本發(fā)明涉及一種飛機(jī)裝配工裝系統(tǒng),具體地說,涉及一種用于對大型飛機(jī)外翼翼盒進(jìn)行裝配的工裝系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于飛機(jī)部件與裝配工裝的熱膨脹系數(shù)通常相差較大,尤其是大型飛機(jī)各部件尺寸均非常大,在受熱后的尺寸伸縮累積量非??捎^,容易在局部產(chǎn)生變形、應(yīng)力,導(dǎo)致在大型飛機(jī)裝配的過程中,部件與裝配工裝之間、不同部件之間熱變形相容性難以協(xié)調(diào)。外翼翼盒作為大型飛機(jī)中多體復(fù)雜結(jié)構(gòu)的典型代表,其存在尺寸大、結(jié)構(gòu)和協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn),外翼翼盒組件與其裝配工裝之間、外翼翼盒組件之間的熱變形相容性對環(huán)境溫度變化極為敏感。與此同時(shí),外翼翼盒裝配廠房由于空間尺寸大,很難實(shí)現(xiàn)恒溫控制。這導(dǎo)致環(huán)境溫度波動(dòng)較大時(shí),外翼翼盒組件與其裝配工裝之間、外翼翼盒組件之間會(huì)產(chǎn)生較大的熱變形協(xié)調(diào)誤差,使外翼翼盒裝配連接過程困難,而且裝配連接后的裝配應(yīng)力也較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種大型飛機(jī)外翼翼盒的裝配工裝系統(tǒng),以適配外翼翼盒與定位單元間隨安裝環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生熱變形協(xié)調(diào)誤差,提高翼根肋的裝配效率、質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的裝配工裝系統(tǒng)包括外立柱、內(nèi)立柱、支撐在兩立柱上的橫梁及位于所述橫梁下方的后緣定位裝置、前緣定位裝置、翼根肋定位裝置及翼梢肋定位裝置,前緣定位裝置固設(shè)在橫梁上;后緣定位裝置、緣定位裝置及翼根肋定位裝置均包括安裝座、與安裝座通過導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)連接的伸縮座及與伸縮座固定連接的定位單元,伸縮座為鋁合金結(jié)構(gòu);翼梢肋定位裝置固設(shè)在后緣定位裝置的伸縮座鄰近外立柱的端部上,翼根肋定位裝置位于后緣定位裝置鄰近內(nèi)立柱的側(cè)旁。
通過將后緣定位裝置、緣定位裝置及翼根肋定位裝置設(shè)置成均包括安裝座、與安裝座通過導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)連接的伸縮座及與伸縮座固定連接的定位單元,并將翼梢肋定位裝置固設(shè)在后緣定位裝置的伸縮座上,且伸縮座為采用與外翼翼盒相同的鋁合金材料制成的鋁合金結(jié)構(gòu),以使二者間的熱變形相協(xié)調(diào),從而外翼翼盒與裝配工裝間具有很好的熱變形相容性,在提高裝配效率的同時(shí),提高裝配質(zhì)量。
具體的方案為后緣定位裝置中的伸縮座包括橫向底板,導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)為展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu),橫向底板由若干塊端部通過連接件連接的鋁合金板拼接成;翼梢肋定位裝置固設(shè)在橫向底板的翼梢端上,橫向底板的翼根端與后緣定位裝置的安裝座固定連接。在伸縮座的結(jié)構(gòu)設(shè)置成由多塊鋁合金板拼接成的結(jié)構(gòu),便于制造,降低成本。
更具體的方案為展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)包括若干段沿展向分布的展向?qū)к壎渭芭c展向?qū)к壎蜗嗯浜系幕瑝K,鋁合金板的底面固設(shè)有一個(gè)以上的滑塊。便于導(dǎo)軌的制造與安裝,降低工裝成本。
另一個(gè)具體的方案為前緣定位裝置中的安裝座為固設(shè)在橫梁上的升降機(jī)構(gòu),導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)沿平行于橫梁的長度方向布置,包括與升降機(jī)構(gòu)的升降端固定連接的導(dǎo)軌段及與導(dǎo)軌段相配合的一塊以上的滑塊,伸縮座包括位于導(dǎo)軌段正下方且與滑塊固定連接的橫向托板及連接相鄰兩塊橫向托板的連桿,橫向托板與連桿為鋁合金結(jié)構(gòu),伸縮座的翼根端與升降機(jī)構(gòu)間設(shè)有用于對二者間相對位置進(jìn)行鎖定的鎖定機(jī)構(gòu)。將安裝座設(shè)置成多套升降機(jī)構(gòu)的形式,通過它們的協(xié)同運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)前緣組件的上下移動(dòng),將伸縮座設(shè)置包括鋁合金結(jié)構(gòu)的橫向托板與連桿,便于制造、安裝,有效地降低設(shè)備成本。
