如机身框架和横梁的两个飞行器零件的相对定位装置的制造方法
如机身框架和横梁的两个飞行器零件的相对定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括飞行器的第一零件和飞行器的第二零件以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置的组件。
【背景技术】
[0002]在航空领域中，应以精准的方式进行横梁(横梁构成飞行器地板的结构部)与构成机身的主要结构的框架的装配。使长度通常较长(数米)的每根横梁通过其相对的两个端部分别与每个框架的内周的相对的两点对应。通常在进行对应前已预穿有孔的横梁的相对的端部和框架的相应的固定点因而在现场被最终制成孔并现场装配在一起。
[0003]当(因为集成有电子器件和电气元件而)有时较为敏感的设备已安放到机身的主要结构的内部时，后续进行的制孔操作产生可能污染这些设备的碎肩、粉末。
[0004]因而，能够解决该问题是有益的。
【发明内容】
[0005]因此，根据一方面，本发明旨在提供一种包括飞行器的第一零件T和飞行器的第二零件C、以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置的组件，所述第一零件包括设置有至少一第一孔al、a2的自由端部，而第二零件包括设置有至少一第二孔a3的锁定部，所述至少一第二孔用于与所述至少一第一孔对应，其特征在于，该定位装置包括至少一机械定位元件，该机械定位元件在以孔最终直径制成的所述至少一第一孔和所述至少一第二孔相对移动时用作几何标记，以便沿第一几何轴线、第二几何轴线和第三几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔。已预先以其最终直径制出的孔不再需要额外的制孔操作。这简化了在优选的不污染且此外较为拥挤的环境内可能进行的后续操作。因此，需要孔相对于彼此的精准的定位，这是因为零件已具有装配的最终尺寸。借助在一零件相对于另一零件移动时用作几何标记以便使孔沿所述至少一几何轴线对应(例如:对中)的至少一机械定位元件，沿至少一几何轴线以简单的方式进行孔的定位。这在一些情况下以同时或几乎同时的方式允许沿两个几何轴线、甚至三个几何轴线的定位。
[0006]根据单独采用或彼此组合采用的其他可能特征:
[0007]-所述至少一定位元件以持久或临时的方式与第一零件和第二零件中的一个相联;
[0008]-所述至少一定位元件不参与第一零件和第二零件的功能运行；
[0009]-所述至少一定位元件不放置在所述至少一第一孔和所述至少一第二孔的对面或其内部；
[0010]-第一几何轴线平行于所述至少一第一孔和所述至少一第二孔的轴线；
[0011]-所述至少一定位元件包括用于沿第一几何轴线相对于第二零件对中第一零件的对中元件；
[0012]-对中元件放置在第二零件的锁定部的上方；
[0013]-对中元件是例如可拆卸的垫块，该垫块的上部部分形成楔部；
[0014]-所述至少一定位元件包括用于沿第二几何轴线Z相对于所述至少一第二孔对中所述至少一第一孔的对中元件；
[0015]-该对中元件放置在第二零件的锁定部的下方；
[0016]-该对中元件是例如可拆卸的垫片；
[0017]-组件包括用于相对于第二零件定位第一零件的定位工具；
[0018]-定位工具包括适于被锁紧在零件中的一个上的第一夹持构件、适于被锁紧在另一零件上的第二夹持构件，所述第一夹持构件适于沿所述至少一几何轴线相对于所述第二夹持构件移动。
[0019]-定位工具包括头部，该头部配备有第一夹持构件和第二夹持构件以及用于驱动所述第一夹持构件沿所述至少一几何轴线相对于所述第二夹持构件运动的驱动部件。
[0020]-所述至少一定位元件包括用作几何标记的多个元件，所述用作几何标记的多个元件放置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第二几何轴线Z和/或第三几何轴线Y彼此对齐；
[0021]-至少一定位工具适于使一零件的所述几何标记与另一零件的所述几何标记沿第二几何轴线Z和/或第三几何轴线对齐；
[0022]-用于沿第一几何轴线或第二几何轴线相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔的所述至少一定位元件放置在两个零件中的至少一个上；
[0023]-定位装置还包括:
[0024]-放置在一零件上的至少一有源构件，
[0025]-放置在另一零件上的至少一无源构件，该无源构件适于与所述至少一有源构件通过收发电磁波配合，
[0026]-闭环操纵系统，该闭环操纵系统适于操纵所发射的电磁波，并且根据所述至少一无源构件所接收到的电磁波操纵至少一零件相对于另一零件的移动，以使所述至少一有源构件和所述至少一无源构件几何对应；
[0027]-定位装置包括用作几何标记的多个元件，所述用作几何标记的多个元件放置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第一几何轴线X和/或第二几何轴线Z和/或第三几何轴线Y彼此对齐。
[0028]-第一几何轴线和第三几何轴线放置在水平平面内，而第二几何轴线是竖直轴线；
[0029]-第一零件是横梁，而第二零件是框架；
[0030]-横梁用于通过其相对的两个端部分别固定在框架的内周的径向相对的两点，其中所述两个端部中的一端部是横梁的尚未固定的自由端部，而另一端部是已固定在框架的一点的相对端部；
[0031]-所述定位装置包括使框架压缩的部件，该部件适于在框架上施加压缩力，以便使框架的内周的径向相对的两点彼此靠近；
[0032]-横梁的自由端部包括与横梁的纵轴线对齐的叉头，而锁定部形成放置在框架的内周上的榫部。
[0033]根据另一方面，本发明还旨在提供一种飞行器，其特征在于该飞行器包括至少一个如上简述的组件。
[0034]又根据另一方面，本发明旨在提供一种相对于飞行器的第二零件C定位飞行器的第一零件T的定位方法，第一零件包括设置有至少一第一孔al、a2的自由端部，而第二零件包括设置有至少一第二孔a3的锁定部，所述至少一第二孔用于与所述至少一第一孔对应，其特征在于，所述至少一第一孔和所述至少一第二孔在相对定位前预先以其最终直径制成，所述定位方法包括这样的步骤:使所述至少一第一孔和所述至少一第二孔相对移动，以及通过至少一机械定位元件沿三个几何轴线中的至少一个相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔，其中所述机械定位元件在相对移动时用作所述至少一第一孔和所述至少一第二孔之间的几何标记。
[0035]该方法还可以具有与定位组件相关的上述可能特征中的至少一些特征。
【附图说明】
[0036]通过阅读下文中参照附图进行的、仅作为非限定实例给出的说明，其他特点和优点将得到体现，附图中:
[0037]-图1是根据本发明的一实施方式的组件的总透视图；
[0038]-图2是图1的组件的侧视图；
