用于飞机舱门装配的柔性工装及其装配工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于飞机舱门装配的柔性工装，由主体框架和装配型架组成；在主体框架的表面设有凹陷曲面，在凹陷曲面上设有若干个均匀分布的柔性定位组件，柔性定位组件上的真空吸附装置，并吸附待装配飞机蒙皮；装配型架的底部设有移动底座，装配型架设有曲面结构，且与主体框架凹陷曲面的曲度对应；在主体框架的表面设有若干个零点定位装置，在装配型架的对应位置设有零点定位接头，零点定位接头与零点定位装置配合。该工装可以通过改变控制程序，电控系统能够驱动柔性定位组件生产与舱门蒙皮组件曲面完全符合的吸附点，从而精确可靠地定位和夹持蒙皮，当舱门外形发生变化时，吸附点可以进行数字化调整，以适应不同的舱门蒙皮组件外形。

Flexible tooling and assembly technology for aircraft cabin door assembly

The invention relates to a flexible tooling for aircraft cabin door assembly, which consists of a main frame and an assembly frame; a concave surface is arranged on the surface of the main frame, a number of uniformly distributed flexible positioning components are arranged on the concave surface, a vacuum adsorption device on the flexible positioning component is arranged, and the aircraft skin to be assembled is absorbed; a movable base is arranged at the bottom of the assembly frame, and an assembly frame is arranged. A curved surface structure is provided, which corresponds to the curvature of the concave surface of the main frame; a number of zero positioning devices are arranged on the surface of the main frame; a zero positioning joint is arranged at the corresponding position of the assembly frame; and the zero positioning joint is matched with the zero positioning device. By changing the control program, the electronic control system can drive the flexible positioning component to produce the absorptive points which are completely consistent with the surface of the hatch skin component, thus accurately and reliably locate and clamp the skin. When the hatch shape changes, the absorptive points can be adjusted digitally to adapt to different hatch skin component shapes.

