將背襯結構組件整合于航空器或航天器結構中的方法技術

本發明專利技術涉及一種用于將背襯結構組件整合于航空器或航天器的結構中的方法。在這種情況下，多個獨立元件被接合為形成背襯結構組件。提供用于背襯結構組件的獨立元件以及用于該結構的蒙皮部分。各元件被設置在包括保持設備的預裝配設備上，該保持設備各自被構造為保持其中一個元件，從而可調整其定位和/或位置。一些或全部元件被連接到蒙皮部分。在該方法中，通過調整保持設備來進行公差補償，消除或調整了元件的接合區域與蒙皮部分之間的縫隙。

A method of integrating the backing structure components into the structure of an aircraft or spacecraft

The present invention relates to a method for integrating a backing structure component into a structure of an aircraft or a spacecraft. In this case, multiple independent components are joined to form a backing structure component. An independent element for the backing structure assembly and a skin portion for the structure are provided. Each element is set on a pre assembly device including a maintenance device, which is constructed to maintain one of the components, so that its location and / or location can be adjusted. Some or all of the components are connected to the skin. In this method, the tolerance compensation is made by adjusting the maintenance equipment to eliminate or adjust the gap between the joint area and the skin part of the component.

【技術實現步驟摘要】
將背襯結構組件整合于航空器或航天器結構中的方法
本專利技術涉及將背襯結構組件、特別是門周圍結構整合于航空器或航天器(例如飛機)的結構中。
技術介紹
雖然本專利技術可應用于可用作航空器或航天器的結構的背襯結構的部分或在其中使用的各種類型的組件，但是下面將使用將門周圍結構整合于飛機結構中的示例來更詳細地描述本專利技術及由此解決的問題。在飛機上使用門周圍結構來增強和支撐機身蒙皮中所插入的門切口區域中的機身蒙皮。在以申請人已知的方式將這種類型的門周圍結構整合于飛機的結構中時，門周圍結構由與目標幾何形狀一致的多種獨立部件組成。用于機身蒙皮的蒙皮元件借助于支撐柱支撐，并且在將門周圍結構與該蒙皮元件接合時因制造公差產生的間隙借助于補償元件(稱為填隙片)在申請人已知的程序中補償。代替固定的補償元件，可以使用所謂的液態填隙片。當在整合復雜組件的過程中連接相當大量的獨立部件時，已證明要充分考慮由獨立部件的定制制造引起的制造公差是相對復雜的。
技術實現思路
鑒于上述情況，本專利技術的目的是簡化和改進背襯結構組件在航空器或航天器的結構中的整合，并且特別是在這種情況下允許明顯更簡單但仍可靠的公差補償。根據本專利技術，上述目的通過具有權利要求1的特征的方法來實現的。因此，提出一種用于將背襯結構組件整合于航空器或航天器的結構中的方法，其中，為了形成背襯結構組件，接合多個獨立元件。所述方法包括下述步驟：-提供用于背襯結構組件的獨立元件，并且提供用于所述結構的蒙皮部分；-將這些元件設置在包括保持設備的預裝配設備上，該保持設備各自被構造為保持其中一個元件從而可調整其定位和/或位置；以及-將元件中的一些或全部連接到蒙皮部分。通過調整保持設備來進行公差補償，在這種情況下，消除或調整了元件的接合區域與蒙皮部分之間的縫隙。還提出一種航空器或航天器的結構，其包括借助于這樣的方法整合的背襯結構組件。本專利技術所基于的概念在于如下事實：當設置可調整的保持設備時，要裝配多個獨立元件的背襯結構組件在結構中的整合可以以明顯更簡單且改進了公差補償的方式進行，并且借助于每個元件的位置和/或定位的可調整性，可以盡可能地減小接合縫隙或者可以使該接合縫隙完全消失。因此，可以簡化背襯結構組件的整合，可以降低成本，并且可以進一步提高所得到的結構的質量。本專利技術的有利實施方式及改進可以參照附圖從另外的從屬權利要求和本說明書獲得。在一種實施方式中，對所提供的蒙皮部分的幾何形狀進行三維測量，特別是借助于光學測量工序來測量，并且使用由三維測量得到的數據將保持設備調整到蒙皮部分的幾何形狀。以這種方式，實現了對保持設備特別精確且有針對性的調整。在優選的實施方式中，用于背襯結構組件的元件被設置為由纖維復合材料形成的元件。