[实用新型]一种飞机机翼喷丸壁板蒙皮柔性检验夹具

摘要

本申请公开了一种飞机机翼喷丸壁板蒙皮柔性检验夹具，包括基体、多组支撑检验单元、两组边界单元、控制系统和激光系统；基体包含主体骨架、X向导轨、X向齿条和X向多头光栅尺，主体骨架为平行地面的U型槽体结构，两组互相平行的X向导轨(2条)、X向齿条(2条)及X向多头光栅尺(1条)分别铺设在主体骨架U型槽底和槽口上表面；支撑检验单元包括支撑骨架、多组支撑检验组件、2组Y向边界支撑组件、X向伺服减速齿轮、Y向导轨、Y向齿条、转向机构、Y向多头光栅尺、分控箱；边界单元包括支撑骨架、多组X向边界支撑组件、2组Y向边界支撑组件、X向伺服减速齿轮、Y向导轨、Y向齿条、转向机构、Y向多头光栅尺、分控箱。

主权项

一种飞机机翼喷丸壁板蒙皮柔性检验夹具，包括基体(1)、多组支撑检验单元(2)、两组边界单元(3)、控制系统(4)和激光测量系统(5)；所述的基体(1)包含主体骨架(6)、X向导轨(7)、X向齿条(8)和X向多头光栅尺(9)，主体骨架(6)为平行地面的U型槽体结构，两组每组各2条互相平行的X向导轨(7)、2条X向齿条(8)及1条X向多头光栅尺(9)分别铺设在主体骨架(6)U型槽底和槽口上表面；支撑检验单元(2)包括支撑骨架(10)、多组支撑检验组件(11)、2组Y向边界支撑组件(12)、X向伺服减速齿轮(13)、Y向导轨(14)、Y向齿条(15)、转向机构(16)、Y向多头光栅尺(17)、分控箱(18)；边界单元(3)包括支撑骨架(10)、多组X向边界支撑组件(19)、2组Y向边界支撑组件(12)、X向伺服减速齿轮(13)、Y向导轨(14)、Y向齿条(15)、转向机构(16)、Y向多头光栅尺(17)、分控箱(18)；所述的支撑骨架(10)包含骨架(20)、交叉滚柱轴环连接端头(21)、导轨安装面(22)、光栅尺安装槽(23)、通过槽(24)、齿条安装面(25)，骨架(20)整体为槽型结构，两端头下表面即为转向机构连接端头(21)，上表面为导轨安装面(22)，侧面为光栅尺安装槽(23)，中间设置支撑检验组件(2)和边界支撑组件(3)的通过槽(24)，通过槽(24)一侧设置齿条安装面(25)，导轨安装面(22)、光栅尺安装槽(23)、通过槽(24)、齿条安装面(25)相互平行；所述的转向机构(16)由连接板(26)、底板(27)、转向导轨(28)、中间板(29)、交叉滚柱轴环(30)等组成；连接板(26)、底板(27)通过导轨副与X向导轨(7)滑动配合连接；底板(27)上设置平行于Y向的转向导轨(28)，转向导轨(28)上的导轨副滑动配合连接中间板(29)，连接板(26)、中间板(29)上侧与交叉滚柱轴环(30)外环螺接固定，交叉滚柱轴环(30)内环与支撑骨架(10)的交叉滚柱轴环 连接端头(21)下侧螺接固定；所述的支撑检验组件(11)由安装板(31)、Y向伺服减速齿轮(32)、主动伺服电动缸(33)、支撑球头(34)、被动安装板(35)、被动伺服电动缸(36)、真空吸盘(37)、转接件(38)、拉压力传感器(39)、长度计(40)等组成；安装板(31)通过导轨副与支撑检验单元(2)、边界单元(3)上的Y向导轨(13)沿滑动配合连接；Y向伺服减速齿轮(32)安装在安装板(31)的支臂上；主动伺服电动缸(33)安装在安装板(31)上；支撑球头(34)通过螺纹定位销结构安装在主动伺服电动缸(33)伸出杆的末端；被动安装板(35)上端通过支撑球头(34)压紧在主动伺服电动缸(33)伸出杆上端头，下部与其伸出杆轴孔配合连接；被动伺服电动缸(36)平行于主动伺服电动缸(33)螺接在被动安装板(35)上，伸出杆末端螺接拉压力传感器(39)下端；转接件(38)下端与拉压力传感器(39)上端通过螺柱连接，上端通过平板上的孔位与真空吸盘(37)螺接；长度计(40)与被动伺服电动缸(36)平行安装在转接件(38)上；每个检验支撑组件(11)均连接一个Y向多头光栅尺(17)的测量头，通过各个组件上Y向伺服减速齿轮(32)与支撑检验单元(2)、边界单元(3)上的Y向齿条(13)啮合形成齿轮齿条运动机构；所述的X向边界支撑组件(19)是在支撑检验组件(11)的被动安装板(35)上与支撑骨架(10)长度方向平行的侧面增加了边缘限位件(41)；所述的Y向边界支撑组件(12)是在支撑检验组件(11)的被动安装板(35)上与支撑骨架(10)长度方向垂直的侧面增加了边缘限位件(41)；边缘限位(41)件由F体(42)、拉压传感器(43)、半圆弧面限位件(44)；多组支撑检验单元(2)、边界单元(3)通过转向机构(16)上的连接板(26)、底板(27)同基体(1)上的X向导轨(7)连接后在基体(1)的U型槽口上表面沿X向运动，单组或多组支撑检验单元 (2)通过转向机构(16)上的连接板(26)、底板(27)同基体(1)上的X向导轨(7)连接后在基体(1)的U型槽底上表面沿X向运动；通过两组X向伺服减速齿轮(13)的速度差驱动支撑检验单元(2)、边界单元(3)绕转向机构(16)上的交叉滚柱轴环(30)中心偏转；支撑检验单元(2)里的Y向伺服减速齿轮(32)带动支撑检验组件(2)沿Y向运动，边缘单元(3)里的Y向伺服减速齿轮(32)带动边界单元(3)沿Y向运动；支撑检验组件(11)、X向边界支撑组件(19)、Y向边界支撑组件(12)上的主动伺服电动缸(33)带动支撑球头(34)沿Z向运动到达指定位置对飞机机翼喷丸壁板蒙皮(45)形成支撑，并根据支撑点阵位置坐标模拟形成初定位曲面外形；支撑检验组件(11)、X向边界支撑组件(19)、Y向边界支撑组件(12)上的被动伺服电动缸(36)带动真空吸盘(37)沿Z向运动到达飞机机翼喷丸壁板蒙皮(45)表面以施加对壁板蒙皮外形可控制的压力；Y向伺服减速齿轮(32)带动X向边界支撑组件(19)、Y向边界支撑组件(12)到达飞机机翼喷丸壁板蒙皮(45)边界位置并通过边缘限位件(41)上的拉压传感器(43)感知壁板蒙皮边界压力，并通过边界压力大小自动修正X向边界支撑组件(19)、Y向边界支撑组件(12)在壁板蒙皮边界的实际位置模拟形成初定位蒙皮边缘；通过支撑检验组件(11)、X向边界支撑组件(19)、Y向边界支撑组件(12)上的长度计(40)测量飞机机翼喷丸壁板蒙皮(45)外形，将测量值与理论值比对，以达到飞机机翼喷丸壁板蒙皮(45)外形及边界状态是否合格的目的。