【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多构型航空试件检修，尤其涉及一种多构型试件检修自动化辅助固定装置及方法。
技术介绍
1、飞行器作为事关人民日常出行、国家国防安全的重要装备，航空飞行器需要在恶劣的环境和较高的疲劳载荷状态下进行服役。受制作工艺和服役条件的影响，航空材料会产生分层、孔隙、疲劳裂纹和腐蚀等损伤，严重影响飞行安全，因此航空飞行器的结构健康安全备受关注。对元件级航空材料进行力学评估是改进飞行器结构设计、提高飞行器服役安全性的重要保障。其中，对试件进行检测维修是元件级航空材料力学评估试验的重要环节。现有技术中，对航空材料试件的检测维修主要依赖于人工检修，人工检修时需先将试件固定，再进行检修，对于大批量的试件，需将试件逐个固定后再逐个检修，这种检修方式缺点是：人工对试件进行逐个固定操作效率低，且每次固定时不能保持与上一试件的位置相同，导致同一批试件之间存在检修误差，检修结果可靠性差、检修效果不稳定。
2、基于此背景，本专利技术设计了一种多构型试件检修自动化辅助固定装置，能够提高多构型试件的检修效率、提高检修质量。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种多构型试件检修自动化辅助固定装置及方法，该装置能对不同尺寸、不同厚度以及不同形状的多构型试件检修时进行固定；解决了现有技术中人工检修多构型试件时不便固定的问题。
2、第一方面，为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种多构型试件检修自动化辅助固定装置，包括：外框架、驱动
4、在本方案中，在进行固定时，先将多构型试件放置于支撑杆机构上支撑；控制系统通过驱动机构驱动辅助固定机构在外框架上运动，进而将多构型试件固定于外框架上，固定效率较高；升降板机构可沿外框架上下调节，实现对多构型试件高度的调节，适用于多种检修高度；该多构型试件检修自动化辅助固定装置对同一批多构型试件进行检修时，每次固定的位置、高度均相同，所得到的检修结果稳定，可靠性高；且通过控制系统控制辅助固定机构对多构型试件进行固定，自动化程度高，适用于批量检测。
5、进一步地，外框架包括两块相互平行设置的固定板，两块固定板上分别设有固定机构滑轨和两根相互平行的齿条滑轨；固定机构滑轨和齿条滑轨分别用于连接辅助固定机构的两侧。
6、在本方案中，辅助固定机构的两侧分别用于连接在外框架的固定机构滑轨和齿条滑轨上，方便于辅助固定机构沿着固定机构滑轨和齿条滑轨进行滑动，同时保证辅助固定机构滑动时能够平稳的运行。
7、进一步地，辅助固定机构包括两块相互平行的移动板，两块移动板垂直于固定板设置；两块移动板的一侧均滑动连接于固定机构滑轨，两块移动板的另一侧连接于驱动机构。
8、在本方案中，辅助固定机构为两块与驱动机构连接的移动板，对多构型试件进行固定时，驱动机构驱动两块移动板相向运动将多构型试件夹持在其中间，从而实现多构型试件的固定；该固定方式固定简单，驱动方便。
9、进一步地，驱动机构包括驱动电机，驱动电机设置于设有齿条滑轨的固定板上；驱动电机的输出轴连接有齿轮，齿轮上啮合传动连接有两根相互平行的齿条；两根齿条的一侧分别滑动连接于两根齿条滑轨，两根齿条的另一侧分别固定连接于两块移动板。
10、在本方案中，驱动电机通过一个齿轮驱动两条齿条沿着齿条滑轨相向运动，两根齿条相向运动时分别带动两块移动板相向运动以实现对多构型试件的夹持固定；两根齿条通过一个齿轮驱动，可保证两齿条同步运动对多构型试件进行夹持，还能使多构型试件被精确固定在装置中心位置。
11、进一步地，升降板机构包括两块升降板，两块升降板分别设置在两块移动板的相对侧；
12、移动板夹持多构型试件的一侧设有升降滑轨，升降板与移动板连接的一侧设有滑槽，移动板的升降滑轨嵌入滑槽与升降板连接；
13、移动板内沿竖直方向开设有螺栓槽，螺栓槽内配置有升降螺栓，升降螺栓与螺栓槽顶部转动连接；升降板上与升降螺栓相对应的位置设有升降螺母，升降螺母与升降螺栓螺纹连接；转动升降螺栓带动升降螺母移动，进而带动升降板移动。
14、在本方案中，升降滑轨设置在移动板的滑槽内，可保证升降板沿着移动板平稳的升降；升降板调节高低时通过转动升降螺栓进而驱动升降板上下升降；升降板上下升降可调节其对多构型试件的夹持位置，实际检修时根据多构型试件的不同构型选择合适的夹持位置，进而将升降板升降至与夹持位置同一高度，该设计适用于对各种结构的多构型试件检修，适用性范围广。
15、进一步地，两块升降板用于接触多构型试件的一侧连接有缓冲垫片，缓冲垫片内设有压力传感器；压力传感器采集升降板对多构型试件的夹紧力，并将该夹紧力发送至控制系统。
16、在本方案中，缓冲垫片可以缓冲升降板对多构型试件的夹持冲击，防止检修中对多构型试件造成损伤；缓冲垫片中设计压力传感器，控制系统根据压力传感器的压力调节升降板对多构型试件的夹紧力，既能保证多构型试件被牢固固定，又能防止夹紧力过大损坏多构型试件。
17、进一步地，支撑杆机构包括两根支撑杆，两根支撑杆的两端均设置有滑块；两块固定板顶部的长边上均设有支撑杆滑轨，支撑杆通过两端的滑块与支撑杆滑轨连接。
18、在本方案中，对多构型试件进行固定前可先将多构型试件放置在支撑杆上支撑，放置好后再通过升降板将其固定，操作中无需用手把持多构型试件后再进行固定，固定效率高。
19、第二方面，本专利技术基于第一方面提供的多构型试件检修自动化辅助固定装置提供一种多构型试件检修自动化辅助固定方法，用于对多构型试件进行固定并检修，其包括以下步骤：
20、s1：设置多构型试件检修自动化辅助固定装置固定多构型试件的时间参数和目标夹紧力参数；
21、s2：根据多构型试件的尺寸调节多构型试件检修自动化辅助固定装置的支撑高度和杆间距；
22、s3：将多构型试件固定于多构型试件检修自动化辅助固定装置上进行检修。
23、在本方案中，设置好多构型试件固定的时间参数和目标夹紧力参数，以便于控制系统根据时间参数和目标夹紧力参数控制辅助固定机构对多构型试件进行固定；在对同一批多构型试件进行固定检修时，只用调节一次支撑高度和杆间距，即可完成该批多构型试件的固定检修，固定效率高。