[0039]-图3至图5示出了将横梁的自由端部安装到机身框架的情况；
[0040]-图6至图8示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第一几何轴线X相对于框架的定位；
[0041]-图9和图10示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第二几何轴线Z相对于框架的定位；
[0042]-图11至图13示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第三几何轴线Y相对于框架的定位；
[0043]-图14是装配到框架的锁定部上的横梁的相对的自由端部在水平纵平面内的示意性剖视图；
[0044]-图15是包括固定到机身框架的横梁的飞行器机身的主要结构的示意性透视图；
[0045]-图16至图19示出了根据另一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第二几何轴线Z和第三几何轴线Y相对于框架的定位。
【具体实施方式】
[0046]本发明在航空领域中尤其应用于第一零件相对于固定的第二零件的定位，其中第一零件例如是(用于与其他横梁一起形成飞行器地板的结构部的)飞行器的横梁，第二零件例如是飞行器机身的主要结构的框架，在后文中被称为机身框架。
[0047]图1以放大且局部的方式示出了:
[0048]-横梁T，该横梁包括设置有至少一个第一孔的自由端部12，
[0049]-机身框架C，该机身框架包括设置有至少一个第二孔的锁定部或固定部14。
[0050]横梁的自由端部12 (正如横梁的在图1中不可见的相对端部)被构造成沿横梁的纵向延伸方向对齐的叉头的形式。横梁的自由端部12包括孔，孔开在叉头的两个平行的臂部12a、12b中的每一个内。两个第一孔al、a2沿垂直于横梁T的纵向延伸方向的单一轴线对齐。
[0051]锁定部14布置在框架C的内周缘上，并且被构造成朝框架的内部径向延伸 的榫部的形式。榫部14开有第二孔a3，第二孔垂直于框架C延伸于其中的平面。
[0052]孔al、a2、a3在将零件放置在机身的主要结构中前就已经在这些零件中制成。这些孔已具有用于零件的后续装配所需的最终直径，因而无需制孔或磨削的额外操作。
[0053]因此，其尺寸为最终尺寸的零件的定位应是精准的，以使零件能够被装配在一起。这项工作由于横梁是较长的零件因而更加复杂/棘手。
[0054]在图1中所示的位置，横梁的自由端部12靠近框架的锁定部14放置，从零件的相对定位来看，横梁的自由端部位于锁定部的上方。
[0055]使用相对于框架C定位横梁T的定位装置20，以便以十分精准的方式(大约几丝米)使两个第一孔al和a2与第二孔a3几何对应(对齐)。
[0056]定位装置20确保沿三个几何轴线的相对定位，即沿第一几何轴线X(水平轴线)、第二几何轴线Z (竖直轴线)和第三几何轴线Y (水平轴线)的相对定位。轴线Z和轴线Y包含在框架的平面内，并且垂直于孔al、a2和a3的轴线，而轴线X平行于孔的所述轴线。
[0057]定位装置20包括:
[0058]-用于沿第一几何轴线X相对于第二孔a3定位两个第一孔al、a2的第一定位元件22 ；
[0059]-用于沿第二几何轴线Z和第三几何轴线Y相对于第二孔a3定位两个第一孔al、a2的定位部件24、27、28、29。
[0060]第一定位元件22的功能在于确保横梁、因而确保两个第一孔al、a2相对于框架、因而相对于第二孔a3的对中。
[0061]第一元件22例如以可拆卸的方式，布置在榫部14的上方，以便优先地与通常经由上方安置的横梁的自由端部12接触。
[0062]第一对中元件22例如是被添加的零件(例如垫块)，该零件的上部部分呈楔部22a的形式，楔部用于与横梁的自由端部配合。垫块22的下部部分22b或底部被加大以更为稳固地坐落在榫部14的上部部分14a上。
[0063]垫块例如胶合到榫部上。
[0064]前述定位部件更特别地包括第二定位元件24，该第二定位元件适于沿第二轴线Z相对于第二孔a3定位/对中(已沿第一轴线X定位的)两个第一孔al、a2。
[0065]第二定位元件24例如以可拆卸的方式，放置在榫部14的下方，以用作横梁的自由端部12的竖直挡块。
[0066]第二元件24例如是垫片，该垫片安装在榫部的位于孔a3下方的部分14b中。垫片例如呈U形形状，其开口与榫部的前述下部部分14b接合，U形的两个分支因而环绕该部分。
[0067]定位部件还包括部分放置在自由端部12上、部分放置在榫部14上的多个几何标记。这些几何标记用于一旦第一孔al和a2以及第二孔a3已沿第一轴线X和第二轴线Z相对于彼此定位，便沿第三轴线Y彼此对齐。几何标记与第三轴线Y的对齐确保了孔al、a2、a3沿该轴线的相对定位/对中。
[0068]几何标记例如呈销的形式，其中的两个销27、28分别形成在自由端部的两个臂部12a、12b中的每一个的上表面上(在设置在两个臂部之间的凹口的两侧)，竖向垂直于孔al和a2的中心轴线。
[0069]第三销29形成在榫部的上部部分上，竖向垂直于孔a3的中心轴线。垫块22被定位成相对于销29缩退，位于销29与垫块所倚靠的框架内周缘之间。
[0070]如图2所示，定位装置还包括定位在横梁的自由端部12的上方的定位工具30。该工具适于按照指令使几何标记28、27和29沿第三轴线Y几何对应或对齐。
[0071]工具30例如是用于调整销的调整钳夹，根据待施加的调整力的值，该调整钳夹可以是液压型、电动型、手动型。
[0072]工具还可选地配备有力限制器，以保证零件安全。
[0073]现在参照图3至图15，将对相对于框架C定位横梁T的定位方法以及横梁与框架的装配进行描述。
[0074]如图3 (飞行器机身的主要结构的横截面)所示，横梁T首先被固定到框架C的(与锁定部14相同的)锁定部或固定部15。为此，经由上方(图4)引导横梁的(与端部12相同的)呈叉头形状的自由端部17，并且使其下降以将框架的突出部15引入到设置在叉头17的分开的壁部之间的凹口中。
[0075]一旦被如此定位(图5)，自由端部17和突出部15就通过在这两个零件的对应孔中进行螺栓连接而被装配在一起。图3示出了在其两个端部中的仅一个端部17被固定的横梁T，而另一个自由的相对端部12有待相对框架的锁定部14定位并有待与框架的锁定部14装配在一起。出于说明的需要，端部12和框架的锁定部14之间的间隔被特意放大。实践中，该距离约为几毫米。
[0076]横梁的自由端部12相对于框架的锁定部14的定位需要使用参照图1和图2所描述的定位装置20。
[0077]图6至图8相继示出了自由端部12 (叉头)沿着第一几何轴线X相对于锁定部14(榫部)的定位。
[0078]将自由端部12引导到锁定部14的上方，并且(手动地或使用升/降机械)使其竖直下降，使得叉头与第一定位元件22接触。如图7所示，叉头的两个臂部12a、12b中的一个触碰垫块的上楔部22a的斜边部中的一个，并且随横梁下降而在该斜边部上滑动。这使得将叉头的两个臂部12a、12b定位在垫块的两侧，从而使叉头以垫块为中心(图8)。
