[发明专利]飞机蒙皮的柔性加工系统

说明书

技术领域

本发明涉及飞机蒙皮制造领域，特别涉及一种飞机蒙皮的柔性加工系统。

背景技术

飞机蒙皮加工中一直普遍采用化铣工艺。这种工艺虽然可以较好解决复杂凹腔/凹面的加工问题，但其存在的化学污染、耗电量大、消耗铝材无法回收等固有弊端，一直困扰着航空工业。为了替代化铣工艺，提高生产效率，通常采用一种基于多点柔性工装的蒙皮加工系统，以对蒙皮上的复杂凹腔/凹面进行加工。但是，现有多点柔性工装的支承间距太大，支承密度(单位面积内支承点个数)太小。过大的支承间距将造成支承点间呈现很大的悬空区，而蒙皮本身又很薄，在无支承部位刚度极差，不可避免发生颤振，因而无法进行高质高效的蒙皮加工。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明需要提供一种飞机蒙皮柔性加工系统，该飞机蒙皮柔性加工系统的支撑密度大，悬空区小，避免了飞机蒙皮在加工时发生颤振。

根据本发明的实施例提供的一种飞机蒙皮柔性加工系统，包括：可变密集阵支承装置，所述可变密集阵支承装置包括：基座；设置在所述基座上的多个伸缩机构，所述伸缩机构沿着竖直方向可伸缩；以及分别连接至所述伸缩机构的万向平台，以支撑所述飞机蒙皮，所述万向平台构造成适于吸附并支撑所述飞机蒙皮的下表面；以及随动自适应抑振装置，所述随动自适应抑振装置与所述飞机蒙皮的上表面相对设置，以相对于所述万向平台对所述飞机蒙皮进行定位。

根据本发明的实施例的飞机蒙皮的柔性加工系统，多个伸缩机构对应的多个万向平台可以实现对飞机蒙皮的密集支撑，由此，提高了柔性加工系统的支撑密度，悬空空间较小，避免了飞机蒙皮加工时的颤振，以提高飞机蒙皮的加工效率。

根据本发明的一个实施例，所述万向平台包括：精密定位球，所述精密定位球连接至所述伸缩机构；万向平台体，所述万向平台体通过万向机构与所述精密定位球连接；以及多个吸附支撑单元，所述吸附支撑单元设置在所述万向平台体上，以吸附和支撑所述飞机蒙皮的下表面。

根据本发明的一个实施例，每个所述吸附支撑单元包括：支撑杆，所述支撑杆设置在沿着垂直于所述万向平台体的表面的方向上贯穿所述万向平台体中的孔中且沿着所述方向可调，以支撑所述飞机蒙皮；液压锁紧装置，所述液压锁紧装置设置在所述孔和所述支撑杆之间，以在工作时将所述支撑杆锁紧至所述万向平台体；以及真空吸盘，所述真空吸盘围绕所述孔设置，以在工作时真空吸附所述飞机蒙皮。

根据本发明的一个实施例，所述支撑杆的下方设置有弹性件，以使所述支撑杆沿着所述方向可调。

根据本发明的一个实施例，所述吸附支撑单元围绕所述精密定位球设置。

根据本发明的一个实施例，所述支撑杆内形成有气体通道，以在工作时通过真空抽吸利用所述真空吸盘对所述飞机蒙皮进行真空吸附。

根据本发明的一个实施例，所述随动自适应抑振装置包括：主轴单元；随动装置，所述随动装置沿所述主轴单元的轴线方向可随动移动；以及弹性压头，所述弹性压头设置在所述随动装置的下方，并与所述飞机蒙皮的所述上表面相对设置。

根据本发明的一个实施例，所述弹性压头具有可充入高压气体的腔体；且所述弹性压头与所述上表面相对的表面上形成有开口，所述开口与所述腔体相连通。

根据本发明的一个实施例，所述弹性压头与所述上表面相对的表面与所述上表面相距预定的距离。

根据本发明的一个实施例，所述随动自适应抑振装置进一步包括设置在所述开口处的压力传感器。

根据本发明的一个实施例，所述随动自适应抑振装置进一步包括：压力控制装置，所述压力控制装置根据所述压力传感器实时检测所述弹性压头下端的实际压力值，并于所需的压力阈值相比较并控制和调节所述弹性压头与所述飞机蒙皮之间的气隙。

根据本发明的一个实施例，所述弹性压头由低硬度弹性材料橡胶或者尼龙所形成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的飞机蒙皮柔性加工系统的结构示意图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的飞机蒙皮柔性加工系统的可变密集阵支承装置的局部结构示意图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的飞机蒙皮柔性加工系统的万向平台的俯视示意图；以及