一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备及使用方法

技术领域

本申请涉及飞机装配领域，具体涉及一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备及使用方法。

背景技术

在飞机装配制造过程中，尤其是在大型飞机的装配过程中，每个飞机的组部件都是由若干个小的零组件装配而成，每个飞机组部件的装配质量都决定着飞机整机的装配质量，尤其是飞机的机翼部件，机翼是整个飞机的主承力部件，同时也是飞机的油箱，因此，机翼部件的装配质量至关重要，机翼主体结构是机翼翼盒，机翼翼盒主要由前后缘、翼肋、机翼壁板等装配而成，机翼壁板通常由多块壁板零件和长桁零件通过铆接的方式装配而成，机翼壁板的装配质量直接决定着机翼翼盒的密封性和机翼的外形精度，进而影响整个飞机的气动外形。因此，机翼壁板的装配质量是飞机装配过程中重要环节。

传统装配型架中，存在内外部卡板尺寸大、数量多不便于安装及拆卸，同时影响壁板的定位、制孔，装配效率低。同时壁板及长桁定位时需要由人工进行调整，调整难度大且精度难以保证，此外卡板的自适应性差，不具备整体联调动及单点、局部微调功能，壁板定位及装配时的外形精度保证困难，经常出现间隙无法消除等问题。

发明内容

为解决上述技术不足，本申请提供了一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备及使用方法。

一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备及使用方法，包括：

框架，由多根立柱和横梁组成；

多个壁板立筋定位拉紧机构固定在立柱侧面，并与壁板立筋位置一一对应；

多块内形定位卡板固定在立柱内侧，其外形与相对应处的壁板内形一致；

多块端面内形卡板固定在多个立柱中端头位置处立柱的内侧，其外形与相对应处的壁板内形一致；

多个长桁定位机构固定在端面内形卡板上，其位置与长桁端头位置一致；

多个长桁压紧机构均布在横梁上；

多个壁板位置检测块设置在端面内形卡板上；

多个壁板定位托块设置在立柱下侧，其上表面与壁板下端面齐平；

多个壁板展向定位挡块设置在端面内形卡板上，其内侧表面与壁板侧端面齐平；

通过壁板立筋定位拉紧机构完成壁板立筋的抓取、拉紧和调整，实现壁板的精确定位，通过长桁定位机构、长桁压紧机构实现长桁的定位并与壁板压紧，最终完成壁板与长桁的定位拉紧。

进一步的，所述的壁板立筋定位拉紧机构包括：

安装座，固定在框架的立柱上；

卡板滑动机构，设置在安装座上，包括一个Z向滑动机构、一个Y向滑动机构、控制箱，控制箱驱动卡板沿Z向和Y向滑动至指定位置；

卡板连接在卡板滑动机构上；

多个定位拉紧夹沿卡板外形固定在卡板一侧，与壁板立筋位置对应；

驱动气路设置在立柱上，一端与气源连接，另一端与定位拉紧夹连接，控制箱控制气路的通断实现定位拉紧夹的开闭，完成壁板立筋的抓取。

进一步的，所述的Z向滑动机构包括：设置在安装座上的Z向滑槽；设置在卡板一侧与Z向滑槽配合的Z向滑轨；Y向滑动机构包括安装在卡板另一侧并垂直于Z向滑轨的Y向滑槽,设置在卡板上与Y向滑槽配合的Y向滑轨。

进一步的，所述的内形定位卡板上开有与壁板立筋相对应的避让槽。

进一步的，所述的一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备，其特征在于所述的长桁定位机构包括：支撑座，固定在端面内形卡板上；长桁航向定位件，与支撑座连接，其上端面与长桁立筋下端面贴合；长桁展向定位件，安装在长桁航向定位件上，贴紧长桁立筋侧端面。

该长桁与多翻边立筋壁板的定位装备的使用方法，包括如下步骤：

1操作控制系统通过控制箱控制驱动气路打开壁板立筋定位拉紧机构上的定位拉紧夹；

2操作控制系统通过控制箱控制将壁板立筋定位拉紧机构配置到壁板上架位置；

3将壁板吊装至定位装备的壁板定位托块上，并将壁板端头靠在壁板展向定位挡块上；

4操作控制系统通过控制箱控制驱动气路通气使定位拉紧夹拉紧，定位拉紧夹夹持住壁板立筋；

5操作控制系统通过控制箱控制驱动壁板立筋定位拉紧机构向壁板内侧收紧，使得壁板立筋定位拉紧机构上的卡板外形面与壁板内形面完全贴合；

6打开长桁定位机构的压紧夹，将长桁压紧机构的压紧销全部旋至放松状态；

7将长桁吊运至长桁定位机构的长桁航向定位件上，将长桁端头与长桁展向定位件贴实；

8锁紧长桁定位机构的压紧夹，旋紧长桁压紧机构的压紧销，完成壁板与长桁的定位；

9重复上述步骤1-8依次放入剩余的壁板与长桁；

10操作系统通过控制箱控制驱动壁板立筋定位拉紧机构调整壁板保证壁板与长桁之间的间隙满足工程设计的间隙要求，保证壁板位置检测块与壁板外侧边缘相对位置满足工程设计要求。

