用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统的制作方法

专利检索2026-09-02  1


本发明涉及一种通用柔性支撑卡板系统,尤其是涉及一种用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,属于航空器生产工艺装备设计制造。


背景技术:

1、术语解释

2、1)飞机部件是指飞机在制造阶段中,机体某一部分的装配组合件;

3、2)自动钻铆机是指主要用于航空、航天部件制造中使用的一种设备,该设备将原来仅能由手工制孔、安装连接件的过程使用机器完成;

4、3)自动钻铆是指在飞机部件装配过程中所采用的一种新的工艺方法,该方法通过自动钻铆机将预连接的部件完成制孔、锪窝、注胶、插入连接件或安装连接件的过程;

5、4)产品或蒙皮组件是指在飞机部件中的外蒙皮和长桁组成的曲度不定的飞机部件;

6、5)曲度是指蒙皮组件以不同的半径进行成形的外形。

7、在国内军民用飞机制造行业,采用在线编程的自动钻铆设备在进行产品定位时,因飞机用途差异壁板组件曲率变化极大,曲率大的壁板组件在喉高较小的自动钻铆设备上甚至会出现大量长桁无法铆接的情况。对不同曲率的壁板组件进行自动钻铆,需定制不同规格的卡板组件用于产品的支撑定位,因此需要较大的卡板工装存放面积,并且一旦需要更换产品就必须手工更换卡板,耗时长,更换过程存在一定的安全隐患;卡板频繁更换也容易造成额外的磨损,降低使用寿命。

8、现有飞机自动钻铆装配时,分别采用壁板组件各自专用的自动钻铆卡板。现有这种钻铆工装存在的主要缺点如下,

9、1)专用自动钻铆卡板意味着伴随着产品的切换,必须手工更换对应的卡板;

10、2)因专用卡板自重较大,单块约30kg左右,必须两人以上协同工作将其取下后放置于存放架上,存在一定的安全隐患;

11、3)产品切换节奏越快,更换卡板越频繁,专用卡板及配套的连接件磨损越大。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种适用范围相对较广,钻铆操作劳动强度明显降低的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,包括框架,所述的通用柔性支撑卡板系统还包括可调式柔性支撑卡板组件、保形支撑组件和壁板压接限位组件,在框架的两条长边上分别设置有沿长度方向延伸的导轨,在导轨配合下布置在框架上的可调式柔性支撑卡板组件通过保形支撑组件的配合构成弧度可调节的弧形支撑面,布置在弧形支撑面上需要钻铆的壁板通过壁板压接限位组件限位、压紧和固定。

3、进一步的是,壁板压接限位组件包括绷带固定环和绷带拉紧器,绷带固定环和绷带拉紧器分别布置在可调式柔性支撑卡板组件沿圆弧方向的两端,布置在弧形支撑面上的壁板在绷带拉紧器的拉紧绳与绷带固定环的配合下压紧在弧形支撑面上。

4、上述方案的优选方式是,可调式柔性支撑卡板组件包括至少三套支撑面弧度可调节的柔性支撑卡板件组,各套柔性支撑卡板件组通过导轨沿长度方向按规定的位置与保形支撑组件相互适应的布置在框架上;沿圆弧方向,在每一套柔性支撑卡板件组的两端均分别布置有一套壁板压接限位组件。

5、进一步的是,每一套柔性支撑卡板件组均分别包括基架、可调式芯板和调节组件,可调式芯板支撑弧度可调节的布置在基架上,调节组件布置在基架上;可调式芯板支撑圆弧的支撑弧度通过调节组件在基架的配合确定,壁板压接限位组件的绷带固定环和绷带拉紧器分别布置在各件基架的两端。

6、上述方案的优选方式是,基架包括由两块固定弧度的圆弧板构成的支撑板组、由两组快卸式连接支架构成的快卸式连接安装器和由两套滑轨滑块构成的安装架,重叠布置的两块圆弧板的两端分别通过两组快卸式连接支架与对应的滑轨滑块连接为一个整体,布置在两块圆弧板构成的安装间隙内的可调式芯板通过调节组件调节其支撑弧度,基架通过两套滑轨滑块在导轨的配合下布置在框架上。

7、进一步的是,可调式芯板包括固定芯板和柔性卡板,固定芯板布置在支撑板组顶部的对称中心处,柔性卡板通过与固定芯板相邻的一端对称的铰接在固定芯板两端的基架上;由一件固定芯板和两件柔性卡板构成的支撑圆弧的弧度通过调节组件在基架的配合确定。

8、上述方案的优选方式是,调节组件包括两套棘轮式无级柔性卡板曲度调节器,在两块圆弧板的两端各分别安装有一套棘轮式无级柔性卡板曲度调节器,一端分别铰接在圆弧板中部的两件柔性卡板分别通过对应的棘轮式无级柔性卡板曲度调节器调节其与固定芯板构成的支撑圆弧的弧度。

9、进一步的是,各套柔性支撑卡板件组均还分别包括定位耳片固定器和辅助保形支架,定位耳片固定器由l型安装架和定位销构成,沿长度方向在l型安装架的水平边上可往复移动的定位销通过l型安装架的竖直边布置在固定芯板的中部;在每一块柔性卡板的外侧均分别安装有至少两套辅助保形支架,每一套辅助保形支架均包括一件l型基础保形架和一根水平延伸保形杆,在l型基础保形架的水平边上设置有导槽,水平延伸保形杆沿水平方向可伸缩的布置在导槽内,l型基础保形架通过其竖直边布置在柔性卡板的外侧。

10、上述方案的优选方式是,保形支撑组件包括两组以上的可调式单臂支撑架组,在框架的每一条长边上各分别布置有至少一组可调式单臂支撑架组,各组可调式单臂支撑架组通过导轨成对、相互交错或依据壁板的变形状况支撑点可调节的布置在框架上。

11、进一步的是,每组可调式单臂支撑架组均包括由尼龙保形块和可拆卸固定安装机构构成的缓冲保形件组,由支撑臂架、臂架基座和调节紧固件组构成的调节支撑结构,以及由滑轨连接块和单点式滑轨保护支撑杆构成的滑移安装件组,

12、尼龙保形块通过可拆卸固定安装机构布置在支撑臂架的自由端,

13、在支撑臂架和臂架基座上分别设置由长条孔构成的调节机构,支撑臂架通过调节机构在调节紧固件组的配合下倾角可调节的布置在臂架基座上,臂架基座布置在滑轨连接块上,

14、滑轨连接块在单点式滑轨保护支撑杆和导轨的配合下安装在框架上,

15、在框架两端的短边上还布置有连接支座。

16、本发明的有益效果是:本技术提供的技术方案以现有的框架为基础,通过增加设置包括可调式柔性支撑卡板组件、保形支撑组件和壁板压接限位组件的通用柔性支撑卡板系统,然后再在框架的两条长边上分别设置沿长度方向延伸的导轨,并使在导轨配合下布置在框架上的可调式柔性支撑卡板组件通过保形支撑组件的配合构成弧度可调节的弧形支撑面,最后在壁板钻铆过程中使布置在弧形支撑面上需要钻铆的壁板通过壁板压接限位组件限位、压紧和固定。这样,由于本技术的弧形支撑面通过可调式柔性支撑卡板组件可以对其弧度进行调节,从而解决了现有技术中不同弧度的壁板必须使用各自独立的专用卡板进行支撑的技术问题,进而在进行壁板钻铆时,只需要根据不同壁板的曲率半径通过可调式柔性支撑卡板组件对支撑弧面的弧度进行调节即可,不再需要频繁的更换卡板,从而使本技术提供的通用柔性支撑卡板系统的适用范围相对较广,显著降低了钻铆操作的劳动强度,最大限度的保证了钻铆工作的操作安全。


技术特征:

1.用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,包括框架(1),其特征在于:所述的通用柔性支撑卡板系统还包括可调式柔性支撑卡板组件、保形支撑组件和壁板压接限位组件,在框架(1)的两条长边上分别设置有沿长度方向延伸的导轨(2),在导轨(2)配合下布置在框架(1)上的可调式柔性支撑卡板组件通过保形支撑组件的配合构成弧度可调节的弧形支撑面,布置在弧形支撑面上需要钻铆的壁板(3)通过壁板压接限位组件限位、压紧和固定。

2.根据权利要求1所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:壁板压接限位组件包括绷带固定环(4)和绷带拉紧器(5),绷带固定环(4)和绷带拉紧器(5)分别布置在可调式柔性支撑卡板组件沿圆弧方向的两端,布置在弧形支撑面上的壁板(3)在绷带拉紧器(5)的拉紧绳(6)与绷带固定环(4)的配合下压紧在弧形支撑面上。

3.根据权利要求1或2所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:可调式柔性支撑卡板组件包括至少三套支撑面弧度可调节的柔性支撑卡板件组,各套柔性支撑卡板件组通过导轨(2)沿长度方向按规定的位置与保形支撑组件相互适应的布置在框架(1)上;沿圆弧方向,在每一套柔性支撑卡板件组的两端均分别布置有一套壁板压接限位组件。

