大部件翻身工裝及大部件翻身方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種翻身工裝及翻身方法，尤其是一種大部件翻身工裝及大部件翻身方法。
【背景技術】
[0002]在飛機制造行業，特別是大型飛機制造行業，加工過程中往往需要對大型部件進行翻轉。目前，在飛機制造行業中，對于大型部件的翻轉一般是通過行車上的兩套吊具并輔以補鉚托架完成的。其存在以下缺陷:一、翻轉所需工裝設備較多，對工裝設備的利用率不高，增加了工裝制造成本；二、在部件翻轉過程中兩套吊具的吊鉤必須要上下協調吻合，否則翻轉部件時易發生傾斜，導致危險事故；三、在翻轉過程中，吊繩與吊鉤、卸扣之間發生滑動或是部件需保持某個翻轉狀態一定時間，都容易導致部件受損；四、翻身過程部件重量、剛性、環境等因素的影響較大，可控性較差；五、翻身效率不高，需多人配合才能完成，造成人力資源的浪費，整個翻身過程會持續大概1小時，也會造成時間浪費；六、針對不同的機型，需要定制特定的工裝設備，成本較高。
[0003]因此，雖然現有的翻轉方法能夠實現對飛機大型部件的翻轉，但是其操作繁雜、成本較高并存在較大的安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡便、安全性較好的大部件翻身工裝。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:大部件翻身工裝，包括支撐裝置、升降機構以及具有產品固持結構的翻轉框架；所述升降機構設置在支撐裝置上，所述翻轉框架可轉動地設置在升降機構上并可隨升降機構沿豎直方向運動。
[0006]進一步的是，所述支撐裝置包括兩個對稱設置的支座，每個支座上各設有一組升降機構；所述翻轉框架設置在兩個支座之間，其兩端分別與一組升降機構轉動連接。
[0007]進一步的是，所述升降機構包括豎直設置在支座上的直線導軌、滑動設置在直線導軌上的線軌滑塊副以及設置在線軌滑塊副上的支撐平臺；所述支撐平臺上設有旋轉裝置，所述翻轉框架的端部與旋轉裝置相連。
[0008]進一步的是，其中一組升降機構的支撐平臺上還設有與旋轉裝置相連的旋轉驅動
目.ο
[0009]進一步的是，所述旋轉裝置包括設置在支撐平臺上的轉軸支座和設置在轉軸支座上并與翻轉框架相連的旋轉軸；所述旋轉驅動裝置包括設置在支撐平臺上并與旋轉軸相連的減速器以及與減速器相連的旋轉驅動電機。
[0010]進一步的是，該翻身工裝還包括同步升降驅動機構；所述同步升降驅動機構包括具有兩個輸出端的動力輸出軸、與動力輸出軸相連的升降驅動電機、分別設置于兩組升降機構上的兩個絲杠螺母以及豎直設置且分別與兩個絲杠螺母相連的兩根絲杠；所述動力輸出軸的兩個輸出端分別與兩根絲杠的下端相連。
[0011]進一步的是，所述翻轉框架是主要由兩組作為短邊的旋轉端部構件和兩組作為長邊的旋轉支撐構件圍成的矩形框架，所述產品固持結構設置在兩組旋轉支撐構件之間。
[0012]進一步的是，所述旋轉端部構件主要由板件和管件連接構成，旋轉端部構件的中部設有連接孔；所述旋轉支撐構件主要由具有多個安裝孔的帶孔板件和設置在該帶孔板件外側面上的加強管件構成，多個安裝孔沿帶孔板件的長度方向均勻布置。
[0013]進一步的是，所述產品固持結構包括產品連接框和加強桿，所述產品連接框至少為兩個且每個產品連接框上設有至少兩處產品固持部，所述產品連接框的兩端分別與所對應的旋轉支撐構件上的安裝孔相連，所述加強桿連接在兩個相鄰的產品連接框之間。
[0014]本發明還提供了一種采用上述的大部件翻身工裝對大型部件進行翻身的方法，包括下列步驟:
[0015]步驟一，檢查，確保所述大部件翻身工裝的各機械連接部位和各電器連接部位的可靠性；
[0016]步驟二，下降，使的翻轉框架保持水平，然后使翻轉框架隨升降機構下降至下限位；
[0017]步驟三，上架，將大型部件吊運至翻轉框架下側，并將大型部件與產品固持結構安裝連接在一起；
[0018]步驟四，上升，使翻轉框架隨升降機構上降至上限位，并將升降機構鎖定；
[0019]步驟五，翻轉，取出設置在翻轉框架與升降機構轉動連接部位的止動插銷，并使翻轉框架帶動大型部件翻轉至需要的位置。
