專利名稱：一種用于飛機z型長桁的夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機制造領(lǐng)域，具體是一種能夠夾持飛機Z型長桁的夾持機構(gòu)。
背景技術(shù)：
在目前的飛機蒙皮和長桁的裝配過程中，國內(nèi)主要依靠剛性的裝配工裝實現(xiàn)定位，這樣對應(yīng)不同的產(chǎn)品就要更換不同的裝配工裝，增加了工裝的生產(chǎn)成本和準(zhǔn)備周期。如授權(quán)公告號為“CN201864042U”的專利，它為一種飛機長桁裝配裝置，降低了工裝的制造和裝配難度，提高了裝配精度。但是它只是一種剛性的裝配工裝，不能適應(yīng)多種產(chǎn)品的要求，對于不同的產(chǎn)品就要更換相應(yīng)不同的裝配工裝，增加了工裝的生產(chǎn)成本和準(zhǔn)備周期，同時這種裝配裝置并不能良好的控制蒙皮與長桁的接觸力，從而并不能很好地保證裝配質(zhì)量。而目前國外先進的飛機壁板柔性裝配技術(shù)主要是通過多點陣真空吸盤式柔性工裝來實現(xiàn)。這種柔性裝配技術(shù)是依靠真空吸盤對蒙皮進行定位，而對長桁的定位由于吸盤無法吸附在長桁上，所以必須借助其他的輔助定位裝置進行定位。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能監(jiān)測裝配中蒙皮和長桁的接觸力，以及不能夾持多種產(chǎn)品的不足，本發(fā)明提出了一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置。本發(fā)明包括夾持架、導(dǎo)向座、夾持推桿、夾持固定座、夾持臂、氣缸和力傳感器。所述的夾持架包括夾持固定桿、2塊夾持板和2塊夾持固定板，其中2塊夾持板分別固定在夾持固定桿一端兩側(cè)的外表面上，2塊夾持固定板對稱的固定在所述夾持板兩側(cè)的外表面上。夾持固定桿的另一端穿入夾持臂內(nèi)。夾持臂固定在夾持固定桿的一端。夾持固定座位于夾持臂內(nèi)并緊固在夾持架的夾持板上。夾持推桿固定在夾持臂的一端。彈簧壓套安裝在夾持推桿端面的安裝孔內(nèi)，并且兩者之間間隙配合。調(diào)節(jié)彈簧套裝在彈簧壓套的外表面。氣缸安裝在氣缸腳架上，并且該氣缸一端端面的氣缸活塞桿位于彈簧壓套內(nèi)，與所述彈簧壓套的內(nèi)表面螺紋連接。氣缸腳架固定在夾持板上。導(dǎo)向座固定在兩個夾持板之間。連接座固定在兩個夾持固定板之間。所述彈簧導(dǎo)柱的一端安裝在氣缸端面的孔內(nèi)，另一端裝入位于導(dǎo)向座上的彈簧導(dǎo)柱的安裝孔內(nèi)，并且所述彈簧導(dǎo)柱與氣缸和導(dǎo)向座之間緊密配合。傳感器彈簧套裝在所述彈簧導(dǎo)柱上。力傳感器安裝在力傳感器座上。連接座位于夾持固定板的一端。所述夾持臂由兩個夾頭組成，通過該夾頭上的連接耳片，用夾持推軸固連成為夾持臂。連接時，將一個夾持頭上的連接耳片插入另一個夾持頭上的連接耳片內(nèi)，并使兩對連接耳片上的銷孔同心。所述夾頭上的連接耳片位于夾頭內(nèi)表面的一端，在該耳片上均有銷孔，并且該銷孔的中心線平行于板塊的寬度方向。在夾持頭板塊內(nèi)表面的另一端，有凸出該表面的凸塊，該凸塊的上表面有一對連接耳片，該連接耳片上均有中心線平行于板塊的寬度方向的銷孔。在所述凸塊上有貫通該凸塊寬度方向的弧形槽孔，用于安裝夾持固定軸。
