一种飞机机翼数字化装配系统技术方案

本发明专利技术公开了一种飞机机翼数字化装配系统，属于飞机数字化装配技术领域，该装配系统人工安装区域和壁板自动化制孔区域；人工安装区域内布局有四个对称布置的机翼装配装置；壁板自动化制孔区域内布局有两个机翼自动化制孔装置；机翼装配装置与机翼自动化制孔装置间设有运输轨道及通过运输轨道输送机翼的AGV车。通过在机翼装配装置工位由有人工负责实现机翼骨架的安装、壁板上架修配及人工制孔和连接，在机翼自动化制孔装置工位完成左右机翼的上下壁板与骨架之间连接孔的自动化制孔工作，同时，利用AGV车实现产品在两工位之间进行运输和转换。该数字化装配系统布局简单，整体工作效率高。

A digital assembly system for aircraft wings

The invention discloses a digital assembly system of aircraft wing, which belongs to the field of digital aircraft assembly technology, the assembly system manual installation area and wall automatic drilling area; artificial installation wing assembly device area layout with four symmetrical layout of the panel; automatic drilling area layout of two wing automatic drilling device; transport wing and wing rail is provided with an assembling device automatic drilling device and AGV car wing through the transport rail transport. The wing assembly station by a device responsible for artificial installation, wall shelves and repair the wing skeleton artificial hole and connected in automatic drilling device of the left wing of the station to complete the wing between the upper and lower panels and skeleton automatic drilling work, the connecting hole at the same time, realize product transportation and conversion in two position between the AGV car. The digital assembly system has the advantages of simple layout and high overall efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种飞机机翼数字化装配系统
本专利技术属于飞机数字化装配
，具体地说，涉及一种飞机机翼数字化装配系统。
技术介绍
飞机装配是将零件、组件或部件按照设计和技术要求进行组合、连接形成高一级的装配件或整机的过程，是飞机制造的关键和核心环节，在很大程度上决定了飞机最终质量、制造成本和周期。随着数字化测量技术、计算机控制技术、机器人技术、计算机网络和应用集成技术的飞速发展，飞机数字化装配技术已经走向了一个新的高度。飞机数字化装配技术实质上是数字化技术在飞机制造过程中更深层次的应用，是多种先进技术的综合应用，是能适应快速研制生产及低成本制造要求、设备和工装模块化可重组的装配技术。机翼数字化装配系统是飞机数字化装配技术的一个典型应用，其技术水平必将随着飞机装配技术的发展而发展。与国外先进技术相比，我国飞机数字化装配技术刚刚起步，目前还处于系统设计、工艺规划阶段，少量组件装配开始采用半自动化装备，而大多数则仍停留在手工装配阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种飞机机翼数字化装配系统。