本发明属于航空飞行器制造技术领域，涉及一种飞机翼面生产装置，特别是涉及一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备。
背景技术
轻量化是高空太阳能飞机设计的关键指标之一。蒙膜结构的机翼因具备翼载小、重量轻等特点，非常适用于太阳能飞机的设计与制造中。
中国发明专利zl2014104858238公开了一种网格化的太阳能机翼结构，其技术方案是将刚性太阳能电池轻质化封装到柔性薄膜中，并作为蒙膜安装在飞机的曲形翼面上，进而有效降低太阳能飞机的结构重量，从而提高载荷能力。然而，该专利仅公开了柔性蒙膜的制造方法，并未公开将柔性蒙膜安装在飞机曲形翼面上的具体方法。由于机翼在飞行过程中受不断变化的外力及内部应力作用，会产生连续变形，若采用与传统的金属硬质蒙膜相同的工艺安装柔性蒙膜，那么飞行过程中柔性蒙膜必然会受外力影响而产生变形，因此无法保持既定的翼面形状。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简洁、操作快捷方便、自动化程度高，可对蒙膜进行张紧安装，且可以对张紧力的大小进行精准控制的太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备，包括底座1、张紧轴丝杠机构2、模具支撑架3、模具4、翼盒移动升降台5、移动轴丝杠机构6；
所述张紧轴丝杠机构2设有两组，横向同轴安装在底座1上，两组张紧轴丝杠机构2中间留有间距；所述模具4设有两组，分别通过模具支撑架3与一组张紧轴丝杠机构2对应连接，可在张紧轴丝杠机构2的驱动下横向相对或相向运动；
所述移动轴丝杠机构6纵向安装固定在底座1上，位于两组张紧轴丝杠机构2之间，并与两组张紧轴丝杠机构2所在直线垂直；所述翼盒移动升降台5与移动轴丝杠机构6连接，可在移动轴丝杠机构6的驱动下前后运动。
进一步，所述底座1的台面为矩形平面结构，所述张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6均居中安装在底座1的台面上。
进一步，所述底座1上还设有用于限制翼盒移动升降台5仅在前后方向水平运动的导轨11。
进一步，所述张紧轴丝杠机构2包括张紧丝杠21和张紧丝杠控制盒22，所述模具支撑架3安装在张紧轴丝杠机构2的张紧丝杠21上；所述张紧丝杠控制盒22驱动张紧丝杠21转动，从而驱动模具支撑架3横向水平运动。
进一步，所述移动轴丝杠机构6包括移动丝杠61和移动丝杠控制盒62；所述翼盒移动升降台5安装在移动丝杠61上；所述移动丝杠控制盒62驱动移动丝杠61转动，从而驱动翼盒移动升降台5前后水平运动。
进一步，所述翼盒移动升降台5包括用于安装固定翼盒的平台51、步进式顶升气缸52和支撑架53；所述支撑架53的下端安装在移动轴丝杠机构6的移动丝杠61上，上端与平台51固定连接；所述支撑架53可在移动轴丝杠机构6的驱动下，带动平台51前后水平运动；所述步进式顶升气缸52上端与平台51固定连接，可驱动平台51竖直上升或下降，所述步进式顶升气缸52下端与底座1的导轨11连接，在导轨11的限制下，进式顶升气缸52与平台51同步前后水平运动。
进一步，还包括中央控制计算机8，所述中央控制计算机8通过电缆7分别与张紧轴丝杠机构2的张紧丝杠控制盒22、移动轴丝杠机构6的移动丝杠控制盒62和翼盒移动升降台5的步进式顶升气缸52电连接，并对张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6和翼盒移动升降台5的工作过程进行控制。
进一步，所述张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6和翼盒移动升降台5的步进式顶升气缸52均具备锁止装置；所述电缆7的接头为可插拔结构。
进一步，所述模具4包括上模和下模，所述上模和下模通过螺栓连接固定，实现对待敷设蒙膜的夹紧固定。
进一步，所述底座1为固定式或可移动式的铸铁平台或水泥平台。
本发明一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备，首先通过张紧轴丝杠机构对夹紧固定在模具上的待敷设蒙膜进行预张紧，然后通过翼盒移动升降台对固定在其上的翼盒进行移动并定位到与蒙膜匹配的位置，便于后续蒙膜与翼盒之间的安装固定；期间，通过中央控制计算机对张紧轴丝杠机构、翼盒移动升降台、移动轴丝杠机构进行自动化和量化的控制，可极大提高安装效率与质量。本发明可实现一定预紧力条件下的薄膜材料在翼盒上的可靠、快速装配，从而实现翼段的轻量化制造，并保证成品机翼表面满足既定的气动力作用要求。
附图说明
图1是实施例1中一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备的主视图；
图2是实施例1中一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图1和2，进一步说明本发明一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备的具体实施方式。本发明一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备不限于以下实施例的描述。
实施例1：
本实施例给出太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备的一种具体结构，如图1和图2所示，包括底座1、张紧轴丝杠机构2、模具支撑架3、模具4、翼盒移动升降台5、移动轴丝杠机构6，以及中央控制计算机8和电缆7。上述组件的尺寸等参数与待加工的翼盒尺寸匹配。