所述夾持推桿為“U”形板狀。在夾持推桿兩個側(cè)板上有安裝夾持推軸的銷孔；在夾持推桿“U”形槽底板的中心有彈簧壓套的安裝孔。 在所述該導(dǎo)向座一個表面的四角分別有凸出該表面的固定片，導(dǎo)向座上對稱分布有導(dǎo)向柱的安裝孔。在導(dǎo)向座的幾何中心有彈簧導(dǎo)柱的安裝孔。所述連接座上有轉(zhuǎn)軸安裝孔；轉(zhuǎn)軸與連接座間隙配合。所述夾持固定座的一個表面有“U”形槽,與該表面對稱的另一個表面中心有橫截面為方形的凸塊。所述夾持固定座表面“U”形槽的深度須滿足夾持推桿運動行程的需要；所述夾持固定座另一個表面的凸塊的長度，以及該凸塊兩側(cè)表面與所述固定座兩側(cè)表面之間的距離均根據(jù)被夾持長桁的尺寸確定。在夾持固定座上分布有3個銷孔，通過夾持固定銷將所述夾持固定座固定在兩個夾持板之間。所述夾持固定桿的兩端均為“U”形。其中一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于氣缸的最大寬度，該端兩個側(cè)板外表面之間的寬度與兩個夾持板內(nèi)表面之間的寬度相同。所述夾持固定板另一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于夾持推桿的外徑夾持臂的寬度。力傳感器座為板件。力傳感器座的一個表面的兩側(cè)邊緣有凸出該表面的連接板，該連接板上有安裝孔，通過銷子將力傳感器座固定在兩個夾持固定板之間。力傳感器座的另一個表面為力傳感器7的安裝面,并且該表面對稱的分布有一對導(dǎo)向柱，該導(dǎo)向柱分別穿入導(dǎo)向座上的導(dǎo)向柱孔內(nèi)，并且所述導(dǎo)向柱與導(dǎo)向座之間間隙配合。本發(fā)明能夠檢測所夾持的飛機長桁與蒙皮之間相互接觸力并且可以夾持不同厚度的飛機Z型長桁。本發(fā)明中，利用調(diào)節(jié)彈簧來調(diào)節(jié)夾持臂的夾持來實現(xiàn)夾持不同厚度的飛機Z型長桁，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品。從而實現(xiàn)了一個飛機長桁夾持裝置能夠夾持多種不同厚度的長桁，適用于多種產(chǎn)品的裝配，實現(xiàn)了飛機裝配的柔性。本發(fā)明在飛機長桁夾持裝置中加入了力傳感器，這樣就可以通過力傳感器監(jiān)測長桁與蒙皮的接觸力的大小，從而通過接觸力的合理設(shè)定和控制，就可以減少蒙皮和長桁由于沒有接觸或者接觸力過大對蒙皮造成的損壞，從而更好地保證了裝配質(zhì)量。本發(fā)明對長桁進行夾持后依靠控制系統(tǒng)的控制，使其所夾持的長桁達到某個位置，然后通過夾持裝置中的力傳感器來反饋控制所夾持的長桁與蒙皮的接觸力，以用來確定長桁與蒙皮的接觸關(guān)系。另外，此飛機長桁夾持裝置能夠通過調(diào)節(jié)彈簧的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對于不同型號的飛機Z型長桁的夾持，這樣就實現(xiàn)了裝配工裝的柔性，使一套裝配工裝就能適應(yīng)多種不同型號的產(chǎn)品。
圖1是本發(fā)明的等軸測視圖。圖2是夾持頭的等軸測視圖。圖3是本發(fā)明的剖視圖。圖4是夾持頭的剖視圖。圖5是夾持臂的等軸測視圖。圖6是夾持推桿的等軸測視圖。
圖7是力傳感器導(dǎo)向座的等軸測視圖。圖8是連接座的等軸測視圖。圖9是夾持固定座的等軸測視圖。圖10是夾持固定板的等軸測視圖。圖11是力傳感器組件的等軸測視圖。圖12是彈簧壓套和彈簧壓帽組件的等軸測視圖。圖中:1.螺帽2.夾持頭支撐柱 3.連接座4.連接轉(zhuǎn)軸
