本发明专利技术涉及飞机蒙皮引孔技术领域，特别是涉及一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置及其使用方法，引孔装置包括定位模块、自感知模块及控制模块；定位模块包括磁铁和支杆；自感知模块包括电路板和若干磁传感器；电路板的中部设有第一通孔，磁传感器到第一通孔中心位置等距；控制模块包括电源、处理器和数值显示屏，处理器将磁传感器分别输出的模拟信号进行A/D转换，并进行相应的数据处理及数据运算，最后将数值分别显示在对应的数值显示屏上；处理器上还设有第二通孔；第一通孔和第二通孔相互配合，用于放入标定笔。通过本引孔装置及其使用方法，能有效解决引孔位置难标定、定位易偏差和无法对作业空间狭小、封闭区域进行准确快速引孔的问题。速引孔的问题。速引孔的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及飞机蒙皮引孔
，特别是涉及一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]在飞机机体结构装配过程中，铆接和螺接为飞机蒙皮与骨架、骨架与骨架之间连接的主要方式，开展铆接和螺接操作前需钻制连接孔，连接孔精度直接影响到铆接和螺接质量，最终影响飞机的使用寿命及气动外形，因此制孔是飞机装配工艺过程的重要环节。在机体结构装配过程中，由于装配顺序、容差分配等诸多原因，导孔通常制在骨架上，再由骨架向蒙皮进行引孔操作，或者导孔制在叠层构件的其中一层，需要向其他层进行引孔。然而，由于战机机体结构复杂，存在较多大曲率、难加工闭角区域，当导孔制于开敞性较差或封闭结构的内部时，在此区域进行引孔，受限于工作空间等因素，制孔设备操作难度大，极易引起孔超差问题，严重威胁战机装配质量安全。目前常规采用的引孔钉引孔及传统手工划线引孔的方式均存在效率低下、制孔精度难保证和人为主观判断因素大等问题。
[0003]现有技术中，提出了公开号为CN109396748A，公开日为2019年03月01日的中国专利技术专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种飞机蒙皮磁显像引孔方法，包括采用强驻磁材料或永磁材料制作一个与骨架基孔一致直径的圆柱形磁极棒；借助辅助校准尺精确定位孔中心；在待引孔的铝、奥氏体不朽钢材质蒙皮边侧，安放磁极观察片，当磁导率在0～7之间的蒙皮材料且厚度在5mm以下时，可以在磁极观察片上得到精度满足要求的底孔现象图形；根据在磁极观察片上显示的基孔图形，移动磁极观察片使微孔对准磁显像孔中心，用冲头通过微孔在蒙皮上冲出钻出与基孔中心一致的定位小孔；在该定位小孔上钻孔、扩孔，然后完成余下工序铆接或螺接。
[0004]上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：（1）该方法磁极观察片对孔操作不便。在调整观察片上的微孔与磁显像孔的中心位置对准的过程中，需要反复移动和调整磁极观察片，其过程相当于在导孔磁显像处的圆形区域内寻找确定该圆的圆心。
[0005]（2）该方法磁极观察片对孔操作极易产生误差。在利用磁极观察片进行对孔操作时，圆心孔的对准位置需要人为观察判断，从而引入过多人为主观判断因素，造成制孔误差。
[0006]（3）该方法圆柱磁棒存在无法有效固定的问题。由于飞机蒙皮和骨架大多为非铁磁性材料，即圆柱磁棒无法自动吸附在蒙皮和骨架上，并且圆柱磁棒及飞机骨架均具有一定硬度，无法保证有效固定。
[0007]（4）该方法普遍适用性较差，采用该方法对飞机骨架上的导孔进行引孔时，由于导孔直径较小，为了保证磁棒可放入导孔内，磁棒直径亦随之减小，在该情况下，一方面会导致磁棒体积变小，磁力变弱，不利于磁显像。
[0008]现有技术中，还提出了公开号为CN107745825A，公开日为2018年03月02日的中国
专利技术专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种利用磁场定位的引孔装置及其使用方法，包括有机玻璃底座、型腔模型、磁棒、螺栓、磁球，所述有机玻璃底座和型腔模型通过螺栓连接，所述有机玻璃底座根据箱体开孔位置开有磁棒安装孔，所述磁棒塞入安装孔内，将本专利技术安装于无磁性封闭箱体的型腔处，通过在箱体外部放置磁球，磁球自动吸附在磁棒所在位置的轴线上，可以精确定位开孔位置。
[0009]上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：（1）该装置通用性差。该装置所使用的型腔模型需根据构件开孔区域处的型腔形状制作相应的玻璃钢磨具，对于不同型腔需制作相对应的玻璃钢磨具，费时费力。
[0010]（2）开孔位置标定不方便，易产生定位偏差。由于该装置采用磁球定位开孔位置，在制孔时需提前标定磁球位置，由于磁球与型腔之间为点接触，磁球易滚落，且在标定开孔位置时，易造成磁球移动而产生定位偏差。
[0011]（3）磁球不易手持，且易被其他磁性材料吸引，在开展引孔操作前期和后期不易收纳和操作。
[0012]现有技术中，还提出了公开号为CN201693217U，授权公告日为2011年01月05日的中国技术专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：弓形引孔器，用于飞机装配时按导孔制孔的辅助工具。弓形引孔器，由框架、导套、手柄和导头构成，框架一端制出螺纹孔，导头一端制出外螺纹，另一端制成光轴，导套制出内孔，将导头螺装在框架一端上，将导套焊接在框架另一端上，手柄安装在框架上使导头与导套同心。