更具體的方案為前緣定位裝置中的定位單元通過沿平行于橫梁的長度方向布置的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)與橫向托板滑動(dòng)連接,定位單元與橫向托板間設(shè)有用于鎖定二者相對位置的鎖緊機(jī)構(gòu)。便于在對前緣組件進(jìn)行定位時(shí),對定位機(jī)構(gòu)位置的調(diào)整。
另一個(gè)具體的方案為翼根肋定位裝置中的安裝座包括立柱,伸縮座包括鋁合金結(jié)構(gòu)的定位平板,導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)為沿翼根肋長度方向布置的斜向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu);定位平板的下端支撐在立柱上。
更具體的方案為翼根肋定位裝置中的安裝座還包括底座及與底座通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接滑臺(tái);立柱鄰近翼根肋的下側(cè)端通過鉸軸與滑臺(tái)的上側(cè)端鉸接,立柱與滑臺(tái)的端面間設(shè)有端面間距微調(diào)單元;定位平板的下端通過航向微調(diào)機(jī)構(gòu)支撐在立柱上。通過鉸軸連接及設(shè)置端面間距微調(diào)單元,二者一起構(gòu)成對立柱繞鉸軸角度的微調(diào)機(jī)構(gòu),以用于工裝定檢時(shí)調(diào)整翼根肋組件定位裝置的角度。
再一個(gè)具體的方案為翼梢肋定位裝置包括安裝底座、通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與安裝底座滑動(dòng)連接的滑臺(tái)、用于對滑臺(tái)與安裝底座間的相對位置進(jìn)行鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)及用于對翼梢肋進(jìn)行定位固定的定位平板,定位平板與滑臺(tái)固定連接。便于對翼梢肋的定位安裝。
優(yōu)選的方案為外立柱包括外塔柱、外偏置滑臺(tái)及展向滑臺(tái),外偏置滑臺(tái)可沿垂直于展向的橫向滑動(dòng)地安裝在外塔柱上,展向滑臺(tái)可沿平行于橫梁的長度方向滑動(dòng)地安裝在外偏置滑臺(tái)上;內(nèi)立柱包括內(nèi)塔柱及內(nèi)偏置滑臺(tái),內(nèi)偏置滑臺(tái)可沿垂直于展向的橫向滑動(dòng)地安裝在內(nèi)塔柱上;橫梁的兩端分別與展向滑臺(tái)及內(nèi)偏置滑臺(tái)固定連接。
另一個(gè)優(yōu)選的方案為后緣定位裝置中的定位單元包括后緣交點(diǎn)定位器、用于對后緣組件位姿進(jìn)行調(diào)整的三坐標(biāo)數(shù)控定位器及用于對后緣組件進(jìn)行輔助支撐的單坐標(biāo)數(shù)控定位器;前緣定位裝置中的定位單元包括用于對前緣組件進(jìn)行懸掛、定位及調(diào)姿的前緣交點(diǎn)定位器;翼根肋定位裝置中的定位單元包括用于支撐翼根肋下端的支撐機(jī)構(gòu)及兩對以上用于夾持在翼根肋兩側(cè)面上的夾持件與夾持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
附圖說明
圖1是安裝有外翼翼盒的本發(fā)明實(shí)施例的立體圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中安裝有前緣組件的前緣定位裝置、內(nèi)立柱、外立柱及橫梁的立體圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中安裝有前緣組件的前緣定位裝置的立體圖;
圖4是圖3中右端部區(qū)域的局部放大圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中橫向托板與連桿間連接關(guān)系的示意圖;
圖6是發(fā)明實(shí)施例中安裝有后緣組件本后緣定位裝置的立體圖;
圖7是圖6中左側(cè)端部區(qū)域的局部放大圖;
圖8是圖6中右側(cè)端部區(qū)域的局部放大圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例中伸縮底座與安裝底座間相互配合的結(jié)構(gòu)示意圖
圖10是本發(fā)明實(shí)施例中安裝有翼根肋的翼根肋定位裝置立體圖;
圖11是圖10中下部區(qū)域的局部放大圖;
圖12是本發(fā)明實(shí)施例中翼根肋定位裝置側(cè)視圖中上部區(qū)域局部放大圖;
圖13是本發(fā)明實(shí)施例中翼根肋定位裝置的定位平板組件的立體圖;
圖14是圖13中上部區(qū)域的局部放大圖;
