一种机床立柱式柔性工装制造技术

一种机床立柱式柔性工装，涉及飞机装配领域。包括骨架外框组件单元、地轨、保型工装、可升降底座、调形组件单元、主起定位器组件单元；骨架外框固定在地轨上，保型工装放置在可升降底座上，调形组件单元安装在骨架外框组件单元的导轨上，并沿导轨移动；主起定位器组件单元安装在骨架外框上，并和外框固连；该柔性工装可以通过调整改变保型工装、主起定位器组件单元及调整重构各调形组件单元，可实现对多个型号的军机中机身主承力框定位，从而实现飞机装配中一个工装用于多个结构的装配模式，大大提高了飞机装配制造效率，节省了飞机制造成本，同时解决了工装占地问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机装配的
，尤其涉及用于军机中机身装配的工装装置，具体的说，一种机床立柱式柔性工装。
技术介绍
飞机装配是一个繁杂的过程，技术要求比较高，成千上万个零件要准确的进行定位、连接和装配，工作量非常大。传统的飞机装配采用刚性专用工装形式，一个工装对应一个结构件的装配，因此，每个型号的飞机装配都要制造大量装配工装。当飞机型号改变时，这些专用的刚性工装必须重新设计制造，这不仅延长了飞机的装配制造周期，提高了制造成本，而且工装储存占地面积大，随着各种新机型的增多，工装储存占地问题严峻，传统刚性工装的上述弊端，严重的制约了我国飞机制造业的发展。经过对现有技术文献的检索发现，现有柔性工装主要以下几种。中国专利“一种用于翼身整体结构后段柔性装配工装平台”(授权公告号:CN102581615A)，文中介绍了一种用于翼身整体结构后段的柔性工装平台，通过改变支撑骨架的高度或增加、更换辅助骨架梁等形式重构各个模块定位单元，从而满足多种型号的飞机翼身整体结构后段装配工装的需求。中国专利“一种行列吸盘式壁板装配柔性工装”(授权公告号:CN102941545A)，文中介绍了一种用于飞机壁板装配的行列吸盘式柔性工装，该工装包括导轨(8)底座、X向驱动单元和立柱调形组件单元，通过X向驱动单元和立柱调形组价单元的运动，来实现对真空吸盘三维空间的数字化定位。中国专利“一种柔性工装结构”(授权公告号:CN203592171U)，文中介绍了一种用于机身壁板装配的工装结构，该工装包括数控托架、直线导轨、两个卡板及滑动基座，可以在只需要更换卡板的前提下，同时适应多块不同型号的机身壁板的铆接。中国专利“一种多点柔性定位工装”(授权公告号:CN103100889A)，文中介绍了一种薄壁曲面类柔性工装，该工装包括多个直角坐标式柔性支承模块和基座，将多个直角坐标式柔性支承模块排列并固定在基座的上表面。通过驱动机构带动各直角坐标式柔性支承模块中的X方向滑动板沿X方向直线导轨进行直线往复运动，y方向滑动板沿I方向直线导轨进行直线往复运动。该工装能够精确定位薄壁曲面类零件。中国专利“柔性装配工装”(授权公告号:CN102430993A)，文中介绍了一种用于军机后机身主承力框定位的工装，该工装六个骨架底座分为两组，在每组骨架底座的上部和内侧都设有骨架立柱，每行骨架立柱连接骨架横梁，在骨架横梁上设有上移动横梁。通过移动骨架横梁和上移动横梁可以实现对定位模块单元的三维空间定位。该工装主要对产品进行水平装配。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种机床立柱式柔性工装，该柔性工装可以通过改变保型工装支撑定位器、主起护板定位器、主起转轴定位器的位置及调整重构各移动定位单元，可实现对多个型号的军机中机身主承力框定位，从而实现飞机装配中一个工装用于多个结构的装配模式，大大提高了飞机装配制造效率，节省了飞机制造成本，同时解决了工装占地问题。一种机床立柱式柔性工装，其中:包括地轨，地轨上安装有第一立柱、第二立柱，第一立柱、第二立柱之间设有保型工装，保型工装与产品连接，保型工装还和地面上的四个可升降支柱连接，在第一立柱和第二立柱上对称设有竖向的导轨，第二立柱内侧设置有竖向的横梁导轨，横梁导轨上安装有移动横梁，导轨和移动横梁上均安装有移动滑台，移动滑台上安装有作动筒，在每个作动筒上安装一个模块化的定位器，作动筒带动移动滑台在导轨或移动横梁上滑动，在第二立柱上设有两个对称安装的主起护板定位器和两个对称安装的主起转轴定位器；主起护板定位器用于保持机身的上、下壁板在一个平面上。