[0013]上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：（1）受限于装置的设计原理，为保证导套与导头同心，导套与导头存在半闭合区域，对于开敞性差、工作空间狭小、复杂、大型构件的引孔，该装置将不再适用。
[0014]（2）采用引孔钉进行引孔是目前常用的引孔方法之一，由于引孔钉上端突出于飞机骨架上方一段距离，使得飞机蒙皮与骨架之间存在间隙，对于含有复杂曲面区域的骨架及蒙皮，该引孔方法将无法保证飞机蒙皮与飞机骨架的贴合度，最终导致引孔位置出现偏移，影响制孔精度。
[0015]综上，目前常规采用的手工划线引孔、引孔钉引孔等旧有引孔方式所存在的效率低下、操作不便、制孔精度难保证、人为主观判断因素大等问题所导致的引孔位置难标定、定位易偏差、制孔精度难保证、无法对作业空间狭小、封闭区域进行准确快速引孔等问题。以上诸多问题将严重影响制孔精度及制孔效率，并极易产生“8”字孔、孔超差等问题，最终影响飞机铆接、螺接质量并降低工作效率。
技术实现思路
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置及其使用方法，能有效解决引孔位置难标定、定位易偏差以及无法对作业空间狭小、封闭区域进行准确快速引孔的问题。
[0017]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：用于与标定笔配合使用，其特征在于：包括定位模块、自感知模块及控制模块；所述定位模块包括相连的磁铁和支杆；所述自感知模块包括电路板和若干磁传感器，所述电路板用于焊接磁传感器及布线；所
述电路板的中部开设有第一通孔，磁传感器到第一通孔中心位置等距；所述控制模块包括电源、处理器以及与磁传感器相对应的数值显示屏，所述处理器用于将磁传感器分别输出的模拟信号进行A/D转换，并进行相应的数据处理及数据运算，最后将数值分别显示在对应的数值显示屏上；所述处理器上还设有第二通孔；所述第一通孔和第二通孔相互配合，用于放入标定笔。
[0018]还包括用于封装电源及处理器的外壳，所述外壳上还设有用于标定笔放入的第三通孔。
[0019]还包括与外壳相配合的底座，所述底座用于固定自感知模块。
[0020]所述底座下方还设有橡胶垫。
[0021]所述外壳上还设有开关按钮及校准按钮。
[0022]所述磁传感器的数量为四个，包括1
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磁传感器、2
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磁传感器、3
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：用于与标定笔（14）配合使用，其特征在于：包括定位模块（17）、自感知模块（18）及控制模块（19）；所述定位模块（17）包括相连的磁铁（1）和支杆（2）；所述自感知模块（18）包括电路板（9）和若干磁传感器，所述电路板（9）用于焊接磁传感器及布线；所述电路板（9）的中部开设有第一通孔，磁传感器到第一通孔中心位置等距；所述控制模块（19）包括电源（11）、处理器（10）以及与磁传感器相对应的数值显示屏（13），所述处理器（10）用于将磁传感器分别输出的模拟信号进行A/D转换，并进行相应的数据处理及数据运算，最后将数值分别显示在对应的数值显示屏（13）上；所述处理器（10）上还设有第二通孔；所述第一通孔和第二通孔相互配合，用于放入标定笔（14）。2.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：还包括用于封装电源（11）及处理器（10）的外壳（12），所述外壳（12）上还设有用于标定笔（14）放入的第三通孔。3.根据权利要求2所述的一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：还包括与外壳（12）相配合的底座（4），所述底座（4）用于固定自感知模块（18）。4.根据权利要求3所述的一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：所述底座（4）下方还设有橡胶垫（3）。5.根据权利要求2或4所述的一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：所述外壳（12）上还设有开关按钮及校准按钮。6.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置，其特征在于：所述磁传感器的数量为四个，包括1#磁传感器（5）、2#磁传感器（6）、3#磁传感器（7）和4#磁传感器（8）。7.一种适用于狭小空间的飞机蒙皮引孔装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：S1. 引孔装置数据校准：清除N个磁传感器基准值的差异性，其中N为磁传感器的数量；S2. 根据导孔尺寸及类型选取相应的定位件；S3. 将定位件安放在飞机骨架（16）的导孔内；S4. 在待引...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁飞，郑旭东，李杰，刘大炜，刘时勇，冯宇，吴琦，马振博，杨京京，李松，李庆，王浩，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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