一種前緣襟翼柔性裝配的方法技術

本發明專利技術涉及一種前緣襟翼柔性裝配的方法，是利用激光跟蹤儀測量系統對前緣襟翼產品的特征進行測量，且能有效地檢測裝配過程中的精度，實現產品柔性裝配的工作，并且盡可能的減少專用的裝配工裝；柔性裝配平臺采用一個可移動的翼肋擋板定位實現前緣襟翼產品的所有翼肋的定位，且不需要更換定位件，定位準確，柔性化程度高；保證較高的協調準確度，提高了前緣襟翼的裝配精度。其步驟包括：1）標定測量基準點，建立工裝笛卡爾坐標系；2）被測工件工裝裝配；3）被測工件初始位置調整；4）裝配斜梁腹板面及其交點；5）裝配端部翼肋；6）裝配其它翼肋；7）裝配蒙皮；8）將裝配好的產品下架；9）氣動外形的檢測；10）檢測數據分析。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及型號產品裝配的方法，具體地說，涉及，屬航空制造中的飛機翼面裝配

技術介紹
飛機前緣襟翼部件通常采用單梁式、多肋、金屬鉚接結構，由翼肋、翼梁、鉸鏈與蒙皮等基本零件組成。傳統的前緣襟翼產品裝配的方法是基于尺寸模擬量傳遞在專用剛性型架上進行的，翼肋和蒙皮按照型架上的大量外形卡板和專用定位夾緊裝置進行定位。這種定位裝配的方法存在以下問題(I)用于裝配的型架是特制的，無法實現前緣襟翼產品多對象的柔性裝配工作，適用性不強；(2)型架采用大量的外形卡板定位各翼肋、蒙皮等帶外形的零件，裝配精度低，型架結構復雜，開敞性差；(3)產品的裝配過程采用模擬量的協調方式，缺乏有效的檢測手段，裝配過程中不協調的問題較為突出。專利201019114013. O中公開了一種基于激光測量技術的前緣襟翼的裝配方法，這種裝配方法用激光測量系統替代傳統的專用卡板，解決了現有前緣襟翼裝配制造中的不足，提高了前緣襟翼的裝配精度與裝配系統的柔性；但其柔性不足，無法實現多個前緣襟翼產品翼肋在同一個定位件上的柔性定位。專利200910010297.9中公開了一種柔性裝配數字化型架裝置，由型架骨架和十六個移動調形單元組成，通過移動卡板裝配點位置，結合可更換的卡板，實現在飛機裝配中一個型架用于多種壁板類零件的裝配模式。但是，其定位過程中仍采用外形卡板定位外形的飛機零部件，其制造協調誤差大，安裝、定位準確度較低，更無法實現有交點與外形協調要求的多產品對象的柔性裝配。
技術實現思路
為避免現有技術存在的不足，克服裝配過程中型架、外形卡板多，其結構復雜，開敞性差，無法實現多個前緣襟翼產品在同一個定位件上的柔性定位的問題，本專利技術提出。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是通過以下步驟實現的步驟1.標定測量基準點，建立工裝笛卡爾坐標系在激光跟蹤儀測量系統中，讀入前緣襟翼產品三維模型信息與柔性裝配平臺所需各定位件上靶標點的空間理論坐標數據，以柔性裝配平臺的可調支撐底座框架平面四角處的靶標測量點為基準，建立工裝笛卡爾坐標系；步驟2.被測工件工裝裝配選定所需裝配的產品，用定位銷固定位于柔性裝配平臺各立柱定位執行末端的專用定位件；借助激光跟蹤儀依次測量各定位立柱專用定位件上安放的用于激光測量的靶標球座，測量定位件上的定位特征在所建立的工裝笛卡爾坐標系中的實際坐標位置，與理論空間位置進行比較，計算其偏差值，作為定位單元各移動軸空間位置所需移動的補償量;步驟3.