[0079]因此，第一孔al和a2沿第一轴线X相对于第二孔a3定位。
[0080]在图7和图8中，沿第三轴线Y的孔的定位的缺乏是明显的(沿第二轴线Z的定位的缺乏也是存在的但不可见)。
[0081]图9和图10相继示出了自由端部12沿第二几何轴线Z相对于锁定部14的定位。
[0082]在所述实例中，自由端部12已沿第一轴线X相对于零件14定位。
[0083]在图9中，一方面孔al、a2、另一方面孔a3沿两个轴线Z和Y的相对定位的缺乏是明显的。
[0084]横梁T继续下降，直至叉头的臂部的下表面12al、12bl与第二定位元件24 (垫片)接触，尤其是与垫片所形成的U形件的分支接触。该第二元件24因此形成沿第二轴线Z的挡块(图10)。
[0085]在图10所示的位置，孔al、a2和a3已沿第二轴线Z彼此相对地定位。
[0086]仅还存在沿第三轴线Y的定位的缺乏。
[0087]注意到，例如，一旦横梁的自由端部12下降到低于第一定位元件22的高度(图9和图10)，就拆卸该第一定位元件。
[0088]图11至图13相继示出了自由端部12沿第三且最后的几何轴线Y(该轴线对应于横梁的纵轴线)相对于锁定部的定位。
[0089]该最后的定位步骤通过图2的工具30实施，该工具例如是紧固在横梁上、例如紧固在横梁的两个纵向镂空侧面上的钳夹。工具的主体32以锁紧的方式安装在侧面的纵向上边上，其中侧面在图11中由附图标记40表示。
[0090]工具的头部34包括夹持构件36，夹持构件适于一方面锁紧在两个销27、28上、另一方面锁紧在销29上，并且适于相对于彼此移动，以便引导销27、28与销29 (沿轴线X)对齐。
[0091]以未在附图中示出的方式，夹持构件36 —方面包括适于锁紧在两个销27、28上的一个或多个第一夹持构件，另一方面包括适于锁紧在销29上的一个或多个第二夹持构件。第一夹持构件适于通过驱动部件(电机等)沿轴线Y相对于第二夹持构件移动(或反过来第二夹持构件相对第一夹持构件移动)，其中所述驱动部件与工具、例如工具的主体32成一体，并且(通过工具上的外部控制装置或远程控制装置)被控制以驱动第一夹持构件沿轴线Y相对于第二夹持构件的运动(或反过来第二夹持构件相对第一夹持构件的运动)。
[0092]实际上，工具沿轴线Y在销29上施加拉力，以使销29与销27和28几何对应，因而实现对图3所示的框架C的压缩(根据框架的设计、并且由于框架适合抵抗由飞行中飞行器机舱的增压引起的力，框架在其平面内具有一定的伸缩性)。
[0093]销27、28(根据设计)精准地以穿过两个第一孔al、a2中的每一个的中心的竖直轴线为中心。
[0094]对于销29，该销(根据设计)精准地以穿过第二孔a3的中心的竖直轴线为中心。
[0095]考虑到这种布置，三个销27至29的对齐确保了三个孔沿第三轴线Y相对于彼此的定位。
[0096]图12和图13分别以侧视图和顶视图示出了这些孔沿三个几何轴线X、Z和Y的最终相对定位。
[0097]采取这种定位，这些孔在例如约几丝米的给定的公差范围内彼此几何对应。随后，将锥形接头类螺钉42(图14)插入到这些孔内，以完善这些孔相互之间的对中。
[0098] 例如通过牵引工具放置该螺钉42，该牵引工具抵靠在螺钉的中空主体的内表面上。
[0099]随后，将螺母44安装在螺钉42的穿出端部上，该穿出端部与所述螺钉的头部相对。
[0100]一旦实现了装配，则就不再需要用工具30使框架C压缩。
[0101]上述定位特别有效和快速。零件已预先以孔的最终直径开出孔，因此不再需要现场(在一体化或装配过程中的飞行器结构中)制孔操作，而仅需要进行零件的相对定位，这意味着节省了大量的时间。此外，不再进行现场制孔的事实允许避免在有时已安装有对粉尘和碎肩这种污染比较敏感的设备(例如电子设备)的环境中产生粉尘和碎肩。此外，在实现制孔所需的工具和器材通常体积较大、并因此在与通常密集程度较高的设备一体化或装配过程中难以与飞行器的环境融合的情况下，这简化了制孔操作。
[0102]注意到，飞行器地板的结构部的所有横梁都能够以相同的方式逐一地或同时地定位和装配在其各自框架上。
[0103]图15示意性地示出了用S表示的飞行器机身的主要结构，该主要结构包括多个框架C和多个横梁T，每个横梁在每个框架的内周上的径向相对的两个固定点之间延伸。如上所述定位和装配横梁。
[0104]通常，根据前述实施方式的定位装置的定位元件/定位部件具有仅机械的性质，因而不包括例如摄相机的电子、光学或其他器件。
[0105]这涉及机械元件/机械部件，这些机械元件/机械部件用作几何标记以协助飞行器的两个零件(并非必须为附图中的零件)的相对定位，而不参与零件的功能运行:机械元件/机械部件是相对于零件的附加的元件/部件，并且仅为在两个零件相对移动时用作标记而存在。
[0106]这些元件/部件中的一个和/或多个持久或临时地与待定位的零件中的一个和/
或另一个相联。
[0107]例如，这些元件/部件中的一个和/或多个通过例如与一零件成一体实现(例如销27、28)或不可拆卸地添加到该零件而持久地固定到一个和/或另一个零件。
[0108]可替代地，这些元件/部件中的一个和/或多个临时地固定到一个和/或另一个零件，因而构成一个或多个可拆卸的添加元件(例如:元件22和24)。
[0109]注意到，这些机械定位元件/部件相对于孔侧向地放置、或者相对于孔错位地放置:因此，机械定位元件/部件既没有面对孔中的一个和/或另一个布置，也没有布置在孔中的一个和/或另一个的内部。
[0110]用作几何标记的机械元件/部件不需要额外的机械结构来使其保持在待定位的零件上或待定位的零件附近的合适位置。因此，所述机械元件/部件构成了特别易于实施的解决方案。
[0111]图16至图19示出了相对于第二零件(框架)C定位第一零件(横梁)T的定位装置50的另一实施方式。
[0112]该装置50包括图1、图2和图6至图9所示的第一定位元件22，该第一定位元件以相同的方式(沿第一轴线X定位)被使用。
[0113]该装置50 (图16)还包括定位部件，定位部件包括:
[0114]-放置在横梁T上的两个有源构件(也被称为有源标靶)52、54，
[0115]-放置在框架C上并且适于与两个有源构件52、54通过收发电磁波相配合的无源构件(也成为无源标靶)56。
[0116]有源构件52、54适于发射电磁波，而无源构件56适于接收电磁波。这些构件例如可以是磁性标靶。如图17所示，装置50还包括闭环操纵系统60。系统60适于一方面操纵由有源构件52、54发射的电磁波，另一方面根据无源构件56所接收的电磁波操纵横梁相对于框架的相对移动，以使有源构件和无源构件几何对应。这些构件还可以被认为是用作几何标记的(不同于图1至图15的纯机械元件类的另一类型)元件，其位于零件上或与零件(例如临时地)相联，并且试图使这些元件彼此几何对应。
[0117]系统60更特别地包括控制和操纵单元62，该控制和操纵单元一方面被连接到有源构件和无源构件，另一方面被连接到工具64。工具62可以与工具64成一体。
