一種用于飛機裝配的臨時緊固件及安裝方法技術

本發明專利技術公開了一種用于飛機裝配的臨時緊固件及安裝方法。它包括精制內六角螺釘、臨時緊固件本體、保護套、擋圈、夾緊卡爪；通過手持工具或自動化設備驅動單元驅動精制內六角螺釘順時針旋轉，帶動夾緊卡爪沿軸向移動，夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構在軸向移動的同時張開，并與飛機結構件接觸，同時施加設定的扭矩值預緊，達到臨時緊固件連接兩個飛機結構件的目的；臨時緊固件夾緊力的大小，設備控制系統通過扭矩傳感器閉環反饋，實現精準控制；該臨時緊固件便于實現自動化安裝，顯著地提高了飛機的裝配質量和效率。

Temporary fastener for assembling aircraft and mounting method thereof

The invention discloses a temporary fastener used for assembling an airplane and a mounting method. It includes the refined six angle bolt, temporary fastener body, a protective sleeve, collar, clamping claws; through the hand tools or automation equipment driving unit to drive the refined inner six angle bolt clockwise rotation, drive the clamping claw along the axial direction, with clamping claws with taper barb shape of four claw or 64 claw structure in the axial direction, and contact with the aircraft structure, while applying set torque preload, temporary fasteners connecting the two aircraft structure parts; the clamping force of temporary fasteners of the size of the equipment control system through the torque sensor feedback, to achieve precise control of the temporary fasteners is easy to realize; automatic installation, significantly improve the quality and efficiency of aircraft assembly.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于飛機裝配的臨時緊固件及安裝方法，屬于航空航天制造數字化裝配領域。
技術介紹
在飛機裝配過程中，無論是組件類裝配，如飛機機身壁板與長桁等連接，還是部件裝配，如飛機機翼壁板與肋的連接，都是先采用工裝定位兩個或兩個以上零件，然后疊層制預連接孔采用臨時緊固件連接，最后拆卸大批影響制孔空間的定位工裝，進行大批量制孔連接。所以臨時緊固件在飛機裝配過程使用量大、要求定位精度高，對臨時緊固件夾緊力是否能精準的控制，對后續飛機裝配質量是至關重要的環節，對飛機的壽命具有舉足輕重的作用。傳統的飛機裝配的預連接緊固方法，采用穿心夾臨時緊固或普通螺栓緊固，采用這兩種預連接件方法，具有定位精度差，夾緊力通過人工判斷無法精準控制，難以保證夾緊力的一致性，無法實現自動化裝配，很大程度上影響了飛機質量和裝配效率。針對飛機數字化裝配技術相關設備的趨勢發展來配套。研究一種用于飛機裝配的臨時緊固件相關技術來配合國內飛機數字化裝配技術已勢在必行。本專利技術針對以上需求，提出了一種用于飛機裝配的臨時緊固件及安裝方法，可以人工采用手持工具安裝或集成到自動設備上實現自動化安裝兩種方式，有效的解決了上述兩種預連接件的不足，采用集成到自動設備上安裝定位精度高、裝配效率高、夾緊力通過扭矩傳感器閉環反饋實現精準控制；人工勞動強度降低，飛機裝配螺栓或鉚釘受力裝配質量一致性好。在飛機數字化裝配領域中具有廣泛應用前景。專利內容本專利技術的目的是克服現有技術的不足，提供定位精度高、裝配效率高、夾緊力通過扭矩傳感器閉環反饋實現精準控制的一種用于飛機裝配的臨時緊固件及安裝方法。