用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置及其使用方法与流程

本申请涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置及其使用方法

背景技术：

目前，国、内外飞机厂机翼总装过程中，主要采用固定式型架、卡板定位支撑飞机机翼后梁，保证机翼后梁位置，采用传统工装定位和手工装配方法。20世纪90年代以来，以波音公司、空客公司等为代表的飞机制造商均采用数字化、自动化技术，对波音787、a400m等飞机机翼整体进行数字化、自动化总装装配。

机翼后梁长约10m，宽0.5m，厚约0.1m，由机架铝板和若干长桁组装而成，整体刚度弱，现有机翼后梁采用传统工装定位及手工装配方法，在固定地基的型架上设计上、下壁板翻转卡板，在下壁板翻转卡板上端设计横梁结构搭接在上壁板翻转卡板上，定位机翼的后梁。

现有采用工装定位及手工装配方法的技术不足，一、利用翻转卡板上的支撑横梁定位后梁，后梁定位不准确，需定期检修卡板。二、整体装配空间狭小，机翼下架过程中，机翼产品存在与固定型架、卡板碰撞的危险。

技术实现要素：

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置，该装置包括：移动横梁、横梁驱动组件、后梁接头定位器、工艺接头、左龙门立柱组件和右龙门立柱组件；

所述移动横梁的左右两端底部分别固定有横梁驱动组件，其中一个所述横梁驱动组件的底部固定有左龙门立柱组件，另一个所述横梁驱动组件的底部固定有右龙门立柱组件，所述横梁驱动组件带动移动横梁在所述左龙门立柱组件和右龙门立柱组件上做垂直于所述移动横梁长度方向的直线运动，所述移动横梁侧壁上设置有后梁接头定位器，所述后梁接头定位器与后梁上设置的工艺接头配合连接，用于装配定位后梁。

优选地，所述左龙门立柱组件包括：第一箱体底座、第一左箱体立柱、第一右箱体立柱、第一横箱体、第一横梁滑板、第一横梁驱动组件、第一导轨组和翼尖肋定位框架组件；

所述第一箱体底座与第一横箱体之间设置有第一左箱体立柱和第一右箱体立柱，所述第一左箱体立柱与所述第一右箱体立柱之间留有空隙，所述翼尖肋定位框架组件设置在所述空隙中，用于定位所述后梁的一个端面，且所述翼尖肋定位框架组件与所述第一左箱体立柱和第一右箱体立柱之间均设置有水平方向的滑轨；所述翼尖肋定位框架组件通过驱动组件运动定位翼尖肋；

所述横梁驱动组件设置在所述第一横箱体的顶部，所述第一横箱体的顶部设置有第一导轨组，所述第一导轨组包括至少两个导轨单体，且位于所述横梁驱动组件的两侧，所述第一横梁滑板架设在所述第一导轨组上，且所述第一横梁滑板的底部与所述横梁驱动组件连接，所述第一横梁滑板的顶部安装有随动导轨，所述随动滑轨上设置有滑块，所述滑块与移动横梁的底部固定连接。

优选地，所述右龙门立柱组件包括：第二箱体底座、第二左箱体立柱、第二右箱体立柱、第二横箱体、第二横梁滑板、第二横梁驱动组件、第二导轨组和翼根肋定位框架组件；

所述第二箱体底座与第二横箱体之间设置有第二左箱体立柱和第二右箱体立柱，所述第二左箱体立柱与所述第二右箱体立柱之间留有空隙，所述翼根肋定位框架组件设置在所述空隙中，用于定位所述后梁的另一个端面，且所述翼根肋定位框架组件与所述第二左箱体立柱和第二右箱体立柱之间均设置有水平方向的滑轨；所述翼根肋定位框架组件通过驱动组件运动定位翼根肋；

所述横梁驱动组件设置在所述第二横箱体的顶部，所述第二横箱体的顶部设置有第二导轨组，所述第二导轨组包括至少两个导轨单体，且位于所述横梁驱动组件的两侧，所述第二横梁滑板架设在所述第二导轨组上，且所述第二横梁滑板的底部与所述横梁驱动组件连接，所述第二横梁滑板与移动横梁的底部固定连接。