[0020]本發明的有益效果是:通過將大型部件安裝連接在產品固持結構上，然后使翻轉框架帶著大型部件隨升降機構上升至上限位，接著使大型部件隨翻轉框架旋轉即可實現大型部件的翻身，不僅操作簡便、翻身效率高，而且不存在不協調的問題，安全性較好；此外，該翻身工裝成本較低，采用其對大型部件進行翻身的效率較高，需要的人力資源較少，更為節省時間。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明中大部件翻身工裝的三維結構示意圖；
[0022]圖2是本發明中大部件翻身工裝的俯視結構示意圖；
[0023]圖3是本發明中大部件翻身工裝的正視結構示意圖；
[0024]圖4是圖3中A處的局部放大圖；
[0025]圖中標記為:支撐裝置1、支座11、升降機構2、直線導軌21、線軌滑塊副22、支撐平臺23、同步升降驅動機構3、動力輸出軸31、升降驅動電機32、絲杠螺母33、絲杠34、翻轉框架4、旋轉端部構件41、旋轉支撐構件42、產品固持結構43、旋轉裝置51、轉軸支座511、旋轉軸512、旋轉驅動裝置52、減速器521、旋轉驅動電機522。
[0026]圖3中雙點劃線部分表示翻轉框架翻轉90°后的狀態。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0028]如圖1所示，大部件翻身工裝，包括支撐裝置1、升降機構2以及具有產品固持結構43的翻轉框架4 ;所述升降機構2設置在支撐裝置1上，所述翻轉框架4可轉動地設置在升降機構2上并可隨升降機構2沿豎直方向運動。其中，升降機構2用于帶動翻轉框架4在豎直方向的運動，其可以有多種實施方式，例如:米用氣缸或油缸頂升結構的升降機構
2、采用氣缸或油缸提升結構的升降機構2、采用拉索提升結構的升降機構2，或是采用絲杠和滑軌結構的升降機構2等等。產品固持結構43用于和大型部件安裝連接，其上通常設有連接部；一般情況下，產品固持結構43根據需要翻轉的大型部件的外形結構進行相應的設計。翻身過程中，通過將大型部件安裝連接在產品固持結構43上，然后使翻轉框架4帶著大型部件隨升降機構2上升至上限位，接著使大型部件隨翻轉框架4旋轉，即可實現大型部件的翻身；并且通常可在特定的角度(例如:45°、90°、120°等)位置設置限位卡，用以將翻轉框架4固定在該翻轉位置，以便對大型部件進行加工操作；通常，在翻轉框架4與升降機構2轉動連接部位設有止動插銷，避免翻轉框架4意外翻轉。
[0029]具體的，如圖1、圖2和圖3所示，所述支撐裝置1包括兩個對稱設置的支座11，每個支座11上各設有一組升降機構2 ;所述翻轉框架4設置在兩個支座11之間，其兩端分別與一組升降機構2轉動連接。兩個對稱設置的支座11支撐效果更好，提高了翻轉的穩定性和安全性。一般的，所述支座11上設有扶梯。
[0030]優選的，結合圖1、圖3和圖4所示，所述升降機構2包括豎直設置在支座11上的直線導軌21、滑動設置在直線導軌21上的線軌滑塊副22以及設置在線軌滑塊副22上的支撐平臺23 ;所述支撐平臺23上設有旋轉裝置51，所述翻轉框架3的端部與旋轉裝置51相連。為了便于驅動翻轉框架3翻轉，其中一組升降機構2的支撐平臺23上還設有與旋轉裝置51相連的旋轉驅動裝置52。
[0031]具體的，結合圖1、圖2和圖3所示，所述旋轉裝置51包括設置在支撐平臺23上的轉軸支座511和設置在轉軸支座511上并與翻轉框架4相連的旋轉軸512 ;所述旋轉驅動裝置52包括設置在支撐平臺23上并與旋轉軸512相連的減速器521以及與減速器521相連的旋轉驅動電機522。一般的，旋轉軸512通過軸承和軸承端蓋等部件安裝在轉軸支座511，旋轉軸512的一端穿過翻轉框架4并與其鍵連接，旋轉軸512穿過翻轉框架4的端部上設有用于避免旋轉軸512軸向移動的端板，端板通過螺栓和墊片固定。減速器521與旋轉驅動電機522通常通過聯軸器相連。
[0032]作為本發明的一種優選方案，再如圖1、圖2、圖3和圖4所示，該翻身工裝還包括同步升降驅動機構3 ;所述同步升降驅動機構3包括具有兩個輸出端的動力輸出軸31、與動力輸出軸31相連的升降驅動電機32、分別設置于兩組升降機構2上的兩個絲杠螺母33以及豎直設置且分別與兩個絲杠螺母33相連的兩根絲杠34 ;所述動力輸出軸31的兩個輸出端分別與兩根絲杠34的下端相連。其中，動力輸出軸31的輸出端與絲杠34的下端相連的方式可以有多種，例如:通過渦輪蝸桿結構相連、通過兩個斜齒嚙合結構相連、通過多個齒輪配合的結構相連或是通過減速器相連等等。升降驅動電機32的動力通過動力輸出軸31的兩個輸出端分別傳遞給兩根絲杠34，兩根絲杠34同步旋轉驅使兩個絲杠螺母33同時上升或