专利名称：飞机后机身柔性钻铆接工装的制作方法
技术领域：
本发明创造涉及一种柔性钻铆接工装，用于航空制造行业中飞机后机身的装配钻铆接。
背景技术：
飞机装配钻铆接是一个繁杂的过程，技术要求比较高，成千上万个零件需要准确的进行工装定位和钻铆接，因此工作量非常之大。传统的飞机装配钻铆接采用刚性专用工装形式，一个工装对应一个结构件进行钻铆接装配，每个型号的飞机装配钻铆接都要大量的装配钻铆接工装，特别是由于传统的刚性专用飞机装配钻铆接工装的位置不可移动和旋转，导致大量工作需要工人仰头、钻入或钻入钻铆接，所以对工人的体力和耐力要求极高， 进而影响工人钻铆接的质量。此外，当飞机型号改变时，这些专用的刚性钻铆接工装必须从新设计制造，这样不仅延长了飞机的装配制造周期，提高了飞机的制造成本，而且工装的存储占地面积大。随着各种新机型的增多，工装存储占地问题严峻。因此，传统刚性钻铆接工装的上述弊端，严重的制约了我国飞机制造业的发展。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种飞机后机身柔性钻铆接工装，可实现一个钻铆接工装平台用于多个机型钻铆接装配的“一对多”钻铆接装配模式，大大提高了飞机钻铆接装配制造效率，节省了飞机制造成本，很大程度上解决了工装占地的问题，同时，将人机工程中人体姿态的舒适性考虑到该工装制造中，通过该钻铆接工装可以实现工装托架的上下移动和翻转动作，使得工人的钻铆接工作更加舒适、方便，进而提高了钻铆接的效率和质量，提高了飞机装配质量的整体水平。本发明创造的技术方案一种飞机后机身柔性钻铆接工装，包括支撑立柱和工装托架，在左支撑立柱和右支撑立柱的内侧分别设有左侧翻转机构和右侧翻转机构，左支撑立柱与左侧翻转机构活动连接，右支撑立柱与右侧翻转机构活动连接，在左侧翻转机构和右侧翻转机构上设有托架换卸装置，托架换卸装置与工装托架连接，在工装托架上设有可重构模块化定位单元。在左支撑立柱和右支撑立柱的内侧分别设有上下移动滑轨，在左侧翻转机构和右侧翻转机构上分别设有上下移动滑块，上下移动滑块在上下移动滑轨内滑动，在左侧翻转机构和右侧翻转机构上分别设有旋转滑动滑轨和旋转运动滑块。所述可重构模块化定位单元的结构为在工装托架的前面设有前连接定位器A、 前连接定位器B、前托扶定位器A和前托扶定位器B ;在工装托架的后面设有左后连接定位器A、左后连接定位器B、右后连接定位器A和右后连接定位器B ;在工装托架的左侧设有左连接定位器A、左连接定位器B、左连接定位器C，左连接定位器的下方设有两个左托扶定位器，分别为左托扶定位器A和左托扶定位器B;在工装托架的右侧设有右连接定位器A、右连接定位器B、右连接定位器C，右连接定位器的下方设有两个右托扶定位器，分别为右托扶
3定位器A和右托扶定位器B。本发明创造的有益效果由于本工装平台采用了翻转机构，可实现工装托架 360°旋转翻转和沿支撑立柱上下移动，满足了人体以舒适方式进行钻铆接工作，减轻了人体疲劳度，同时提高了工作质量和人工钻铆接效率；由于在支撑立柱和工装托架之间采用了托架换卸装置，可实现工装托架快装快卸，满足了多机型的生产需求；可重构模块化定位单元采用的连接定位器都具有3个运动自由度调整量，是整个飞机后机身快速安装定位功能实现的关键；本工装平台的通用性更强，可以大大的节省飞机制造成本，缩短飞机制造周期，极大地解决工装占地问题。
图I为本发明创造的结构示意图。
具体实施例方式如图I所示，一种飞机后机身柔性钻铆接工装，包括支撑立柱和工装托架3，其特征在于在左支撑立柱I和右支撑立柱2的内侧分别设有左侧翻转机构4和右侧翻转机构 5，左支撑立柱I与左侧翻转机构4活动连接，右支撑立柱2与右侧翻转机构5活动连接，在左侧翻转机构4和右侧翻转机构5上设有托架换卸装置10，托架换卸装置10与工装托架3 连接，在工装托架3上设有可重构模块化定位单元。在左支撑立柱I和右支撑立柱2的内侧分别设有上下移动滑轨6，在左侧翻转机构4和右侧翻转机构5上分别设有上下移动滑块7，上下移动滑块7在上下移动滑轨6内滑动，在左侧翻转机构4和右侧翻转机构5上分别设有旋转滑动滑轨8和旋转运动滑块9。工装托架3可以沿着支撑立柱上下移动，并且可以实现沿着翻转机构中心线旋转。工装托架3根据飞机后机身交点分布情况安装定位器，通过定位器对飞机后机身进行装配钻铆接夹紧定位、固定和托扶。定位器的形状与大小是根据不同型号飞机后机身的交点分布状况而设计的。工装托架3的快装快卸可以实现对不同机型后机身交点进行定位连接，进而实现多种机型的后机身装配钻铆接夹紧定位。