一种飞机壁板自动制孔铆接定位工装及定位方法与流程

本申请涉及飞机制造技术领域，特别是一种飞机壁板自动制孔铆接定位工装和定位方法。

背景技术：

现代飞机制造过程中，对于结构装配连接的效率及精度要求越来越高，因而以自动化制孔系统、自动钻铆系统为代表的自动化制孔连接设备在飞机装配过程中得到了广泛的应用。由于自动化制孔与自动钻铆技术具有钻孔/铆接质量好、生产效率高、劳动条件好、操作易掌握等特点，因而大大促进了我国航空制造铆接技术的发展。

无论是以工业机器人或大型数控机床为基础的自动化制孔系统，还是由自动钻铆机和数控托架构成的自动钻铆系统，都必须有将飞机产品组件进行定位夹持的定位工装。此类工装的传统结构形式有两种：一种是在通用托架上设置用于连接外形卡板的连接角座，对于不同的产品对象，更换一套不同的定位卡板；另一种是“大框套小框”的形式，即就是针对每个不同产品，设计专用的定位用小框，在大的通用围框上设置小框的固定夹紧装置。此两种结构形式在实际中都有应用，但也暴露出一些问题：对于更换卡板式，由于不同产品需要不同的定位卡板，卡板数量多，在使用时更换卡板必须仔细辨认，卡板更换工作量大、且容易出错；对于“大框套小框”式，不同产品对象有专用的定位工装，使用时不易出错，但是由于一个钻铆系统需要承担多个机型、众多壁板产品的钻铆工作，使得小围框的数量巨多，进而导致小围框存放需要很大的占地面积，另外每次使用时需要将小围框吊装至大围框上，由于小围框刚性较差，定位安装困难，安装周期长。

针对以上情况，需要设计、制造一种既能方便工人操作，减少出错几率，又能节省存放空间，而且制造成本也大大降低的飞机壁板自动制孔铆接定位工装结构，以适应现代飞机制造技术发展的新要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于飞机壁板自动制孔铆接的定位工装结构，该结构通过调整卡板在框架上的位置以及调整安装在卡板上的外形定位件，就能适用不同飞机壁板产品自动制孔铆接的定位要求，使用方便快捷，不易出错，而且大大节约工装存储空间。

一种飞机壁板自动制孔铆接的定位工装，包括框架、连接板、定位板、定位卡板、定位连接座、外形定位件、蒙皮压紧件，框架为矩形框架结构，框架端头设有连接板，与自动制孔铆接系统支撑骨架连接；框架两根纵向梁上表面设有两条平行的导轨，在导轨外侧设有定位板，定位板上制有对应不同壁板产品的定位孔，并标识产品信息，定位连接座底部设有可在导轨上滑动的滑块；定位连接座上设有用于固定其在框架上位置的连接孔，定位连接座与定位板通过定位插销固定；定位卡板横跨在两条纵梁之间，定位卡板两端与两条导轨上相对应的定位连接座连接，根据定位板上定位孔的位置确定定位卡板的纵向位置，每块定位卡板上安装有多个外形定位件，每个外形定位件上设有一根可沿外形法向的进行伸缩调整的定位轴，同时调节多个外形定位件上的定位轴，使其定位轴端形成对应位置处的壁板产品形状，产品贴合在外形定位件的定位轴端，安装在定位卡板两端的蒙皮压紧件将产品压紧，完成产品定位。外形定位件由底板、定位轴座、定位轴、导向销、限位销和半球形定位轴端组成，底板连接在定位卡板上，通过使用不同的定位销孔使外形定位件适用不同的产品构型，定位轴座用于支撑定位轴并具有导向作用，定位轴回缩及外伸时通过其上的导向槽和安装于定位轴座上的导向销限定运动轨迹，定位轴外伸到位后使用限位销固定其位置，定位轴的端头安装有支撑产品外形的半球形定位轴端。

使用该定位工装进行定位的方法，包括以下步骤：

1根据安装在框架上定位板的定位孔标识信息，将所有定位卡板位置调整至需要钻铆的产品位置。

2对每个定位卡板上外形定位件的定位轴端依据定位孔标识进行调整。

3检查所有定位销孔均与需钻铆产品对象的标识一致后，将壁板产品安放在定位工装上，利用壁板边缘挡件确定壁板在工装上的位置，通过安装在定位卡板上的壁板外形蒙皮压紧件将蒙皮压紧，贴合在外形定位件的定位轴端，实施钻孔与铆接。