被測工件初始位置調整在柔性裝配平臺控制系統中輸入空間位置補償值，借助激光跟蹤儀實時測量反饋定位件的空間位置信息，驅動定位立柱在各方向上的有效行程內移動，對實際空間位置進行補償；通過實時調整閉環控制，使各定位立柱上的定位件精確地調整到理論空間位置偏差允許范圍內，使柔性裝配平臺調整到針對裝配對象的狀態；步驟4.裝配斜梁腹板面及其交點將斜梁放置在已準確定位的交點定位立柱與斜梁定位立柱的定位件上，貼合交點孔定位端面與交點定位件定位面，用定位插銷固定交點與交點定位件，即完成對斜梁上的交點孔的裝配定位；繞交點孔轉動斜梁，貼合斜梁腹板面與斜梁定位件的定位面，用弓形夾夾緊定位件和斜梁腹板，完成對腹板面的裝配定位；步驟5.裝配端部翼肋將端部翼肋根部放置在已定位的斜梁上，翼肋腹板面貼靠在端肋定位立柱定位件的定位面上，用定位銷釘相合翼肋上的兩個坐標定位孔與定位件上的兩個定位孔后，檢查定位銷釘的彈性，若定位銷釘的彈性不滿足彈性要求，則對端部翼肋與斜梁的套合配合面進行修配補償，直至滿足定位銷釘的彈性要求后，借助弓形夾夾緊端部翼肋與定位件，對端部翼肋與斜梁進行制孔、鉚接；步驟6.裝配其它翼肋在斜梁與端部翼肋組成的骨架上，按從中間翼肋向兩邊翼肋的裝配順序，在柔性裝配平臺翼肋擋板定位件上的安裝測量孔上安裝用于激光跟蹤測量的靶標球基座，調整擋板定位立柱到所需定位翼肋的理論空間位置偏差允許范圍內；用定位銷釘相合翼肋與擋板定位件上的兩個坐標定位孔，借助大力夾夾緊翼肋與翼肋擋板定位件，對各翼肋與斜梁進行鉚接；步驟7.裝配蒙皮在裝配的斜梁與全部翼肋組成的骨架上劃線定位，用大力夾夾緊長桁與產品大、小端端部翼肋，將蒙皮放在裝配完成的翼肋骨架支撐上，蒙皮兩端與端肋定位件上的翼肋定位面平齊，使用蒙皮拴緊器固定蒙皮，即可劃線鉆孔，拆除大力夾，進行與斜梁、翼肋、長桁的鉚接；步驟8.將裝配好的產品下架拆除蒙皮拴緊器與裝配對象的定位件上的定位銷釘，將裝配完成的產品沿上下翼面方向下架，操作柔性裝配平臺的控制系統，移動各定位立柱到初始位置；步驟9.氣動外形的檢測在檢驗工作臺上用激光跟蹤儀檢測前緣襟翼產品上、下翼面的0%、25%、50%、75%與100%百分線與翼肋平面相交點處的氣動外形；步驟10.檢測數據分析在激光跟蹤儀的測量系統中對上、下翼面的檢測數據進行精度分析計算，將分析結果存儲到柔性裝配數據庫中。有益效果本專利技術，是利用激光跟蹤儀測量系統對產品的特征進行測量，并且能有效地檢測裝配過程中的精度，實現四個前緣襟翼產品對象的柔性裝配工作，具有良好的柔性與兼容性，可滿足多機型相似尺寸前緣襟翼產品的裝配需求，而無需設計新的專用裝配型架；并且盡可能的減少專用的裝配工裝，提高了前緣襟翼的裝配精度。裝配過程中，柔性裝配平臺采用一個可移動的翼肋擋板定位單元實現四個前緣襟翼產品的所有翼肋的定位，定位準確，且不需要更換定位件，柔性化程度高；將外形定位轉化為孔系定位，與傳統剛性工裝采用大量的專用外形卡板的定位方式不同，操作空間開敞，結構先進，合理緊湊；通過檢查定位銷釘與定位孔之間的彈性，能及時發現裝配不協調的根源，保證較高的協調準確度，提高了機翼總裝的裝配準確度。附圖說明下面結合附圖和實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。圖1為前緣襟翼示意圖。圖2為翼肋擋板定位件示意圖。圖中1.