5.力傳感器座6.夾持固定板 7.力傳感器8.導(dǎo)向柱9.力傳感器彈簧
10.彈簧導(dǎo)柱11.導(dǎo)向座12.夾持固定桿 13.氣缸活塞桿 14.彈簧壓套15.調(diào)節(jié)彈簧16.彈簧壓帽 17.夾持推桿18.夾持銷19.膠墊
20.夾持固定座21.夾持臂22.夾持固定銷 23.夾持固定軸 24.夾持推軸25.氣缸腳架26.氣缸27.夾持板
具體實施例方式本實施例是一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，包括夾持架、夾持推桿17、夾持固定座20、夾持臂21、氣缸26和力傳感器7。如圖1 4所示。所述的夾持架包括夾持固定桿12、2塊夾持板27和2塊夾持固定板6，其中2塊夾持板27分別固定在夾持固定桿12 —端兩側(cè)的外表面上，2塊夾持固定板6對稱的固定在所述夾持板27兩側(cè)的外表面上。夾持固定桿12的另一端穿入夾持臂21內(nèi)。夾持臂21通過夾持固定軸23固定在夾持固定桿12上。夾持固定座20位于夾持臂21內(nèi)并通過夾持固定銷22緊固在夾持架的夾持板27上。夾持推桿17固定在夾持臂21的一端。彈簧壓套14安裝在夾持推桿17端面的安裝孔內(nèi)，并且兩者之間間隙配合。調(diào)節(jié)彈簧15套裝在彈簧壓套14的外表面。氣缸26安裝在氣缸腳架25上，并且該氣缸26 —端端面的氣缸活塞桿13位于彈簧壓套14內(nèi)，與所述彈簧壓套14的內(nèi)表面螺紋連接。氣缸腳架25固定在夾持板27上。所述彈簧導(dǎo)柱10的一端安裝在氣缸26端面的孔內(nèi)，另一端裝入位于導(dǎo)向座11上的彈簧導(dǎo)柱的安裝孔內(nèi)，并且所述彈簧導(dǎo)柱10與氣缸26和導(dǎo)向座11之間緊密配合。傳感器彈簧9套裝在所述彈簧導(dǎo)柱10上。力傳感器7安裝在力傳感器座5上。連接座3位于夾持固定板6的一端。如圖5所示。夾持臂21由兩個夾頭組成，通過該夾頭上的連接耳片，用夾持推軸固連成為夾持臂。所述兩件夾頭的結(jié)構(gòu) 相同。所述的夾頭為板塊狀。在夾頭板塊內(nèi)表面的一端，有一對凸出該表面的耳片，在該耳片上均有銷孔，并且該銷孔的中心線平行于板塊的寬度方向；所述的一對耳片之間的間距以所夾持的長桁的尺寸確定。在夾持頭板塊內(nèi)表面的另一端，有凸出該表面的凸塊，該凸塊的上表面有一對連接耳片，該連接耳片上均有銷孔，并且該銷孔的中心線平行于板塊的寬度方向，用于連接兩個夾頭。在所述凸塊上有貫通該凸塊寬度方向的弧形槽孔，用于安裝夾持固定軸23。連接時，將一個夾持頭上的連接耳片插入另一個夾持頭上的連接耳片內(nèi)，并使兩對連接耳片上的銷孔同心；將夾持推軸24穿入銷孔內(nèi)，將兩個夾持頭固連，形成夾持臂21。如圖6所示。所述夾持推桿17為“U”形板狀。在夾持推桿17兩個側(cè)板上有安裝夾持推軸24的銷孔；在夾持推桿17 “U”形槽底板的中心有彈簧壓套14的安裝孔。如圖7所不。導(dǎo)向座11為板狀,在該導(dǎo)向座11 一個表面的四角分別有凸出該表面的固定片，通過該固定片將所述導(dǎo)向座11固定在兩個夾持板27之間。導(dǎo)向座11上對稱分布有導(dǎo)向柱8的安裝孔。在導(dǎo)向座11的幾何中心有彈簧導(dǎo)柱10的安裝孔。如圖8所示。連接座3為塊狀。