本專利技術的具體技術方案是：一種用于飛機裝配的臨時緊固件，包括精制內六角螺釘、臨時緊固件本體、保護套、擋圈、夾緊卡爪；夾緊卡爪的一端為外四方形和內螺紋結構，另一端為內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，通過外四方形與臨時緊固件本體內部內四方形相配合，通過內螺紋與精制內六角螺釘連接；在臨時緊固件本體內設有擋圈防止精制內六角螺釘脫落；臨時緊固件本體一端為外六角形，另一端安裝有保護套；通過改變保護套零件色差視覺區分臨時緊固件規格。進一步的，所述夾緊卡爪的內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，是具有彈性變形擴張及收縮和進入孔口導向功能。本專利技術還提出了一種用于飛機裝配的臨時緊固件的安裝方法，是通過改變臨時緊固件本體和夾緊卡爪的長度方向尺寸大小，可以增加或縮短臨時緊固件的夾緊行程范圍，滿足飛機壁板與壁板或壁板與長桁類等不同飛機結構件疊層厚度材料的裝配需求。本專利技術用于飛機裝配的臨時緊固件安裝方法的具體步驟如下：1) 在準確定位的飛機結構件A和飛機結構件B上，利用手持制孔工具或自動化制孔設備制初孔，初孔孔徑一般小于終孔直徑1mm；2）通過手工方式或自動化制孔設備方式，自動在初孔上插入相應規格的臨時緊固件，插入位置使保護套接觸飛機結構件A；3）在手持氣動工具或自動化制孔設備上設置外六角和內六角扳手，通過外六角扳手與臨時緊固件本體2的外六角形相配合，使臨時緊固件整體位置保持不變，同時驅動內六角扳手，實現精制內六角螺釘1順時針旋轉，使夾緊卡爪5通過外四方形與臨時緊固件本體內部內四方形相配合導向，實現沿軸向移動；4）繼續驅動精制內六角螺釘順時針旋轉，夾緊卡爪沿軸向移動，精制內六角螺釘外徑開始頂開夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，使張開后帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構的錐度部分直徑與等直段直徑大小一致；5）繼續驅動精制內六角螺釘順時針旋轉，夾緊卡爪沿軸向移動，利用夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪上的倒鉤接觸飛機結構件B；通過在驅動工具上設置扭矩閥值或扭矩傳感器監控夾緊力的大小使飛機結構件A和飛機結構件B夾緊；6）完成飛機結構件A和飛機結構件B上的一個臨時緊固件安裝，多個臨時緊固件安裝過程重復上述步驟1)~ 步驟5)；7）拆卸臨時緊固件，利用手持氣動工具驅動精制內六角螺釘逆時針旋轉，夾緊卡爪沿軸向反向移動，夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪上的倒鉤遠離飛機結構件B；8）繼續驅動精制內六角螺釘逆時針旋轉，精制內六角螺釘外徑脫離夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構收縮回到初始狀態；9）繼續驅動精制內六角螺釘逆時針旋轉，夾緊卡爪移動到行程的初始狀態為下次安裝準備；10）多個臨時緊固件拆卸過程重復上述步驟7)~ 步驟9）。本專利技術與現有技術相比具有的有益效果1）本專利技術的臨時緊固件及安裝方法，可以采用手持工具人工安裝或集成到自動設備上實現自動化安裝兩種方式，適應性好；2）臨時緊固件的夾緊卡爪與飛機零件結構初孔配合，采用直徑小間隙配合，定位精度高；3）通過集成到自動設備上，實現自動化安裝，裝配效率高；4）通過集成到自動設備上安裝，夾緊力采用扭矩傳感器實現閉環反饋精準控制；5）人工勞動強度降低，飛機裝配螺栓或鉚釘受力裝配質量一致性好。在飛機數字化裝配領域中具有廣泛應用前景。附圖說明圖1是臨時緊固件結構示意圖；圖2是飛機結構件A和飛機結構件B臨時緊固件連接示意圖；圖3是臨時緊固件安裝步驟示意圖；圖中：1-精制內六角螺釘 、2-時緊固件本體 、3-保護套、4-專用擋圈 、5-夾緊卡爪、6-固飛機結構件A、7-飛機結構件B 。