翼肋2.交點接頭3.斜梁4.操縱接頭5.蒙皮6.坐標定位孔7.翼肋定位面8.安裝測量孔9.減輕槽10.加強筋具體實施例方式本實施例是。參閱圖1、圖2，前緣襟翼部件由以下典型結構組成，1#一 13#翼肋1,1#一3#交點接頭2，帶角度的斜梁3，1#-2#操縱接頭4，蒙皮5，其中，每個翼肋上分別開設有2個坐標定位孔。前緣襟翼翼肋擋板定位件為“凸”字形的平板狀結構，定位板前部設有翼肋定位面7，中部兩側設有加強筋10，在加強筋10的上下方分別有3個橢圓形減輕槽9，呈對稱分布。翼肋定位面7上設有垂直于定位件中軸線的5個呈直線分布的坐標定位孔6，分別對應翼肋上開設的兩個定位孔，定位孔亦可作為靶標測量孔。定位件中前部設有三個安裝測量孔8，構成一個直角三角形。下面針對某型飛機四個前緣襟翼產品，說明其柔性裝配的方法實施步驟步驟1.標定測量基準點,建立工裝笛卡爾坐標系。在激光跟蹤儀測量系統中，讀入前緣襟翼四個產品三維模型信息與柔性裝配平臺所需各定位件上靶標點的空間理論坐標數據，以柔性裝配平臺的可調支撐底座框架平面四角處已經調平的光學工具球TB1，TB2, TB3三個測量點為基準，以TBl坐標原點，TBl與TB2的連線為X向，TBl與TB3的連線為Y向，建立工裝笛卡爾坐標系。步驟2.被測工件工裝裝配。選定內前襟翼左件、內前襟翼右件、外前緣襟翼左件與外前襟翼右件中的一個所需裝配的產品，用定位銷釘固定柔性裝配平臺各定位立本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種前緣襟翼柔性裝配的方法,其特征在于包括以下步驟:步驟1.標定測量基準點，建立工裝笛卡爾坐標系:在激光跟蹤儀測量系統中，讀入前緣襟翼產品三維模型信息與柔性裝配平臺所需各定位件上靶標點的空間理論坐標數據，以柔性裝配平臺的可調支撐底座框架平面四角處的靶標測量點為基準，建立工裝笛卡爾坐標系；步驟2.被測工件工裝裝配:選定所需裝配的產品,用定位銷固定位于柔性裝配平臺各立柱定位執行末端的專用定位件；借助激光跟蹤儀依次測量各定位立柱專用定位件上安放的用于激光測量的靶標球座，測量定位件上的定位特征在所建立的工裝笛卡爾坐標系中的實際坐標位置，與理論空間位置進行比較,計算其偏差值，作為定位單元各移動軸空間位置所需移動的補償量；步驟3.被測工件初始位置調整:在柔性裝配平臺控制系統中輸入空間位置補償值，借助激光跟蹤儀實時測量反饋定位件的空間位置信息，驅動定位立柱在各方向上的有效行程內移動，對實際空間位置進行補償；通過實時調整閉環控制，使各定位立柱上的定位件精確地調整到理論空間位置偏差允許范圍內，使柔性裝配平臺調整到針對裝配對象的狀態；步驟4.裝配斜梁腹板面及其交點:將斜梁放置在已準確定位的交點定位立柱與斜梁定位立柱的定位件上，貼合交點孔定位端面與交點定位件定位面，用定位插銷固定交點與交點定位件，即完成對斜梁上的交點孔的裝配定位；繞交點孔轉動斜梁，貼合斜梁腹板面與斜梁定位件的定位面，用弓形夾夾緊定位件和斜梁腹板，完成對腹板面的裝配定位；步驟5.裝配端部翼肋:將端部翼肋根部放置在已定位的斜梁上，翼肋腹板面貼靠在端肋定位立柱定位件的定位面上，用定位銷釘相合翼肋上的兩個坐標定位孔與定位件上的兩個定位孔后，檢查定位銷釘的彈性，若定位銷釘的彈性不滿足彈性要求，則對端部翼肋與斜梁的套合配合面進行修配補償，直至滿足定位銷釘的彈性要求后，借助弓形夾夾緊端部翼肋與定位件，對端部翼肋與斜梁進行制孔、鉚接；步驟6.