在另一優選的實施方式中，蒙皮部分被設置為由纖維復合材料形成的蒙皮部分。尤其是在纖維復合元件的情況下，由于與金屬元件相比通常有更大的制造公差，因此簡化的公差補償可以是有利的。在一種改進中，纖維復合材料包括其中嵌有增強纖維的熱塑性聚合物基體。在這種類型的纖維復合材料的情況下，由于預期的制造公差，改進的公差補償可以具有更有益的效果。在一種改進中，元件中的至少一些通過焊接連接到蒙皮部分。相對于需要額外的連接元件的其他類型的連接，例如，焊接接頭、特別是熱塑性焊接接頭允許重量減輕。另外，例如，在借助于熱塑性聚合物產生的焊接連接的情況下，連接質量可以有利地得到保證。此外，可以避免鉆屑和鉆粉。在一種改進中，當借助于焊接連接時，元件中至少一個的接合區域至少在某些區域中塑性地適合于蒙皮部分，特別是用于額外的公差補償。在調整保持設備之后，因此可以在不需要補償元件(稱為填隙片)的情況下以節省時間和節省成本的方式封閉仍保留的任何殘留縫隙。在一種實施方式中，在設置元件之后，使預裝配設備緊鄰蒙皮部分。在這種情況下，隨后調整保持設備以進行公差補償。在上述實施方式的一種改進中，可以特別地設置為在將預裝配設備定位為緊鄰蒙皮部分之后測量縫隙，并且基于所測得的縫隙寬度調整或再調整保持設備。在另一種改進中，可以另外地設置為將保持設備設置為可在預裝配設備上自由地移動，并且通過在各種情況下由保持設備保持的元件與蒙皮部分的接觸而自動取向。以這種方式，極其簡便地實現了容差區域。在一種實施方式中，在將元件設置在預裝配設備上之前，調整保持設備以進行公差補償。這可以特別地基于對蒙皮部分的幾何形狀的三維測量而進行。因此，預裝配設備在其上設置用于裝配的元件之前就已經有利地被調整了，這樣可以對加工流程產生有利的影響。在另一種實施方式中，在調整保持設備之后，使用于背襯結構組件的元件中的至少一些在連接到蒙皮部分之前和/或同時彼此相互連接或結合。在這種情況下，元件彼此的連接或結合可以特別地通過焊接進行。因此，除了保持設備的效果之外，將元件中的一些或全部已經全部或至少部分地彼此固定，并且甚至更好地固定在它們的相對位置上。另外，在一些情況下，例如，在元件的彼此連接發生在產生與蒙皮部分的連接之前時，改進對元件彼此的接合區域的接觸可以是有利的。在一種實施方式中，通過調整保持設備來進行公差補償，進一步消除或調整了元件中的至少一些的接合區域之間的縫隙。以這種方式，同樣可以簡化背襯結構組件的元件之間的公差補償，可以節省時間和成本，并且可以進一步提高完成的結構的質量。在一種實施方式中，在調整保持設備之后，在使預裝配設備緊鄰蒙皮部分以將用于背襯結構組件的元件中的一些或全部連接到蒙皮部分之前，將該元件中的至少一些彼此相互連接或結合。在另一種實施方式中，通過調整保持設備來進行公差補償，消除或調整了至少一個元件的接合區域與該結構的另一個背襯結構元件之間的縫隙。以這種方式，同樣可以簡化背襯結構組件的元件與另外的背襯結構元件之間的公差補償。在本專利技術的優選實施方式中，背襯結構組件是門周圍結構。這種類型的門周圍結構也可以稱為門框架結構。在門框架結構(例如用于飛機的門切口區域)的情況下，從大多數獨立部件看來，制造公差的簡化的補償可以具有更有益的效果。在一種改進中，作為用于門周圍結構的元件，提供至少一個主框架和/或至少一個副框架和/或至少一個肋間元件或橫向柱和/或梁和/或坎。在另一優選的實施方式中，蒙皮部分由機身殼體的蒙皮元件形成，或者蒙皮部分由在圓周方向上封閉的機身筒體的蒙皮的一部分形成。在改進中，蒙皮元件可以以二維或三維的方式彎曲，也就是說，可以只沿一個空間方向具有簡單曲率，或者可以沿多個空間方向具有曲率。在一種實施方式中，航空器或航天器特別地為飛機。在本專利技術的實施方式中，焊接可以感應地或借助于超聲或借助于激光或通過與加熱體的表面接觸而進行。加熱體可以是加熱的剛性壓力件，其特別地借助于電阻加熱器或通過穿過其中的加熱流體來加熱。此外，加熱體可以是填充有加熱流體的墊或加熱的聚合物墊。可替代地，考慮借助于加熱輥的焊接。優選地，在焊接期間，為了實現高質量焊接連接，將壓力施加于焊接配對上。例如，在這種情況下，要焊接到蒙皮部分的一個或多個元件可以在一些區域中壓在蒙皮部分上。在改進中，預裝配設備因此可以配備有一個或多個焊接機構，例如配備有感應機構或超聲機構，或配備有激光器或用于引導和/或聚焦激光束的機構，或配備有流體填充腔或流體填充墊，或配備有可加熱聚合物墊或可加熱輥。在改進中，保持設備和/或焊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將背襯結構組件(120)整合于航空器或航天器(1)的結構中的方法，其中，為了形成背襯結構組件(120)，多個獨立元件(121?125)被接合，所述方法包括下述步驟：提供用于背襯結構組件(120)的獨立元件(121?125)，并且提供用于所述結構的蒙皮部分(151)；將元件(121?125)設置在包括保持設備(38)的預裝配設備(36)上，該保持設備(38)各自被構造為保持其中一個元件(121?125)，從而可調整其定位和/或位置；以及將元件(121?125)中的一些或全部連接到蒙皮部分(151)，其中，通過調整保持設備(38)來進行公差補償，可以消除或調整元件(121?125)的接合區域(129)與蒙皮部分(151)之間的縫隙(S)。