优选地，所述翼尖肋定位框架组件和所述翼根肋定位框架组件均为长度方向开设通孔的筒体框架结构。

优选地，所述翼根肋定位框架组件的通孔的截面长度大于所述翼尖肋定位框架组件的通孔的截面长度。

优选地，所述横梁驱动组件包括：第一电机、第一减速器、第一联轴器、第一轴承、第一减速器座、第一轴承压盖、第一丝杠、第一丝杠螺母、第一丝杠螺母座、第一滚子轴承和第一轴承座；

所述第一电机的输出轴通过第一减速器与第一联轴器的一端连接，所述第一联轴器安装在所述第一减速器座内，所述第一丝杠的一端穿过所述第一减速器座与所述第一联轴器的另一端通过第一轴承连接，所述第一轴承上设置有第一轴承压盖，所述第一丝杠的另一端通过第一滚子轴承与所述第一轴承座连接，所述第一丝杠上设置有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母设置在第一丝杠螺母座内部；

所述第一减速器座与所述第一轴承座固定在所述第一横箱体和第二横箱体上，所述第一丝杠螺母座与所述第一横梁滑板和第二横梁滑板固定连接。

优选地，所述后梁接头定位器包括：底座、滑枕、驱动组件、第三导轨组、滑块和后梁转接座；

所述滑枕为长方体板状结构，所述滑枕的一面设置有第三导轨组，所述第三导轨组通过滑块与所述底座的一面固定连接，所述底座的另一面与移动横梁的侧面固定连接，所述滑枕上还设置有驱动组件，所述驱动组件与所述底座连接，用于驱动滑枕做竖直方向的直线运动，所述滑枕的底部设置有与设置在后梁上的工艺接头相配合的后梁转接座。

优选地，所述驱动组件包括：第二电机、第二减速器、第二联轴器、第二轴承、第二减速器座、第二轴承压盖、第二丝杠、第二丝杠螺母、第二丝杠螺母座、第二滚子轴承和第二轴承座；

所述第二电机的输出轴通过第二减速器与第二联轴器的一端连接，所述第二联轴器安装在所述第二减速器座内，所述第二丝杠的一端穿过所述第二减速器座与所述第二联轴器的另一端通过第二轴承连接，所述第二轴承上设置有第二轴承压盖，所述第二丝杠的另一端通过第二滚子轴承与所述第二轴承座连接，所述第二丝杠上设置有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母设置在第二丝杠螺母座内部；

所述第二减速器座与所述第二轴承座固定在所述滑枕上，所述第二丝杠螺母座与所述底座固定连接。

优选地，所述装置还包括光栅尺，所述后梁接头定位器、左龙门立柱组件和右龙门立柱组件上均设置有光栅尺，用于检测所述滑枕、第一横梁滑板和第二横梁滑板的位置。

为解决上述技术问题之一，本发明还提供了一种如上所述装置的使用方法，所述方法包括：

在后梁上均匀设置多个工艺接头；

将后梁接头定位器移动至最顶端，并将移动横梁移动至左龙门立柱组件和右龙门立柱组件的同一侧面上；

通过左龙门立柱组件和右龙门立柱组件定位后梁两端的翼根肋和翼尖肋的位置；

后梁吊装预定位；

驱动移动横梁移动至预设位置，同时驱动后梁接头定位器向下运动至预设位置，并与工艺接头配合连接；

装配完成后，将后梁接头定位器与工艺接头分离，驱动后梁接头定位器向上移动，移动横梁再次移动至左龙门立柱组件和右龙门立柱组件的同一侧面上。

本发明的有益效果如下：

本发明采用自动化技术对机翼后梁进行自动化定位装配，通过横梁移动避让机翼整体吊装出架，提高了后梁的定位精度，提高了飞机装配质量，提高了装配效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例所述装置的结构示意图；