在所述連接座3上有貫通孔，轉(zhuǎn)軸4安裝在該貫通孔內(nèi)，通過該轉(zhuǎn)軸4將連接座3固定在兩個夾持固定板6之間；轉(zhuǎn)軸4與連接座3間隙配合。該連接座另一端表面有連接板，并且連接板的中心有減重槽。如圖9所示。夾持固定座20為塊狀。夾持固定座20的一個表面有“U”形槽，與該表面對稱的另一個表面中心有橫截面為方形的凸塊。所述夾持固定座表面“U”形槽的深度須滿足夾持推桿17運動行程的需要；所述夾持固定座另一個表面的凸塊的長度，以及該凸塊兩側(cè)表面與所述固定座兩側(cè)表面之間的距離均根據(jù)被夾持長桁的尺寸確定。在夾持固定座上分布有3個銷孔，通過夾持固定銷22將所述夾持固定座20固定在兩個夾持板27之間。如圖10所示。夾持固定桿12為板件。所述夾持固定桿12的兩端均為“U”形。其中一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于氣缸26的最大寬度，該端兩個側(cè)板外表面之間的寬度與兩個夾持板27內(nèi)表面之間的寬度相同。所述夾持固定板12另一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于夾持推桿17的外徑夾持臂21的寬度。在所述夾持固定桿12兩端的側(cè)板上分別有孔，其中與夾持板26配合端的所述孔為螺紋孔，用于將該夾持固定板12固定在兩個夾持板27之間，與夾持固定軸23配合端的所述孔為夾持固定軸23的安裝孔。如圖11所不。力傳感器座5為板件。力傳感器座5的一個表面的兩側(cè)邊緣有凸出該表面的連接板，該連接板上有安裝孔，通過銷子將力傳感器座5固定在兩個夾持固定板6之間。力傳感器座5的另一個表面為力傳感器7的安裝面,并且該表面對稱的分布有一對導(dǎo)向柱8，該導(dǎo)向柱8分別穿入導(dǎo)向座11上的導(dǎo)向柱孔內(nèi)，并且所述導(dǎo)向柱8與導(dǎo)向座11之間間隙配合。如圖12所示。彈簧壓套14為筒狀，其內(nèi)徑與氣缸活塞桿13的外徑螺紋配合。在彈簧壓套14 一端的外圓周上有徑向凸出的彈簧座。調(diào)節(jié)彈簧15套裝在所述彈簧壓套14的外圓表面。在彈簧壓套14另一端的外圓周上有彈簧壓帽16，通過該彈簧壓帽16限制所述調(diào)節(jié)彈簧的軸向位置。如圖4所示。工作時，控制氣缸26控制氣缸活塞桿13往返運動，當(dāng)氣缸活塞桿13伸出時，通過彈簧壓套14、調(diào)節(jié)彈簧15、彈簧壓帽16、夾持推桿17、夾持推軸24帶動夾持臂21繞夾持固定軸23轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)夾持臂21的張合動作。當(dāng)氣缸活塞桿13返回時，帶動夾持臂21繞夾持固定軸23轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)夾持臂21的夾緊動作。由于氣缸活塞桿13往返運動行程固定，當(dāng)所夾持的飛機長桁厚度不同時，夾持臂21夾持端和轉(zhuǎn)動端的行程也不相同，而此時通過壓縮調(diào)節(jié)彈簧15來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動端的行程，從而使夾持臂21能夠以合適的力夾持飛機長桁，使飛機長桁不至于被夾壞，實現(xiàn)夾持多種不同厚度的Z型飛機長桁的功能，從而實現(xiàn)了裝配的柔性。如圖3所示。所述長祐1夾持裝置向前移動時,在夾持頭所夾持的長祐1與蒙皮接觸之前，夾持頭和力傳感器之間通過力傳感器彈簧保持固定的距離。