[0118]如对于图11的工具30—样，工具64包括主体66，该主体以锁紧的方式安装在横梁的上部且在两个纵向镂空侧面(例如侧面40)上。
[0119]工具64还包括固定到主体66的头部68，该头部包括用于锁紧在横梁和框架的几何标记(例如:销)27至29上的夹持构件70。夹持构件70能够由单元62远距离控制:
[0120]-用于夹持构件在几何标记上的锁紧/解锁；
[0121]-用于夹持构件如图17的箭头所示的沿第二轴线Z和第三轴线Y的移动，以便相对于框架的锁定部14移动横梁的自由端部12。
[0122]关于图11的工具30所有已描述的内容在这里同样适用于工具64。与工具30相同，工具64在框架C上施加轴向拉力(压缩框架)。
[0123]注意到，有源构件52、54例如以圆块的形式实现，圆块分别插入到叉头12的孔al和a2(图16)内。对于无源构件56同样如此，其被插入到榫部14的孔a3中。
[0124]如前述方法一样，根据该另一实施方式的横梁相对于框架的定位的方法开始通过第一定位元件22 (对中元件)进行沿第一轴线X的定位。
[0125]一旦完成该第一定位，就使用上述装置50，以使销27至29相互间(沿轴线X)对齐，因此使一方面孔al、a2和另一方面孔a3沿轴线Z和轴线Y几何对应。
[0126]更特别地，控制和操纵单元62:
[0127]-操控电磁波/电磁信号通过有源构件52、54的发射，
[0128]-根据无源构件56相对于有源构件的位置，并因此根据由有源构件发射并由无源构件反射的信号的返回来接收有源构件的信息，
[0129]-处理这些信息(尤其是根据所接收的电磁波/电磁信号推断有源构件和无源构件的各自位置之间的差)，并向工具64发送指令，该指令适合于引起夹持构件70的对应于如此确定的位置之间的差的移动(锁紧在锁定部14上的夹持构件相对于锁紧在横梁上的夹持构件的移动)，
[0130]-重复前述步骤周期，直至实现有源构件的位置和无源构件的位置的对齐，该对齐对应于孔al、a2和a3沿两个轴线Z和Y的几何对应。
[0131]图18是剖视图，示出了当有源和无源构件已位于各自槽座(孔al、a2、a3)内且其位置已沿三个几何轴线对齐时，有源构件52、54布置在无源构件56的两侧。
[0132]图19示出了两个零件沿三个几何轴线的定位。
[0133]在使有源构件和无源构件几何一致后，取出有源构件52、54，而无源构件56在放置图14的螺钉42时被驱出。
[0134]该无源构件例如可以构成牺牲构件。
[0135]在该实施方式中，用作几何标记的机械元件/部件(构件除外)具有与前述机械元件/部件相同的特征。这些机械元件/部件与放置在待对齐的孔内的有源构件和无源构件相结合。然而，有源构件和无源构件可以放置在零件的其他位置处。无论构件如何布置，这些构件都被证实特别易于操作并易于放置在零件上，尤其是当构件位于孔内时。构件不需要机械支撑结构来使其保持在零件上的合适位置。只要不与构件的存在冲突，与第一实施方式有关的所呈现的优点和特征在这里同样适用。
[0136]上述实施方式首先提出使用第一定位元件22进行沿第一轴线X的定位，随后使用第二定位元件24和几何标记27至29进行沿其他两个轴线Z和Y的定位。
[0137]根据未示出的第一变型，使用第一元件22沿第一轴线进行定位，并且在该定位时，同时在既不借助第二元件24也不借助几何标记27至29的情况下实现沿其他两个轴线的定位。由于定位装置缩减为第一元件22，因而可以显著简化该定位装置。
[0138]然而，注意到，未示出的第二变型可以使用第一变型并调整两个零件上的几何标记(例如销27至29)以控制零件的良好定位。
[0139]根据未示出的第三变型，零件的相对定位可以无需第一定位元件22而仅沿第二轴线Z和第三轴线Y进行。在这种情况下，横梁通过其叉头直接跨坐在框架的榫部上。
[0140]根据未示出的第四变型，与第三变型一样，图16至图19所示的实施方式可以通过省略第一定位元件22而被简化。
[0141]根据未示出的第五变型，可以改变有源构件和无源构件的数量、位置及其形状。这些构件还可以在零件构造好后以可拆卸或不可拆卸的方式添加在零件上，或在零件构造时与所述零件成一体。
[0142]根据未示出的第六变型，可以考虑在一个和/或另一零件(横梁、框架)上凸出布置的其他元件或形部，以使零件中的一个成为相对于另一零件的几何参照。
[0143]根据未示出的第七变型，可以改变元件22、24和27至2 9的形状、位置和数量，同时确保每一个具有相同功能。这些元件或这些元件中的一些可以是可拆卸的或是不可拆卸的。
[0144]根据未示出的第八变型，叉头12和榫部14的位置可以是相反的:叉头与框架连接在一起，而榫部与横梁连接在一起。
[0145]根据未示出的第九变型，叉头和榫部可以被允许确保横梁在框架上的装配的其他互补的锁定部件或榫合部件替代。
[0146]根据未示出的第十变型，使用工具以使几何标记沿一个或多个几何轴线几何对应，所述几何标记位于待定位的两个零件上且与在上述附图中所表示的标记不同。
[0147]根据未示出的第十一变型，图16至图19的实施方式的有源构件和无源构件可以通过与不必须为垫片22或销27至29的一个和/或多个其他机械定位元件组合而被使用。
[0148]注意到，待相对于彼此定位的两个零件可以是飞行器的其他零件，尤其就特征、功能以及优点而言的前述内容同样适用于飞行器的其他零件的定位。这些零件中的一个和/或另一个可以在实施一零件相对于另一零件的定位方法的至少一部分时间期间内是可动的。
[0149]通常，如图16至图19的实施方式和/或其变型中前述的，前述实施方式和变型中的一个和/或另一个或者通过借助用作纯机械几何标记的一个或多个元件、或者通过使一个或多个这样的元件与有源构件和无源构件(互补地)结合而适用于飞行器的其他零件的定位。用作几何标记的元件以及有源构件和无源构件相对于待定位和待装配的零件的位置、形状、数量可以相对于前述位置、形状、数量有所改变。
【主权项】