圖15是本發(fā)明實(shí)施例中固定有翼梢肋的翼梢肋定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16是本發(fā)明實(shí)施例中翼梢肋定位裝置中固定有翼梢肋的定位平板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17是本發(fā)明實(shí)施例中翼梢肋定位裝置的鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:01、外翼翼盒,015、后緣組件,016、前緣組件,017、翼根肋,018、翼梢肋,0181、定位孔;1、外立柱,10、調(diào)整墊鐵,11、外塔柱,12、外偏置滑臺(tái),13、展向滑臺(tái),2、內(nèi)立柱,20、調(diào)整墊鐵,21、內(nèi)塔柱,22、內(nèi)偏置滑臺(tái),3、橫梁;5、后緣定位裝置,51、安裝底座,511、調(diào)整墊鐵,521、展向?qū)к壎危?22、滑塊,531、鋁合金板,532、連接件,533、熱變形錨點(diǎn)螺栓,54、三坐標(biāo)數(shù)控定位器,541、固定座,542、橫移座,543、橫移致動(dòng)器,544、縱移座,545、縱移致動(dòng)器,546、升降底座,547、升降致動(dòng)器,548、升降軸,55、單坐標(biāo)數(shù)控定位器,551、固定座,552、垂向致動(dòng)器,553、支撐軸,56、后緣交點(diǎn)定位器,561、固定底座,562、橫向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu),563、橫向調(diào)整塊,564、縱向調(diào)整塊,565、縱向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu),566、支撐座,567、升降板,568、交點(diǎn)定位塊,569、交點(diǎn)定位接頭;6、前緣定位裝置,64、升降機(jī)構(gòu),641、升降端,65、伸縮座,651、橫向托板,652、連桿,661、導(dǎo)軌,662、導(dǎo)軌段,663、滑塊,664、導(dǎo)軌,665、導(dǎo)軌段,666、滑塊,67、前緣交點(diǎn)定位器,671、固定座,672、橫移座,673、橫移致動(dòng)器,674、縱移座,675、縱移致動(dòng)器,676、升降機(jī)構(gòu),68、鎖緊機(jī)構(gòu),69、過渡板;7、翼根肋定位裝置,71、底座,711、調(diào)整墊鐵,721、展向?qū)к墸?22、滑塊,723、滑臺(tái),731、插片式母連接板,732、插片式公連接板,733、鉸軸,734、橫向?qū)Р郏?37、調(diào)節(jié)螺釘,738、螺孔座,74、立柱,740、柱主體,741、斜側(cè)面,742、安裝座,75、定位平板,761、導(dǎo)孔座,762、螺桿,763、螺母,771、斜向?qū)к墸?72、滑塊,781、夾持件,782、絲桿,783、驅(qū)動(dòng)手輪,784、橫向?qū)к墸?85、滑塊,786、絲桿座,791、彈性夾爪,792、彈性夾爪,793、吸盤;8、翼梢肋定位裝置,841、安裝底座,842、展向?qū)к墸?43、滑塊,85、滑臺(tái),86、定位平板,861、定位固定座,8610、限位凸起部,862、夾緊臂,87、鎖緊機(jī)構(gòu),871、定位銷,872、手柄,873、支撐件,874、連桿,875、導(dǎo)孔座,876、定位孔座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
參見圖1,本裝配工裝系統(tǒng)包括外立柱1、內(nèi)立柱2、橫梁3及位于橫梁3下方的后緣定位裝置5、前緣定位裝置6、翼根肋定位裝置7及翼梢肋定位裝置8,用于對外翼翼盒01進(jìn)行裝配。
外立柱1包括外塔柱11、外偏置滑臺(tái)12及展向滑臺(tái)13,外塔柱11通過調(diào)整墊鐵10固定在地基上,外偏置滑臺(tái)12通過橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)而可沿垂直于前緣組件01展向的橫向滑動(dòng)地安裝在外塔柱11上,并通過驅(qū)動(dòng)器控制二者間的相對位移,展向滑臺(tái)13通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)而可沿前緣組件01展向滑動(dòng)地安裝在外偏置滑臺(tái)12上。內(nèi)立柱2包括內(nèi)塔柱21及內(nèi)偏置滑臺(tái)22,內(nèi)塔柱21通過調(diào)整墊鐵20固定在地基上,內(nèi)偏置滑臺(tái)22通過橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)而可沿垂直于前緣組件01展向的橫向滑動(dòng)地安裝在內(nèi)塔柱21上,并通過驅(qū)動(dòng)器控制二者間的相對位移;橫梁3的兩端分別與展向滑臺(tái)13及內(nèi)偏置滑臺(tái)22固定連接,從而大致沿前緣組件展向傾斜布置地支撐在外立柱1與內(nèi)立柱2上。
參見圖2至圖5,前緣定位裝置6包括固設(shè)在橫梁3上的6個(gè)升降機(jī)構(gòu)64、伸縮座65、18個(gè)前緣交點(diǎn)定位器67及18塊過渡板69。伸縮座65由相互交替布置地端部固定連接的橫向托板651與連桿652構(gòu)成,橫向托板651與連桿652均為采用與前緣組件相同的鋁合金材料制成的鋁合金結(jié)構(gòu),橫向托板651與連桿651構(gòu)成本實(shí)施例中的伸縮件。
