可重构柔性保型架及保型方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910479969.4 (22)申请日 2019.06.03 (71)申请人 西安飞机工业 （集团） 有限责任公司 地址 710089 陕西省西安市西飞大道一号 (72)发明人 巴晓甫杜坤鹏田忠文阎雷雨 闫喜强 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 杜永保 (51)Int.Cl. B25B 11/02(2006.01) B23P 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种可重构柔性保型架及保型方法 (57)摘要 本申请公开了一种可重构柔性保型。

2、架及保 型方法， 包括框架、 可重构保型框、 柔性保型器、 柔性吸紧器， 支撑件、 定位件、 靶标点、 真空发生 设备， 框架含有多个平行的工作框， 四角设有支 臂， 靶标点设在支臂上， 支撑件设置在支臂末端， 框架侧面设有与产品耳片配合连接的定位件， 每 个工作框上外挂有可重构保型框， 每个可重构保 型框两侧面上对应位置设有多个等距的成组柔 性保型器， 底部设有柔性吸紧器， 柔性吸紧器设 置在成组柔性保型器中间， 通过真空发生设备使 柔性吸紧器产生真空， 以吸附产品进行保型。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 110216611 A 2019.09.10 CN 110216611 。

3、A 1.一种可重构柔性保型架， 包括框架、 可重构保型框、 柔性保型器、 柔性吸紧器、 支撑 件、 定位件、 靶标点、 真空发生设备， 其特征在于所述的框架含有多个平行的工作框， 四角设 有支臂， 靶标点设在支臂上， 支撑件设置在支臂末端， 框架侧面设有与产品耳片配合连接的 定位件， 每个工作框上外挂有可重构保型框， 每个可重构保型框两侧面上对应位置设有多 个等距的成组柔性保型器， 底部设有柔性吸紧器， 柔性吸紧器设置在成组柔性保型器中间， 通过真空发生设备使柔性吸紧器产生真空， 吸附产品进行保型。 2.根据权利要求1所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的可重构保型框为由底 部的内型面板、。

4、 顶部的安装面板和两个侧壁板组成的封闭的空心四面体结构。 3.根据权利要求2所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的内型面板外形与保型 产品型面一致。 4.根据权利要求2所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的安装面板上设有多个 法兰板， 法兰板上设有限位孔和螺纹过孔。 5.根据权利要求1所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的柔性保型器含有定位 杆、 支座和防松螺母， 定位杆为带有球头和螺纹尾杆的零件， 定位杆安装在支座上的安装孔 内， 安装孔内表面设有与螺纹尾杆相匹配的螺纹， 防松螺母安装在螺纹尾杆两端。 6.根据权利要求5所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的螺纹尾杆的外周设有。

5、 精密螺纹， 一端内设有内六角槽口， 另一端设置有一对平行的用于扳手拧动的槽平面。 7.根据权利要求1所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的柔性吸紧器含有吸盘、 弹簧伸缩柱、 螺母， 吸盘安装在弹簧伸缩柱的一端， 弹簧伸缩柱的另一端固定在可重构保型 框的内型面板上。 8.根据权利要求1所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的支撑件是由光滑球头、 高强度尾杆和法兰座构成的 “T” 状型结构。 9.如权利要求1所述的可重构柔性保型架， 其特征在于所述的定位件含有主定位件和 辅助定位件， 主定位件设有定位产品耳片的圆孔， 辅助定位上设有有限位的长圆孔。 10.一种可重构柔性保型方法， 其特征在。

6、于包含如下步骤： 101通过产品耳片和定位件的配合连接， 将产品固定在可重构保型框的下面； 102松开柔性保型器中的防松螺母， 旋转柔性吸紧器中螺纹尾杆以调节球头的位置， 直至球头与产品型面刚好接触， 然后锁紧防松螺母； 103根据对应的成组柔性保型器的球头位置， 松开螺母， 调整柔性吸紧器中弹簧伸缩 柱的位置， 直至吸盘底面与球头位置平齐， 然后锁紧螺母； 104通过真空发生设备启动吸盘的吸附功能， 将产品型面与柔性保型器的球头接触； 105当产品型面与所有柔性保型器的球头都接触时， 产品保型到位。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110216611 A 2 一种可重构柔性保型架及保型方法。

7、 技术领域 0001 本申请涉及飞机装配技术领域， 特别是一种可重构柔性保型架和保型方法。 背景技术 0002 以飞机装配为例， 飞机中的壁板属于薄壁结构， 刚度弱， 易变形， 没有外形精度， 但 同时， 飞机壁板的外形精度又关系到飞机的气动外形， 直接影响飞机的性能和质量问题， 所 以， 对同一个弱刚度的结构而言， 满足精度高是不可能的， 常规方法就是设置保型架， 通过 保型架来控制弱刚度结构不变形， 提高精度。 0003 传统的保型架都是专用保型架， 没有通用性， 由于飞机中需要保型的产品很多， 导 致保型架数量也很多， 具有制造成本高、 利用率低、 占用厂房面积大等诸多问题。 发明内容 。