所述底座1的台面优选为矩形结构，可以是铸铁平台或水泥平台。底座1的主要作用是安装固定张紧轴丝杠机构2、翼盒移动升降台5和移动轴丝杠机构6，确保各组件的基准位置保持不变。同时，底座1上还设有用于限制翼盒移动升降台5按既定方向(即前后水平方向)运动的导轨。
所述张紧轴丝杠机构2设有两组，横向同轴安装在底座1上，两组张紧轴丝杠机构2中间留有间距。所述张紧轴丝杠机构2包括张紧丝杠21和张紧丝杠控制盒22。其中，张紧丝杠21用于调节模具支撑架3的相对位置，以便调节模具4到指定位置，形成既定的蒙膜预紧力；张紧丝杠控制盒22主要用于控制丝杠21转动的角度，以驱动调节模具支撑架3到指定位置，张紧丝杠控制盒22受中央控制计算机8的控制。所述模具支撑架3安装在张紧轴丝杠机构2的张紧丝杠21上；所述张紧丝杠控制盒22驱动张紧丝杠21转动，从而驱动模具支撑架3横向水平运动。
所述模具4设有两组，分别通过模具支撑架3与一组张紧轴丝杠机构2对应连接，可在张紧轴丝杠机构2的驱动下横向相对或相向运动。所述模具4包括上模和下模，所述上模和下模通过螺栓连接固定，实现对待敷设蒙膜的夹紧固定。
所述移动轴丝杠机构6纵向安装固定在底座1上，位于两组张紧轴丝杠机构2之间，并与两组张紧轴丝杠机构2所在直线垂直；所述翼盒移动升降台5与移动轴丝杠机构6连接，可在移动轴丝杠机构6的驱动下前后运动。
所述翼盒移动升降台5包括用于安装固定翼盒的平台51、步进式顶升气缸52和支撑架53。其中，平台51主要用于安装固定翼盒；步进式顶升气缸52主要用于驱动平台51上升或下降，受中央控制计算机8的控制；支撑架主要用于与移动轴丝杠机构6的移动丝杠61连接，在移动丝杠61的驱动下，带动平台按既定的方向移动。具体的，所述支撑架53的下端安装在移动轴丝杠机构6的移动丝杠61上，上端与平台51固定连接；所述支撑架53可在移动轴丝杠机构6的驱动下，带动平台51前后水平运动；所述步进式顶升气缸52上端与平台51固定连接，可驱动平台51竖直上升或下降，所述步进式顶升气缸52下端与底座1的导轨11连接，在导轨11的限制下，进式顶升气缸52与平台51同步前后水平运动。
所述移动轴丝杠机构6包括移动丝杠61和移动丝杠控制盒62。其中，移动丝杠61主要用于驱动与其连接的支撑架53按既定的方向移动，移动丝杠控制盒62主要用于控制移动丝杠61转动的角度，以驱动支撑架53到指定位置，移动丝杠控制盒62受中央控制计算机8的控制。具体的，所述翼盒移动升降台5安装在移动丝杠61上；所述移动丝杠控制盒62驱动移动丝杠61转动，从而驱动翼盒移动升降台5前后水平运动。
所述中央控制计算机8通过电缆7分别与张紧轴丝杠机构2的张紧丝杠控制盒22、移动轴丝杠机构6的移动丝杠控制盒62和翼盒移动升降台5的步进式顶升气缸52电连接，并对张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6和翼盒移动升降台5的工作过程进行控制。
作为一种优选的实施方式，所述张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6和翼盒移动升降台5的步进式顶升气缸52均具备锁止装置，所述电缆7的接头为可插拔结构，其目的在于将装置中的机械部分与中央控制计算机8脱离，一是实现了可将机械部分整体放进烤箱烘烤等目的，二是实现了一套中央控制计算机8与多套机械部分配合使用，从而节约成本。
本实施例给出的一种太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备，一是可大幅降低人工操作的难度，提高了生产效率；二是有效保证了制造翼段的质量和精度，三是可针对同类型产品实现系列化设计和应用。
实施例2：
本实施例给出一种实施例1中所述的太阳能飞机翼面蒙膜张紧安装设备的具体使用方法，步骤如下：
1、将待铺设的蒙膜材料夹持在模具4上，利用中央控制计算机8通过电缆7向张紧丝杠控制盒22发指令，控制张紧轴丝杠机构驱动模具支撑架3向两侧运行实施张紧。
2、将待敷设蒙膜的翼盒安装固定在翼盒移动升降台5的平台51上，如采用涂胶的方式连接蒙膜和翼盒，此时可以在翼盒上进行涂胶处理。
3、利用中央控制计算机8通过电缆7向移动丝杠控制盒62发指令，驱动与移动轴丝杠连接的支撑架53在水平面上前后移动。
4、翼盒到达水平面既定位置后，利用中央控制计算机8通过电缆7向步进式顶升气缸52发指令，驱动步进式顶升气缸52将平台51垂直顶升至既定位置。
5、如采用胶结的方式进行连接，为保证连接的可靠性，可将张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6和翼盒移动升降台5的步进式顶升气缸52均锁止，然后拔下电缆7插头以卸去中央控制计算机8和电缆7，最后推入烘箱，按照既定胶粘剂的工艺要求进行升温固化，实现蒙膜与翼盒的安装固定。如采用螺栓或铆接的连接方式连接固定，此时可开展螺栓连接或铆接等安装固定工序。
6、蒙膜与翼盒安装固定的工序完成后，控制中央控制计算机8使张紧轴丝杠机构2向相反的方向运动以卸载蒙膜。如果采用胶结的方式进行连接，则需要首先进行冷却并再次连接电缆7和中央控制计算机8。
7、裁切翼盒外侧多余的蒙膜，并进行必要的修边和修形，之后取下拼装完成后的翼盒。
8、利用中央控制计算机8控制张紧轴丝杠机构2、移动轴丝杠机构6、步进式顶升气缸52返回至初始位置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。