领域

本实用新型涉及通用飞机焊接工装技术领域，尤其涉及一种轻型飞机发动机架焊接装置。

背景技术

轻型飞机发动机架常用钢管骨架作为支撑，发动机架与发动机有安装平板进行连接，发动机架是由薄壁钢管、连接耳片和安装平板通过焊接工艺制作而成，薄壁钢管之间互相焊接，连接耳片焊接在钢管上，发动机架与飞机的机身通过耳片装配飞机机身上，发动机架与飞机发动机通过安装平板进行装配，在装配时，需要保证发动机架焊接后的发动机安装平板和机身连接耳片的位置精度，在加工过程中，须使用焊接型架才能保证焊接的发动机架满足安装和受力的双重要求。为此，本实用新型提出一种轻型飞机发动机架焊接装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种轻型飞机发动机架焊接装置。

本实用新型的技术方案包括：底层框架，所述底层框架顶部设有定位器安装座和靶标球安装座，所述底层框架和所述定位器安装座上设有多个定位平板，所述多个定位平板上均设有定位器安装架，所述定位器安装架上分别设有耳片定位器组件和管夹定位器组件，所述定位器安装架上还设有安装平板定位器组件。

进一步地，所述耳片定位器组件包括耳片手柄、耳片底座、耳片插销、耳片支撑杆、耳片定位块、耳片压紧螺钉、耳片定位销、快换钻套；所述耳片底座内设有耳片支撑杆，所述耳片支撑杆一侧设有耳片手柄，所述耳片支撑杆远离所述耳片手柄的一侧设有所述耳片定位块，所述耳片定位块上设有耳片定位销，所述耳片定位销上设有所述快换钻套，所述耳片定位销一侧设有所述耳片压紧螺钉，所述耳片定位器组件的耳片定位块与发动机采用所述耳片定位销和所述耳片定位块双向进行定位，所述耳片支撑杆和所述耳片底座之间采用小间隙轴孔配合。

进一步地，所述管夹定位器组件包括管夹手柄、管夹底座、管夹插销、管夹支撑杆、管夹定位器和连接件，所述管夹支撑杆设于所述管夹底座内，所述管夹支撑杆一侧设有所述管夹手柄，所述管夹插销贯穿设于所述管夹底座上，所述管夹支撑杆远离所述管夹手柄的一侧设有所述管夹定位器，所述管夹定位器呈L型，所述管夹定位器连接设置有所述连接件，所述管夹定位器组件的耳片定位块与发动机采用所述管夹定位器的两个垂直平面对管类零件沿直径方向进行双向定位，所述管夹支撑杆和所述管夹底座之间采用小间隙轴孔配合。

进一步地，所述安装平板定位器组件包括安装平板手柄、安装平板定位板、安装平板定位销、定位套和夹紧器；所述安装平板定位板四个直角处均设有所述安装平板定位销，所述安装平板定位销上贯穿设有安装平板手柄，所述安装平板定位销底部设有所述定位套，所述定位套底部设有夹紧器，安装平板定位器组件与发动机之间采用4个定位销进行定位连接，保证发动机图纸要求公差，并在调试测量后用所述夹紧器进行压紧，其4个定位销与定位套采用小间隙轴孔配合，保证在精度范围内的滑动流畅，所述定位套与所述安装平板定位板之间采用过盈压装配合。

进一步地，所述管夹定位器组件上还设有锁紧螺母，所述锁紧螺母设有所述连接件上，采用连接件和锁紧螺母进一步进行压紧，其本身支撑杆和底座之间采用小间隙轴孔配合，保证在精度范围内的滑动流畅，确保产品在零件装配时和定位焊接后具有移动拆卸功能。

进一步地，所述底层框架由支柱、上横梁和下横梁焊接组成，增加其工装本体刚性，使装置本身不会因自重和时间原因造成不可逆的弯曲变形。

进一步地，所述支柱由4根100mmx100mm的矩形管组成、所述上横梁由6根100mmx100mm的矩形管组成，所述下横梁由4根100mmx100mm的长矩形管组成,所述6根上横梁连接为一个多边形。