8、0004 为提高保型架的利用效率、 满足通用性功能， 发明了一种可重构柔性保型架及保 型方法。 0005 一种可重构柔性保型架， 包括框架、 可重构保型框、 柔性保型器、 柔性吸紧器， 支撑 件、 定位件、 靶标点、 真空发生设备， 框架含有多个平行的工作框， 四角设有支臂， 靶标点设 在支臂上， 支撑件设置在支臂末端， 框架侧面设有与产品耳片配合连接的定位件， 每个工作 框上外挂有可重构保型框， 每个可重构保型框两侧面上对应位置设有多个等距的成组柔性 保型器， 底部设有柔性吸紧器， 柔性吸紧器设置在成组柔性保型器中间， 通过真空发生设备 使柔性吸紧器产生真空， 以吸附产品进行保型。 0006。

9、 可重构保型框为由底部的内型面板、 顶部的安装面板和两个侧壁板组成的封闭的 空心四面体结构。 内型面板外形与保型产品型面一致。 安装面板上设有多个法兰板， 法兰板 上设有限位孔和螺纹过孔。 柔性保型器含有定位杆、 支座、 和防松螺母， 定位杆为带有球头 和螺纹尾杆的零件， 定位杆安装在支座上的安装孔内， 安装孔内表面设有与螺纹尾杆相匹 配的螺纹， 防松螺母安装在螺纹尾杆两端。 螺纹尾杆的外周设有精密螺纹， 一端内设有内六 角槽口， 另一端设置有一对平行的用于扳手拧动的槽平面。 柔性吸紧器含有吸盘、 弹簧伸缩 柱、 螺母， 吸盘安装在弹簧伸缩柱的一端， 弹簧伸缩柱的另一端固定在可重构保型框的内型。

10、 面板上。 支撑件是由光滑球头、 高强度尾杆和法兰座构成的 “T” 状型结构。 定位件含有主定 位件和辅助定位件， 主定位件带有定位产品耳片的圆孔， 辅助定位上带有限位的长圆孔。 0007 一种可重构柔性保型方法， 包含如下步骤： 0008 (1)通过产品耳片和定位件的配合连接， 将产品固定在可重构保型框的下面； 0009 (2)松开柔性保型器中的防松螺母， 旋转柔性吸紧器中螺纹尾杆以调节球头的位 置， 直至球头与产品型面刚好接触， 然后锁紧防松螺母； 0010 (3)根据对应的成组柔性保型器的球头位置， 松开螺母， 调整柔性吸紧器中弹簧伸 缩柱的位置， 直至吸盘底面与球头位置平齐， 然后锁紧。

11、螺母； 0011 (4)通过真空发生设备启动吸盘的吸附功能， 将产品型面与柔性保型器的球头接 说明书 1/3 页 3 CN 110216611 A 3 触； 0012 (5)当产品型面与所有柔性保型器的球头都接触时， 产品保型到位。 0013 该可重构柔性保型架及可重构柔性保型方法的实际应用价值有： 0014 1)可重构柔性保型架可适用于多个产品的保型， 而专用保型架仅适用于专门场 合。 0015 2)可重构柔性保型架可减少保型架的数量， 减少厂房占地面积， 而专用保型架数 量很多， 储存放置是个问题。 0016 3)可重构柔性保型架可减少飞机制造研制费用， 具有低成本和高利用率， 而专用 保。

12、型架的制造费用是前者的好几倍， 空置率高。 0017 以下结合具体实施例附图对本申请做进一步详细描述： 附图说明 0018 图1是可重构柔性保型架示意图 0019 图2是框架示意图 0020 图3是可重构保型框正面示意图 0021 图4是可重构保型框反面示意图 0022 图5是柔性保型器示意图 0023 图6是柔性吸紧器示意图 0024 图7是支撑件示意图 0025 图8是主定位件示意图 0026 图9是辅助定位件示意图 0027 图中编号说明： 1框架、 2可重构保型框、 3支撑件、 4定位件、 5靶标点、 6工作框、 7支 臂、 8定位面、 9定位孔、 10螺纹孔、 11安装框、 12柔性。

13、保型器、 13柔性吸紧器、 14内型面板、 15 安装面板、 16侧壁板、 17法兰板、 18底平板、 19限位面、 20限位孔、 21螺纹过孔、 22定位体、 23 支座、 24精密球头、 25精密尾杆、 26内六角槽口、 27槽平面、 28底板、 29安装孔、 30吸盘、 31弹 簧伸缩柱、 32螺母、 33光滑球头、 34高强度尾杆、 35法兰座、 36主定位件、 37辅助定位件、 38精 密圆孔、 39长圆孔、 40产品 具体实施方式 0028 参考附图所示， 一种可重构柔性保型架， 包括框架1、 可重构保型框2、 柔性保型器 12、 柔性吸紧器13， 支撑件3、 定位件4、 靶标点5。

