[发明专利]飞机机翼壁板形面检测加工的柔性工装及检测加工方法有效
申请号: | 201310273092.6 | 申请日: | 2013-07-01 |
公开(公告)号: | CN103373476A | 公开(公告)日: | 2013-10-30 |
发明(设计)人: | 王华;林忠钦;陈关龙;司索 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | B64F5/00 | 分类号: | B64F5/00;G01B11/24;B25B11/00 |
代理公司: | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人: | 郭国中 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 飞机 机翼 壁板 检测 加工 柔性 工装 方法 | ||
技术领域
本发明涉及飞机制造及装配技术领域,特别是一种飞机机翼壁板形面检测加工的柔性工装及检测加工方法。
背景技术
飞机机翼复合材料整体壁板制造是大飞机整体制造环节中的重要的一环。由于飞机机翼复合材料整体壁板存在外形尺寸大,长度常可达10-20m甚至更长,宽度为3-5m,外形复杂,常由马鞍形、双凸形等多种杂曲面构成,制造成形困难等特点,致使其在制造过程中易出现制造误差。而这些误差产生的后果有三种表现形式:第1种是形面直接符合技术要求,可以直接进行修边等机械加工;第2种是允许施加一定的力,使之产生变形,若能达到设计要求也可认为符合技术要求;第3种是即使通过施加一定的力也无法使机翼复合材料整体壁板满足要求,无法进行装配工序。
目前,传统的工装夹具无法较好的完成对各种形状复杂、尺寸较大的大型飞机机翼复合材料整体壁板进行检测和加工的工作,无法较好的满足现代飞机制造业低成本、高质量、快响应的要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的一个目的是提供一种飞机机翼壁板形面检测加工的柔性工装,以期通过此工装实现对飞机机翼复合材料整体壁板形面的检测及加工;本发明的另一目的是提供使用上述柔性工装进行对飞机机翼复合材料整体壁板形面的检测加工方法,实现对飞机机翼复合材料整体壁板形面的进行有效地检测及加工。
根据本发明的一个方面,提供一种飞机机翼壁板形面检测加工的柔性工装,其特征在于:包括底座平台和控制单元,所述底座平台为矩形结构,定义所述底座平台的长度方向为纵向,宽度方向为横向,垂直于底座平台的方向为竖向,在所述底座平台上靠近一个宽度的边上,设有纵向定位装置,在所述底座平台的长度方向的两侧边上设置纵向滑动导轨,在所述纵向滑动导轨上跨接多个竖向施力装置,所述竖向施力装置能够沿所述纵向滑动导轨纵向移动,在所述两个纵向滑动导轨的内侧,分别设置多个横向定位装置,在所述底座平台上矩阵式排列多个竖向支撑装置,所述竖向施力装置、横向定位装置和所述竖向支撑装置由所述控制单元控制。
优选地,所述纵向定位装置包括多个定位块,所述定位块固定设置在所述底座平台上靠近一个宽度的边上,所述定位块的定位面垂直于所述底座平台的长边。
优选地,所述定位块为3至5个,均布在所述底座平台上的宽度边上。
优选地,所述竖向施力装置为龙门形,包括两个立柱和一个横梁,所述立柱能够在所述纵向滑轨内移动,所述横梁能够在所述两个立柱上升降,所述横梁的下方设有滑轨,在所述滑轨上安装多个电动缸。
优选地,所述电动缸为3至5个,在每个电动缸的末端设置力传感器,所述力传感器电连接至所述控制单元。
优选地,所述立柱下方设置多个滑块,所述滑块可滑动设置在所述纵向滑轨内,所述滑块通过电机实现在所述纵向滑轨内滑动,所述电机由所述控制单元控制。
优选地,所述滑块为3个。
优选地,所述横梁的两端设有支柱,所述支柱连接电动机使横梁实现上下伸缩,所述电动机由所述控制单元控制。
优选地,所述横向定位装置包括横向导轨,在所述横向导轨上设置滑块,所述滑块上设置挡板,所述挡板的定位面垂直于所述横向导轨。
优选地,所述滑块通过电动机实现在所述横向导轨上滑动,所述电动机由所述控制单元控制。
优选地,所述滑块上设有锁紧机构。
优选地,所述竖向支撑装置包括固定设置在底座平台上的伸缩柱。
优选地,所述伸缩柱上端通过铰链设置一个可转动球头,所述球头的上方设有吸盘。
优选地,所述底座平台的长度为10至20米,宽度为2至5米。
优选地,所述竖向施力装置为5至8个,所述横向定位装置为10至20个。
优选地,所述竖向支撑装置形成的阵列位于所述纵向定位装置、横向定位装置围成的矩形区域内,所述阵列的行数为3至5,列数为30至50。
根据本发明的另一个方面,提供一种应用如权利要求1所述的柔性工装的检测加工飞机机翼复合材料整体壁板方法,其特征在于:包括如下步骤:
第一步:在CAD环境中建立飞机机翼复合材料整体壁板模型和柔性工装模型;
第二步:在CAD环境中将所述飞机机翼复合材料整体壁板模型在所述柔性工装模型中定位,并得位置数据;
第三步:将飞机机翼复合材料整体壁板按照所述位置数据定位至所述柔性工装内;
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