升降機(jī)構(gòu)64構(gòu)成本實(shí)施例中的安裝座,其升降端641上固設(shè)有沿平行于橫梁3長度方向布置的導(dǎo)軌段662,在橫向托板651的頂板面固設(shè)有與導(dǎo)軌段662相配合的滑塊663,即,伸縮件包括位于導(dǎo)軌段662正下方且與滑塊663固定連接的橫向托板651及連接相鄰兩塊橫向托板651的連桿652,所有導(dǎo)軌段662構(gòu)成本實(shí)施例中的導(dǎo)軌661,導(dǎo)軌661與所有滑塊663一起構(gòu)成本實(shí)施例中的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu),即,伸縮座65通過沿橫梁3長度方向布置的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)懸掛在安裝座的下方。
前緣交點(diǎn)定位器67與過渡板69一起構(gòu)成本實(shí)施例中用于對前緣組件016進(jìn)行懸掛、定位及調(diào)姿的定位單元,如圖4所示,前緣交點(diǎn)定位器67包括固定座671、6橫移座672、橫移致動(dòng)器673、縱移座674、縱移致動(dòng)器675及升降機(jī)構(gòu)676。
橫移座672通過橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與固定座671滑動(dòng)連接,橫移致動(dòng)器673的定子與固定座671固定連接,動(dòng)子與橫移座672固定連接,以推動(dòng)橫移座672相對固定座671沿橫向移動(dòng);縱移座674通過縱向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與橫移座672滑動(dòng)連接,縱移致動(dòng)器675的定子與橫移座672固定連接,動(dòng)子與縱移座674固定連接,以推動(dòng)縱移座674相對橫移座672沿與橫向相正交的縱向移動(dòng);升降機(jī)構(gòu)676與縱移座674固定連接,其升降端與過渡板69固定連接,過渡板69與前緣組件016固定連接,從而通過控制升降機(jī)構(gòu)64的升降端在三維空間中的位移,以對前緣組件016的位姿進(jìn)行調(diào)整。致動(dòng)器可選自電動(dòng)的氣缸、直線電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)與絲桿螺母機(jī)構(gòu)或通過手動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的絲桿螺母機(jī)構(gòu),導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)可由燕尾滑槽及與之配合的滑塊構(gòu)成。
每個(gè)橫向托板651的底板面上固設(shè)有一根平行于橫梁3長度方向布置的導(dǎo)軌段665,固定座671上固設(shè)有與導(dǎo)軌段665相配合的滑塊666,所有導(dǎo)軌段665一起構(gòu)成本實(shí)施例的導(dǎo)軌664,導(dǎo)軌664與所有的滑塊一起構(gòu)成本實(shí)施例中的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu),即,前緣交點(diǎn)定位器67通過沿平行于橫梁3長度方向布置的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)與橫向托板651滑動(dòng)連接地懸掛在橫向托板651的下方。在固定座671與橫向托板651間設(shè)有用于鎖緊二者相對位置的鎖緊機(jī)構(gòu)68,鎖緊機(jī)構(gòu)68可選自緊定螺釘或手動(dòng)式夾具,通過設(shè)于緊定螺釘上鎖緊塊或手動(dòng)式夾具的夾緊端抵靠橫向托板651而對二者間的相對位置進(jìn)行鎖定。
伸縮座鄰近前緣組件016翼根的端部與安裝座間通過鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)固定連接,即在鄰近前緣組件016翼根的一塊橫向托板651與升降機(jī)構(gòu)64之間設(shè)置用于對二者間的相對位置進(jìn)行鎖定的鎖定機(jī)構(gòu),以構(gòu)成伸縮座在使用過程中的熱變形補(bǔ)償?shù)腻^點(diǎn)的同時(shí),可對伸縮座相對升降機(jī)構(gòu)64在展向上位置可微調(diào)。
參見圖6至圖9,后緣定位裝置5包括底座及定位單元,底座包括橫向底板及固定在地基上的安裝底座51,安裝底座51由鐵或鋼鑄成,橫向底板由若干塊端部通過鋁合金制成的連接件532固定連接的鋁合金板531拼接成的長板狀結(jié)構(gòu);定位單元包括支撐在后緣組件015與橫向底板間的調(diào)姿單元、輔助支撐單元及多個(gè)后緣交點(diǎn)定位器56,調(diào)姿單元由多個(gè)固設(shè)在底板上的三坐標(biāo)數(shù)控定位器54構(gòu)成,輔助支撐單元由多個(gè)單坐標(biāo)數(shù)控定位器55構(gòu)成。
