一种大尺寸复材壁板装配型架和装配方法与流程

1.本申请涉及飞机装配制造技术领域，特别是一种用于大尺寸复材壁板的装配型架和装配方法。


背景技术：

2.由于复合材料各项优异的性能，复合材料被越来越多的应用于飞机零部件的制造中。随着复合材料壁板成型工艺的发展，复合材料壁板正呈现出取代传统金属壁板的趋势。大型客机及运输机的机身壁板的宽度尺寸通常在3m以上，尺寸较大。
3.由于复材壁板成型工艺的特殊性，复材壁板具有飞机气动外形一侧外形尺寸精确，另一侧制造误差较大的特点。因而在复材壁板的装配过程中需要选择蒙皮外形作为定位基准，内侧框定位时设置补偿的装配方案。
4.现有宽度尺寸在3m以上的复材壁板的装配型架设计方案为：复材蒙皮横置，在复材蒙皮外侧设置外形卡板做蒙皮定位，内侧设置内卡板安装框定位器保证框的定位及补偿,内侧设置复材蒙皮压紧机构。此种装配方案存在着以下问题：1.产品在上下架时需要拆卸所有外形卡板，相关环节的工艺步骤十分复杂。2.对应框站位竖直设置的外形卡板由于需要可拆卸不能采用分段结构，用于宽度3m以上的复材壁板的外形卡板在3.5m以上，不易制造。3.壁板装配的过程中，装配工作的主要工作量位于沿框的制孔及铆接工作，对于宽度3m以上大尺寸壁板而言，蒙皮横置，框竖置，框的高度超过人工制孔高度，使得人工制孔一次性不足以完成整个框的制孔时，同一个框的制孔铆接工作需要在不同平台上完成，造成了工序的复杂性。针对上述等问题，急需一种新的装配方案来解决现有大型复材蒙皮型架存在的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本申请提供了一种壁板产品放置状态为横置、由框架的移动对合来完成装配过程中产品上下架等工序的大尺寸复材壁板型架和装配方法，简化、优化装配过程中的工序及所需装配型架结构，提高大尺寸复材壁板装配质量稳定性。
6.一种大尺寸复材壁板装配型架，包括底盘、固定框架、可移动框架、滑轨、外形卡板、真空吸盘、限位销、固定卡板、框定位器、工作平台；滑轨安装于底盘上表面一端，固定框架固定在底盘另一端，可移动框架安装在滑轨上并可沿滑轨往复运动，可移动框架下部后端设置有一个限位销，在底盘上设置有两处与限位销配合的限位孔，一处限位孔的孔位为可移动框架与固定框架分离定位点，另一处限位孔的孔位为对合定位点，外形卡板横向定位安装在可移动框架上，多个真空吸盘沿复材壁板外形法线方向均匀设置在每块外形卡板上表面靠近外形边缘处，多块卡板上的真空吸盘组成点阵式布局，固定卡板横向定位安装在固定框架上，固定卡板上设置有用于框定位的框定位器，固定框架中部设置有用于工人操作的工作平台。外形卡板不用拆卸，外形卡板长度尺寸不受复材壁板尺寸限制。
7.一种大尺寸复材壁板装配方法，包括以下步骤：
8.1将可移动框架在滑轨上滑动至分离定位点，复材蒙皮吊装至蒙皮外形卡板上，使用真空吸盘将蒙皮拉紧与蒙皮外形卡板贴合，完成蒙皮上架；将框与框定位器利用孔销结构配合，完成框上架；
9.2将可移动框架在滑轨上滑动至对合定位点，完成蒙皮与框的对合，工人制复材蒙皮与框连接孔；
10.3将可移动框架带着复材蒙皮在滑轨上滑动至分离定位点，将复材蒙皮与框产品分离，工人去毛刺；
11.4将可移动框架带着复材蒙皮在滑轨上滑动至对合定位点，将复材蒙皮二次定位，工人安装复材蒙皮与框连接紧固件；
12.5松开框定位器，将可移动框架带着壁板在滑轨上滑动至分离定位点，将装配完成的壁板吊装下架。
13.本发明的有益效果在于：装配时复材蒙皮放置状态为竖置、框为横置状态，沿同一框的制孔工作量在同一高度，工人在同一层工作平台即可完成同一个框的制孔工作量；由框架的移动对合来完成装配过程中产品上下架及去毛刺环节产品的分离、二次定位，既避免了较大尺寸的外形卡板、复材蒙皮往复拆装，又固定了产品上下架的轨迹，装配工序得以优化、装配效率提升，解决了宽度尺寸3m以上的大尺寸复材壁板装配过程各环节吊装的问题，；装配型架上外形卡板采用固定形式后，产品装配质量稳定性得以提升，外形卡板长度尺寸不受复材壁板尺寸限制，外形卡板的设计、制造工艺性得以提升，装配型架制造成本降低。
14.以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
15.图1装配型架打开状态结构示意图
16.图2装配型架对合状态结构示意图
17.图3装配型架结构正向示意图
18.图4框定位器结构示意图
19.图5真空吸盘结构设置示意图
20.图中编号说明：1、底盘；2、固定框架；3、可移动框架；4、滑轨；5、外形卡板；6、真空吸盘；7、限位销；8、固定卡板；9、框定位器；10、工作平台；11、分离定位点；12、对合定位点。
具体实施方式
21.以下结合附图对本申请做进一步的详细描述。
22.如图1
‑
图5所示，一种大尺寸复材壁板装配型架，于包括底盘1、固定框架2、可移动框架3、滑轨4、外形卡板5、真空吸盘6、限位销7、固定卡板8、框定位器9、工作平台10；滑轨4安装于底盘1上表面一端，固定框架2固定在底盘1另一端，可移动框架3安装在滑轨4上并可沿滑轨往复运动，可移动框架3下部后端设置有1个限位销7，在底盘上设置有两处与限位销配合的限位孔，一处限位孔的孔位为可移动框架与固定框架分离定位点11，另一处限位孔的孔位为对合定位点12，外形卡板5横向定位安装在可移动框架3上，多个真空吸盘6沿复材壁板外形法线方向均匀设置在每块外形卡板5上表面靠近外形边缘处，多块外形卡板5上的
真空吸盘6组成点阵式布局，真空吸盘6的点阵式布局用于有效拉紧蒙皮，固定卡板8横向定位安装在固定框架2上，固定卡板8上设置有用于框定位的框定位器9，固定框架中部设置有用于工人操作的工作平台10。
23.一种复材壁板装配方法，具体包括以下步骤：
24.a:将可移动框架3在滑轨4上滑动至分离定位点11，将复材蒙皮吊装至蒙皮外形卡板5上，使用真空吸盘6将蒙皮拉紧与蒙皮外形卡板5贴合，完成蒙皮上架；将框与框定位器9利用孔销配合结构，完成框上架；
25.b:将可移动框架3在滑轨4上滑动至对合定位点12，完成蒙皮与框的对合，工人制复材蒙皮与框连接孔；
26.c:将可移动框架3带着复材蒙皮在滑轨上滑动至分离定位点11，将复材蒙皮与框产品分离，工人去毛刺；
27.d:将可移动框架3带着复材蒙皮在滑轨上滑动至对合定位点11，将复材蒙皮二次定位，工人安装复材蒙皮与框连接紧固件；
28.e:松开框定位器9，将可移动框架3带着壁板在滑轨4上滑动至分离定位点11，将装配完成的壁板吊装下架。
29.如图2所示，蒙皮产品处于竖置状态，框处于横置状态，工人站在底盘1上即可完成下层框的制孔铆接工作，站在工作平台10上完成上层框的制孔铆接工作。产品下架时，将框定位器9打开，此时框与蒙皮已经连接完毕，真空吸盘6将壁板产品拉紧在外形卡板8上，推动可移动框架3至分离定位点11，对产品进行吊装下架，装配工作完成。


