一种用于复合材料机翼壁板的保形定位工装的制作方法

本发明涉及飞机制造技术领域，更具体地说，涉及一种用于复合材料机翼壁板的保形定位工装。

背景技术：

复合材料具有比强度高、比模量高、耐热性好、热膨胀系数小、抗腐蚀性能好等优点，因此非常适合作为飞机的制造材料。目前复合材料已经用于新一代飞机的制造并显著提升了飞机性能，可以预见复合材料在飞机上的使用会更为广泛和重要。

在大型飞机的制造过程中，需要对壁板进行拼接，现有的拼接方式大多是采用整体式的工装对其进行固定，然后对其进行拼接作业，但是对组成机翼的各块整体壁板来讲，在翼展方向有铣削余量，导致单个壁板在定位时通常要进行位置调整，但由于其尺寸大，重量大，造成在工装上移动单个壁板较为困难，此时便需要将其解除固定，然后调整位置，对单个壁板重新固定，大大增大了工作强度，且操作难度更大。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于复合材料机翼壁板的保形定位工装，其优点在于便于在拼接时，对壁板的位置进行调整，无需解除固定再重新固定，降低工作强度，且操作更加安全可靠。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于复合材料机翼壁板的保形定位工装，包括固定架，所述固定架的顶部设置有控制柜，还包括有导向机构、横移机构、调节机构和定位机构；

所述导向机构包括连接轨，所述连接轨的一侧通过螺栓固定连接有数量为两个的横向导轨；

所述横移机构包括滑配在横向导轨上的u型框，所述u型框的内壁设置有沿着横向导轨延伸方向移动的两组滚轮，所述u型框的底部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴贯穿u型框并与其中一个位于下方的所述滚轮固定连接；

所述调节机构包括固定在u型框上的纵向调整机构，所述纵向调整机构的一侧固定连接有旋转气缸，所述旋转气缸的一侧固定连接有固定框；

所述定位机构包括保型框架，所述保型框架一侧固定安装在固定框的内侧，所述保型框架的内壁固定连接有等距分布的肋板，所述肋板的顶部固定安装有吸盘组件。

进一步的，所述固定架包括底板，所述底板的上端面中部固定连接有等距分布的立柱，所述连接轨通过螺栓固定在立柱的一侧。

进一步的，所述控制柜的内部设置有气泵和控制器，且控制柜的一侧还设置有操作面板。

进一步的，所述纵向调整机构包括纵向导轨，所述纵向导轨的内壁通过轴承转动连接有丝杆，所述纵向导轨的顶部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿纵向导轨并与丝杆固定连接，所述丝杆的表面螺纹连接有位于纵向导轨内部的螺纹滑块，所述螺纹滑块，所述旋转气缸固定安装在螺纹滑块的一侧。

进一步的，所述保型框架的一侧固定连接有u型扣件，所述u型扣件的一侧固定连接有锁紧件，所述u型扣件通过锁紧件卡在固定框的内部，且u型扣件的内壁设置有增阻胶垫。

进一步的，所述锁紧件包括固定在u型扣件一侧的螺纹套，所述螺纹套的内壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端固定连接有拨杆，所述螺杆的另一端贯穿u型扣件并与u型扣件的另一侧螺纹连接。

进一步的，所述吸盘组件包括电动推杆，所述电动推杆的一端固定连接有高强度吸盘，所述高强度吸盘的背面设置有抽气管接头。

进一步的，所述抽气管接头通过软管与气泵连接。

进一步的，所述u型框的顶部设置有滚动测距仪，所述滚动测距仪与其中一个位于上方的所述滚轮连接。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案在进行拼接过程中，通过控制第一电机的运行，由第一电机工作带动其中一个滚轮转动，滚轮转动时沿着横向导轨移动，从而可通过u型框以及纵向调整机构来带动壁板横向移动，进而能够使两个壁板之间的距离能够调整，便于两个壁板接触，完成壁板的对位，后续进行拼接即可，通过旋转气缸的作用，使壁板的角度能够进行调整，在壁板角度出现偏差时，可通过旋转气缸转动来调整壁板的角度，在机翼壁板的位置出现竖直方向的偏差时，可通过控制器控制第二电机运行，第二电机运行带动丝杆转动，丝杆转动时带动螺纹滑块上下运动，进而通过螺纹滑块配合旋转气缸带动固定框移动，从而达到调整壁板上下调整的效果无需将其拆下重新固定；