图2为本实施例所述移动横梁2的结构示意图；

图3为本实施例所述的工艺接头5的结构示意图；

图4为本实施例所述的横梁驱动组件3的结构示意图；

图5为本实施例所述的后梁接头定位器4的结构示意图；

图6为本实施例所述的左龙门立柱组件6的结构示意图；

图7为本实施例所述的右龙门立柱组件7的结构示意图。

附图标号：

1、后梁，2、移动横梁，3、横梁驱动组件，4、后梁接头定位器，5、工艺接头，6、左龙门立柱组件，7、右龙门立柱组件，8、电机，9、减速器，10、联轴器，11、轴承，12、减速器座，13、轴承压盖，14、丝杠，15、丝杠螺母，16、丝杠螺母座，17、滚子轴承，18、轴承座，20、底座，21、滑枕，22、驱动组件，23、第三导轨组，24、滑块，25、光栅尺，26、后梁转接座，30、第一箱体底座，31、第一左箱体立柱，32、第一右箱体立柱，33、第一横箱体，35、第一横梁滑板，36、第一导轨组，37、翼尖肋定位框架组件，40、第二箱体底座，41、第二左箱体立柱，42、第二右箱体立柱，43、第二横箱体，45、第二横梁滑板，46、第二导轨组，47、翼根肋定位框架组件。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例提出了一种用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置，该装置包括：移动横梁2、横梁驱动组件3、后梁接头定位器4、工艺接头5、左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7；

所述移动横梁2的左右两端底部分别固定有横梁驱动组件3，其中一个所述横梁驱动组件3的底部固定有左龙门立柱组件6，另一个所述横梁驱动组件3的底部固定有右龙门立柱组件7，所述横梁驱动组件3带动移动横梁2在所述左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7上做垂直于所述移动横梁2长度方向的直线运动，所述移动横梁2侧壁上设置有后梁接头定位器4，所述后梁接头定位器4与后梁1上设置的工艺接头5配合连接，用于后梁1上架。

具体的，如图2所示，本实施例所述移动横梁2由钢板焊接而成，中间横错交叉涉及立筋和斜筋加强移动横梁2强度，移动横梁2的左右两个端头加工面分别与左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7连接。通过移动横梁2的移动避让，后梁1上架、机翼整体吊装出架空间。

如图3所示，本实施例所述的工艺接头5由钢件机架而成，后梁1在部装工位下架前，在专用工装上将工艺接头5与后梁1连接在一起形成整体。在机翼总装定位时，工艺接头5与后梁1整体吊装入位，工艺接头5与后梁接头定位器4连接，定位后梁1在飞机中的理论位置。

进一步的，如图4所示，本实施例所述的横梁驱动组件3包括：第一电机8、第一减速器9、第一联轴器10、第一轴承11、第一减速器座12、第一轴承压盖13、第一丝杠14、第一丝杠螺母15、第一丝杠螺母座16、第一滚子轴承17和第一轴承座18；

所述第一电机8的输出轴通过第一减速器9与第一联轴器10的一端连接，所述第一联轴器10安装在所述第一减速器座12内，所述第一丝杠14的一端穿过所述第一减速器座12与所述第一联轴器10的另一端通过第一轴承11连接，所述第一轴承11上设置有第一轴承压盖13，所述第一丝杠14的另一端通过第一滚子轴承17与所述第一轴承座18连接，所述第一丝杠14上设置有第一丝杠螺母15，所述第一丝杠螺母15设置在第一丝杠螺母座16内部；

所述第一减速器座12与所述第一轴承座18固定在所述第一横箱体33和第二横箱体43上，所述第一丝杠螺母座16与所述第一横梁滑板35和第二横梁滑板45固定连接。

具体的，移动横梁2在设计时的长度大概在10m左右，通过安装在左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7上的横梁驱动组件3进行同步驱动，电机8带动丝杠14旋转运动转换为移动横梁2的直线运动，并通过光栅尺25对移动的位置进行检测并反馈，达到同步驱动精度。