在安裝底座51的頂面上固設(shè)有由若干段沿外翼翼盒展向均勻布置的展向?qū)к壎?21構(gòu)成的展向?qū)к?,每塊鋁合金板531的下板面固設(shè)有與展向?qū)к壎?21相配合的滑塊522,展向?qū)к壟c所有的滑塊522一起構(gòu)成本實(shí)施例中的展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu),橫向底板鄰近外翼翼盒翼根的端部通過熱變形錨點(diǎn)螺栓533與支撐底座51固定連接,即橫向底板通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)置于安裝在支撐底座51上。在安裝底座51的底面固設(shè)有多個(gè)與地基固定連接的調(diào)整墊鐵511。
如圖7及圖8所示,三坐標(biāo)數(shù)控定位器54包括固定座541、橫移座542、橫移致動(dòng)器543、縱移座544、縱移致動(dòng)器545及升降機(jī)構(gòu),升降機(jī)構(gòu)包括升降底座546、升降致動(dòng)器547及升降軸548。
固定座541通過側(cè)支架及固定螺栓與鋁合金板531固定連接,橫移座542通過橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與固定座541滑動(dòng)連接,橫移致動(dòng)器543為氣缸,其缸體與固定座541固定連接,活塞桿與橫移座542固定連接,從而通過活塞桿相對缸體的軸向移動(dòng),以推動(dòng)橫移座542相對固定座541沿橫向移動(dòng);縱移座544通過縱向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與橫移座542滑動(dòng)連接,縱移致動(dòng)器545為氣缸,其缸體與橫移座542固定連接,活塞桿與縱移座544固定連接,從而通過活塞桿相對缸體的軸向移動(dòng),以推動(dòng)縱移座544在水平面內(nèi)相對橫移座542沿與橫向相正交的縱向移動(dòng);升降座546與縱移座544固定連接,升降軸548相對升降座546可沿垂向往復(fù)移動(dòng),垂向致動(dòng)器547為氣缸,其缸體與升降座546固定連接,活塞桿與升降軸548固定連接,從而推動(dòng)升降軸548在垂向上往復(fù)移動(dòng),升降軸548的上端構(gòu)成本實(shí)施例中的升降端。
升降軸548的上端固設(shè)有支撐球頭,后緣組件015在對應(yīng)的位置處固設(shè)有帶球頭座的托板,通過球頭座與支撐球頭的配合,實(shí)現(xiàn)升降端與后緣組件015的固定連接,以在后緣組件與升降端間形成球鉸連接,便于安裝、調(diào)整的進(jìn)行。根據(jù)后緣組件015的位置,通過調(diào)整升降端在三個(gè)自由度上的位移,從而可對與其固定連接后緣組件局的部區(qū)域位姿進(jìn)行調(diào)姿。
單坐標(biāo)數(shù)控定位器55包括與伸縮底座固定連接的固定座551、相對固定座551可沿垂向往復(fù)移動(dòng)的支撐軸553及垂向致動(dòng)器552;垂向致動(dòng)器為氣缸,其缸體與固定座551固定連接,活塞桿與支撐軸553固定連接,從而推動(dòng)支撐軸553在垂向上往復(fù)移動(dòng)。通過支撐軸553在垂向位移調(diào)整以對后緣組件015進(jìn)行輔助支撐,以在航向上增強(qiáng)其剛性。
在本實(shí)施例中,氣缸的活塞桿構(gòu)成致動(dòng)器的動(dòng)子,而缸體構(gòu)成致動(dòng)器的定子。
后緣交點(diǎn)定位器56包括水平調(diào)整單元、支撐座566、升降板567、交點(diǎn)定位塊568及交點(diǎn)定位接頭569,水平調(diào)整單元包括固定底座561、橫向調(diào)整塊563及縱向調(diào)整塊564。橫向調(diào)整塊563與固定底座561通過橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接,橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)由橫向燕尾滑槽及與之配合的滑塊構(gòu)成,且二者間設(shè)有橫向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)562,橫向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)562包括沿橫向布置的調(diào)節(jié)螺栓及與之配合的調(diào)節(jié)螺母,調(diào)節(jié)螺栓的螺桿端與滑塊可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定連接,調(diào)節(jié)螺栓與橫向燕尾滑槽固定連接,以通過轉(zhuǎn)送調(diào)節(jié)螺栓推動(dòng)滑塊沿橫向燕尾滑槽往復(fù)滑動(dòng)??v向調(diào)整塊564與橫向調(diào)整塊563通過縱向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接,縱向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)由縱向燕尾滑槽及與之配合的滑塊構(gòu)成,且二者間設(shè)有縱向