當(dāng)夾持頭所夾持的長桁與蒙皮接觸之后，夾持頭保持不動，整個飛機長桁夾持裝置繼續(xù)前進，力傳感器7通過力傳感器導(dǎo)向柱8、力傳感器導(dǎo)向座11的導(dǎo)向和夾持頭支撐柱2相對于夾持固定板6的滑動,相對于夾持頭繼續(xù)向前移動。此時，就會壓縮力傳感器彈簧9，將飛機長桁和蒙皮的接觸力傳遞給力傳感器7，當(dāng)力傳感器7所測的接觸力超過給定的值時，通過控制系統(tǒng)控制停止飛機長桁夾持裝置的前進，從而避免繼續(xù)進給對蒙皮造成的損壞，實現(xiàn)了對裝配過程中飛機長桁和蒙皮間接觸力大小的監(jiān)測。夾持固定板6通過連接轉(zhuǎn)軸4連接在連接座3上，夾持裝置可以繞連接轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)在蒙皮上不同位置的飛機長桁的轉(zhuǎn)角。
權(quán)利要求
1.一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，包括夾持架、導(dǎo)向座、夾持推桿、夾持固定座、夾持臂、氣缸和力傳感器；所述的夾持架包括夾持固定桿、2塊夾持板和2塊夾持固定板，其中2塊夾持板分別固定在夾持固定桿一端兩側(cè)的外表面上，2塊夾持固定板對稱的固定在所述夾持板兩側(cè)的外表面上；夾持固定桿的另一端穿入夾持臂內(nèi)；夾持臂固定在夾持固定桿的一端； 夾持固定座位于夾持臂內(nèi)并緊固在夾持架的夾持板上；夾持推桿固定在夾持臂的一端；彈簧壓套安裝在夾持推桿端面的安裝孔內(nèi)，并且兩者之間間隙配合；調(diào)節(jié)彈簧套裝在彈簧壓套的外表面；氣缸安裝在氣缸腳架上，并且該氣缸一端端面的氣缸活塞桿位于彈簧壓套內(nèi)，與所述彈簧壓套的內(nèi)表面螺紋連接；氣缸腳架固定在夾持板上；導(dǎo)向座固定在兩個夾持板之間；連接座固定在兩個夾持固定板之間。
2.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述彈簧導(dǎo)柱的一端安裝在氣缸端面的孔內(nèi)，另一端裝入位于導(dǎo)向座上的彈簧導(dǎo)柱的安裝孔內(nèi)，并且所述彈簧導(dǎo)柱與氣缸和導(dǎo)向座之間緊密配合；傳感器彈簧套裝在所述彈簧導(dǎo)柱上；力傳感器安裝在力傳感器座上；連接座位于夾持固定板的一端。
3.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述夾持臂由兩個夾頭組成，通過該夾頭上的連接耳片，用夾持推軸固連成為夾持臂；連接時，將一個夾持頭上的連接耳片插入另一個夾持頭上的連接耳片內(nèi)，并使兩對連接耳片上的銷孔同心。
4.如權(quán)利要求3所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述夾頭上的連接耳片位于夾頭內(nèi)表面的一端，在該耳片上均有銷孔，并且該銷孔的中心線平行于板塊的寬度方向；在夾持頭板塊內(nèi)表面的另一端，有凸出該表面的凸塊，該凸塊的上表面有一對連接耳片，該連接耳片上均有中心線平行于板塊的寬度方向的銷孔；在所述凸塊上有貫通該凸塊寬度方向的弧形槽孔，用于安裝夾持固定軸。
5.如權(quán)利要求1所述一種用 于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述夾持推桿為“U”形板狀；在夾持推桿兩個側(cè)板上有安裝夾持推軸的銷孔；在夾持推桿“U”形槽底板的中心有彈簧壓套的安裝孔。