进一步的，如图5所示，本实施例所述的后梁接头定位器4包括：底座20、滑枕21、驱动组件22、第三导轨组23、滑块24和后梁转接座26；

所述滑枕21为长方体板状结构，所述滑枕21的一面设置有第三导轨组23，所述第三导轨组23通过滑块24与所述底座20的一面固定连接，所述底座20的另一面与移动横梁2的侧面固定连接，所述滑枕21上还设置有驱动组件22，所述驱动组件22与所述底座20连接，用于驱动滑枕21做竖直方向的直线运动，所述滑枕21的底部设置有与设置在后梁1上的工艺接头5相配合的后梁转接座26。

具体的，滑枕21与第三导轨组23焊接成型，驱动组件22驱动滑枕21向下运动到位，使得后梁转接座26与后梁1上设置的工艺接头5固定连接，通过后梁接头定位器4驱动定位，定位机翼后梁1在飞机上的理论位置，并通过光栅尺25进行反馈，达到精确定位的目的。

更进一步的，所述驱动组件22与所述横梁驱动组件3的构成完全相同，具体包括：第二电机8、第二减速器9、第二联轴器10、第二轴承11、第二减速器座12、第二轴承压盖13、第二丝杠14、第二丝杠螺母15、第二丝杠螺母座16、第二滚子轴承17和第二轴承座18；

所述第二电机8的输出轴通过第二减速器9与第二联轴器10的一端连接，所述第二联轴器10安装在所述第二减速器座12内，所述第二丝杠14的一端穿过所述第二减速器座12与所述第二联轴器10的另一端通过第二轴承11连接，所述第二轴承11上设置有第二轴承压盖13，所述第二丝杠14的另一端通过第二滚子轴承17与所述第二轴承座18连接，所述第二丝杠14上设置有第二丝杠螺母15，所述第二丝杠螺母15设置在第二丝杠螺母座16内部；

所述第二减速器座12与所述第二轴承座18固定在所述滑枕21上，所述第二丝杠螺母座16与所述底座20固定连接。

进一步的，如图6所示，本实施例所述的左龙门立柱组件6包括：第一箱体底座30、第一左箱体立柱31、第一右箱体立柱32、第一横箱体33、第一横梁滑板35、第一横梁驱动组件3、第一导轨组36和翼尖肋定位框架组件37；

所述第一箱体底座30与第一横箱体33之间设置有第一左箱体立柱31和第一右箱体立柱32，所述第一左箱体立柱31与所述第一右箱体立柱32之间留有空隙，所述翼尖肋定位框架组件37设置在所述空隙中，用于定位所述后梁1的一个端面，且所述翼尖肋定位框架组件37与所述第一左箱体立柱31和第一右箱体立柱32之间均设置有水平方向的滑轨；

所述横梁驱动组件3设置在所述第一横箱体33的顶部，所述第一横箱体33的顶部设置有第一导轨组36，所述第一导轨组36包括至少两个导轨单体，且位于所述横梁驱动组件3的两侧，所述第一横梁滑板35架设在所述第一导轨组36上，且所述第一横梁滑板35的底部与所述横梁驱动组件3连接，所述第一横梁滑板35的顶部安装有随动导轨，所述随动滑轨上设置有滑块，所述滑块与移动横梁2的底部固定连接。

具体的，所述第一箱体底座30、第一左箱体立柱31、第一右箱体立柱32、第一横箱体33和翼尖肋定位框架组件37均是由钢板焊接而成，翼尖肋定位框架组件37通过设置在第一左箱体立柱31和第一右箱体立柱32上的导轨在空隙中进行移动，并通过自动或者手动的方式驱动翼尖肋定位框架组件37定位后梁1的端面。横梁驱动组件3能够通过驱动横梁滑板带动移动横梁2进行移动，横梁滑板上安装有随动导轨，所述随动导轨通过滑块与移动横梁2连接，释放大跨距横梁纵向变形应力。

