本發(fā)明涉及飛機制造，具體涉及一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置。

背景技術(shù)：

1、飛機蒙皮是指包圍在飛機骨架結(jié)構(gòu)外且用粘接劑或鉚釘固定于骨架上，形成飛機氣動力外形的維形構(gòu)件，飛機蒙皮與骨架所構(gòu)成的蒙皮結(jié)構(gòu)具有較大承載力及剛度，而自重卻很輕，主要起到承受和傳遞氣動載荷的作用。蒙皮承受空氣動力作用后將作用力傳遞到相連的機身機翼骨架上，因此受力復(fù)雜。加之蒙皮直接與外界接觸，所以不僅要求蒙皮材料強度高、塑性好，還要求表面光滑，有較高的抗蝕能力。

2、傳統(tǒng)飛機蒙皮制造在零件制造階段需要對蒙皮進行多處打孔，而蒙皮通常為弧形，在打孔時通常需要人工進行調(diào)整位置，使待打孔位與鉆孔器械之間時刻保持正對，然而人工定位手部穩(wěn)定性差，蒙皮與打孔器械之間的角度無法保證時刻處于正對狀態(tài)，導(dǎo)致鉆孔形狀準確度低，同時人工定位效率低，無法思想批量自動化加工，導(dǎo)致制造效率大大降低。

3、因此，發(fā)明一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置來解決上述問題很有必要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對上述問題，提供一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，解決鉆孔形狀準確度低的問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：包括底座、推板、矩形框、驅(qū)動機構(gòu)、環(huán)形定位機構(gòu)及鉆孔設(shè)備；所述底座設(shè)置在加工臺上，所述底座上端面對稱開設(shè)有滑動槽，所述推板下端固定有兩個滑動塊，所述推板通過其下端兩個滑動塊分別滑動設(shè)置在兩個滑動槽內(nèi)，所述矩形框固定在所述底座上端面一側(cè)，所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述矩形框上端，所述環(huán)形定位機構(gòu)設(shè)置有兩組，每組呈線性配置有多個，且兩組環(huán)形定位機構(gòu)呈鏡像設(shè)置在所述矩形框的前后兩側(cè)，所述鉆孔設(shè)備固定安裝在所述矩形框的左側(cè)壁內(nèi)。

3、進一步的，作為優(yōu)選，所述驅(qū)動機構(gòu)包括步進電機、固定塊、連接軸、同步齒輪及皮帶傳動組件；所述步進電機固定安裝在所述矩形框的上端面，所述步進電機具有兩個輸出端，且兩個輸出端呈前后方向設(shè)置，所述固定塊配置有多個，分別固定在所述矩形框的上端面，所述連接軸配置有多個，分別轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在多個所述固定塊內(nèi)，所述同步齒輪配置有多組，每組設(shè)置有兩個，且每組兩個同步齒輪分別固定在多個所述連接軸與步進電機兩個輸出軸的兩端，所述皮帶傳動組件配置有多個，分別連接步進電機的一個輸出軸與多個連接軸之間。

4、進一步的，作為優(yōu)選，所述環(huán)形定位機構(gòu)包括外導(dǎo)向塊、內(nèi)導(dǎo)向塊、內(nèi)弧形齒、環(huán)形架、外弧形齒及柔性夾持組件；所述外導(dǎo)向塊與內(nèi)導(dǎo)向塊均配置有兩個，分別固定在所述矩形框的上下端側(cè)壁上，且兩個內(nèi)導(dǎo)向塊均位于兩個外導(dǎo)向塊內(nèi)，所述內(nèi)弧形齒固定在位于上端的一個外導(dǎo)向塊的一端，所述環(huán)形架套裝轉(zhuǎn)動設(shè)置外導(dǎo)向塊與內(nèi)導(dǎo)向塊之間，所述環(huán)形架內(nèi)沿前后方向開設(shè)有弧形槽，所述外弧形齒固定在所述環(huán)形架的外壁上，且所述外弧形齒與其中一個同步齒輪嚙合，所述柔性夾持組件配置有多個，分別呈弧形分布在環(huán)形架的弧形槽位置處；

5、其中，所述弧形槽內(nèi)壁上開設(shè)有多個拿取槽，所述弧形槽外壁上開設(shè)有多個矩形孔。

6、進一步的，作為優(yōu)選，所述弧形槽下端內(nèi)壁向環(huán)形架內(nèi)開設(shè)有內(nèi)置槽，所述內(nèi)置槽內(nèi)滑動貫穿設(shè)置有弧形擋塊，且弧形擋塊與內(nèi)置槽內(nèi)壁之間連接有阻尼彈簧。