6.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，在所述該導(dǎo)向座一個表面的四角分別有凸出該表面的固定片，導(dǎo)向座上對稱分布有導(dǎo)向柱的安裝孔；在導(dǎo)向座的幾何中心有彈簧導(dǎo)柱的安裝孔。
7.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述連接座上有轉(zhuǎn)軸安裝孔；轉(zhuǎn)軸與連接座間隙配合。
8.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述夾持固定座的一個表面有“U”形槽，與該表面對稱的另一個表面中心有橫截面為方形的凸塊；所述夾持固定座表面“U”形槽的深度須滿足夾持推桿運動行程的需要；所述夾持固定座另一個表面的凸塊的長度，以及該凸塊兩側(cè)表面與所述固定座兩側(cè)表面之間的距離均根據(jù)被夾持長桁的尺寸確定；在夾持固定座上分布有3個銷孔，通過夾持固定銷將所述夾持固定座固定在兩個夾持板之間。
9.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，所述夾持固定桿的兩端均為“U”形；其中一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于氣缸的最大寬度，該端兩個側(cè)板外表面之間的寬度與兩個夾持板內(nèi)表面之間的寬度相同；所述夾持固定板另一端“U”形的兩個側(cè)板內(nèi)表面之間的寬度大于夾持推桿的外徑夾持臂的寬度。
10.如權(quán)利要求1所述一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，其特征在于，力傳感器座為板件；力傳感器座的一個表面的兩側(cè)邊緣有凸出該表面的連接板，該連接板上有安裝孔，通過銷子將力傳感器座固定在兩個夾持固定板之間；力傳感器座的另一個表面為力傳感器7的安裝面，并且該表面對稱的分布有一對導(dǎo)向柱，該導(dǎo)向柱分別穿入導(dǎo)向座上的導(dǎo)向柱孔內(nèi)，并且所述導(dǎo)向柱與導(dǎo) 向座之間間隙配合。
全文摘要
一種用于飛機Z型長桁的夾持裝置，2塊夾持板分別固定在夾持固定桿一端兩側(cè)的外表面上，2塊夾持固定板對稱的固定在所述夾持板兩側(cè)的外表面上。夾持固定桿的另一端穿入夾持臂內(nèi)。夾持臂固定在夾持固定桿的一端。夾持固定座位于夾持臂內(nèi)并緊固在夾持架的夾持板上。夾持推桿固定在夾持臂的一端。彈簧壓套安裝在夾持推桿端面的安裝孔內(nèi)。調(diào)節(jié)彈簧套裝在彈簧壓套的外表面。氣缸一端端面的氣缸活塞桿位于彈簧壓套內(nèi)，與所述彈簧壓套的內(nèi)表面螺紋連接。導(dǎo)向座和連接座均固定在兩個夾持板之間。本發(fā)明能夠檢測所夾持的飛機長桁與蒙皮之間相互接觸力并且可以夾持不同厚度的飛機Z型長桁，實現(xiàn)了裝配工裝的柔性，并且一套裝配工裝就能適應(yīng)多種不同型號的產(chǎn)品。
文檔編號B64F5/00GK103121513SQ20131001449
公開日2013年5月29日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者李西寧, 凌揚洋, 王仲奇, 康永剛, 胡智元 申請人:西北工業(yè)大學(xué)