对应的，如图7所示，本实施例所述的右龙门立柱组件7与左龙门立柱组件6在结构上非常类似，具体的，所述右龙门立柱组件7包括：第二箱体底座40、第二左箱体立柱41、第二右箱体立柱42、第二横箱体43、第二横梁滑板45、第二横梁驱动组件3、第二导轨组46和翼根肋定位框架组件47；

所述第二箱体底座40与第二横箱体43之间设置有第二左箱体立柱41和第二右箱体立柱42，所述第二左箱体立柱41与所述第二右箱体立柱42之间留有空隙，所述翼根肋定位框架组件47设置在所述空隙中，用于定位所述后梁1的另一个端面，且所述翼根肋定位框架组件47与所述第二左箱体立柱41和第二右箱体立柱42之间均设置有水平方向的滑轨；

所述横梁驱动组件3设置在所述第二横箱体43的顶部，所述第二横箱体43的顶部设置有第二导轨组46，所述第二导轨组46包括至少两个导轨单体，且位于所述横梁驱动组件3的两侧，所述第二横梁滑板45架设在所述第二导轨组46上，且所述第二横梁滑板45的底部与所述横梁驱动组件3连接，所述第二横梁滑板45移动横梁2的底部固定连接。

具体的，本实施例所述的翼尖肋定位框架组件37和所述翼根肋定位框架组件47均为长度方向开设通孔的筒体框架结构。且所述翼根肋定位框架组件47的通孔的截面长度大于所述翼尖肋定位框架组件37的通孔的截面长度。所述翼尖肋定位框架组件37和所述翼根肋定位框架组件47可通过驱动组件运动定位翼尖肋和翼根肋，所述驱动组件的组成与所述横梁驱动组件3的组成完全相同，当然，也可以采用其他能够实现驱动功能的组成方式。

本实施例还提出了一种用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置的使用方法，该装置即为上述所述的用于飞机机翼后梁定位的大跨度移动装置。所述装置的使用方法如下：

s1、在后梁1上均匀设置多个工艺接头5；

s2、将后梁接头定位器4移动至最顶端，并将移动横梁2移动至左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7的同一侧面上；

s3、通过左龙门立柱组件和右龙门立柱组件定位后梁1两端的翼根肋和翼尖肋的位置；

s4、后梁1吊装预定位；

s5、驱动移动横梁2移动至预设位置，同时驱动后梁接头定位器4向下运动至预设位置，并与工艺接头5配合连接；

s6、机翼总装装配完成后，将后梁接头定位器4与工艺接头5分离，驱动后梁接头定位器4向上移动，移动横梁2再次移动至左龙门立柱组件6和右龙门立柱组件7的同一侧面上，避让机翼下架空间

具体的，在后梁1上安装多组工艺接头5，例如10组，相对应的，移动横梁2上同样安装与工艺接头5相配合的10组后梁接头定位器4，并将所述10组后梁接头定位器4移动到最上端，移动横梁2移动到下壁板一侧避让上架空间，机翼前梁吊装入位。

左龙门立柱组件6、右龙门立柱组件7驱动翼尖肋定位框架组件37和翼根肋定位框架组件47移动到位，定位前梁端头。

后梁1吊装入位，在前梁定位装置上支撑木架辅助支撑后梁1，移动横梁2同步移动，移动到位，10组后梁接头定位器4分别向下运动到位，与后梁1上的工艺接头5连接定位后梁1。

进行机翼总装过程其他工作。

机翼装配总装完成后，拆卸10组后梁接头定位器4与工艺接头5的定位销，10组后梁接头定位器4向上运动避让机翼下架空间。移动横梁2移动到下壁板一侧避让机翼下架空间。

拆卸其他与机翼产品连接的接头，机翼整体吊装下架。

本发明采用自动化技术对机翼后梁1进行自动化定位装配，通过横梁移动避让机翼整体吊装出架，提高了后梁1的定位精度，提高了飞机装配质量，提高了装配效率。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。