所述可重构模块化定位单元的结构为在工装托架3的前面设有前连接定位器 Al I、前连接定位器B12、前托扶定位器A13和前托扶定位器B14 ;在工装托架3的后面设有左后连接定位器A27、左后连接定位器B28、右后连接定位器A20和右后连接定位器B21 ;在工装托架3的左侧设有左连接定位器A24、左连接定位器B25、左连接定位器C26，左连接定位器的下方设有两个左托扶定位器，分别为左托扶定位器A22和左托扶定位器B23 ;在工装托架3的右侧设有右连接定位器A15、右连接定位器B16、右连接定位器C17，右连接定位器的下方设有两个右托扶定位器，分别为右托扶定位器A18和右托扶定位器B19。工装托架3上有12个连接定位器和6个托扶定位器，前连接定位器Al I旋转至极限位置并锁死，对整个飞机后机身的安装起到主限位作用。其他连接定位器和托扶定位器都是以前连接定位器All的定位为依据而进行定位的。除前连接定位器All外，其他连接定位器都可以进行X/Y/Z三个方向的直线运动调节，当调节到合适的位置时，将定位器与飞机后机身的定位交点连接并装配锁紧。在飞机后机身钻铆接过程中托扶定位器主要起到托扶和加强稳定性作用。
操作步骤
首先，将前连接定位器All与飞机后机身的定位交点配合安装，再通过调姿装置将飞机后机身调整，紧接着通过前连接定位器B12将前连接定位器All与飞机后机身安装定位。其次，当前连接定位器All和前连接定位器B12安装完成后，再通过后机身调姿装置将右后连接定位器A20、右后连接定位器B21、左后连接定位器A27和左后连接定位器B28 与后机身安装固定并锁死。然后，调节右连接定位器A15、右连接定位器B16、右连接定位器C17和左连接定位器A24、左连接定位器B25、左连接定位器C26，使其与飞机后机身的安装交点装配固定并锁死。最后,通过调整左托扶定位器A22、左托扶定位器B23和右托扶定位器A18、右托扶定位器B19，使其与飞机外形贴附至合适位置并锁死；通过调整前托扶定位器A13和前托扶定位器B14，使其与飞机接触并锁死。综上所述，完成了对飞机后机身和柔性钻铆接工装的安装限位，可以进行下一步的机器人钻铆接工作。
权利要求
1.一种飞机后机身柔性钻铆接工装，包括支撑立柱和工装托架(3)，其特征在于在左支撑立柱(I)和右支撑立柱(2 )的内侧分别设有左侧翻转机构(4 )和右侧翻转机构(5 )，左支撑立柱(I)与左侧翻转机构(4)活动连接，右支撑立柱(2)与右侧翻转机构(5)活动连接， 在左侧翻转机构(4)和右侧翻转机构(5)上设有托架换卸装置(10)，托架换卸装置(10)与工装托架(3 )连接，在工装托架(3 )上设有可重构模块化定位单元。
2.如权利要求I所述的一种飞机后机身柔性钻铆接工装，其特征在于在左支撑立柱(I)和右支撑立柱(2)的内侧分别设有上下移动滑轨(6)，在左侧翻转机构(4)和右侧翻转机构(5)上分别设有上下移动滑块(7)，上下移动滑块(7)在上下移动滑轨(6)内滑动，在左侧翻转机构(4)和右侧翻转机构(5)上分别设有旋转滑动滑轨(8)和旋转运动滑块(9)。
3.如权利要求I所述的一种飞机后机身柔性钻铆接工装，其特征在于所述可重构模块化定位单元的结构为在工装托架(3)的前面设有前连接定位器A (11)、前连接定位器B(12)、前托扶定位器A (13)和前托扶定位器B (14);在工装托架(3)的后面设有左后连接定位器A (27)、左后连接定位器B (28)、右后连接定位器A (20)和右后连接定位器B (21)； 在工装托架(3)的左侧设有左连接定位器A (24)、左连接定位器B (25)、左连接定位器C(26)，左连接定位器的下方设有两个左托扶定位器，分别为左托扶定位器A (22)和左托扶定位器B (23);在工装托架(3)的右侧设有右连接定位器A (15)、右连接定位器B (16)、 右连接定位器C (17)，右连接定位器的下方设有两个右托扶定位器，分别为右托扶定位器A (18)和右托扶定位器B (19)。
全文摘要
本发明提供一种飞机后机身柔性钻铆接工装，包括支撑立柱和工装托架，在左支撑立柱和右支撑立柱的内侧分别设有左侧翻转机构和右侧翻转机构，在左侧翻转机构和右侧翻转机构上设有托架换卸装置，在左侧翻转机构和右侧翻转机构之间接有工装托架，在工装托架上设有可重构模块化定位单元。该工装平台利用托架换卸装置，可实现工装托架快装快卸，实现了工装的一架多用，节省了飞机制造成本，缩短飞机的制造周期，极大地解决了工装占地的问题；翻转机构可实现工装托架360°旋转翻转和沿支撑立柱上下移动，满足了人体以舒适方式进行钻铆接工作，减轻了人体疲劳度，同时提高了工作质量和人工钻铆接效率。
文档编号B23Q3/00GK102601631SQ20121007790
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者康晓峰, 张国胜, 郭洪杰, 黄宁 申请人:沈阳飞机工业(集团)有限公司