()本方案在使用保型框架对壁板进行定位时，通过电动推杆推动高强度吸盘，使其紧贴在壁板表面，然后配合抽气管接头的抽气，从而起到了吸附壁板的功能，将传统的卡接式固定，降低了对壁板的损伤；

()本方案在安装保型框架时，将u型扣件扣在固定框的内部，然后通过拨杆，使拨杆将u型扣件锁紧，u型扣件锁紧的过程中，会紧紧的卡在固定框上，从而可快速的完成保型框架的安装，且后续需要拆卸时，反向转动拨杆，解除u型扣件的锁紧，即可快速的将u型扣件从固定框上取下，拆卸十分方便；

()本方案在u型框移动过程中，滚轮沿着横向导轨滚动，滚轮转动过程中，滚动测距仪测得滚轮的转动圈数，由于滚轮的周长为定值，因此可快速的得出u型框移动的距离，便于对壁板的位置进行精确的调整。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明保型框架的结构示意图；

图3为本发明横移机构的结构示意图；

图4为本发明纵向调整机构的结构示意图；

图5为本发明锁紧件的结构示意图；

图6为本发明吸盘组件的结构示意图；

图7为本发明图2中a处的放大图。

图中标号说明：

1、固定架；101、底板；102、立柱；2、控制柜；3、连接轨；4、横向导轨；5、u型框；6、滚轮；7、纵向调整机构；701、纵向导轨；702、丝杆；703、第二电机；8、旋转气缸；9、固定框；10、保型框架；11、肋板；12、吸盘组件；1201、电动推杆；1202、高强度吸盘；1203、抽气管接头；13、第一电机；14、u型扣件；15、锁紧件；1501、螺纹套；1502、螺杆；1503、拨杆；16、滚动测距仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明实施例中，一种用于复合材料机翼壁板的保形定位工装，包括固定架1，固定架1的顶部设置有控制柜2，还包括有导向机构、横移机构、调节机构和定位机构；导向机构包括连接轨3，连接轨3的一侧通过螺栓固定连接有数量为两个的横向导轨4；定位机构包括保型框架10，保型框架10一侧固定安装在固定框9的内侧，保型框架10的内壁固定连接有等距分布的肋板11，肋板11的顶部固定安装有吸盘组件12，用于对机翼壁板进行定位；抽气管接头1203通过软管与气泵连接，有气泵通过软管和抽气管接头1203将高强度吸盘1202内部的空气抽出，从而使内部压强变小，达到将机翼壁板吸附住的效果。

参阅图1，固定架1包括底板101，底板101的上端面中部固定连接有等距分布的立柱102，连接轨3通过螺栓固定在立柱102的一侧，在检测完毕后，后续可通过拆卸螺栓，将连接轨3拆下，便于后续转运或存放。

参阅图1，控制柜2的内部设置有气泵和控制器，且控制柜2的一侧还设置有操作面板，控制器用于控制整个设备的运行，而气泵则用于为气缸等提供驱动力，操作面板便于工作人员对设备进行操作。

参阅图3,横移机构包括滑配在横向导轨4上的u型框5，u型框5的内壁设置有沿着横向导轨4延伸方向移动的两组滚轮6，u型框5的底部固定安装有第一电机13，第一电机13的输出轴贯穿u型框5并与其中一个位于下方的滚轮6固定连接,在进行拼接过程中，通过控制第一电机13的运行，由第一电机13工作带动其中一个滚轮6转动，滚轮6转动时沿着横向导轨4移动，从而可通过u型框5以及纵向调整机构7来带动壁板横向移动，进而能够使两个壁板之间的距离能够调整，便于两个壁板接触，完成壁板的对位，后续进行拼接即可；