具體實施方式如圖1、2所示，用于飛機裝配的臨時緊固件，包括精制內六角螺釘1、臨時緊固件本體2、保護套3、專用擋圈4、夾緊卡爪5組成；夾緊卡爪5的一端為外四方形和內螺紋結構，另一端為內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，通過外四方形與臨時緊固件本體2內部內四方形相配合，通過內螺紋與精制內六角螺釘1連接；在臨時緊固件本體2內設有專用擋圈4防止精制內六角螺釘1脫落；臨時緊固件本體2一端為外六角形，另一端安裝有保護套3；通過改變保護套3零件色差視覺區分臨時緊固件規格；用于飛機裝配的臨時緊固件，夾緊卡爪5內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，具有彈性變形擴張及收縮和進入孔口導向功能；用于飛機裝配的臨時緊固件，通過改變臨時緊固件本體2和夾緊卡爪5的長度方向尺寸大小，可以增加或縮短臨時緊固件的夾緊行程范圍，滿足飛機壁板與壁板或壁板與長桁類等不同飛機結構件疊層厚度材料的裝配需求；如3所示，用于飛機裝配的臨時緊固件安裝方法，它的方法步驟如下：1) 在準確定位的飛機結構件A 6和飛機結構件B 7上，利用手持制孔工具或自動化制孔設備制初孔（初孔孔徑一般小于終孔直徑1mm）；2）通過手工方式或自動化制孔設備方式，自動在初孔上插入相應規格的臨時緊固件，插入位置使保護套3接觸飛機結構件A 6；3）在手持氣動工具或自動化制孔設備上設置外六角和內六角扳手，通過外六角扳手與臨時緊固件本體2的外六角形相配合，使臨時緊固件整體位置保持不變，同時驅動內六角扳手實現精制內六角螺釘1順時針旋轉，使夾緊卡爪5通過外四方形與臨時緊固件本體內部內四方形相配合導向，實現沿軸向移動；4）繼續驅動精制內六角螺釘1順時針旋轉，夾緊卡爪5沿軸向移動，精制內六角螺釘1外徑開始頂開夾緊卡爪5帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，使張開后帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構的錐度部分直徑與等直段直徑大小一致；5）繼續驅動精制內六角螺釘1順時針旋轉，夾緊卡爪5沿軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于飛機裝配的臨時緊固件，其特征在于，包括精制內六角螺釘（1）、臨時緊固件本體（2）、保護套（3）、擋圈（4）、夾緊卡爪（5）組成；夾緊卡爪（5）的一端為外四方形和內螺紋結構，通過外四方形與臨時緊固件本體（2）內部的內四方形相配合，通過內螺紋與精制內六角螺釘（1）連接，另一端為內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構；在臨時緊固件本體（2）內設有擋圈（4）防止精制內六角螺釘（1）脫落；臨時緊固件本體（2）一端為外六角形，另一端安裝有保護套（3）；通過改變保護套（3）零件色差區視覺分臨時緊固件規格。

【技術特征摘要】
1.一種用于飛機裝配的臨時緊固件，其特征在于，包括精制內六角螺釘（1）、臨時緊固件本體（2）、保護套（3）、擋圈（4）、夾緊卡爪（5）組成；夾緊卡爪（5）的一端為外四方形和內螺紋結構，通過外四方形與臨時緊固件本體（2）內部的內四方形相配合，通過內螺紋與精制內六角螺釘（1）連接，另一端為內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構；在臨時緊固件本體（2）內設有擋圈（4）防止精制內六角螺釘（1）脫落；臨時緊固件本體（2）一端為外六角形，另一端安裝有保護套（3）；通過改變保護套（3）零件色差區視覺分臨時緊固件規格。2.根據權利要求1所述的一種用于飛機裝配的臨時緊固件，夾緊卡爪（5）內收縮帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構，具有彈性變形擴張及收縮和進入孔口導向功能。3.一種用于飛機裝配的臨時緊固件的安裝方法，通過改變臨時緊固件本體（2）和夾緊卡爪（5）的長度方向尺寸大小，可以增加或縮短臨時緊固件的夾緊行程范圍，滿足飛機壁板與壁板或壁板與長桁類等不同飛機結構件疊層厚度材料的夾緊裝配需求。4.根據權利要求3所述的一種用于飛機裝配的臨時緊固件安裝方法，其特征在于，步驟如下：1) 在專用工裝上準確定位的飛機結構件A（6）和飛機結構件B（7），利用手持制孔工具或自動化制孔設備制初孔，初孔孔徑一般小于終孔直徑1mm；2）通過手工方式或自動化制孔設備方式，自動在初孔上插入相應規格的臨時緊固件，控制插入位置使保護套（3）與飛機結構件A（6）接觸；3）在手持氣動工具或自動化制孔設備上設計有外六角和內六角扳手，通過外六角扳手與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃小東，賀萬民，謝頌強，毛四海，
申請(專利權)人：尚鰲自動化工程上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31