进一步地，所述靶标球安装座上设有靶标球安装孔、靶标球销孔和螺栓连接孔，所述靶标球安装座底部设有调节铝板，所述靶标球安装座用于放置靶标球，所述靶标球与外部激光跟踪仪配合使用，为使定位的焊接精度准确，使用激光跟踪仪配合靶标球，对装置各候选区域使用激光光束进行搜索，寻找靶标球球心，之后引导激光跟踪仪完成多基准点三维坐标的自动测量，跟踪仪根据测量值指导定位系统调整带装配的定位平板的位置和姿态，完成对接，在进行定位焊接后再复测三维坐标进行2次确认。

进一步地，所述耳片定位器组件、管夹定位器组件和所述平板定位器组件上都设有销孔，所述耳片定位器组件、管夹定位器组件和所述平板定位器组件与所述定位器安装架之间均采用销孔定位螺栓紧固连接，使用销孔定位螺栓进行连接可以提供较高的定位精度和连接强度，使这些定位器组件能够稳固地保持在所需的位置，并在使用过程中不易松动。

与现有技术相比，本实用新型通过使用外部激光跟踪仪配合靶标球，对装置各候选区域使用激光光束进行搜索，引导激光跟踪仪完成多基准点三维坐标的自动测量大量节省了因制件体积、重量大造成的测量困难问题；通过耳片定位器组件、管夹定位器组件和安装平板定位器组件的配合使用，在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，加工设备选型简单化、降低制作成本，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为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置主视图；

图2为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置左视图；

图3为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置底层框架结构示意图；

图4为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置定位器安装架/座结构示意图；

图5为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置耳片定位器组合结构示意图；

图6-9均为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置管夹定位器组合结构示意图；

图10为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置靶标球安装座结构示意图；

图11为本实用新型所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置安装平板定位器组合结构示意图。

底层框架1、定位器安装座2、靶标球安装座3、靶标球安装孔301、靶标球销孔302、螺栓连接孔303、定位平板4、定位器安装架5、耳片定位器组件6、耳片手柄601、耳片底座602、耳片插销603、耳片支撑杆604、耳片定位块605、耳片压紧螺钉606、耳片定位销607、快换钻套608、管夹定位器组件7、管夹手柄701、管夹底座702、管夹插销703、管夹支撑杆704、管夹定位器705、连接件706、锁紧螺母707、安装平板定位器组件8、安装平板手柄801、安装平板定位板802、安装平板定位销803、定位套804、夹紧器805和销孔9。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本实用新型作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-11所示，本实用新型涉及一种轻型飞机发动机架焊接装置，包括：底层框架1、定位器安装座2、靶标球安装座3、靶标球安装孔301、靶标球销孔302、螺栓连接孔303、定位平板4、定位器安装架5、耳片定位器组件6、耳片手柄601、耳片底座602、耳片插销603、耳片支撑杆604、耳片定位块605、耳片压紧螺钉606、耳片定位销607、快换钻套608、管夹定位器组件7、管夹手柄701、管夹底座702、管夹插销703、管夹支撑杆704、管夹定位器705、连接件706、锁紧螺母707、安装平板定位器组件8、安装平板手柄801、安装平板定位板802、安装平板定位销803、定位套804、夹紧器805和销孔9，所述底层框架1顶部设有定位器安装座2和靶标球安装座3，所述底层框架1和所述定位器安装座2上设有多个定位平板4，所述多个定位平板4上均设有定位器安装架5，所述定位器安装架5上分别设有耳片定位器组件6和管夹定位器组件7，所述定位器安装架5上还设有安装平板定位器组件8。

所述耳片定位器组件6包括耳片手柄601、耳片底座602、耳片插销603、耳片支撑杆604、耳片定位块605、耳片压紧螺钉606、耳片定位销607、快换钻套608；所述耳片底座602内设有耳片支撑杆604，所述耳片支撑杆604一侧设有耳片手柄601，所述耳片支撑杆604远离所述耳片手柄601的一侧设有所述耳片定位块605，所述耳片定位块605上设有耳片定位销607，所述耳片定位销607上设有所述快换钻套608，所述耳片定位销607一侧设有所述耳片压紧螺钉606，所述耳片定位器组件6的耳片定位块605与发动机采用所述耳片定位销607和所述耳片定位块双向进行定位，所述耳片支撑杆604和所述耳片底座602之间采用小间隙轴孔配合。