14、、 真空发生设备， 框架1含有多个平行的工作 框6， 四角设有支臂7， 靶标点5设在支臂7上， 支撑件3设置在支臂7末端， 框架1侧面设有与产 品耳片配合连接的定位件4， 每个工作框6上外挂有可重构保型框2， 每个可重构保型框2两 侧面上对应位置设有多个等距的成组柔性保型器12， 底部设有柔性吸紧器13， 柔性吸紧器 13设置在成组柔性保型器12中间， 通过真空设备使柔性吸紧器13产生真空， 以吸附产品40 进行保型。 0029 工作框6含有定位面8、 定位孔9和螺纹孔10， 定位面8和定位孔9宜采用7级公差及 以上的精度等级， 用于定位安装可重构保型框2。 0030 可重构保型框2含有安装框。

15、11、 柔性保型器12、 柔性吸紧器13， 柔性保型器12数量 说明书 2/3 页 4 CN 110216611 A 4 多， 以安装框11中轴线为对称平面， 对称地安装在安装框11的两侧侧壁板16上， 众多的柔性 保型器12形成点云分布， 对所要保型的产品40提供保型的基准和支撑， 柔性吸紧器13的数 量为柔性保型器12的一半左右， 沿安装框11中轴线平面， 安装在安装框11内型面板14上， 在 每两个柔性保型器12中间安装一个柔性吸紧器13， 对所要保型的产品40产生吸附力， 将产 品40吸附到柔性保型器12上， 实现产品40的不变形。 0031 安装框11含有内型面板14、 安装面板15。

16、和两个侧壁板16， 四者形成一个带有空腔 的条状结构， 条状结构的横截面的几何尺寸是变化的， 内型面板14是曲面或者折平面， 与产 品40型面趋势一致， 两者之间的间隙在一个变形较小的范围内， 安装面板15含有法兰板17 和底平板18， 法兰板17含有限位面19、 限位孔20和螺纹过孔21， 法兰座35数量多， 以安装框 11中轴线为对称平面， 安装在底平板18的两侧。 0032 柔性保型器12含有定位杆22、 支座23， 定位杆含有球头24和螺纹尾杆25， 螺纹尾杆 25的外周设有精密螺纹， 尾杆的外端面设有内六角槽口26， 螺纹尾杆25在靠近球头24的外 周面上设置有一对平行的用于扳手拧动。

17、的槽平面27， 支座23含有底板28和安装孔29， 安装 孔29的内周设有与螺纹尾杆25相匹配的精密螺纹， 定位杆22通过螺纹尾杆25安装在支座23 上的安装孔29里。 球头24宜采用5级及以上的精度等级， 螺纹尾杆25的螺纹最好选用细牙螺 纹。 0033 柔性吸紧器13含有吸盘30、 弹簧伸缩柱31、 螺母32， 所述吸盘30安装在弹簧伸缩柱 31的一端， 两个螺母32安装在弹簧伸缩柱31的另一端， 柔性吸紧器13通过弹簧伸缩柱31和 两个螺母32通过夹紧方式安装在安装框11的内型面板14上。 0034 支撑件3是由光滑球头33、 高强度尾杆34和法兰座35构成的 “T” 状型结构。 003。

18、5 定位件4含有主定位件36和辅助定位件37， 主定位件36的数量为一， 含有圆孔， 辅 助定位件37的数量为二个及以上， 含有长圆孔39， 所述主定位件36中圆孔38的圆心须在辅 助定位件37的长圆孔39的轴线上。 0036 一种可重构柔性保型方法， 包含如下步骤： 0037 (1)通过产品耳片和定位件的配合连接， 将产品固定在可重构保型框的下面； 0038 (2)松开柔性保型器中的防松螺母， 旋转柔性吸紧器中螺纹尾杆以调节球头的位 置， 直至球头与产品型面刚好接触， 然后锁紧防松螺母； 0039 (3)根据对应的成组柔性保型器的球头位置， 松开螺母， 调整柔性吸紧器中弹簧伸 缩柱的位置， 。

19、直至吸盘底面与球头位置平齐， 然后锁紧螺母； 0040 (4)通过真空发生设备启动吸盘的吸附功能， 将产品型面与柔性保型器的球头接 触； 0041 (5)当产品型面与所有柔性保型器的球头都接触时， 产品保型到位。 0042 该可重构柔性保型架及可重构柔性保型方法的实际应用价值有： 0043 1)可重构柔性保型架可适用于多个产品的保型， 而专用保型架仅适用于专门场 合。 0044 2)可重构柔性保型架可减少保型架的数量， 减少厂房占地面积， 而专用保型架数 量很多， 储存放置是个问题。 0045 3)可重构柔性保型架可减少飞机制造研制费用， 具有低成本和高利用率， 而专用 保型架的制造费用是前者的好几倍， 空置率高。 说明书 3/3 页 5 CN 110216611 A 5 图1 图2 说明书附图 1/5 页 6 CN 110216611 A 6 图3 图4 说明书附图 2/5 页 7 CN 110216611 A 7 图5 图6 说明书附图 3/5 页 8 CN 110216611 A 8 图7 图8 说明书附图 4/5 页 9 CN 110216611 A 9 图9 说明书附图 5/5 页 10 CN 110216611 A 10 。