1.一种组件，所述组件包括飞行器的第一零件(T)和飞行器的第二零件(C)、以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置(20)，所述第一零件包括设置有至少一个第一孔(al、a2)的自由端部(12)，而第二零件包括设置有至少一个第二孔(a3)的锁定部(14)，所述至少一个第二孔用于与所述至少一个第一孔对应，其特征在于，所述定位装置(20)包括至少一个机械定位元件(22、24、27-29)，所述至少一个机械定位元件在以其最终直径开出的所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔相对移动时用作几何标记，以便沿第一几何轴线、第二几何轴线和第三几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一个第二孔定位所述至少一个第一孔。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件以持久或临时的方式与第一零件和第二零件中的一个相联。3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件不参与第一零件和第二零件的功能运行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件没有面对所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔布置或没有布置在所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔的内部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，第一几何轴线(X)平行于所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔的轴线。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件包括用于沿第一几何轴线(X)相对于第二零件对中第一零件的对中元件(22)。7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述对中元件(22)布置在第二零件的锁定部(14)的上方。8.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于，所述对中元件是其上部部分形成楔部的垫块(22) ο9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件(24)包括用于沿第二几何轴线(Z)相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件。10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，沿第二几何轴线相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件(24)布置在第二零件的锁定部(14)的下方。11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，沿第二几何轴线相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件是垫片(24)。12.根据权利要求1至11中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件包括用于相对于第二零件定位第一零件的定位工具。13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述定位工具包括能被锁紧在第一零件和第二零件中的一个零件上的第一夹持构件、能被锁紧在另一个零件上的第二夹持构件，所述第一夹持构件能沿所述至少一个几何轴线相对于所述第二夹持构件移动。14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述定位工具包括头部(34;68)，所述头部配备有所述第一夹持构件和所述第二夹持构件、以及用于驱动所述第一夹持构件沿所述至少一个几何轴线相对于所述第二夹持构件运动的驱动部件。15.根据权利要求1至14中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件包括用作几何标记(27-29)的多个元件，所述用作几何标记的多个元件布置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)彼此对齐。16.根据权利要求12至14中任一项和根据权利要求15所述的组件，其特征在于，至少一个定位工具(30)适于使一个零件的几何标记(29)与另一个零件的几何标记(27、28)沿第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)对齐。17.根据权利要求1至16中任一项所述的组件，其特征在于，所述定位装置还包括: -布置在一个零件(T)上的至少一个有源构件(52、54)， -布置在另一个零件(C)上的至少一个无源构件(56)，所述至少一个无源构件能与所述至少一个有源构件通过发射和接收电磁波相配合， -闭环操纵系统(50)，所述闭环操纵系统能操纵所发射的电磁波，并且根据所述至少一个无源构件所接收到的电磁波操纵至少一个零件相对于另一个零件的移动，以使所述至少一个有源构件和所述至少一个无源构件几何对应。18.根据权利要求17所述的组件，其特征在于，所述定位装置包括用作几何标记的多个元件，所述定位装置的用作几何标记的多个元件布置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第一几何轴线(X)和/或第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)彼此对齐。19.根据权利要求1至18中任一项所述的组件，其特征在于，第一几何轴线(X)和第三几何轴线(Y)布置在水平平面内，而第二几何轴线(Z)是竖直轴线。20.根据权利要求1至19中任一项所述的组件，其特征在于，第一零件是横梁(T)，而第二零件是框架(C)。21.根据权利要求20所述的组件，其特征在于，横梁用于通过该横梁的相对的两个端部(12、17)分别固定在框架的内周的径向相对的两点，其中所述两个端部中的一端部(12)是横梁的尚未固定的自由端部，而另一端部(17)是已固定在框架的一点的相对端部。22.根据权利要求21所述的组件，其特征在于，所述组件包括框架压缩部件，所述框架压缩部件能在框架上施加压缩力，以便使框架的内周的径向相对的两点彼此靠近。23.根据权利要求20至22中任一项所述的组件，其特征在于，横梁的自由端部(12)包括与横梁的纵轴线对齐的叉头，而锁定部(14)形成布置在框架的内周上的榫部。24.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括至少一个根据权利要求1至23中任一项所述的组件。25.一种用于相对于飞行器的第二零件(C)定位飞行器的第一零件(T)的定位方法，所述第一零件包括设置有至少一个第一孔(al、a2)的自由端部(12)，而第二零件包括设置有至少一个第二孔(a3)的锁定部(14)，所述至少一个第二孔用于与所述至少一个第一孔对应，其特征在于，所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔在进行相对定位之前预先就以其最终直径开出，所述定位方法包括这样的步骤:使所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔相对移动，以及通过至少一个机械定位元件(22、24、27-29)沿三个几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一个第二孔定位所述至少一个第一孔，所述机械定位元件在相对移动时用作所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔之间的几何标记。
