一种坐标式总装支架 |
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| 申请号 | CN201811400368.1 | 申请日 | 2018-11-22 | 公开(公告)号 | CN109318184B | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 沈阳航天新光集团有限公司; | 发明人 | 王赫; 王春雷; 秦博文; 张新鑫; 赵雪; 刘宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及工装领域，具体是一种坐标式总装 支架 ，包括：层架，坐标孔，激光发射器，当至少2个所述层架由 水 平面垂直向上的组装之后，在至少2个所述层架中的位于顶部的所述顶板上，任选非同一直线上的3个坐标孔，所述激光发射器发出的激光照射在任意一个所述三个坐标孔时，所述激光发射器发出的激光均能够依次穿过全部的所述顶板和所述 底板 的其中一个坐标孔，此时，至少2个所述层架的顶板中心点和底板中心点均位于同一条垂直于水平面的垂线上。解决了 现有技术 中总装支架 精度 较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的 位置 关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种坐标式总装支架，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种坐标式总装支架技术领域[0001] 本发明涉及工装领域，具体是一种坐标式总装支架。 背景技术[0002] 在航天领域内的大型柱形多层系统级产品进行总装时，为了实现大型高精度产品的装配，通常采用具有可拆分的总装支架进行总装的辅助工作。针对系统级产品来说，内部结构错综复杂，且均包络在狭小空间内，分成很多层的“塔式”结构。因此，为了保证各分系统的位置关系，保证在首次安装时的状态能一直延续到多次安装且位置不变，成为了系统级产品保证精度的前提。 [0003] 现有技术中的总装支架精度较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的位置关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置。 发明内容[0004] 为解决现有技术中的总装支架精度较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的位置关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置技术问题，本发明提供一种坐标式总装支架。 [0005] 本发明的技术方案如下： [0006] 一种坐标式总装支架，包括： [0008] 坐标孔，所述坐标孔分别设置所述顶板和所述底板上，且所述顶板上的多个坐标孔与所述底板上的多个坐标孔的开孔数量和开孔位置均相同； [0009] 激光发射器，所述激光发射器安装在所述层架的顶部，所述激光发射器发出的激光垂直于水平面； [0010] 当至少2个所述层架由水平面垂直向上的组装之后，在至少2个所述层架中的位于顶部的所述顶板上，任选非同一直线上的3个坐标孔，所述激光发射器发出的激光照射在任意一个所述三个坐标孔时，所述激光发射器发出的激光均能够依次穿过全部的所述顶板和所述底板的其中一个坐标孔，此时，至少2个所述层架的顶板中心点和底板中心点均位于同一条垂直于水平面的垂线上。 [0011] 本发明提供的一种坐标式总装支架，利用激光发射器的激光和设置在层架的坐标孔相互配合，解决了现有技术中总装支架精度较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的位置关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置技术问题。附图说明 [0012] 图1为本发明实施例提供的总装支架的结构示意图； [0013] 图2为本发明实施例提供的坐标孔2的位置图。 具体实施方式[0014] 参见图1和图2，为解决现有技术中的总装支架精度较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的位置关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置技术问题，本发明提供一种坐标式总装支架，包括： [0015] 层架1，所述层架1包括分别具有通透部的顶板和底板，所述顶板与所述底板分别与水平面相互平行； [0016] 坐标孔2，所述坐标孔2分别设置所述顶板和所述底板上，且所述顶板上的多个坐标孔2与所述底板上的多个坐标孔2的开孔数量和开孔位置均相同； [0017] 激光发射器3，所述激光发射器3安装在所述层架1的顶部，所述激光发射器3发出的激光垂直于水平面； [0018] 当至少2个所述层架1由水平面垂直向上的组装之后，在至少2个所述层架1中的位于顶部的所述顶板上，任选非同一直线上的3个坐标孔2，所述激光发射器3发出的激光照射在任意一个所述三个坐标孔2时，所述激光发射器3发出的激光均能够依次穿过全部的所述顶板和所述底板的其中一个坐标孔2，此时，至少2个所述层架1的顶板中心点和底板中心点均位于同一条垂直于水平面的垂线上。 [0019] 其中，坐标孔2的作用是使得激光发射器3的激光穿过，在同一个层架1上，激光发射器3的激光应当垂直于水平面的连续穿过顶板上的其中一个坐标孔2与底板上的其中一个坐标孔2。同时，当多个层架1由水平面向上依次连接时，激光发射器3的激光应当能够由最顶部的层架1的顶板和底板的其中一个坐标孔2，依次穿过所有层架1的顶板和底板的其中一个坐标孔2，到达水平面。以及，为了保证多个层架1的顶板和底板的中心点均位于同一条垂直于水平面的垂线上，应当在最顶部的层架1的顶板上任选三个处于非直线状态的三个坐标孔2，如果，激光发射器3发出的激光能够分别由任选的三个坐标孔2为起点，且均能够以此穿过多个层架1而到达水平面，则可以说明多个层架1的顶板和底板的中心点均位于同一条垂直于水平面的垂线上。此外，为了激光发射器3的激光能够准确的定位多个层架1的位置，坐标孔2应当与激光的直径相匹配，且不易过大。 [0020] 因此，利用激光发射器的激光和设置在层架的坐标孔相互配合，解决了现有技术中总装支架精度较低，在多次拆卸和组装的使用过程中，系统级产品的各个分系统的位置关系在多次重复组装时难以保持与首次组装时的相同位置技术问题。 [0021] 优选坐标孔2是，所述多个坐标孔2的开孔尺寸为Φ2mm。所述多个坐标孔2分别通过数控车床加工，所述顶板的所述多个坐标孔2与相对应的所述底板的所述多个坐标孔2的孔心误差为±0.05mm。 [0022] 进一步的，为了更好的保证总装支架的精度，最好是将坐标孔2采用规则排列的方式设置在层架1的顶板和底板上。 [0023] 本实施例提供了如下几种坐标孔2的排列方式，当应当理解的是，其坐标孔2的排列方式不应当局限于如下几种的排列方式。 [0024] 第一种坐标孔2的排列方式为： [0025] 所述顶板的通透部和所述底板的通透部分别是正多边形或圆形； [0026] 当所述通透部为正多边形时，位于所述正多边形的任意一边的所述顶板和所述底板上设置至少2个所述坐标孔2； [0027] 当所述通透部为圆形时，多个所述坐标孔2以圆周均布的方式设置在圆形所在的所述顶板和所述底板上，多个所述坐标孔2所在的圆周与所述圆形同心。 [0028] 其中，通透部为正多边形时，可以在多边形任意一边所在的顶板或底板上设置数量相同且位置相同的多个坐标孔2。如果相邻的两个层架1在垂直方向出现中心线位移、或者相邻的两个层架1的坐标孔2在垂直方向出现位置偏移，那么激光发射器3发出的激光只能穿过第一个层架1的坐标孔2，而不能穿过第二个层架1的坐标孔2。如果相邻的两个层架1因为巧合原因出现第一个层架1的有且只有一个坐标孔2与第二个层架1的有且只有一个坐标孔2在垂直于水平面方向位置相同，而其他所有坐标孔2的位置不同，说明相邻的两个层架1依然出现了坐标孔2在垂直方向的位置偏移。 [0029] 同理，当通透部为圆形时，如果相邻的两个层架1在垂直方向出现中心线位移、或者相邻的两个层架1的坐标孔2在垂直方向出现位置偏移，那么激光发射器3发出的激光只能穿过第一个层架1的坐标孔2，而不能穿过第二个层架1的坐标孔2。如果未采用圆周均布的方式设置坐标孔2，那么在第一个层架1的至少一个坐标孔2相对于第二层架1的至少一个坐标孔2出现位置偏移时，有极小的可能性在相邻的两个层架1的其余的坐标孔2中找出三个位置相同的坐标孔2，因此这种方式能够增加工作人员的工作量。所以，最好是将坐标孔2以圆周均布的方式设置在顶板和底板上，从而减少工作人员的工作量。 [0030] 进一步的，某些大型的多层系统级产品，其所配套的工装体积较大，无论是制造或是安装、拆卸和使用均费时费力，且难以到达预定的精度要求。因此，可以采用将层架1分体的方式制造层架1。 [0031] 第二种坐标孔2的排列方式为： [0032] 所述顶板和所述底板均为垂直剖分的分体式结构，所述顶板的通透部和所述底板的通透部分别是正多边形的一半或圆形的一半； [0033] 当所述通透部为正多边形的一半时，位于所述正多边形的全边的所述顶板和所述底板上设置至少2个所述坐标孔2，位于所述正多边形的半边的所述顶板和所述底板上设置至少1个所述坐标孔2； [0034] 当所述通透部为圆形的一半时，多个所述坐标孔2以半圆周均布的方式设置在半圆形所在的所述顶板和所述底板上，多个所述坐标孔2所在的半圆周与所述半圆形同心。 [0035] 其中，第二种的坐标孔2的排列方式比较适合垂直剖分的分体式结构的层架1。以三角形为例，当分体式结构的层架1水平的组合在一起是，其通透部是一个完整的三角形，其坐标孔2的排列方式最好是与前述的第一种的坐标孔2的排列方式相同。当分体式结构的层架1分散时，每半个层架1上的三角形全边依然保持完整的至少2个坐标孔2，而三角形的半边则应当保持至少1个坐标孔2。 [0036] 同理，其余正多边形或圆形的通透部，其坐标孔2的设置方式与前述的三角形的通透部的坐标孔2的设置方式相同或相似。 [0037] 进一步的，某些大型的多层系统级产品，其产品的水平外框并非是规则的正多边形或圆形。因此，可以采用将层架1的顶板和底板的通透部与产品的水平外框相匹配的方式制造层架1。 [0038] 第三种坐标孔2的排列方式为： [0039] 所述顶板的通透部和所述底板的通透部分别是异形； [0040] 当所述通透部为异形时，位于所述异形最大外圆部的所述顶板和所述底板上设置圆周均布的多个所述坐标孔2； [0041] 或者，当所述通透部为异形时，位于所述异形的最小正多边形部的所述顶板和所述底板上设置至少1个所述坐标孔2。 [0042] 其中，第三种的坐标孔2的排列方式比较适合产品的水平外框并非是规则的正多边形或圆形的层架1。以T形为例，若是采用与正多边形或圆形的通透部相同的坐标孔2的排列方式，则多个坐标孔2需要占据较大的面积，有可能影响到其他需要在层架1的顶板和底板的孔位的位置。如果在T形的短边与长边所围成的区域内设置坐标孔2，则因为坐标孔2的位置比较密集，而影响到层架1的顶板和底板的加工精度。因此，以T形的三个端部画出一个面积最小的圆形，在所画出的圆形上圆周均布的设置多个坐标孔2，是对其他孔位的影响较小且比较好的保证顶板和底板加工精度的一种选择。同理，以T形的三个端部画出一个面积最小的正多边形，在正多边形上均匀设置多个坐标孔2，是对其他孔位的影响较小且比较好的保证顶板和底板加工精度的另外一种选择。 [0043] 除了前述之外，工作人员在组装本发明提供的一种坐标式总装支架的过程中，当相邻的两个层架1通过激光发射器3的激光和两个层架1的坐标孔2进行定位之后，工作人员需要对两个层架1进行固定。若此时直接通过简单的连接方式，如螺栓，将相邻的两个层架1进行连接，在其连接的过程中，有可能因此造成相邻的两个层架1的二次错位。 [0044] 为了解决该问题，本发明提出了一种较好的解决方案如下： [0045] 所述层架1还包括： [0046] 定位孔，所述顶板和所述底板分别具有数量相同且垂直位置相对应的定位孔； [0047] 定位销轴，相邻的2个层架1中的其中一个所述层架1的顶板的定位孔与其中另一个所述层架1的底板的定位孔通过所述定位销轴可拆卸的连接。 [0048] 采用定位孔与定位销轴的方式，其定位销轴插入到定位孔内时，可以对相邻的2个层架1进行简单的水平定位，同时，较小甚至可以忽略不计的影响到相邻的2个层架1的垂直位置。此外，定位销轴插入定位孔的时间，要远远的小于采用螺栓直接连接的时间，因此可以比较好的减少螺栓与螺纹或螺母连接过程中出现的相邻的2个层架1的垂直位移。 [0049] 进一步的，为了避免定位销轴与定位孔的脱离，本发明对定位销轴已经对应的顶板和底板做出更好的优化。 [0050] 所述底板具有与所述定位孔配合的螺纹孔； [0051] 所述顶板具有与所述螺纹孔垂直对于的通孔； [0052] 所述定位销轴的底部具有开孔板，所述定位销轴通过螺钉穿过所述通孔与所述螺纹孔连接； [0053] 所述开孔板的开孔为2个，所述底板的螺纹孔为2个，所述顶板的通孔为2个。 [0054] 采用螺纹和螺钉的方式固定定位销轴，一方面是其结构简单，加工螺纹孔和通孔对于顶板和底板的影响较小，另一方面，由于定位销轴首先固定了相邻2个层架1，所以螺钉在实际与螺纹孔连接的过程中不会对相邻的2个层架1的垂直位置造成影响。 [0055] 除此之外，在定位销轴上设置销孔和销子也是一种较好的选择。 [0056] 进一步的，前述的层架1中还包括： [0057] 立柱，所述立柱的两端分别与所述层架1的所述顶板和所述底板固定连接，多个所述立柱均匀的设置在每一个所述层架1的所述顶板和所述底板之间； [0058] 拉手，所述拉手安装在所述立柱上，所述拉手指向所述所述层架1的水平外部。 [0059] 其中，立柱的作用是支撑层架1的顶板和底板，同时能够减小层架1的重要和所需的材料。拉手的作用的是便于层架1的移动、组装和拆卸。除了拉手之外，还可以根据实际的层架1强度和具体位置设置吊环，通过吊环与起重机配合使用，可以进一步的减少工作人员的工作量。 [0060] 进一步的，前述的层架1，包括顶板、底板和立柱均需要具备一定的强度。本发明提出一种优选的材料为：1Cr18Ni9Ti材料。为保证焊接性能及焊接后的稳态，对层架1进行了去应力退火处理。此外，为了保证立柱与顶板和底板之间的连接精度，应当采用较高的加工标准，优选的加工标准如下： [0061] 所述顶板和所述底板的平面度为0.1mm，所述顶板和所述底板的平行度为0.05mm，所述立柱分别与所述顶板和所述底板的垂直度为0.05mm。 [0062] 进一步的，为了便于组装后的总装支架的移动，还可以采用如下方案： [0063] 所述总装支架还包括： [0064] 活动支撑架，所述活动支撑架包括方形边梁、十字中心梁和加强筋，所述十字中心梁的4个端部分别与方形边梁的4个角部焊接，所述加强筋的一端与十字中心梁或方形边梁焊接，所述加强筋的另一端与所述立柱焊接； [0065] 万向轮，所述万向轮设置在所述方形边梁的角部底端； [0066] 地脚支撑，所述地脚支撑设置在所述方形边梁的边部。 |
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