【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将护罩配对在预制件上以生产飞行器涡轮发动机轮叶的设备和方法。
技术介绍
1、技术背景特别地包括文献us-a1-2018/111332。
2、复合材料的使用在航空工业中是有利的，特别是因为这些材料在相对低的质量下具有令人感兴趣的机械性能。
3、本领域技术人员熟知的一种用于制造航空工业的复合材料部件的方法是模制方法树脂传递模制(resin transfer molding，rtm)。
4、这是一种由基于编织的纤维和树脂的复合材料制造部件的方法。例如，这种方法用于制造涡轮发动机轮叶。生产纤维预制件，然后将纤维预制件放置在热压模具中。如果编织的纤维之前没有用树脂浸渍，则树脂被注入到该模具中。然后该预制件被加热，使得树脂聚合并形成复合材料预制件。
5、在制造轮叶的情况下，复合材料预制件包括压力侧和吸力侧，该压力侧和该吸力侧从复合材料预制件的前缘延伸到复合材料预制件的后缘。
6、复合材料相对脆弱，并且特别地对冲击敏感，并且已知的是通过金属护罩(也称为金属箔)来保护复合材料，该金属护罩安装并附接到复合材料预制件的前缘，以用于制造轮叶。金属护罩使得能够保护前缘免受侵蚀，还能够提高轮叶的强度，防止吸入(冰雹、沙砾、碎石、鸟类等)。
7、将护罩附接到预制件的一种方式是在由操作者手动执行的称为配对操作的操作中进行树脂聚合之后，使用粘合剂将护罩粘合到复合预制件。
8、因为配对是手动完成的，所以很难控制或记录配对参数。重要的是护罩的头部的位置和预制件之间
9、只有通过测量护罩的头部和预制件之间的间隙来检查和验证最终结果。因此，用于实现结果的方法不受监测，并且在很大程度上仍然取决于操作者(即人为因素)，这意味着组装方法的鲁棒性不能得到保证。因此，操作的可变性非常高。
10、因此，不合格的风险很高，如果要控制不合格，就需要高水平的操作者技能。此外，由于这种不合格是在护罩已经粘合到预制件之后检测到的，因此任何缺陷都不能被矫正，并且组装的轮叶将不得不报废。
11、此外，手动操作耗费时间。
12、特别地，本专利技术旨在解决上述问题中的一些或全部。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提出了一种用于将金属护罩配对在复合材料预制件的前缘上以制造飞行器涡轮发动机轮叶的配对设备，该设备包括：
2、-支撑件，该支撑件被构造成接纳和保持金属护罩，
3、-运动六足机构(hexapode)，该运动六足机构承载所述支撑件，并且该运动六足机构能够沿xyz坐标系的三个轴和围绕xyz坐标系的三个轴来移动支撑件，
4、-自动机，该自动机包括钳口，该钳口被构造成接纳和保持预制件，以及
5、-计算单元，该计算单元用于控制六足机构和自动机以进行配对。
6、因此，本专利技术提供了一种能够自动地组装金属护罩与预制件的设备。更具体地，本专利技术的设备使得金属护罩能够被接近、根据配对要求定位并保持在预制件上，以形成轮叶。该解决方案使用称为六足机构的并联机器人，该并联机器人能够以很高的精度跟随复杂的轨迹，以应对高组装力和高运动速度。待组装的护罩被定位并附接在支撑件上，支撑件本身安装在六足机构上。预制件就其本身而言被定位在位于自动机上的钳口中，并且例如被放置在六足机构的上方。例如，预制件在组装过程中将是静止的，这意味着仅有包括护罩的六足机构移动来执行配对操作。因此，组装轨迹可以特别地在控制计算单元中的计算机软件上被数字化地绘制，并且对应于被认为与配对操作相关的要求。在本申请中，计算单元例如是计算机。
7、设备还使得能够精细地控制停止位置，从而完全遵从要实现的尖端空隙。特别地，组件通过保持预制件的自动机和保持护罩的六足机构来保持静止。
8、由根据本专利技术的设备提供的自动配对特别地使得能够显著地减少与人为因素相关的错误，并且保证可重复性和可再现性，从而提供更高水平的控制。此外，自动化使得能够减少配对方法的次数，解放操作者，降低操作成本，并提供高质量的人体工程学。
9、此外，设备可以用于监测和记录组装参数，从而改善配对的控制和管理。
10、根据本专利技术的配对设备可以包括下面特征中的一个或多个，这些特征被彼此独立地采用或被彼此结合地采用：
11、-运动的六足机构包括底座和板，该板位于距底座一距离处并旨在接纳所述支撑件，板和底座通过至少三对缸体彼此连接，板包括围绕轴线x规则地分布的至少三个第一点，这至少三个第一点连接到缸体的第一端部，底座包括围绕轴线x的六个第二点，这六个第二点连接到缸体的第二端部；
12、-底座是水平的，板位于底座的上方；
13、-所述支撑件包括平台，该平台包括下端部和上端部，该下端部附接到六足机构，该上端部包括凹部，该凹部用于接纳和保持金属护罩；
14、-设备还包括至少一个加热元件(诸如ir灯)，该至少一个加热元件由
15、自动机承载；
16、-自动机包括门架或舱室，运动六足机构位于门架或舱室的中心；以及
17、-设备还包括用于在配对之后对预制件的前缘和护罩之间的保持自由的间隙进行非接触式(例如光学)测量的工具。
18、本专利技术还涉及一种通过如上所述的设备将金属护罩配对在复合材料预制件的前缘上以制造飞行器涡轮发动机轮叶的方法，其中，该方法包括以下步骤：
19、a)将金属护罩定位在支撑件上，该金属护罩具有大致二面体的形状，并且包括两个翼型件，这两个翼型件连接在一起并在它们之间限定出空间，护罩保持在支撑件上，使得所述空间面向上，
20、b)通过自动机的钳口来夹住预制件，以及
21、c)将护罩配对在预制件上，使得预制件的前缘接合在所述空间中。
22、根据本专利技术的方法可以包括下面特征中的一个或多个，这些特征被彼此独立地采用或被彼此结合地采用：
23、-在步骤a)和步骤b)之间包括一步骤，该步骤包括：
24、i)将预制件的一个端部附接到臂，臂固定到支撑件，使得预制件靠近护罩延伸。
25、-在步骤i)和步骤b)之间包括一步骤，该步骤包括：
26、j)将支撑件定位在六足机构上。
27、-在步骤c)之前包括一步骤，该步骤包括：
28、k)将粘合剂施加到预制件的前缘和/或护罩。
29、-在步骤k)之后包括一步骤，该步骤包括：
30、l)对粘合剂进行加热。
31、-在步骤c)之后包括一步骤，该步骤包括：