4在对定位卡板挡碍的孔进行钻铆时，先将卡板上外形定位件的定位轴端回缩，离开产品，然后把卡板沿导轨向纵向移动，用定位板上对应产品的定位孔定位，再把外形定位件调整到所钻制产品的位置，压紧蒙皮后即可实施补充制孔铆接工作。

框架上定位卡板、定位板、定位孔以及可调外形定位件定位孔对应产品对象的标识清楚，不易用错；且卡板位置及外形定位件定位轴端位置的调整均是通过滑轨实现，使用方便，操作简单。

附图说明

图1是飞机壁板自动制孔铆接定位工装结构示意图。

图2是框架结构示意图。

图3是定位卡板结构示意图。

图4是外形定位件示意图。

图5是蒙皮压紧件示意图。

图6是定位连接座结构示意图。

图7是壁板边缘挡件示意图。

图8是外形定位件示意图。

图1到图8中：1、框架；2、导轨；3、定位卡板；4、定位连接座；5、定位板；6、定位插销；7、外形定位件；8、蒙皮压紧件；10、滑块；11、壁板边缘挡件；12、底板；13、定位轴座；14、定位轴；15、导向销；16、限位插销；17、半球形定位轴端

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1-图8所示，一种飞机壁板自动制孔铆接的定位工装，包括框架1、连接板、定位板5、定位卡板3、定位连接座4、外形定位件7、蒙皮压紧件8，框架为矩形框架结构，框架端头设有连接板，与自动制孔铆接系统支撑骨架连接；框架1两根纵向梁上表面设有两条平行的导轨2，在导轨2外侧设有定位板5，定位板5上制有对应不同壁板产品的定位孔，并标识产品信息，定位连接座4底部设有可在导轨2上滑动的滑块10；定位连接座上4设有用于固定其在框架1上位置的连接孔，定位连接座4与定位板5通过定位插销6固定；定位卡板3横跨在两条纵梁之间，定位卡板3两端与两条导轨2上相对应的定位连接座4连接，根据定位板5上定位孔的位置确定定位卡板3的纵向位置，每块定位卡板3上安装有多个外形定位件7，每个外形定位件7上设有一根可沿外形法向的进行伸缩调整的定位轴14，同时调节多个外形定位件7上的定位轴14，使其定位轴端形成对应位置处的壁板产品形状，产品贴合在外形定位件7的定位轴端，安装在定位卡板3两端的蒙皮压紧件8将产品压紧，完成产品定位。

如图8所示，外形定位件7由底板12、定位轴座13、定位轴14、导向销15、限位销16和半球形定位轴端17组成，底板12连接在定位卡板3上，通过使用不同的定位销孔使外形定位件7适用不同的产品构型，定位轴座13用于支撑定位轴14并具有导向作用，定位轴14回缩及外伸时通过其上的导向槽和安装于定位轴座13上的导向销15限定运动轨迹，定位轴14外伸到位后使用限位销16固定其位置，定位轴14的端头安装有支撑产品外形的半球形定位轴端17。

使用该定位工装进行定位时

1、根据安装在框架1上定位板5的定位孔标识信息，将所有定位卡板3位置调整至需要钻铆的产品位置，

2、对每个定位卡板3上外形定位件7的定位轴端依据定位孔标识进行调整

3、检查所有定位销孔均与需钻铆产品对象的标识一致后，将壁板产品安放在该定位工装上，利用壁板边缘挡件11确定壁板在工装上的位置，通过安装在定位卡板3上的蒙皮压紧件8将蒙皮压紧，贴合在外形定位件7的定位轴端，实施钻孔与铆接

4、在对定位卡板3挡碍的孔进行钻铆时，先将定位卡板3上外形定位件7的定位轴端回缩，离开产品，然后把定位卡板3沿导轨2向纵向移动，用定位板3上对应产品的定位孔定位，再把外形定位件7调整到所钻制产品的位置，压紧蒙皮后即可实施补充制孔铆接工作。