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)565,縱向位置手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)565包括沿縱向布置的調(diào)節(jié)螺栓及與之配合的調(diào)節(jié)螺母,調(diào)節(jié)螺栓的螺桿端與滑塊可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定連接,調(diào)節(jié)螺栓與縱向燕尾滑槽固定連接,以通過轉(zhuǎn)送調(diào)節(jié)螺栓推動(dòng)滑塊沿縱向燕尾滑槽往復(fù)滑動(dòng);支撐座566的底部通過垂向旋轉(zhuǎn)軸與縱向調(diào)整塊564轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且二者間設(shè)有轉(zhuǎn)角手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu);升降板567與支撐座566間通過垂向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接,且二者間設(shè)有相對位置鎖定機(jī)構(gòu)及輔助升降的氣動(dòng)彈簧,相對位置鎖定機(jī)構(gòu)包括設(shè)于一者上的定位銷孔座及設(shè)于另一者上的定位銷,通過定位銷插入設(shè)于定位銷孔座上的銷孔實(shí)現(xiàn)對二者間相對位置的固定;交點(diǎn)定位塊568通過縱向轉(zhuǎn)軸與升降板567轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且二者間設(shè)有轉(zhuǎn)角手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu);交點(diǎn)定位接頭569通過橫向轉(zhuǎn)軸與交點(diǎn)定位塊568轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且二者間設(shè)有轉(zhuǎn)角手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)角手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)均相同,以交點(diǎn)定位塊568與升降板567間的轉(zhuǎn)角手動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行說明,其包括與交點(diǎn)定位塊568固定連接的緊定螺釘及可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)在升降板567的一對調(diào)節(jié)螺釘,該對調(diào)節(jié)螺釘?shù)妮S向沿緊定螺釘徑向布置,其二者螺桿端相對地抵靠在緊定螺釘?shù)膬蓚?cè)上,從而擰進(jìn)其中一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘?shù)耐瑫r(shí),擰退另一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘,以推動(dòng)緊定螺釘繞縱向轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)升降板567相對交點(diǎn)定位塊568繞縱向轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
參見圖10及圖11,翼根肋定位裝置7包括底座71、滑臺(tái)723、立柱74及安裝在立柱74的斜側(cè)面741上的定位平板組件。底座71的底面四周邊緣均勻地固設(shè)有多個(gè)調(diào)整墊鐵711,通過調(diào)整墊鐵711將整個(gè)翼根肋定位裝置7固定在地基上,立柱74與滑臺(tái)723一起構(gòu)成本實(shí)施例中的立柱組件,定位平板組件包括定位平板75及固設(shè)在定位平板75上的定位單元。
底座71的頂面固設(shè)有兩條沿外翼翼盒的展向布置的且相互平行的展向?qū)к?21,滑臺(tái)723的底面固設(shè)有六個(gè)與展向?qū)к?21相配合的滑塊722,展向?qū)к?21與滑塊722一起構(gòu)成本實(shí)施例中的展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu),即滑臺(tái)723通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與底座71滑動(dòng)連接。