32、d)通过在预制件的一个端部处测量预制件的前缘和护罩之间的保持自由的间隙的尺寸来检查配对。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将金属护罩(60)配对在复合材料预制件(51)的前缘(51a)上以制造飞行器涡轮发动机轮叶(50)的配对设备(1)，所述设备(1)包括：
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述运动六足机构(20)包括底座(22)和板(21)，所述板位于距所述底座(22)一距离处并旨在接纳所述支撑件(10)，所述板(21)和所述底座(22)通过至少三对缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)彼此连接，所述板(21)包括围绕轴线(X)规则地分布的至少三个第一点，所述至少三个第一点连接到所述缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)的第一端部(41a’，41a”，41b’，41b”，41c’，41c”)，所述底座(22)包括围绕所述轴线(X)的六个第二点，所述六个第二点连接到所述缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)的第二端部(42a’，42a”，42b’，42b”，42c’，42c”)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其中，所述底座(22)是水平的，所述板(21)位于所述底
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述支撑件(10)包括平台(11)，所述平台包括下端部和上端部(11a)，所述下端部附接到所述六足机构(20)，所述上端部包括凹部(12)，所述凹部用于接纳和保持所述金属护罩(60)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述设备还包括至少一个加热元件(2)，诸如IR灯，所述至少一个加热元件由所述自动机(30)承载。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述自动机(30)包括门架(32)或舱室，所述运动六足机构(20)位于所述门架或所述舱室的中心。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述设备还包括用于在配对之后对所述预制件(51)的所述前缘(51a)和所述护罩(60)之间的保持自由的间隙(34)的尺寸进行非接触式测量的工具，所述测量例如为光学测量。
8.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)将金属护罩(60)配对在复合材料预制件(51)的前缘(51a)上以制造飞行器涡轮发动机轮叶(50)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法在步骤a)和步骤b)之间包括一步骤，该步骤包括：
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法在步骤i)和步骤b)之间包括一步骤，该步骤包括：
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，所述方法在步骤c)之前包括一步骤，该步骤包括：
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法在步骤k)之后包括一步骤，该步骤包括：
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，所述方法在步骤c)之后包括一步骤，该步骤包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤d)通过非接触式测量来执行，所述测量例如为光学测量。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于将金属护罩(60)配对在复合材料预制件(51)的前缘(51a)上以制造飞行器涡轮发动机轮叶(50)的配对设备(1)，所述设备(1)包括：
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述运动六足机构(20)包括底座(22)和板(21)，所述板位于距所述底座(22)一距离处并旨在接纳所述支撑件(10)，所述板(21)和所述底座(22)通过至少三对缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)彼此连接，所述板(21)包括围绕轴线(x)规则地分布的至少三个第一点，所述至少三个第一点连接到所述缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)的第一端部(41a’，41a”，41b’，41b”，41c’，41c”)，所述底座(22)包括围绕所述轴线(x)的六个第二点，所述六个第二点连接到所述缸体(40a’，40a”，40b’，40b”，40c’，40c”)的第二端部(42a’，42a”，42b’，42b”，42c’，42c”)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其中，所述底座(22)是水平的，所述板(21)位于所述底座(22)的上方。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述支撑件(10)包括平台(11)，所述平台包括下端部和上端部(11a)，所述下端部附接到所述六足机构(20)，所述上端部包括凹部(12)，所述凹部用于接纳和保持所述金属护罩(60)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂里·帕特里克·绍文，贝诺特·巴赞，阿德里安·图兹，
申请(专利权)人：赛峰集团，
类型：发明
国别省市：
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