7、進一步的，作為優(yōu)選，所述柔性夾持組件包括擋片、固定筒、轉(zhuǎn)軸一、轉(zhuǎn)軸二、外齒輪、內(nèi)齒輪、上導(dǎo)頭、齒條、下導(dǎo)頭、連接彈簧、移動桿、吸盤及z形管；所述擋片截面為t形，所述擋片可拆卸地滑動設(shè)置在拿取槽內(nèi)，所述固定筒固定貫穿設(shè)置在矩形孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸一轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在固定筒的側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸一內(nèi)壁上固定有磨砂環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸二轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在磨砂環(huán)內(nèi)，所述外齒輪固定在所述轉(zhuǎn)軸二遠離轉(zhuǎn)軸一的一端，且外齒輪與內(nèi)弧形齒嚙合，所述內(nèi)齒輪固定在轉(zhuǎn)軸一上，且內(nèi)齒輪位于固定筒內(nèi)，所述上導(dǎo)頭密封滑動設(shè)置在固定筒內(nèi)壁上，所述齒條固定在上導(dǎo)頭上端，且齒條與內(nèi)齒輪嚙合，所述下導(dǎo)頭滑動設(shè)置在固定筒內(nèi)壁上，且下導(dǎo)頭位于上導(dǎo)頭的下方，所述連接彈簧連接在上導(dǎo)頭與下導(dǎo)頭之間，所述移動桿固定在下導(dǎo)頭的下端，所述吸盤固定連接在移動桿的下端，所述z形管一端固定貫穿設(shè)置在移動桿內(nèi)，且與吸盤連通設(shè)置，所述z形管的另一端固定密封滑動貫穿上導(dǎo)頭及下導(dǎo)頭內(nèi)，且z形管的上端與上導(dǎo)頭的上方空間連通設(shè)置。

8、進一步的，作為優(yōu)選，所述呈鏡像設(shè)置的兩個環(huán)形架相互靠近一端內(nèi)分別設(shè)置有磁塊一與磁塊二，且磁環(huán)一與磁環(huán)二互為異名磁極。

9、本發(fā)明的優(yōu)點：

10、通過驅(qū)動機構(gòu)及環(huán)形定位機構(gòu)的運用，一方面矩形框兩側(cè)的多組柔性夾持組件能夠?qū)γ善みM行柔性定位，避免了打孔時蒙皮發(fā)生震顫，同時避免了打孔邊緣由應(yīng)力集中而導(dǎo)致的變形，另一方面不僅能夠?qū)Χ鄠€蒙皮的待打孔兩側(cè)進行同步且在相同位置定位，又能夠同步轉(zhuǎn)動到正對于鉆孔設(shè)備位置，提高了自動化能力，而且使弧形蒙皮的打孔形狀準確度高，而且在完成鉆孔后能夠快速對鉆孔碎屑進行清除，進一步地提高了自動化能力。