参阅图3，调节机构包括固定在u型框5上的纵向调整机构7，纵向调整机构7的一侧固定连接有旋转气缸8，旋转气缸8的一侧固定连接有固定框9，通过旋转气缸8的作用，使壁板的角度能够进行调整，在壁板角度出现偏差时，可通过旋转气缸8转动来调整壁板的角度，无需将其拆下重新固定；u型框5的顶部设置有滚动测距仪16，滚动测距仪16与其中一个位于上方的滚轮6连接，在u型框5移动过程中，滚轮6沿着横向导轨4滚动，滚轮6转动过程中，滚动测距仪16测得滚轮6的转动圈数，由于滚轮6的周长为定值，因此可快速的得出u型框5移动的距离，便于对壁板的位置进行精确的调整。

参阅图3、图4，纵向调整机构7包括纵向导轨701，纵向导轨701的内壁通过轴承转动连接有丝杆702，纵向导轨701的顶部固定安装有第二电机703，第二电机703的输出轴贯穿纵向导轨701并与丝杆702固定连接，丝杆702的表面螺纹连接有位于纵向导轨701内部的螺纹滑块704，螺纹滑块704，旋转气缸8固定安装在螺纹滑块704的一侧，在机翼壁板的位置出现竖直方向的偏差时，可通过控制器控制第二电机703运行，第二电机703运行带动丝杆702转动，丝杆702转动时带动螺纹滑块704上下运动，进而通过螺纹滑块704配合旋转气缸8带动固定框9移动，从而达到调整壁板上下调整的效果。

参阅图2、图7，保型框架10的一侧固定连接有u型扣件14，u型扣件14的一侧固定连接有锁紧件15，u型扣件14通过锁紧件15卡在固定框9的内部，且u型扣件14的内壁设置有增阻胶垫，用于增大u型扣件14和固定框9之间的摩擦，使其固定效果更好。

参阅图2、图5，锁紧件15包括固定在u型扣件14一侧的螺纹套1501，螺纹套1501的内壁螺纹连接有螺杆1502，螺杆1502的一端固定连接有拨杆1503，螺杆1502的另一端贯穿u型扣件14并与u型扣件14的另一侧螺纹连接，在安装保型框架10时，将u型扣件14扣在固定框9的内部，然后通过拨杆1503，使拨杆1503将u型扣件14锁紧，u型扣件14锁紧的过程中，会紧紧的卡在固定框9上，从而可快速的完成保型框架10的安装，且后续需要拆卸时，反向转动拨杆1503，解除u型扣件14的锁紧，即可快速的将u型扣件14从固定框9上取下，拆卸十分方便。

参阅图6，吸盘组件12包括电动推杆1201，电动推杆1201的一端固定连接有高强度吸盘1202，高强度吸盘1202的背面设置有抽气管接头1203，在使用过程中，通过电动推杆1201推动高强度吸盘1202，使其紧贴在壁板表面，然后配合抽气管接头1203的抽气，从而起到了吸附壁板的功能，将传统的卡接式固定，降低了对壁板的损伤。

本发明的工作原理是：在进行拼接过程中，通过控制第一电机13的运行，由第一电机13工作带动其中一个滚轮6转动，滚轮6转动时沿着横向导轨4移动，从而可通过u型框5以及纵向调整机构7来带动壁板横向移动，进而能够使两个壁板之间的距离能够调整，便于两个壁板接触，完成壁板的对位，后续进行拼接即可，通过旋转气缸8的作用，使壁板的角度能够进行调整，在壁板角度出现偏差时，可通过旋转气缸8转动来调整壁板的角度，在机翼壁板的位置出现竖直方向的偏差时，可通过控制器控制第二电机703运行，第二电机703运行带动丝杆702转动，丝杆702转动时带动螺纹滑块704上下运动，进而通过螺纹滑块704配合旋转气缸8带动固定框9移动，从而达到调整壁板上下调整的效果无需将其拆下重新固定。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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