为了实现上述目的，本专利技术提供的飞机机翼数字化装配系统包括人工安装区域和壁板自动化制孔区域；人工安装区域内布局有四个对称布置的机翼装配装置；机翼装配装置包括骨架工装固定底座、安装在骨架工装固定底座上并用于固定机翼骨架的装配工装、布置在装配工装两侧的上翼面壁板装配工装和下翼面壁板装配工装、安装在上翼面壁板装配工装上的上壁板自动化调姿定位单元和安装在下翼面壁板装配工装上的下壁板自动化调姿定位单元、设置在上翼面壁板装配工装上并用于操控上壁板自动化调姿定位单元的上翼面壁板操作台、设置在下翼面壁板装配工装上并用于操控下壁板自动化调姿定位单元的下翼面壁板操作台、位于上翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送上翼面壁板的上翼面壁板过渡架以及位于下翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送下翼面壁板的下翼面壁板过渡架；壁板自动化制孔区域内布局有两个机翼自动化制孔装置；机翼装配装置与机翼自动化制孔装置间设有运输轨道及通过运输轨道输送机翼的AGV车。上述技术方案中，通过在机翼装配装置由人工负责实现机翼骨架的安装、壁板上架修配及人工制孔和连接，在机翼自动化制孔装置完成左右机翼的上下壁板与骨架之间连接孔的自动化制孔工作，同时，利用AGV车实现产品在两工位之间进行运输和转换。该数字化装配系统布局简单，整体工作效率高。具体的方案为上壁板自动化调姿定位单元和下壁板自动化调姿定位单元均设有四个数控定位器。另一个具体的方案为上翼面壁板过渡架和的下翼面壁板过渡架上均设有活动安装的翼面壁板输送台；翼面壁板输送台上安装有固定翼面壁板的挂架。方便挂架的拆装。另一个具体的方案为在每个翼面壁板操作台上布置有除尘柜。抑制加工粉尘对车间环境的污染，做到粉尘的及时清理。再一个具体的方案为机翼自动化制孔装置包括：接纳从AGV车输送过来的机翼的接驳移动台；固定待制孔机翼的装配架；位于装配架两侧的制孔机床固定架；安装在制孔机床固定架上并搭载有终端执行器的自动化制孔机床；分别活动安装在两侧制孔机床固定架上，用于分离壁板与骨架的壁板自动化分解设备；设置在壁板自动化分解设备上并用于吸附壁板的壁板固持装置。优选的，终端执行器包括螺旋铣终端执行器、锪椭圆窝终端执行器等。更具体的方案为还包括放置刀具的头库，头库的结构为封闭式，并设有试切板安装位，端部有方便自动开闭的自动卷帘门。另一个更具体的方案为机翼自动化制孔工位配置有人工操作台和升降操作梯，同时设置有地面防护。使操作人员可到达加工孔位，地面防护主要包括操作工位四周围栏及安全标识等，主要为防止工作人员误入加工现场，造成危险，确保设备和人员安全。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)按照生产线布局设计，将整个系统分为两个区域，分别负责机翼的人工安装和壁板的自动化制孔，提高系统的整体工作效率；(2)利用AGV车在机翼装配装置与自动化制孔装置间转换，骨架工装在AGV车与两装置间的交换操作简便、安全可靠；(3)在合理布置工艺装备和制定合理工艺流程基础上，通过4个定位器为一组构建数字化调姿定位单元，完成上、下壁板的姿态调整、对接和固定支撑；(4)具有通过对骨架和壁板间的扫描测量数据的分析处理，实现壁板与骨架间的数字化修配的功能；测量系统布局合理，便于激光跟踪仪转站测量，保证测量精度和效率；(5)设计了专用的螺旋铣终端执行器，有效抑制复材制孔时的分层及钛合金制孔时的翻边等缺陷，保证制孔质量；(6)设计了专用的椭圆窝终端执行器，满足上翼面金属骨架椭圆窝的锪窝角度及精度要求；(7)采用机电一体化操作平台，自动化程度高，尽量减小人工参与量，降低劳动强度；(8)结构简洁紧凑，开放性好，便于组织生产，操作维护方便，效率高。附图说明图1为本专利技术实施例的人工安装区域的主视图；图2为本专利技术实施例的人工安装区域的侧视图；图3为本专利技术实施例的人工安装区域的俯视图；图4为本专利技术实施例的壁板自动化制孔区域的主视图；图5为本专利技术实施例的壁板自动化制孔区域的侧视图；图6为本专利技术实施例的壁板自动化制孔区域的俯视图。其中：1、人工安装区域；11、左机翼装配装置；12、左机翼装配装置；13、右机翼装配装置；14、右机翼装配装置；15、骨架装配工装；16、骨架工装固定底座；17、下壁板自动化调姿定位单元；18、上壁板自动化调姿定位单元；19、上翼面壁板操作台；110、下翼面壁板操作台；111、数控定位器；112、上翼面壁板过渡架；113、下翼面壁板过渡架；2、壁板自动化制孔区域；21、自动化制孔机床；22、升降操作梯；23、头库；24、壁板自动化分解设备；25、机翼接驳移动台；26、壁板固持装置；27、终端执行器；28、人工操作台；29、地面防护；3、AGV车；4、电动升降梯；5、除尘柜；6、导轨。