立柱74包括柱主體740及固定在柱主體740下端的安裝座742,在安裝座742鄰近翼根肋017的下側(cè)端固設(shè)有插片式公連接板732,滑臺(tái)723鄰近翼根肋017的上側(cè)端固設(shè)有與插片式公連接板732相配合的插片式母連接板731,插片式公連接板732與插片式母連接板731通過鉸軸733鉸接,安裝座742與滑臺(tái)723的端面間設(shè)有由若干個(gè)間距微調(diào)機(jī)構(gòu)構(gòu)成端面間距微調(diào)單元,該間距微調(diào)機(jī)構(gòu)包括橫向?qū)Р?34、可沿橫向?qū)Р?34滑動(dòng)的動(dòng)楔形塊、與動(dòng)楔形塊斜面相抵靠配合的靜楔形塊、調(diào)節(jié)螺釘737及螺孔座738,靜楔形塊與安裝座742固定連接,橫向?qū)Р?34與滑臺(tái)723固定連接,螺孔座738上設(shè)有與調(diào)節(jié)螺釘737相配合的螺孔,調(diào)節(jié)螺釘737穿過該螺孔后與動(dòng)楔形塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接,在工作過程中,通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘737,從而將動(dòng)楔形塊向里擠或向外拉動(dòng),從而推動(dòng)靜楔形塊向上移動(dòng)或向下回落,從而實(shí)現(xiàn)對安裝座742與滑臺(tái)723端面之間間距的調(diào)整。通過間距微調(diào)機(jī)構(gòu)與鉸軸733的配合,構(gòu)成可對固定在定位平板75上的翼根肋017的角度進(jìn)行微調(diào)的角度微調(diào)機(jī)構(gòu)。
參見圖12,在立柱74的斜側(cè)面741上固設(shè)有若干段斜向?qū)к?71,在定位平板75的下板面上固設(shè)有斜向?qū)к?71相配合的滑塊772,斜向?qū)к?71與滑塊772一起構(gòu)成本實(shí)施例中的沿翼根肋長度方向布置的斜向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)。
如圖11所示,定位平板75的下端與安裝座742間固設(shè)有四個(gè)航向微調(diào)機(jī)構(gòu),該航向微調(diào)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)孔座761、螺桿762及與螺桿762相配合的調(diào)節(jié)螺母763,導(dǎo)孔座761與安裝座742固定連接,螺桿762與定位平板75的下端面固定連接,導(dǎo)孔座761設(shè)有與螺桿762相配合且沿平行于斜向?qū)к壊贾玫膶?dǎo)孔,調(diào)節(jié)螺母763抵靠在導(dǎo)孔座的端面上,即定位平板75的下端通過四個(gè)航向微調(diào)機(jī)構(gòu)支撐在立柱74上,且通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母763,控制螺桿762伸出導(dǎo)孔座761的長度,從而對定位平板75在航向上的位置進(jìn)行微調(diào)。
參見圖10至圖14,翼根肋定位固定單元包括用于對翼根肋017的下端面進(jìn)行支撐的支撐機(jī)構(gòu)、用于對翼根肋017上端進(jìn)行固定的固定機(jī)構(gòu)、用于對翼根肋017固持的吸盤793及三對用于對翼根肋017的側(cè)面進(jìn)行夾持的側(cè)夾持單元,吸盤793固設(shè)在定位平板75位于夾持件781之間的位置上。
側(cè)夾持單元包括夾持件781、固定在定位平板75上的橫向?qū)к?84、固定在夾持件781上與橫向?qū)к?84相配合的滑塊785及夾持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),橫向?qū)к?84與滑塊785一起構(gòu)成本實(shí)施例中的橫向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu),夾持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括沿平行于橫向?qū)к?84方向布置的絲桿螺母副、絲桿座786及驅(qū)動(dòng)手輪783,絲桿螺母副中的絲桿782通過絲桿座786固定在定位平板75上,螺母與夾持件781固定連接,驅(qū)動(dòng)手輪783與絲桿782固定連接,從而通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)手輪783,推動(dòng)夾持件781對位于兩個(gè)夾持件781間的翼根肋017進(jìn)行夾持。
支撐機(jī)構(gòu)包括用于夾持翼根肋017下端邊的彈性夾爪791,固定單元包括用于對翼根肋017上端邊進(jìn)行夾持的彈性夾爪792。為了便于定位平板75的制造,其由兩塊鋁合金板通過連接件進(jìn)行固定連接而拼接成,每塊鋁合金板與一個(gè)以上的滑塊772固定連接。
參見圖15、圖16及圖17,翼梢肋定位裝置8包括安裝底座841、彎臂狀的滑臺(tái)85、定位平板86及鎖緊機(jī)構(gòu)87,在安裝底座841的上座面固設(shè)有兩條相互平行且沿展向布置的展向?qū)к?42,在滑臺(tái)85的下表面固設(shè)與展向?qū)к?42相配合的滑塊843,展向?qū)к?42與滑塊843一起構(gòu)成本實(shí)施例中的展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu),即滑臺(tái)85通過展向?qū)к壔瑝K機(jī)構(gòu)與安裝底座841滑動(dòng)連接。