所述管夹定位器组件7包括管夹手柄701、管夹底座702、管夹插销703、管夹支撑杆704、管夹定位器705和连接件706，所述管夹支撑杆704设于所述管夹底座702内，所述管夹支撑杆704一侧设有所述管夹手柄701，所述管夹插销703贯穿设于所述管夹底座702上，所述管夹支撑杆704远离所述管夹手柄701的一侧设有所述管夹定位器705，所述管夹定位器705呈L型，所述管夹定位器705连接设置有所述连接件706，所述管夹定位器组件7的耳片定位块605与发动机采用所述管夹定位器705的两个垂直平面对管类零件沿直径方向进行双向定位，所述管夹支撑杆704和所述管夹底座702之间采用小间隙轴孔配合。

所述安装平板定位器组件8包括安装平板手柄801、安装平板定位板802、安装平板定位销803、定位套804和夹紧器805；所述安装平板定位板802四个直角处均设有所述安装平板定位销803，所述安装平板定位销803上贯穿设有安装平板手柄801，所述安装平板定位销803底部设有所述定位套804，所述定位套804底部设有夹紧器805，安装平板定位器组件8与发动机之间采用4个定位销进行定位连接，保证发动机图纸要求公差，并在调试测量后用所述夹紧器805进行压紧，其4个定位销与定位套804采用小间隙轴孔配合，保证在精度范围内的滑动流畅，所述定位套804与所述安装平板定位板802之间采用过盈压装配合。

所述管夹定位器组件7上还设有锁紧螺母707，所述锁紧螺母707设有所述连接件706上，采用连接件706和锁紧螺母707进一步进行压紧，其本身支撑杆和底座之间采用小间隙轴孔配合，保证在精度范围内的滑动流畅，确保产品在零件装配时和定位焊接后具有移动拆卸功能。

所述底层框架1由支柱、上横梁和下横梁焊接组成，增加其工装本体刚性，使装置本身不会因自重和时间原因造成不可逆的弯曲变形。

所述支柱由4根100mmx100mm的矩形管组成、所述上横梁由6根100mmx100mm的矩形管组成，所述下横梁由4根100mmx100mm的长矩形管组成,所述6根上横梁连接为一个多边形。

所述靶标球安装座3上设有靶标球安装孔301、靶标球销孔302和螺栓连接孔303，所述靶标球安装座3底部设有调节铝板，所述靶标球安装座3用于放置靶标球，所述靶标球与外部激光跟踪仪配合使用，为使定位的焊接精度准确，使用激光跟踪仪配合靶标球，对装置各候选区域使用激光光束进行搜索，寻找靶标球球心，之后引导激光跟踪仪完成多基准点三维坐标的自动测量，跟踪仪根据测量值指导定位系统调整带装配的定位平板4的位置和姿态，完成对接，在进行定位焊接后再复测三维坐标进行2次确认。

所述耳片定位器组件6、管夹定位器组件7和所述平板定位器组件上都设有销孔9，所述耳片定位器组件6、管夹定位器组件7和所述平板定位器组件与所述定位器安装架5之间均采用销孔9定位螺栓紧固连接，使用销孔9定位螺栓进行连接可以提供较高的定位精度和连接强度，使这些定位器组件能够稳固地保持在所需的位置，并在使用过程中不易松动。

本实用新型轻型飞机发动机架焊接装置的结构通过矩形方管及定位安装平板制作焊接工作平台，在焊接工作平台上安装有靶标球安装座3，靶标球配合激光跟踪仪对三维数模和实际底层框架1上的各定位器安装架5、定位器安装座2进行精准定位匹配，将定位后的定位平板4预焊接在底层框架1上再进行二次复检，焊接后的定位平板4上安装各定位器安装架5、定位器安装座2以及各类耳片定位器组件6、管夹定位器组件7最后进行配合激光跟踪仪复检坐标。在焊接工作平台上使用多种可3向移动组件进行组合装配并可以进行焊接操作，确保了产品在装配焊接后的复杂形态下可快速进行拆卸，解决了产品本身需精准定位的耳片和发动机安装平板基准面焊接后的空间位置准确不受焊接变形影响。