【技術特征摘要】
2016.06.08 DE 102016210124.21.一種用于將背襯結構組件(120)整合于航空器或航天器(1)的結構中的方法，其中，為了形成背襯結構組件(120)，多個獨立元件(121-125)被接合，所述方法包括下述步驟：提供用于背襯結構組件(120)的獨立元件(121-125)，并且提供用于所述結構的蒙皮部分(151)；將元件(121-125)設置在包括保持設備(38)的預裝配設備(36)上，該保持設備(38)各自被構造為保持其中一個元件(121-125)，從而可調整其定位和/或位置；以及將元件(121-125)中的一些或全部連接到蒙皮部分(151)，其中，通過調整保持設備(38)來進行公差補償，可以消除或調整元件(121-125)的接合區域(129)與蒙皮部分(151)之間的縫隙(S)。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：對所提供的蒙皮部分(151)的幾何結構進行三維測量，特別是借助于光學測量工序來測量；以及使用由三維測量得到的測量數據將保持設備(38)調整到蒙皮部分(151)的幾何形狀。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于背襯結構組件(120)的元件(121-125)被設置為由纖維復合材料制成的元件(121-125)。4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，蒙皮部分(151)被設置為由纖維復合材料制成的蒙皮部分(151)。5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，纖維復合材料包括其中嵌有增強纖維的熱塑性聚合物基體。6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，借助于焊接進行元件(121-125)中的至少一些到蒙皮部分(151)的連接。7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在借助于焊接連接時，元件(121-125)中至少一個的接合區域(129)至少在某些區域中塑性地適合于蒙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：保羅·約恩，
申請(專利權)人：空中客車運營有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE