[发明专利]用于钻孔设备的定位装置

说明书

本申请公开一种用于钻孔设备的定位装置。一种用于相对于工件定位钻孔设备(102、202、302)的钻孔工具(106、206、306)的定位装置(104、204、304)包括安装到钻孔设备的保持架(124、224、324)，使得保持架至少部分地围绕钻孔工具。保持架包括具有对准表面(130、230、330)的端部(128、228、328)，对准表面构造为与工件(108)的工件表面(110)物理接触地接合。保持架的对准表面相对于钻孔工具的中心线轴线定向，使得当保持架的对准表面与工件表面接触时，中心线轴线(120、220、320)垂直于工件表面延伸。定位装置还包括安装到保持架的激光投影仪(142、242、342)，使得激光投影仪构造为将指示钻孔工具的中心线轴线与工件表面相交的位置的照明点投射到工件表面上。

技术领域

本公开涉及一种用于钻孔设备的定位装置。

背景技术

在飞机维护、修理和大修中，必须移除紧固件(例如，铆钉、螺栓、螺钉等)以替换损坏的或结构上受损的部件。移除飞机紧固件的过程通常需要定位在紧固件中心的钻机，该钻机垂直于围绕紧固件的部件的表面。如果没有精确地定位钻机，则附接子结构会损坏，例如以尺寸过大、畸形(例如，毁形等)和/或可能需要子结构的昂贵的再加工的非正常孔的形式。例如，如果钻机没有与紧固件对中，则钻机可能使紧固件的孔毁形为椭圆形，而不与部件表面垂直定位的钻机可能使紧固件的孔毁形为雪人形状。此外，在钻机相对于部件表面不垂直定位的情况下重复地对紧固件钻孔可能增加钻头断裂的速率。

将钻头定位在紧固件中心的一种方法是首先使用小冲头和锤在紧固件中心设置凹陷，然后将钻头放置在该凹陷中。但是，虽然此操作可便于钻头与紧固件对中，但是钻头仍然可能与部件表面不垂直。此外，虽然已知提供具有便于将钻头垂直于部件表面定向的引导附件的手钻，但是这种引导附件无法帮助将钻头与紧固件的中心对准。用于精确定位钻机的其他解决方案具有成本高、耗时和/或劳动密集的缺点。例如，一些钻孔系统包括放置在部件结构内部(例如，在部件的与被钻入的一侧相对的一侧上等)的磁性目标，因此需要进入飞机内部，这可能增加完成钻孔操作所需的成本、时间和/或劳动力。此外，例如，自动化(例如，机器人等)钻孔机通常是昂贵的，并且可能需要在用于对需要钻孔的各种不同部件编程的软件方面的相对可观的投资。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于相对于工件定位钻孔设备的钻孔工具的定位装置。定位装置包括保持架(cage)，该保持架构造为安装到钻孔设备，使得保持架至少部分地围绕钻孔设备的钻孔工具。保持架包括端部，该端部包括对准表面，该对准表面构造为与工件的工件表面物理接触地接合。当保持架安装到钻孔设备时，保持架的对准表面相对于钻孔工具的中心线轴线定向，使得当保持架的对准表面与工件表面接触时，该中心线轴线大致垂直于工件表面延伸。定位装置还包括激光投影仪，该激光投影仪安装到保持架，使得激光投影仪构造为将照明点投射到工件表面上，该照明点指示当保持架的对准表面与工件表面接触时钻孔工具的中心线轴线与工件表面相交的位置。

在另一方面中，提供了一种钻孔设备组件。钻孔设备组件包括钻孔设备，该钻孔设备具有主体、由主体保持的卡盘以及由卡盘保持的钻孔工具。钻孔设备组件包括定位装置，该定位装置安装到钻孔设备，以相对于工件定位钻孔工具。定位装置包括保持架，该保持架至少部分地围绕钻孔设备的钻孔工具。保持架包括端部，该端部包括对准表面，该对准表面构造为与工件的工件表面物理接触地接合。保持架的对准表面相对于钻孔工具的中心线轴线定向，使得当保持架的对准表面与工件表面接触时，该中心线轴线大致垂直于工件表面延伸。定位装置还包括激光投影仪，该激光投影仪安装到保持架，使得激光投影仪构造为将照明点投射到工件表面上，该照明点指示当保持架的对准表面与工件表面接触时钻孔工具的中心线轴线与工件表面相交的位置。由激光投影仪投射到工件表面上的照明点构造为通过相对于工件表面移动钻孔设备而与工件表面上的目标钻孔位置可调节地对准。