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。实施例参见图1至图6，飞机机翼数字化装配系统包括人工安装区域1和壁板自动化制孔区域2。在人工安装区域1内布局有四个前后左右对称布置的机翼装配装置，分别为左机翼装配装置11、左机翼装配装置12、右机翼装配装置13及右机翼装配装置14，该区域由人工负责机翼的安装，包括机翼骨架的安装、壁板上架修配及人工制孔和连接等，左右机翼同时装配。在壁板自动化制孔区域2内布局有两个机翼自动化制孔装置，每个装置可完成左右机翼的上下壁板与骨架之间连接孔的自动化制孔工作。在机翼装配装置和机翼自动化制孔装置之间设有导轨6及通过导轨6输送机翼的AGV车3，在两装置之间进行产品的运输和转换。参见图1至图3，每个机翼装配装置采用壁板自动化调姿入位装配技术。每个机翼装配装置包括骨架工装固定底座16，安装在骨架工装固定底座16上并用于固定机翼骨架的骨架装配工装15、布置在骨架装配工装15两侧的上翼面壁板装配工装和下翼面壁板装配工装、安装在上翼面壁板装配工装上的上壁板自动化调姿定位单元18、安装在下翼面壁板装配工装上的下壁板自动化调姿定位单元17、设置在上翼面壁板装配工装上并用于操控上壁板自动化调姿定位单元的能整体移动的上翼面壁板操作台19和设置在下翼面壁板装配工装上并用于操控下壁板自动化调姿定位单元的下翼面壁板操作台110、位于上翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送上翼面壁板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机机翼数字化装配系统，其特征在于：包括人工安装区域和壁板自动化制孔区域；所述人工安装区域内布局有四个对称布置的机翼装配装置；所述的机翼装配装置包括骨架工装固定底座、安装在所述骨架工装固定底座上并用于固定机翼骨架的装配工装、布置在所述装配工装两侧的上翼面壁板装配工装和下翼面壁板装配工装、安装在所述上翼面壁板装配工装上的上壁板自动化调姿定位单元和安装在所述下翼面壁板装配工装上的下壁板自动化调姿定位单元、设置在所述上翼面壁板装配工装上并用于操控所述上壁板自动化调姿定位单元的上翼面壁板操作台、设置在所述下翼面壁板装配工装上并用于操控所述下壁板自动化调姿定位单元的下翼面壁板操作台、位于所述上翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送上翼面壁板的上翼面壁板过渡架以及位于所述下翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送下翼面壁板的下翼面壁板过渡架；所述壁板自动化制孔区域内布局有两个机翼自动化制孔装置；所述机翼装配装置与所述机翼自动化制孔装置间设有导轨及通过导轨输送机翼的AGV车。

【技术特征摘要】
1.一种飞机机翼数字化装配系统，其特征在于：包括人工安装区域和壁板自动化制孔区域；所述人工安装区域内布局有四个对称布置的机翼装配装置；所述的机翼装配装置包括骨架工装固定底座、安装在所述骨架工装固定底座上并用于固定机翼骨架的装配工装、布置在所述装配工装两侧的上翼面壁板装配工装和下翼面壁板装配工装、安装在所述上翼面壁板装配工装上的上壁板自动化调姿定位单元和安装在所述下翼面壁板装配工装上的下壁板自动化调姿定位单元、设置在所述上翼面壁板装配工装上并用于操控所述上壁板自动化调姿定位单元的上翼面壁板操作台、设置在所述下翼面壁板装配工装上并用于操控所述下壁板自动化调姿定位单元的下翼面壁板操作台、位于所述上翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送上翼面壁板的上翼面壁板过渡架以及位于所述下翼面壁板装配工装上并用于向机翼骨架输送下翼面壁板的下翼面壁板过渡架；所述壁板自动化制孔区域内布局有两个机翼自动化制孔装置；所述机翼装配装置与所述机翼自动化制孔装置间设有导轨及通过导轨输送机翼的AGV车。2.根据权利要求1所述的飞机机翼数字化装配系统，其特征在于：所述的上壁板自动化调姿定位单元和下壁板自动化调姿定...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕运波，王青，曲巍崴，董辉跃，方强，俞慈君，费少华，黄浦缙，李江雄，柯映林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33