【专利摘要】如机身框架和横梁的两个零件的相对定位装置：本发明涉及一种相对于第二零件(C)定位第一零件(T)的定位装置(20)。第一零件包括带有第一孔(a1)的自由端部(12)，而第二零件包括带有第二孔(a3)的锁定部(14)，所述第二孔用于与第一孔对应。第一孔和第二孔在它们相对定位之前预先以其最终直径制成。该定位装置包括一个或多个定位元件(22、24、27-29)，定位元件适于沿三个几何轴线中的至少一个相对于第二孔(a3)定位第一孔(a1)。
【IPC分类】B64F5/00, B64C1/06
【公开号】CN104890856
【申请号】CN201510278004
【发明人】Y·迪朗, B·格兰
【申请人】空中客车运营简化股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】EP2915740A1, US20150251775
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括飞行器的第一零件和飞行器的第二零件以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置的组件。
【背景技术】
[0002]在航空领域中，应以精准的方式进行横梁(横梁构成飞行器地板的结构部)与构成机身的主要结构的框架的装配。使长度通常较长(数米)的每根横梁通过其相对的两个端部分别与每个框架的内周的相对的两点对应。通常在进行对应前已预穿有孔的横梁的相对的端部和框架的相应的固定点因而在现场被最终制成孔并现场装配在一起。
[0003]当(因为集成有电子器件和电气元件而)有时较为敏感的设备已安放到机身的主要结构的内部时，后续进行的制孔操作产生可能污染这些设备的碎肩、粉末。
[0004]因而，能够解决该问题是有益的。
【发明内容】
[0005]因此，根据一方面，本发明旨在提供一种包括飞行器的第一零件T和飞行器的第二零件C、以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置的组件，所述第一零件包括设置有至少一第一孔al、a2的自由端部，而第二零件包括设置有至少一第二孔a3的锁定部，所述至少一第二孔用于与所述至少一第一孔对应，其特征在于，该定位装置包括至少一机械定位元件，该机械定位元件在以孔最终直径制成的所述至少一第一孔和所述至少一第二孔相对移动时用作几何标记，以便沿第一几何轴线、第二几何轴线和第三几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔。已预先以其最终直径制出的孔不再需要额外的制孔操作。这简化了在优选的不污染且此外较为拥挤的环境内可能进行的后续操作。因此，需要孔相对于彼此的精准的定位，这是因为零件已具有装配的最终尺寸。借助在一零件相对于另一零件移动时用作几何标记以便使孔沿所述至少一几何轴线对应(例如:对中)的至少一机械定位元件，沿至少一几何轴线以简单的方式进行孔的定位。这在一些情况下以同时或几乎同时的方式允许沿两个几何轴线、甚至三个几何轴线的定位。
[0006]根据单独采用或彼此组合采用的其他可能特征:
[0007]-所述至少一定位元件以持久或临时的方式与第一零件和第二零件中的一个相联;
[0008]-所述至少一定位元件不参与第一零件和第二零件的功能运行；
[0009]-所述至少一定位元件不放置在所述至少一第一孔和所述至少一第二孔的对面或其内部；
[0010]-第一几何轴线平行于所述至少一第一孔和所述至少一第二孔的轴线；
[0011]-所述至少一定位元件包括用于沿第一几何轴线相对于第二零件对中第一零件的对中元件；
[0012]-对中元件放置在第二零件的锁定部的上方；
[0013]-对中元件是例如可拆卸的垫块，该垫块的上部部分形成楔部；
[0014]-所述至少一定位元件包括用于沿第二几何轴线Z相对于所述至少一第二孔对中所述至少一第一孔的对中元件；
[0015]-该对中元件放置在第二零件的锁定部的下方；
[0016]-该对中元件是例如可拆卸的垫片；
[0017]-组件包括用于相对于第二零件定位第一零件的定位工具；
[0018]-定位工具包括适于被锁紧在零件中的一个上的第一夹持构件、适于被锁紧在另一零件上的第二夹持构件，所述第一夹持构件适于沿所述至少一几何轴线相对于所述第二夹持构件移动。
[0019]-定位工具包括头部，该头部配备有第一夹持构件和第二夹持构件以及用于驱动所述第一夹持构件沿所述至少一几何轴线相对于所述第二夹持构件运动的驱动部件。
[0020]-所述至少一定位元件包括用作几何标记的多个元件，所述用作几何标记的多个元件放置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第二几何轴线Z和/或第三几何轴线Y彼此对齐；
[0021]-至少一定位工具适于使一零件的所述几何标记与另一零件的所述几何标记沿第二几何轴线Z和/或第三几何轴线对齐；
[0022]-用于沿第一几何轴线或第二几何轴线相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔的所述至少一定位元件放置在两个零件中的至少一个上；
[0023]-定位装置还包括:
[0024]-放置在一零件上的至少一有源构件，
[0025]-放置在另一零件上的至少一无源构件，该无源构件适于与所述至少一有源构件通过收发电磁波配合，
[0026]-闭环操纵系统，该闭环操纵系统适于操纵所发射的电磁波，并且根据所述至少一无源构件所接收到的电磁波操纵至少一零件相对于另一零件的移动，以使所述至少一有源构件和所述至少一无源构件几何对应；
[0027]-定位装置包括用作几何标记的多个元件，所述用作几何标记的多个元件放置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第一几何轴线X和/或第二几何轴线Z和/或第三几何轴线Y彼此对齐。
[0028]-第一几何轴线和第三几何轴线放置在水平平面内，而第二几何轴线是竖直轴线；
[0029]-第一零件是横梁，而第二零件是框架；
[0030]-横梁用于通过其相对的两个端部分别固定在框架的内周的径向相对的两点，其中所述两个端部中的一端部是横梁的尚未固定的自由端部，而另一端部是已固定在框架的一点的相对端部；
[0031]-所述定位装置包括使框架压缩的部件，该部件适于在框架上施加压缩力，以便使框架的内周的径向相对的两点彼此靠近；
[0032]-横梁的自由端部包括与横梁的纵轴线对齐的叉头，而锁定部形成放置在框架的内周上的榫部。
[0033]根据另一方面，本发明还旨在提供一种飞行器，其特征在于该飞行器包括至少一个如上简述的组件。