裝配其它翼肋:在斜梁與端部翼肋組成的骨架上，按從中間翼肋向兩邊翼肋的裝配順序，在柔性裝配平臺翼肋擋板定位件上的安裝測量孔上安裝用于激光跟蹤測量的靶標球基座，調整擋板定位立柱到所需定位翼肋的理論空間位置偏差允許范圍內；用定位銷釘相合翼肋與擋板定位件上的兩個坐標定位孔，借助大力夾夾緊翼肋與翼肋擋板定位件，對各翼肋與斜梁進行鉚接；步驟7.裝配蒙皮:在裝配的斜梁與全部翼肋組成的骨架上劃線定位，用大力夾夾緊長桁與產品大、小端端部翼肋，將蒙皮放在裝配完成的翼肋骨架支撐上，蒙皮兩端與端肋定位件上的翼肋定位面平齊，使用蒙皮拴緊器固定蒙皮，即可劃線鉆孔，拆除大力夾，進行與斜梁、翼肋、長桁的鉚接；步驟8.將裝配好的產品下架:拆除蒙皮拴緊器與裝配對象的定位件上的定位銷釘，將裝配完成的產品沿上下翼面方向下架，操作柔性裝配平臺的控制系統，移動各定位立柱到初始位置；步驟9.氣動外形的檢測:在檢驗工作臺上用激光跟蹤儀檢測前緣襟翼產品上、下翼面的0%、25%、50%、75%與100%百分線與翼肋平面相交點處的氣動外形；步驟10.檢測數據分析:在激光跟蹤儀的測量系統中對上、下翼面的檢測數據進行精度分析計算，將分析結果存儲到柔性裝配數據庫中。...

【技術特征摘要】
1.一種前緣襟翼柔性裝配的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1.標定測量基準點，建立工裝笛卡爾坐標系: 在激光跟蹤儀測量系統中，讀入前緣襟翼產品三維模型信息與柔性裝配平臺所需各定位件上靶標點的空間理論坐標數據，以柔性裝配平臺的可調支撐底座框架平面四角處的靶標測量點為基準，建立工裝笛卡爾坐標系； 步驟2.被測工件工裝裝配: 選定所需裝配的產品，用定位銷固定位于柔性裝配平臺各立柱定位執行末端的專用定位件；借助激光跟蹤儀依次測量各定位立柱專用定位件上安放的用于激光測量的靶標球座，測量定位件上的定位特征在所建立的工裝笛卡爾坐標系中的實際坐標位置，與理論空間位置進行比較，計算其偏差值，作為定位單元各移動軸空間位置所需移動的補償量； 步驟3.被測工件初始位置調整: 在柔性裝配平臺控制系統中輸入空間位置補償值，借助激光跟蹤儀實時測量反饋定位件的空間位置信息，驅動定位立柱在各方向上的有效行程內移動，對實際空間位置進行補償；通過實時調整閉環控制，使各定位立柱上的定位件精確地調整到理論空間位置偏差允許范圍內，使柔性裝配平臺調整到針對裝配對象的狀態； 步驟4.裝配斜梁腹板面及其交點: 將斜梁放置在已準確定位的交點定位立柱與斜梁定位立柱的定位件上，貼合交點孔定位端面與交點定位件定位面，用定位插銷固定交點與交點定位件，即完成對斜梁上的交點孔的裝配定位；繞交點孔 轉動斜梁，貼合斜梁腹板面與斜梁定位件的定位面，用弓形夾夾緊定位件和斜梁腹板，完成對腹板面的裝配定位； 步驟5.裝配端部翼肋: 將端部翼肋根部放置在已定位的斜梁上，翼肋腹板面貼靠在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王仲奇，郭飛燕，康永剛，李西寧，楊勃，張遠遠，李寧，王輝坪，胡玉龍，王贏，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：