11、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

技術(shù)特征：

1.一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，包括底座（1）、推板（2）、矩形框（3）、驅(qū)動機構(gòu)（4）、環(huán)形定位機構(gòu)（5）及鉆孔設(shè)備（6）；所述底座（1）設(shè)置在加工臺上，所述底座（1）上端面對稱開設(shè)有滑動槽，所述推板（2）下端固定有兩個滑動塊，所述推板（2）通過其下端兩個滑動塊分別滑動設(shè)置在兩個滑動槽內(nèi)，所述矩形框（3）固定在所述底座（1）上端面一側(cè)，所述驅(qū)動機構(gòu)（4）設(shè)置在所述矩形框（3）上端，所述環(huán)形定位機構(gòu)（5）設(shè)置有兩組，每組呈線性配置有多個，且兩組環(huán)形定位機構(gòu)（5）呈鏡像設(shè)置在所述矩形框（3）的前后兩側(cè)，所述鉆孔設(shè)備（6）固定安裝在所述矩形框（3）的左側(cè)壁內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)（4）包括步進電機（41）、固定塊（42）、連接軸（43）、同步齒輪（44）及皮帶傳動組件（45）；所述步進電機（41）固定安裝在所述矩形框（3）的上端面，所述步進電機（41）具有兩個輸出端，且兩個輸出端呈前后方向設(shè)置，所述固定塊（42）配置有多個，分別固定在所述矩形框（3）的上端面，所述連接軸（43）配置有多個，分別轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在多個所述固定塊（42）內(nèi)，所述同步齒輪（44）配置有多組，每組設(shè)置有兩個，且每組兩個同步齒輪（44）分別固定在多個所述連接軸（43）與步進電機（41）兩個輸出軸的兩端，所述皮帶傳動組件（45）配置有多個，分別連接步進電機（41）的一個輸出軸與多個連接軸（43）之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，所述環(huán)形定位機構(gòu)（5）包括外導(dǎo)向塊（51）、內(nèi)導(dǎo)向塊（52）、內(nèi)弧形齒（53）、環(huán)形架（54）、外弧形齒（55）及柔性夾持組件（56）；所述外導(dǎo)向塊（51）與內(nèi)導(dǎo)向塊（52）均配置有兩個，分別固定在所述矩形框（3）的上下端側(cè)壁上，且兩個內(nèi)導(dǎo)向塊（52）均位于兩個外導(dǎo)向塊（51）內(nèi)，所述內(nèi)弧形齒（53）固定在位于上端的一個外導(dǎo)向塊（51）的一端，所述環(huán)形架（54）套裝轉(zhuǎn)動設(shè)置外導(dǎo)向塊（51）與內(nèi)導(dǎo)向塊（52）之間，所述環(huán)形架（54）內(nèi)沿前后方向開設(shè)有弧形槽（541），所述外弧形齒（55）固定在所述環(huán)形架（54）的外壁上，且所述外弧形齒（55）與其中一個同步齒輪（44）嚙合，所述柔性夾持組件（56）配置有多個，分別呈弧形分布在環(huán)形架（54）的弧形槽（541）位置處；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，所述弧形槽（541）下端內(nèi)壁向環(huán)形架（54）內(nèi)開設(shè)有內(nèi)置槽，所述內(nèi)置槽內(nèi)滑動貫穿設(shè)置有弧形擋塊（542），且弧形擋塊（542）與內(nèi)置槽內(nèi)壁之間連接有阻尼彈簧。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，所述柔性夾持組件（56）包括擋片（561）、固定筒（562）、轉(zhuǎn)軸一（563）、轉(zhuǎn)軸二（564）、外齒輪（565）、內(nèi)齒輪（566）、上導(dǎo)頭（567）、齒條（568）、下導(dǎo)頭（572）、連接彈簧（573）、移動桿（569）、吸盤（570）及z形管（571）；所述擋片（561）截面為t形，所述擋片（561）可拆卸地滑動設(shè)置在拿取槽內(nèi)，所述固定筒（562）固定貫穿設(shè)置在矩形孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸一（563）轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在固定筒（562）的側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸一（563）內(nèi)壁上固定有磨砂環(huán)，所述轉(zhuǎn)軸二（564）轉(zhuǎn)動貫穿設(shè)置在磨砂環(huán)內(nèi)，所述外齒輪（565）固定在所述轉(zhuǎn)軸二（564）遠離轉(zhuǎn)軸一（563）的一端，且外齒輪（565）與內(nèi)弧形齒（53）嚙合，所述內(nèi)齒輪（566）固定在轉(zhuǎn)軸一（563）上，且內(nèi)齒輪（566）位于固定筒（562）內(nèi)，所述上導(dǎo)頭（567）密封滑動設(shè)置在固定筒（562）內(nèi)壁上，所述齒條（568）固定在上導(dǎo)頭（567）上端，且齒條（568）與內(nèi)齒輪（566）嚙合，所述下導(dǎo)頭（572）滑動設(shè)置在固定筒（562）內(nèi)壁上，且下導(dǎo)頭（572）位于上導(dǎo)頭（567）的下方，所述連接彈簧（573）連接在上導(dǎo)頭（567）與下導(dǎo)頭（572）之間，所述移動桿（569）固定在下導(dǎo)頭（572）的下端，所述吸盤（570）固定連接在移動桿（569）的下端，所述z形管（571）一端固定貫穿設(shè)置在移動桿（569）內(nèi)，且與吸盤（570）連通設(shè)置，所述z形管（571）的另一端固定密封滑動貫穿上導(dǎo)頭（567）及下導(dǎo)頭（572）內(nèi)，且z形管（571）的上端與上導(dǎo)頭（567）的上方空間連通設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，其特征在于，所述呈鏡像設(shè)置的兩個環(huán)形架（54）相互靠近一端內(nèi)分別設(shè)置有磁塊一與磁塊二，且磁環(huán)一與磁環(huán)二互為異名磁極。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種飛機蒙皮類零件數(shù)字化制造柔性定位裝置，包括底座、推板、矩形框、驅(qū)動機構(gòu)、環(huán)形定位機構(gòu)及鉆孔設(shè)備；所述底座設(shè)置在加工臺上，所述底座上端面對稱開設(shè)有滑動槽，所述推板下端固定有兩個滑動塊，所述推板通過其下端兩個滑動塊分別滑動設(shè)置在兩個滑動槽內(nèi)，所述矩形框固定在所述底座上端面一側(cè)，所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述矩形框上端，所述環(huán)形定位機構(gòu)設(shè)置有兩組，每組呈線性配置有多個，且兩組環(huán)形定位機構(gòu)呈鏡像設(shè)置在所述矩形框的前后兩側(cè)，所述鉆孔設(shè)備固定安裝在所述矩形框的左側(cè)壁內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：李榮,魯依林,楊瑞濤
受保護的技術(shù)使用者：西安航空學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15