4.根据权利要求3所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:每一套柔性支撑卡板件组均分别包括基架、可调式芯板和调节组件,可调式芯板支撑弧度可调节的布置在基架上,调节组件布置在基架上;可调式芯板支撑圆弧的支撑弧度通过调节组件在基架的配合确定,壁板压接限位组件的绷带固定环(4)和绷带拉紧器(5)分别布置在各件基架的两端。

5.根据权利要求4所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:基架包括由两块固定弧度的圆弧板(7)构成的支撑板组、由两组快卸式连接支架(8)构成的快卸式连接安装器和由两套滑轨滑块(9)构成的安装架,重叠布置的两块圆弧板(7)的两端分别通过两组快卸式连接支架(8)与对应的滑轨滑块(9)连接为一个整体,布置在两块圆弧板(7)构成的安装间隙内的可调式芯板通过调节组件调节其支撑弧度,基架通过两套滑轨滑块(9)在导轨(2)的配合下布置在框架(1)上。

6.根据权利要求5所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:可调式芯板包括固定芯板(10)和柔性卡板(11),固定芯板(10)布置在支撑板组顶部的对称中心处,柔性卡板(11)通过与固定芯板(10)相邻的一端对称的铰接在固定芯板(10)两端的基架上;由一件固定芯板(10)和两件柔性卡板(11)构成的支撑圆弧的弧度通过调节组件在基架的配合确定。

7.根据权利要求6所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:调节组件包括两套棘轮式无级柔性卡板曲度调节器(12),在两块圆弧板(7)的两端各分别安装有一套棘轮式无级柔性卡板曲度调节器(12),两件柔性卡板(11)分别通过各自的一端铰接在圆弧板(7)的中部,两件柔性卡板(11)未与圆弧板(7)铰接的一端分别通过对应的棘轮式无级柔性卡板曲度调节器(12)调节其与固定芯板构成的支撑圆弧的弧度。

8.根据权利要求7所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:各套柔性支撑卡板件组均还分别包括定位耳片固定器和辅助保形支架,定位耳片固定器由l型安装架(13)和定位销(14)构成,沿长度方向在l型安装架(13)的水平边上可往复移动的定位销(14)通过l型安装架(13)的竖直边布置在固定芯板(10)的中部;在每一块柔性卡板(11)的外侧均分别安装有至少两套辅助保形支架,每一套辅助保形支架均包括一件l型基础保形架(15)和一根水平延伸保形杆(16),在l型基础保形架(15)的水平边上设置有导槽,水平延伸保形杆(16)沿水平方向可伸缩的布置在导槽内,l型基础保形架(15)通过其竖直边布置在柔性卡板(11)的外侧。

9.根据权利要求1所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:保形支撑组件包括两组以上的可调式单臂支撑架组,在框架(1)的每一条长边上各分别布置有至少一组可调式单臂支撑架组,各组可调式单臂支撑架组通过导轨(2)成对、相互交错或依据壁板的变形状况支撑点可调节的布置在框架(1)上。

10.根据权利要求9所述的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,其特征在于:每组可调式单臂支撑架组均包括由尼龙保形块(17)和可拆卸固定安装机构(18)构成的缓冲保形件组,由支撑臂架(19)、臂架基座(20)和调节紧固件组(21)构成的调节支撑结构,以及由滑轨连接块(22)和单点式滑轨保护支撑杆(23)构成的滑移安装件组,


技术总结
本发明公开了一种通用柔性支撑卡板系统,尤其是公开了一种用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统,属于航空器生产工艺装备设计制造技术领域。提供一种适用范围相对较广,钻铆操作劳动强度明显降低的用于自动钻铆设备的通用柔性支撑卡板系统。所述的通用柔性支撑卡板系统包括框架,所述的通用柔性支撑卡板系统还包括可调式柔性支撑卡板组件、保形支撑组件和壁板压接限位组件,在框架的两条长边上分别设置有沿长度方向延伸的导轨,在导轨配合下布置在框架上的可调式柔性支撑卡板组件通过保形支撑组件的配合构成弧度可调节的弧形支撑面,布置在弧形支撑面上需要钻铆的壁板通过壁板压接限位组件限位、压紧和固定。

技术研发人员:马长春,王晖,王超,王彩云,黄武斌,万大全,李少波
受保护的技术使用者:中航成飞民用飞机有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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