本发明的优点在于实现了长桁与多翻边立筋壁板的快速精准定位，沿飞机航向上采用壁板定位托块，实现了壁板在航向上的快速入位定位，在长桁定位机构中采用长桁航向定位件、长桁展向定位件、压紧夹的一体化设计，一步实现了长桁在航向及展向的精确定位，长桁展向定位件采用销棒形式设计，销棒的圆柱形结构可以很好适应长桁立筋端头的圆弧面，进一步提升了长桁在展向方向上的定位精度。均匀分布在横梁上的长桁压紧机构既可有效消除壁板与长桁的间隙，同时又可保证制孔的施工空间。应用的壁板立筋定位拉紧机构，不仅可以实现壁板在航向、展向及弦向上的整体联调联动，还可以完成单块壁板的微调整，采用定位拉紧夹的向内拉紧模式，可以有效的消除壁板与长桁的间隙、消除零件变形，同时取消了壁板外表面的压紧保形工装，有效提升了壁板定位、制孔的质量及整体装配效率。

附图说明

图1长桁与多翻边立筋壁板的定位装备总体结构布局视图

图2壁板立筋定位拉紧机构整体结构视图

图3壁板立筋定位拉紧机构局部结构视图

图4长桁壁板定位压紧局部视图

图5端面内形卡板结构视图

图中编号说明：1-框架、2-内形定位卡板、3-避让槽、4-横梁、5-壁板立筋、6-壁板立筋定位拉紧机构、7-卡板、8-定位拉紧夹、9-电气集成控制柜、10-壁板定位托块、11-立柱、12-驱动气路、13-长桁、14-长桁压紧机构、15-长桁定位机构、16-端面内形卡板、17-壁板、18-壁板位置检测块、19-安装座、20-卡板滑动机构、21-控制箱、22-Z向滑动机构、23-Y向滑动机构、24-支撑座、25-长桁航向定位件、26-长桁展向定位件、27-压紧夹、28-压紧销、29-壁板展向定位挡块

具体实施方式

参见附图1-5，一种长桁与多翻边立筋壁板的定位装备及使用方法，包括框架1、壁板立筋定位拉紧机构6、内形定位卡板2、端面内形卡板16、长桁定位机构15、长桁压紧机构14、壁板位置检测块18、壁板定位托块10、电气集成控制柜9。其特征在于所述的框架1，由多根立柱11和横梁4组成，在立柱11下侧设置有壁板定位托块10，在立柱一侧设置有壁板立筋定位拉紧机构6，壁板立筋定位拉紧机构6包括：安装座19、卡板滑动机构20、卡板7，其中，卡板7上固定有定位拉紧夹8，安装座19固定在框架1的立柱11上，卡板滑动机构20设置在安装座19上，卡板滑动机构20还包括一个Z向滑动机构22、一个Y向滑动机构23、控制箱21，控制箱21驱动卡板7沿Z向和Y向滑动至指定位置；驱动气路12设置在立柱11上，一端与气源连接，另一端与定位拉紧夹8连接，控制箱21控制驱动气路12的通断实现定位拉紧夹8的开闭，完成壁板立筋5的抓取。内形定位卡板2固定在与壁板立筋定位拉紧机构6对应位置的立柱11的另一侧，内形定位卡板2上开有与壁板立筋5相对应的U形避让槽3。端面内形卡板16固定在端侧立柱11内侧，在端面内形卡板16上设置有壁板展向定位挡块29、壁板位置检测块18、长桁定位机构15，在横梁4上均布有长桁压紧机构14，长桁定位机构15包括：支撑座24、长桁航向定位25件、长桁展向定位件26，其中支撑座24固定在端面内形卡板16上，长桁航向定位件25与支撑座24连接，其上端面与长桁13的立筋下端面贴合，长桁展向定位件26安装在长桁航向定位件25上，长桁展向定位件26采用销棒形式设计，销棒的圆柱形结构可以很好适应长桁13端头立筋的圆弧面。通过控制系统控制控制箱21控制壁板立筋定位拉紧机构6完成壁板立筋5的抓取、拉紧和调整，实现壁板17的精确定位，通过长桁定位机构15、长桁压紧机构14实现长桁13的定位并与壁板17压紧，最终完成壁板17与长桁13的定位压紧。

该长桁与多翻边立筋壁板的定位装备的使用方法，具体包括如下步骤：

1操作控制系统通过控制箱21控制驱动气路12打开壁板立筋定位拉紧机构上6的定位拉紧夹8；

2操作控制系统通过控制箱21控制将壁板立筋定位拉紧机构6配置到壁板17上架位置；

3将壁板17吊装至定位装备的壁板定位托块10上，并将壁板17端头靠在壁板展向定位挡块29上；

4操作控制系统通过控制箱21控制驱动气路12通气使定位拉紧夹8拉紧，定位拉紧夹8夹持住壁板立筋5；

5操作控制系统通过控制箱21控制驱动壁板立筋定位拉紧机构6向壁板17内侧收紧，使得壁板立筋定位拉紧机构6上的卡板7外形面与壁板17内形面完全贴合；

6打开长桁定位机构15上的压紧夹27，将长桁压紧机构14的压紧销28全部旋至放松状态；

7将长桁13吊运至长桁定位机构15的长桁航向定位件25上，将长桁13端头与长桁展向定位件26贴实；

8锁紧长桁定位机构15上的压紧夹27，旋紧长桁压紧机构14上的压紧销28，完成壁板17与长桁13的定位；

9重复上述步骤1-8依次放入剩余的壁板17与长桁13；

10操作系统通过控制箱21控制驱动壁板立筋定位拉紧机构6调整壁板17保证壁板17与长桁13之间的间隙满足工程设计的间隙要求，同时监控壁板位置检测块18与壁板17外侧边缘的关系，保证下一站位装配要求；

上述操作全部完成后，至此，长桁13与壁板17的定位拉紧工作结束，可以进行制孔等后续工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。