技术特征：
1.一种大尺寸复材壁板装配型架，其特征在于包括底盘、固定框架、可移动框架、滑轨、外形卡板、真空吸盘、限位销、固定卡板、框定位器、工作平台；滑轨安装于底盘上表面一端，固定框架固定在底盘另一端，可移动框架安装在滑轨上并可沿滑轨往复运动，可移动框架下部后端设置有一个限位销，在底盘上设置有两处与限位销配合的限位孔，一处限位孔的孔位为可移动框架与固定框架分离定位点，另一处限位孔的孔位为对合定位点，外形卡板横向定位安装在可移动框架上，多个真空吸盘沿复材壁板外形法线方向均匀设置在每块外形卡板上表面靠近外形边缘处，多块卡板上的真空吸盘组成点阵式布局，固定卡板横向定位安装在固定框架上，固定卡板上设置有用于框定位的框定位器，固定框架中部设置有用于工人操作的工作平台。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸复材壁板装配型架，其特征在于在蒙皮外侧使用真空吸盘对蒙皮进行拉紧。3.根据权利要求1所述的一种大尺寸复材壁板装配型架，其特征在于外形卡板不用拆卸，外形卡板长度尺寸不受复材壁板尺寸限制。4.一种大尺寸复材壁板装配方法，其特征在于包括以下步骤：4
‑
1将可移动框架在滑轨上滑动至分离定位点，复材蒙皮吊装至蒙皮外形卡板上，使用真空吸盘将蒙皮拉紧与蒙皮外形卡板贴合，完成蒙皮上架；将框与框定位器利用孔销结构配合，完成框上架；4
‑
2将可移动框架在滑轨上滑动至对合定位点，完成蒙皮与框的对合，工人制复材蒙皮与框连接孔；4
‑
3将可移动框架带着复材蒙皮在滑轨上滑动至分离定位点，将复材蒙皮与框产品分离，工人去毛刺；4
‑
4将可移动框架带着复材蒙皮在滑轨上滑动至对合定位点，将复材蒙皮二次定位，工人安装复材蒙皮与框连接紧固件；4
‑
5松开框定位器，将可移动框架带着壁板在滑轨上滑动至分离定位点，将装配完成的壁板吊装下架。

技术总结
本发明公开了一种大尺寸复材壁板装配型架和装配方法，装配型架包括底盘、固定框架、可移动框架、滑轨、外形卡板、真空吸盘、限位销、固定卡板、框定位器、工作平台；可移动框架位于底盘一端，固定框架位于另一端，外形卡板安装在可移动框架上，多个真空吸盘均匀设置在外形卡板外形边缘处，固定卡板定位安装在固定框架上，固定框架中部设置有工作平台。装配时，复材蒙皮产品处于竖置状态，框处于横置状态，工人站在底盘上完成下层框的制孔铆接工作，站在工作平台上完成上层框的制孔铆接工作。产品下架时，框定位器打开，框与蒙皮连接完毕，真空吸盘将壁板产品拉紧在外形卡板上，推动可移动框架至分离定位点，对产品进行吊装下架，装配完成。装配完成。装配完成。


技术研发人员：周亮 王鸿昇 上官敬益 李露晨 林金龙
受保护的技术使用者：中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/8