【技术实现步骤摘要】
用于飞机舱门装配的柔性工装及其装配工艺
本专利技术涉及一种用于飞机舱门装配的柔性工装及其装配工艺，属于机械装配

技术介绍
飞机工艺装备作为保证飞机制造和装配准确度要求的专用设备，在飞机生产中占有举足轻重的作用。传统的飞机舱门工艺装备大量采用刚性结构，设计制造周期长、研制成本高、开敞性差、应用单一，每个舱门产品装配都需要配备专用的工艺装备，对于产品结构变化，无法做到快速的响应。本专利技术的柔性工装包括定位舱门蒙皮的柔性定位型架和定位舱门骨架的骨架定位型架两部分，舱门蒙皮定位型架可以满足多个舱门装配生产，舱门蒙皮外形定位使用阵列式多点真空吸盘组成的吸盘式柔性定位型架，吸盘在控制程序控制下进行移动定位，生成与舱门蒙皮组件曲面完全符合的吸附点阵，从而精确可靠地定位和夹持蒙皮，当舱门外形发生变化时，吸附点阵可以进行数值化调整，以适应不同的舱门蒙皮组件外形，每套舱门的骨架定位都配有专用的型架，与舱门蒙皮定位型架组合完成一套舱门的装配生产。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于飞机舱门装配的柔性工装及其装配工艺，该工装可以满足多个舱门的装配生产，通过改变控制程序，电控系统能够驱动柔性定位组件生产与舱门蒙皮组件曲面完全符合的吸附点，从而精确可靠地定位和夹持蒙皮，当舱门外形发生变化时，吸附点可以进行数字化调整，以适应不同的舱门蒙皮组件外形。为解决以上问题，本专利技术的具体技术方案如下：一种用于飞机舱门装配的柔性工装，由主体框架和装配型架组成；在主体框架的表面设有凹陷曲面，在凹陷曲面上设有若干个均匀分布的柔性定位组件，柔性定位组件上的真空吸附装置，并吸附待装配飞机蒙皮；装配型架的底部设有移动底座，装配型架设有曲面结构，且与主体框架凹陷曲面的曲度对应；在主体框架的表面设有若干个零点定位装置，在装配型架的对应位置设有零点定位接头，零点定位接头与零点定位装置配合。所述的柔性定位组件由吸盘组、杯座、电动推杆和伺服电机依次连接组成；吸盘组和杯座设置在主体框架的凹陷曲面外；在电动推杆的前端设置连接板，连接板与主体框架表面连接；在电动推杆的后端设置支座，支座与主体框架内部框架连接。所述的杯座的主体上设有半球面凹槽，球面凹槽底部设有磁铁；吸盘组由半球体和吸盘组成，吸盘定位在半球体端面上，半球体落座在杯座的半球凹槽内，并与磁铁相吸。所述的装配型架的两端分别设有转轴，在移动底座上表面设有轴承座，转轴与轴承座装配，并转轴的一端与运转电机连接。所述的装配型架的主体为框架，在框架上分别设有托板组件、提升上轴组件、侧框定位组件、压紧组件和蒙皮检验组件。所述的框架上对称设置两个托板，每个托板上下分别通过定位角材焊接在框架的长度边上；在定位角材上竖直均匀分布三个限位板，限位板表面限位舱门骨架；在其中一个托板的中部活动连接提升上轴组件，提升上轴组件上设有定位轴，定位轴定位舱门骨架的三个通孔，保证其同轴度。所述的框架上下边框分别设有侧框定位组件，侧框定位组件的结构为：与框架连接的支座上设置定位轴，定位轴的端部设有手柄并穿过支座，支座的表面设有盖板，盖板上设有压紧销，压紧销穿过盖板与定位轴顶紧。所述的压紧组件分为若干个，并均匀设置在框架的上下边框上，其中压紧组件为T字型结构，其实上设有压紧螺栓，压紧螺栓压紧在对应的舱门骨架上。所述的蒙皮检验组件成矩形分布在框架的上下边框上。采用飞机舱门装配的柔性工装对飞机舱门装配的装配工艺，包括以下步骤：1）将飞机舱门蒙皮安装在舱门骨架装配型架上；2）移动主体框架底部的移动底座，将零点定位系统与装配型架的对应位置的零点定位接头配合，实现装配型架和主体框架连接在一起；3）通过外部的电控系统驱动柔性定位组件形成定位舱门蒙皮外形；4）打开气源，待气压稳定后，打开真空吸附装置完成抽真空，使柔性定位组件与舱门蒙皮结合在一起；5）将舱门除蒙皮外的其它组件在舱门骨架装配型架上，进行舱门的装配。该用于飞机舱门装配的柔性工装通过真空吸附定位舱门蒙皮，有效保持了舱门的原有形态，并利用装配型架安装舱门骨架，从而实现装配精度，保证整体装配的效率和质量。柔性定位组件中吸盘和杯座连接形成真空吸附装置，并利用电动推杆和伺服电机控制吸盘的伸出位置，保证全部吸盘工作状态时形成与蒙皮曲面一致的曲面形态。真空吸盘与杯座球面配合并利用磁铁进行吸附，保证真空吸盘的万向结构，以适应不同型号的舱门结构。装配型架与移动底座采用轴承座连接，使装配型架可旋转，便于在装配型架上舱门骨架的安装定位，提高装配效率。装配型架的主体为框架，在框架上分别设有托板组件、提升上轴组件、侧框定位组件、压紧组件和蒙皮检验组件，分别起到定位或限位的作用，保证舱门骨架的定位精度。其中托板上的三个限位板对舱门骨架进行限位；提升上轴组件上的定位轴用于限定舱门骨架上的三个同轴设定的孔；侧框定位组件用于限定侧框位置；压紧组件对舱门组件进行压紧；蒙皮检验组件对蒙皮的位置进行校核。本申请的工装对飞机舱门装配的装配工艺采用上述工艺步骤，可快速实现蒙皮定位，舱门骨架与蒙皮可快速安装，实现工人操作方便、劳动强度低、安全性高，提高了生产效率。附图说明图1为用于飞机舱门装配的柔性工装的主视图。图2为用于飞机舱门装配的柔性工装的俯视图。图3为柔性定位组件的结构示意图。图4为吸盘组与杯座的装配示意图图5为装配型架的主视图。图6为托板结构示意图。图7为提升上轴组件结构示意图。图8为侧框定位组件结构示意图。具体实施方式如图1和图2所示，一种用于飞机舱门装配的柔性工装，由主体框架3和装配型架5组成；在主体框架3的表面设有凹陷曲面，在凹陷曲面上设有若干个均匀分布的柔性定位组件4，柔性定位组件4上的真空吸附装置，并吸附待装配飞机蒙皮；装配型架5的底部设有移动底座6，装配型架5设有曲面结构，且与主体框架3凹陷曲面的曲度对应；在主体框架3的表面设有若干个零点定位装置8，在装配型架5的对应位置设有零点定位接头，零点定位接头与零点定位装置8配合。如图3所示，所述的柔性定位组件4由吸盘组46、杯座45、电动推杆44和伺服电机依次连接组成；吸盘组46和杯座45设置在主体框架3的凹陷曲面外；在电动推杆44的前端设置连接板41，连接板41与主体框架3表面连接；在电动推杆44的后端设置支座42，支座42与主体框架3内部框架连接。如图4所示，所述的杯座45的主体上设有半球面凹槽，球面凹槽底部设有磁铁452；吸盘组46由半球体464和吸盘461组成，吸盘461定位在半球体464端面上，半球体464落座在杯座45的半球凹槽内，并与磁铁452相吸。如图5所示，所述的装配型架5的两端分别设有转轴，在移动底座6上表面设有轴承座，转轴与轴承座装配，并转轴的一端与运转电机58连接。如图6所示，所述的装配型架5的主体为框架51，在框架51上分别设有托板组件52、提升上轴组件53、侧框定位组件54、压紧组件55和蒙皮检验组件56。如图7所示，所述的框架51上对称设置两个托板52，每个托板52上下分别通过定位角材521焊接在框架51的长度边上；在定位角材521上竖直均匀分布三个限位板522，限位板522表面限位舱门骨架；在其中一个托板52的中部活动连接提升上轴组件53，提升上轴组件53上设有定位轴534，定位轴534定位舱门骨架的三个通孔，保证其同轴度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：由主体框架（3）和装配型架（5）组成；在主体框架（3）的表面设有凹陷曲面，在凹陷曲面上设有若干个均匀分布的柔性定位组件（4），柔性定位组件（4）上的真空吸附装置，并吸附待装配飞机蒙皮；装配型架（5）的底部设有移动底座（6），装配型架（5）设有曲面结构，且与主体框架（3）凹陷曲面的曲度对应；在主体框架（3）的表面设有若干个零点定位装置（8），在装配型架（5）的对应位置设有零点定位接头，零点定位接头与零点定位装置（8）配合。