[0034]又根据另一方面，本发明旨在提供一种相对于飞行器的第二零件C定位飞行器的第一零件T的定位方法，第一零件包括设置有至少一第一孔al、a2的自由端部，而第二零件包括设置有至少一第二孔a3的锁定部，所述至少一第二孔用于与所述至少一第一孔对应，其特征在于，所述至少一第一孔和所述至少一第二孔在相对定位前预先以其最终直径制成，所述定位方法包括这样的步骤:使所述至少一第一孔和所述至少一第二孔相对移动，以及通过至少一机械定位元件沿三个几何轴线中的至少一个相对于所述至少一第二孔定位所述至少一第一孔，其中所述机械定位元件在相对移动时用作所述至少一第一孔和所述至少一第二孔之间的几何标记。
[0035]该方法还可以具有与定位组件相关的上述可能特征中的至少一些特征。
【附图说明】
[0036]通过阅读下文中参照附图进行的、仅作为非限定实例给出的说明，其他特点和优点将得到体现，附图中:
[0037]-图1是根据本发明的一实施方式的组件的总透视图；
[0038]-图2是图1的组件的侧视图；
[0039]-图3至图5示出了将横梁的自由端部安装到机身框架的情况；
[0040]-图6至图8示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第一几何轴线X相对于框架的定位；
[0041]-图9和图10示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第二几何轴线Z相对于框架的定位；
[0042]-图11至图13示出了根据一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第三几何轴线Y相对于框架的定位；
[0043]-图14是装配到框架的锁定部上的横梁的相对的自由端部在水平纵平面内的示意性剖视图；
[0044]-图15是包括固定到机身框架的横梁的飞行器机身的主要结构的示意性透视图；
[0045]-图16至图19示出了根据另一实施方式的图3至图5的横梁的相对的自由端部沿第二几何轴线Z和第三几何轴线Y相对于框架的定位。
【具体实施方式】
[0046]本发明在航空领域中尤其应用于第一零件相对于固定的第二零件的定位，其中第一零件例如是(用于与其他横梁一起形成飞行器地板的结构部的)飞行器的横梁，第二零件例如是飞行器机身的主要结构的框架，在后文中被称为机身框架。
[0047]图1以放大且局部的方式示出了:
[0048]-横梁T，该横梁包括设置有至少一个第一孔的自由端部12，
[0049]-机身框架C，该机身框架包括设置有至少一个第二孔的锁定部或固定部14。
[0050]横梁的自由端部12 (正如横梁的在图1中不可见的相对端部)被构造成沿横梁的纵向延伸方向对齐的叉头的形式。横梁的自由端部12包括孔，孔开在叉头的两个平行的臂部12a、12b中的每一个内。两个第一孔al、a2沿垂直于横梁T的纵向延伸方向的单一轴线对齐。
[0051]锁定部14布置在框架C的内周缘上，并且被构造成朝框架的内部径向延伸 的榫部的形式。榫部14开有第二孔a3，第二孔垂直于框架C延伸于其中的平面。
[0052]孔al、a2、a3在将零件放置在机身的主要结构中前就已经在这些零件中制成。这些孔已具有用于零件的后续装配所需的最终直径，因而无需制孔或磨削的额外操作。
[0053]因此，其尺寸为最终尺寸的零件的定位应是精准的，以使零件能够被装配在一起。这项工作由于横梁是较长的零件因而更加复杂/棘手。
[0054]在图1中所示的位置，横梁的自由端部12靠近框架的锁定部14放置，从零件的相对定位来看，横梁的自由端部位于锁定部的上方。
[0055]使用相对于框架C定位横梁T的定位装置20，以便以十分精准的方式(大约几丝米)使两个第一孔al和a2与第二孔a3几何对应(对齐)。
[0056]定位装置20确保沿三个几何轴线的相对定位，即沿第一几何轴线X(水平轴线)、第二几何轴线Z (竖直轴线)和第三几何轴线Y (水平轴线)的相对定位。轴线Z和轴线Y包含在框架的平面内，并且垂直于孔al、a2和a3的轴线，而轴线X平行于孔的所述轴线。
[0057]定位装置20包括:
[0058]-用于沿第一几何轴线X相对于第二孔a3定位两个第一孔al、a2的第一定位元件22 ；
[0059]-用于沿第二几何轴线Z和第三几何轴线Y相对于第二孔a3定位两个第一孔al、a2的定位部件24、27、28、29。
[0060]第一定位元件22的功能在于确保横梁、因而确保两个第一孔al、a2相对于框架、因而相对于第二孔a3的对中。
[0061]第一元件22例如以可拆卸的方式，布置在榫部14的上方，以便优先地与通常经由上方安置的横梁的自由端部12接触。
[0062]第一对中元件22例如是被添加的零件(例如垫块)，该零件的上部部分呈楔部22a的形式，楔部用于与横梁的自由端部配合。垫块22的下部部分22b或底部被加大以更为稳固地坐落在榫部14的上部部分14a上。
[0063]垫块例如胶合到榫部上。
[0064]前述定位部件更特别地包括第二定位元件24，该第二定位元件适于沿第二轴线Z相对于第二孔a3定位/对中(已沿第一轴线X定位的)两个第一孔al、a2。
[0065]第二定位元件24例如以可拆卸的方式，放置在榫部14的下方，以用作横梁的自由端部12的竖直挡块。
[0066]第二元件24例如是垫片，该垫片安装在榫部的位于孔a3下方的部分14b中。垫片例如呈U形形状，其开口与榫部的前述下部部分14b接合，U形的两个分支因而环绕该部分。
[0067]定位部件还包括部分放置在自由端部12上、部分放置在榫部14上的多个几何标记。这些几何标记用于一旦第一孔al和a2以及第二孔a3已沿第一轴线X和第二轴线Z相对于彼此定位，便沿第三轴线Y彼此对齐。几何标记与第三轴线Y的对齐确保了孔al、a2、a3沿该轴线的相对定位/对中。
[0068]几何标记例如呈销的形式，其中的两个销27、28分别形成在自由端部的两个臂部12a、12b中的每一个的上表面上(在设置在两个臂部之间的凹口的两侧)，竖向垂直于孔al和a2的中心轴线。
[0069]第三销29形成在榫部的上部部分上，竖向垂直于孔a3的中心轴线。垫块22被定位成相对于销29缩退，位于销29与垫块所倚靠的框架内周缘之间。
[0070]如图2所示，定位装置还包括定位在横梁的自由端部12的上方的定位工具30。该工具适于按照指令使几何标记28、27和29沿第三轴线Y几何对应或对齐。
[0071]工具30例如是用于调整销的调整钳夹，根据待施加的调整力的值，该调整钳夹可以是液压型、电动型、手动型。
[0072]工具还可选地配备有力限制器，以保证零件安全。
[0073]现在参照图3至图15，将对相对于框架C定位横梁T的定位方法以及横梁与框架的装配进行描述。
[0074]如图3 (飞行器机身的主要结构的横截面)所示，横梁T首先被固定到框架C的(与锁定部14相同的)锁定部或固定部15。为此，经由上方(图4)引导横梁的(与端部12相同的)呈叉头形状的自由端部17，并且使其下降以将框架的突出部15引入到设置在叉头17的分开的壁部之间的凹口中。