24、进一步地，s1包括：
25、s101：确定单个多构型试件检修循环周期t1：
26、t1＝t2+t3
27、其中，t2为单个多构型试件检修时间；t3为两块移动板相向运动夹持多构型试件和反向运动释放多构型试件的运动时间；
28、并在控制系统中设置单个多构型试本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于，包括：外框架(1)、驱动机构(2)、升降板机构(3)、辅助固定机构(4)、支撑杆机构(5)和控制系统；所述外框架(1)上滑动连接有所述辅助固定机构(4)；所述辅助固定机构(4)与所述驱动机构(2)传动连接，所述驱动机构(2)驱动所述辅助固定机构(4)沿着所述外框架(1)的框体滑动，以固定多构型试件；所述辅助固定机构(4)接触所述多构型试件的一侧设有所述升降板机构(3)；所述外框架(1)顶部设有所述支撑杆机构(5)；所述控制系统与所述驱动机构(2)连接。
2.根据权利要求1所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述外框架(1)包括两块相互平行设置的固定板(13)，两块所述固定板(13)上分别设有固定机构滑轨(11)和两根相互平行的齿条滑轨(12)；所述固定机构滑轨(11)和所述齿条滑轨(12)分别连接于所述辅助固定机构(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述辅助固定机构(4)包括两块相互平行的移动板(41)，两块所述移动板(41)垂直于所述固
4.根据权利要求3所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述驱动机构(2)包括驱动电机(21)，所述驱动电机(21)设置于设有所述齿条滑轨(12)的所述固定板(13)上；所述驱动电机(21)的输出轴连接有齿轮，所述齿轮上啮合传动连接有两根相互平行的齿条(22)；两根所述齿条(22)的一侧分别滑动连接于两根所述齿条滑轨(12)，两根所述齿条(22)的另一侧分别固定连接于两块所述移动板(41)。
5.根据权利要求4所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述升降板机构(3)包括两块升降板(31)，两块所述升降板(31)分别设置在两块所述移动板(41)的相对侧；
6.根据权利要求5所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：两块所述升降板(31)用于接触所述多构型试件的一侧连接有缓冲垫片(44)，所述缓冲垫片(44)内设有压力传感器；所述压力传感器采集所述升降板(31)对所述多构型试件的夹紧力，并将所述夹紧力发送至所述控制系统。
7.根据权利要求6所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述支撑杆机构(5)包括两根支撑杆(51)，两根所述支撑杆(51)的两端均设置有滑块；两块所述固定板(13)顶部的长边上均设有支撑杆滑轨(52)，所述支撑杆(51)通过两端的所述滑块与所述支撑杆滑轨(52)连接。
8.一种采用如权利要求7所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置的固定方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置的固定方法，其特征在于，所述S1包括：
10.根据权利要求9所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置的固定方法，其特征在于，所述S3包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于，包括：外框架(1)、驱动机构(2)、升降板机构(3)、辅助固定机构(4)、支撑杆机构(5)和控制系统；所述外框架(1)上滑动连接有所述辅助固定机构(4)；所述辅助固定机构(4)与所述驱动机构(2)传动连接，所述驱动机构(2)驱动所述辅助固定机构(4)沿着所述外框架(1)的框体滑动，以固定多构型试件；所述辅助固定机构(4)接触所述多构型试件的一侧设有所述升降板机构(3)；所述外框架(1)顶部设有所述支撑杆机构(5)；所述控制系统与所述驱动机构(2)连接。
2.根据权利要求1所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述外框架(1)包括两块相互平行设置的固定板(13)，两块所述固定板(13)上分别设有固定机构滑轨(11)和两根相互平行的齿条滑轨(12)；所述固定机构滑轨(11)和所述齿条滑轨(12)分别连接于所述辅助固定机构(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述辅助固定机构(4)包括两块相互平行的移动板(41)，两块所述移动板(41)垂直于所述固定板(13)设置；两块所述移动板(41)的一侧均滑动连接于所述固定机构滑轨(11)，两块所述移动板(41)的另一侧连接于所述驱动机构(2)。
4.根据权利要求3所述的多构型试件检修自动化辅助固定装置，其特征在于：所述驱动机构(2)包括驱动电机(21)，所述驱动电机(21)设置于设有所述齿条滑轨(12)的所述固定板(13)上；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊俊铃，刘小川，刘雨孜，张伟，杨鹏飞，贾文博，马永彬，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：
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