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：由主体框架（3）和装配型架（5）组成；在主体框架（3）的表面设有凹陷曲面，在凹陷曲面上设有若干个均匀分布的柔性定位组件（4），柔性定位组件（4）上的真空吸附装置，并吸附待装配飞机蒙皮；装配型架（5）的底部设有移动底座（6），装配型架（5）设有曲面结构，且与主体框架（3）凹陷曲面的曲度对应；在主体框架（3）的表面设有若干个零点定位装置（8），在装配型架（5）的对应位置设有零点定位接头，零点定位接头与零点定位装置（8）配合。2.如权利要求1所述的用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：所述的柔性定位组件（4）由吸盘组（46）、杯座（45）、电动推杆（44）和伺服电机依次连接组成；吸盘组（46）和杯座（45）设置在主体框架（3）的凹陷曲面外；在电动推杆（44）的前端设置连接板（41），连接板（41）与主体框架（3）表面连接；在电动推杆（44）的后端设置支座（42），支座（42）与主体框架（3）内部框架连接。3.如权利要求2所述的用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：所述的杯座（45）的主体上设有半球面凹槽，球面凹槽底部设有磁铁（452）；吸盘组（46）由半球体（464）和吸盘（461）组成，吸盘（461）定位在半球体（464）端面上，半球体（464）落座在杯座（45）的半球凹槽内，并与磁铁（452）相吸。4.如权利要求1所述的用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：所述的装配型架（5）的两端分别设有转轴，在移动底座（6）上表面设有轴承座，转轴与轴承座装配，并转轴的一端与运转电机（58）连接。5.如权利要求1所述的用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：所述的装配型架（5）的主体为框架（51），在框架（51）上分别设有托板组件（52）、提升上轴组件（53）、侧框定位组件（54）、压紧组件（55）和蒙皮检验组件（56）。6.如权利要求5所述的用于飞机舱门装配的柔性工装，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金加奇，屈广浩，张家仁，王彪，曾宪彪，
申请(专利权)人：中航沈飞民用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21