在使用时，首先将发动机安装平板进行精准定位安装在安装平板定位器组件8上并插入定位销处，其次将发动机架上各支撑管类零件安装在管夹定位器组件7上，然后将发动机架上需精准定位的耳片安装在耳片定位器组件67上调整耳片与对应位置管类进行焊接间隙调整保证0.5mm以下的间隙可打磨干涉位置，然后插入对应位置装置的快速插销定位并锁紧；以上完成产品零件的定位装配，开始定位焊接，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缝焊接，完成后将发动机架取出补充其余未焊接位置，满焊后做着色检查焊缝质量。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型；对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，包括：底层框架(1)，所述底层框架(1)顶部设有定位器安装座(2)和靶标球安装座(3)，所述底层框架(1)和所述定位器安装座(2)上设有多个定位平板(4)，所述多个定位平板(4)上均设有定位器安装架(5)，所述定位器安装架(5)上分别设有耳片定位器组件(6)和管夹定位器组件(7)，所述定位器安装架(5)上还设有安装平板定位器组件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述耳片定位器组件(6)包括耳片手柄(601)、耳片底座(602)、耳片插销(603)、耳片支撑杆(604)、耳片定位块(605)、耳片压紧螺钉(606)、耳片定位销(607)、快换钻套(608)；所述耳片底座(602)内设有耳片支撑杆(604)，所述耳片支撑杆(604)一侧设有耳片手柄(601)，所述耳片支撑杆(604)远离所述耳片手柄(601)的一侧设有所述耳片定位块(605)，所述耳片定位块(605)上设有耳片定位销(607)，所述耳片定位销(607)上设有所述快换钻套(608)，所述耳片定位销(607)一侧设有所述耳片压紧螺钉(606)。

3.根据权利要求1所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述管夹定位器组件(7)包括管夹手柄(701)、管夹底座(702)、管夹插销(703)、管夹支撑杆(704)、管夹定位器(705)和连接件(706)，所述管夹支撑杆(704)设于所述管夹底座(702)内，所述管夹支撑杆(704)一侧设有所述管夹手柄(701)，所述管夹插销(703)贯穿设于所述管夹底座(702)上，所述管夹支撑杆(704)远离所述管夹手柄(701)的一侧设有所述管夹定位器(705)，所述管夹定位器(705)呈L型，所述管夹定位器(705)连接设置有所述连接件(706)。

4.根据权利要求1所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述安装平板定位器组件(8)包括安装平板手柄(801)、安装平板定位板(802)、安装平板定位销(803)、定位套(804)和夹紧器(805)；所述安装平板定位板(802)四个直角处均设有所述安装平板定位销(803)，所述安装平板定位销(803)上贯穿设有安装平板手柄(801)，所述安装平板定位销(803)底部设有所述定位套(804)，所述定位套(804)底部设有夹紧器(805)。

5.根据权利要求3所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述管夹定位器组件(7)上还设有锁紧螺母(707)，所述锁紧螺母(707)设有所述连接件(706)上。

6.根据权利要求1所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述底层框架(1)由支柱、上横梁、下横梁焊接组成。

7.根据权利要求6所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述支柱由4根100mmx100mm的矩形管组成、所述上横梁由6根100mmx100mm的矩形管组成，所述下横梁由4根100mmx100mm的长矩形管组成，所述6根上横梁连接为一个多边形。

8.根据权利要求1所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述靶标球安装座(3)上设有靶标球安装孔(301)、靶标球销孔(302)和螺栓连接孔(303)，所述靶标球安装座(3)底部设有调节铝板。

9.根据权利要求2-4任意一项所述的一种轻型飞机发动机架焊接装置，其特征在于，所述耳片定位器组件(6)、管夹定位器组件(7)和所述平板定位器组件(8)上都设有销孔(9)，所述耳片定位器组件(6)、管夹定位器组件(7)和所述平板定位器组件(8)与所述定位器安装架之间均采用销孔定位螺栓紧固连接。