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括: 上述的地轨由地轨托板、地轨导轨、伺服电机、齿轮齿条、导轨制动器、磁性光栅尺组成；地轨托板是整个工装的承载体；该地轨导轨设置在地轨托板上，是整个工装前后方向的移动轨道；伺服电机是整个工装前后移动的动力元件；齿轮齿条用于将伺服电机的旋转运动转化为直线运动；该导轨制动器是整个地轨的制动元件；在地轨导轨上安装有磁性光栅尺，用于消除齿轮齿条传动存在的间隙；第一立柱和第二立柱的底板和地轨托板通过坚固件固定连接。上述的保型工装由承力底板、侧面护板、点定位器和面定位器组成，该承力底板是装配产品的承载体，为不规则的椭圆形底板，下部与可升降支柱固定连接，该侧面护板为用于保证产品的侧面定位精度的凹槽型的长板，侧面护板上安装有点定位器和面定位器，点定位器用于定位产品侧梁，面定位器用于保证产品侧梁的平面度。上述的可升降支柱由一个用于将产品抬高的可上下升降的机构、一个竖直方向定位销、水平方向导向槽组成，该定位销用于定位保型工装，该水平方向导向槽用于方便叉车将产品带保型工装一起叉走。上述的主起护板定位器由主起护板支座、定位器、主起护板定位座组成，定位器、主起护板支座、主起护板定位座上均设有销孔，该定位器通过销孔和主起护板支座连接，主起护板定位座上有一个定位头，主起护板定位座和主起护板支座通过销孔连接，主起护板支座、定位器以及主起护板定位座都可以绕着各自的销孔旋转，待旋到指定位置后将销插上即可将主起护板支座、定位器以及主起护板定位座固定；主起转轴定位器由主起转轴支座、主起转轴导向柱、旋转丝杠、压板、安装工艺轴组成，该主起转轴支座安装在第二立柱上，该主起转轴导向柱与旋转丝杠连接，在旋转旋转丝杠时起到导向和保持刚度的作用，当旋转丝杠到指定位置后将销插到旋转丝杠尾部的孔上进而限制旋转丝杠转动，主起转轴导向柱与压板配合保持壁板孔之间的同轴度。上述的作动筒由伺服电机、电机安装座、联轴器、滚珠丝杠、作动方钢、作动导轨、滑块安装座组成，伺服电机连接在电机安装座后侧，伺服电机的转轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，作动方钢与滚珠丝杆螺母螺接固定，作动导轨安装在作动方钢两侧，作动导轨的滑块通过螺纹孔连接在滑块安装座上，作动方钢端部有四个螺纹孔，用于和定位器螺接固定；该伺服电机是整个作动筒的动力元件；该电机安装座是端面上设有螺纹孔、中间设有通孔的“L”型板，用于安装固定伺服电机；该联轴器是中间开有两个不同大小的螺纹孔的圆柱金属件，用于将伺服电机转轴的旋转运动传递给滚珠丝杠；该滚珠丝杠用于将自身的旋转运动转化成起螺母的直线运动；该作动方钢是个方形的中间方形孔的金属结构件，是作动筒的结构支撑体；该作动导轨起到导向作用，同时还能提高作动筒的刚性；该滑块安装座用于固定滑块。上述的移动滑台由滑台、伺服电机、导轨锁紧器组成；伺服电机安装在滑台上，滑台通过导轨滑块和导轨连接；该滑台是整个移动单元的承载体；该伺服电机是移动单元的动力元件；该导轨锁紧器用于滑块到位后将其锁住，保证在产品装配时滑台的稳定性。上述的移动横梁由横梁、伺服电机、移动滑台、作动筒组成；该横梁为移动单元的承载件；该横梁电机为移动单元的动力元件，用于横梁的上下移动；该当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床立柱式柔性工装，其特征在于：包括地轨(1)，所述的地轨(1)上安装有第一立柱(2)、第二立柱(15)，所述的第一立柱(2)、第二立柱(15)之间设有保型工装(13)，所述的保型工装(13)与产品连接，所述的保型工装(13)还和地面上的四个可升降支柱(16)连接，在第一立柱(2)和第二立柱(15)上对称设有竖向的导轨，所述的第二立柱(15)内侧设置有竖向的横梁导轨(17)，横梁导轨(17)上安装有移动横梁(10)，所述的导轨和移动横梁(10)上均安装有移动滑台(4)，所述的移动滑台(4)上安装有作动筒(5)，在每个作动筒(5)上安装一个模块化的定位器，所述的作动筒(5)带动移动滑台(4)在导轨或移动横梁(10)上滑动，在第二立柱(15)上设有两个对称安装的主起护板定位器(9)和两个对称安装的主起转轴定位器(12)；所述的主起护板定位器(9)用于保持机身的上、下壁板在一个平面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田威，廖文和，孙永杰，沈建新，刘明爽，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32