定位平板86與滑臺(tái)85的右側(cè)端面固定連接,其上設(shè)有與翼梢肋018上的定位孔0181相配的定位固定機(jī)構(gòu),定位固定機(jī)構(gòu)由可拆卸地固定在定位平板86上的定位固定座861及鉸接在定位固定座861上的兩個(gè)夾緊臂862構(gòu)成,定位固定座861上設(shè)有用于對夾緊臂862遠(yuǎn)離定位平板86的臂面進(jìn)行抵靠的限位凸起部8610,從而限制夾緊臂862沿該臂面法向的位移。
鎖緊機(jī)構(gòu)87包括定位銷871、手柄872、支撐件873、連桿874、設(shè)有導(dǎo)孔的導(dǎo)孔座875及設(shè)有定位孔的定位孔座876,導(dǎo)孔座875與滑臺(tái)85的底座板上固定孔固定連接,支撐件873下端與導(dǎo)孔座875固定連接,手柄872的一端通過鉸軸與支撐件873的上端鉸接,連桿874的一端通過鉸軸與手柄872鉸接,另一端通過鉸軸與穿過設(shè)于導(dǎo)孔座875上導(dǎo)孔的定位銷871鉸接,手柄872通過繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)而通過連桿874帶動(dòng)定位銷871插入或抽離定位孔,定位孔座876與安裝底座841固定連接,從而實(shí)現(xiàn)對滑臺(tái)85與安裝底座841間相對位置的鎖定。
后緣定位裝置5中的安裝底座51、前緣定位裝置6中的升降機(jī)構(gòu)64及翼根肋定位裝置7中的立柱74均構(gòu)成本實(shí)施例中的安裝座,后緣定位裝置5中的橫向底板、前緣定位裝置6中的伸縮座65及翼根肋定位裝置7中的定位平板75均構(gòu)成本實(shí)施例中的伸縮座。
使用過程如下:
采用本發(fā)明實(shí)施大型飛機(jī)外翼翼盒裝配的步驟如下所述:
1)外偏置滑臺(tái)12和內(nèi)偏置滑臺(tái)22帶動(dòng)橫梁3側(cè)向偏置,后緣定位裝置5進(jìn)行參數(shù)配置,后緣組件015吊裝入位,采用調(diào)姿單元、后緣輔助支撐單元對后緣組件015進(jìn)行調(diào)姿定位;
2)前緣定位裝置6進(jìn)行參數(shù)配置,借用壁板數(shù)控定位器進(jìn)行前緣組件016調(diào)姿,外偏置滑臺(tái)12和內(nèi)偏置滑臺(tái)22帶動(dòng)橫梁3復(fù)位,前緣定位裝置6復(fù)位,將前緣組件016連接到前緣交點(diǎn)定位器67上;
3)外偏置滑臺(tái)12和內(nèi)偏置滑臺(tái)22再次帶動(dòng)橫梁3側(cè)向偏置,立柱74偏置,翼根肋017安裝定位,立柱74帶動(dòng)翼根肋017復(fù)位;
4)外偏置滑臺(tái)12和內(nèi)偏置滑臺(tái)22再次帶動(dòng)橫梁3復(fù)位,將滑臺(tái)85推至復(fù)位狀態(tài),翼梢肋018安裝定位,并根據(jù)翼梢肋018與后緣組件015和前緣組件016的位姿關(guān)系修配加墊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1)后緣定位裝置5、前緣定位裝置6、翼根肋定位裝置7、翼梢肋定位裝置8可以實(shí)現(xiàn)后緣組件、前緣組件的數(shù)字化調(diào)姿定位,以及翼根肋和翼梢肋的定位,有助于提高裝配效率和保證裝配質(zhì)量;
2)除在內(nèi)側(cè)端部采用銷軸連接外,鋁質(zhì)后緣伸縮底座與鋼質(zhì)后緣固定底座之間采用導(dǎo)軌滑塊連接,可以帶動(dòng)后緣定位裝置5中定位單元、翼梢肋定位裝置8實(shí)現(xiàn)沿翼展方向與外翼翼盒組件的熱變形相容;
3)通過外偏置滑臺(tái)12和內(nèi)偏置滑臺(tái)22協(xié)同運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)橫梁3和前緣組件016沿翼盒厚度方向作精確偏置運(yùn)動(dòng),為其他翼盒零組件進(jìn)架以及外翼翼盒01下架讓出空間;
4)橫梁3支撐在外立柱1上端部可以隨展向滑臺(tái)13沿導(dǎo)軌滑動(dòng),從而在環(huán)境溫度變化引起橫梁3尺寸變化時(shí)避免兩立柱對橫梁3產(chǎn)生額外的應(yīng)力;
5)除在翼根端設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)外,鋁質(zhì)橫向托板651與鋼質(zhì)升降機(jī)構(gòu)64之間采用導(dǎo)軌滑塊連接,可以帶動(dòng)前緣交點(diǎn)定位器67實(shí)現(xiàn)沿翼展方向與前緣組件016的熱變形相容;
6)除底端固定連接外,鋁質(zhì)翼根肋定位平板75與鋼質(zhì)立柱74之間采用導(dǎo)軌滑塊連接,可以在溫度變化時(shí)實(shí)現(xiàn)沿航向與翼根肋017的熱變形相容;
7)基于所述的大型飛機(jī)外翼翼盒裝配工裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與材料,可以實(shí)現(xiàn)外翼翼盒組件與裝配工裝系統(tǒng)之間、外翼翼盒組件之間的熱變形相容性、保證了外翼翼盒的高質(zhì)量、高效率裝配。