[0075]一旦被如此定位(图5)，自由端部17和突出部15就通过在这两个零件的对应孔中进行螺栓连接而被装配在一起。图3示出了在其两个端部中的仅一个端部17被固定的横梁T，而另一个自由的相对端部12有待相对框架的锁定部14定位并有待与框架的锁定部14装配在一起。出于说明的需要，端部12和框架的锁定部14之间的间隔被特意放大。实践中，该距离约为几毫米。
[0076]横梁的自由端部12相对于框架的锁定部14的定位需要使用参照图1和图2所描述的定位装置20。
[0077]图6至图8相继示出了自由端部12 (叉头)沿着第一几何轴线X相对于锁定部14(榫部)的定位。
[0078]将自由端部12引导到锁定部14的上方，并且(手动地或使用升/降机械)使其竖直下降，使得叉头与第一定位元件22接触。如图7所示，叉头的两个臂部12a、12b中的一个触碰垫块的上楔部22a的斜边部中的一个，并且随横梁下降而在该斜边部上滑动。这使得将叉头的两个臂部12a、12b定位在垫块的两侧，从而使叉头以垫块为中心(图8)。
[0079]因此，第一孔al和a2沿第一轴线X相对于第二孔a3定位。
[0080]在图7和图8中，沿第三轴线Y的孔的定位的缺乏是明显的(沿第二轴线Z的定位的缺乏也是存在的但不可见)。
[0081]图9和图10相继示出了自由端部12沿第二几何轴线Z相对于锁定部14的定位。
[0082]在所述实例中，自由端部12已沿第一轴线X相对于零件14定位。
[0083]在图9中，一方面孔al、a2、另一方面孔a3沿两个轴线Z和Y的相对定位的缺乏是明显的。
[0084]横梁T继续下降，直至叉头的臂部的下表面12al、12bl与第二定位元件24 (垫片)接触，尤其是与垫片所形成的U形件的分支接触。该第二元件24因此形成沿第二轴线Z的挡块(图10)。
[0085]在图10所示的位置，孔al、a2和a3已沿第二轴线Z彼此相对地定位。
[0086]仅还存在沿第三轴线Y的定位的缺乏。
[0087]注意到，例如，一旦横梁的自由端部12下降到低于第一定位元件22的高度(图9和图10)，就拆卸该第一定位元件。
[0088]图11至图13相继示出了自由端部12沿第三且最后的几何轴线Y(该轴线对应于横梁的纵轴线)相对于锁定部的定位。
[0089]该最后的定位步骤通过图2的工具30实施，该工具例如是紧固在横梁上、例如紧固在横梁的两个纵向镂空侧面上的钳夹。工具的主体32以锁紧的方式安装在侧面的纵向上边上，其中侧面在图11中由附图标记40表示。
[0090]工具的头部34包括夹持构件36，夹持构件适于一方面锁紧在两个销27、28上、另一方面锁紧在销29上，并且适于相对于彼此移动，以便引导销27、28与销29 (沿轴线X)对齐。
[0091]以未在附图中示出的方式，夹持构件36 —方面包括适于锁紧在两个销27、28上的一个或多个第一夹持构件，另一方面包括适于锁紧在销29上的一个或多个第二夹持构件。第一夹持构件适于通过驱动部件(电机等)沿轴线Y相对于第二夹持构件移动(或反过来第二夹持构件相对第一夹持构件移动)，其中所述驱动部件与工具、例如工具的主体32成一体，并且(通过工具上的外部控制装置或远程控制装置)被控制以驱动第一夹持构件沿轴线Y相对于第二夹持构件的运动(或反过来第二夹持构件相对第一夹持构件的运动)。
[0092]实际上，工具沿轴线Y在销29上施加拉力，以使销29与销27和28几何对应，因而实现对图3所示的框架C的压缩(根据框架的设计、并且由于框架适合抵抗由飞行中飞行器机舱的增压引起的力，框架在其平面内具有一定的伸缩性)。
[0093]销27、28(根据设计)精准地以穿过两个第一孔al、a2中的每一个的中心的竖直轴线为中心。
[0094]对于销29，该销(根据设计)精准地以穿过第二孔a3的中心的竖直轴线为中心。
[0095]考虑到这种布置，三个销27至29的对齐确保了三个孔沿第三轴线Y相对于彼此的定位。
[0096]图12和图13分别以侧视图和顶视图示出了这些孔沿三个几何轴线X、Z和Y的最终相对定位。
[0097]采取这种定位，这些孔在例如约几丝米的给定的公差范围内彼此几何对应。随后，将锥形接头类螺钉42(图14)插入到这些孔内，以完善这些孔相互之间的对中。
[0098] 例如通过牵引工具放置该螺钉42，该牵引工具抵靠在螺钉的中空主体的内表面上。
[0099]随后，将螺母44安装在螺钉42的穿出端部上，该穿出端部与所述螺钉的头部相对。
[0100]一旦实现了装配，则就不再需要用工具30使框架C压缩。
[0101]上述定位特别有效和快速。零件已预先以孔的最终直径开出孔，因此不再需要现场(在一体化或装配过程中的飞行器结构中)制孔操作，而仅需要进行零件的相对定位，这意味着节省了大量的时间。此外，不再进行现场制孔的事实允许避免在有时已安装有对粉尘和碎肩这种污染比较敏感的设备(例如电子设备)的环境中产生粉尘和碎肩。此外，在实现制孔所需的工具和器材通常体积较大、并因此在与通常密集程度较高的设备一体化或装配过程中难以与飞行器的环境融合的情况下，这简化了制孔操作。
[0102]注意到，飞行器地板的结构部的所有横梁都能够以相同的方式逐一地或同时地定位和装配在其各自框架上。
[0103]图15示意性地示出了用S表示的飞行器机身的主要结构，该主要结构包括多个框架C和多个横梁T，每个横梁在每个框架的内周上的径向相对的两个固定点之间延伸。如上所述定位和装配横梁。
[0104]通常，根据前述实施方式的定位装置的定位元件/定位部件具有仅机械的性质，因而不包括例如摄相机的电子、光学或其他器件。
[0105]这涉及机械元件/机械部件，这些机械元件/机械部件用作几何标记以协助飞行器的两个零件(并非必须为附图中的零件)的相对定位，而不参与零件的功能运行:机械元件/机械部件是相对于零件的附加的元件/部件，并且仅为在两个零件相对移动时用作标记而存在。
[0106]这些元件/部件中的一个和/或多个持久或临时地与待定位的零件中的一个和/
或另一个相联。
[0107]例如，这些元件/部件中的一个和/或多个通过例如与一零件成一体实现(例如销27、28)或不可拆卸地添加到该零件而持久地固定到一个和/或另一个零件。
[0108]可替代地，这些元件/部件中的一个和/或多个临时地固定到一个和/或另一个零件，因而构成一个或多个可拆卸的添加元件(例如:元件22和24)。
[0109]注意到，这些机械定位元件/部件相对于孔侧向地放置、或者相对于孔错位地放置:因此，机械定位元件/部件既没有面对孔中的一个和/或另一个布置，也没有布置在孔中的一个和/或另一个的内部。
[0110]用作几何标记的机械元件/部件不需要额外的机械结构来使其保持在待定位的零件上或待定位的零件附近的合适位置。因此，所述机械元件/部件构成了特别易于实施的解决方案。
[0111]图16至图19示出了相对于第二零件(框架)C定位第一零件(横梁)T的定位装置50的另一实施方式。
[0112]该装置50包括图1、图2和图6至图9所示的第一定位元件22，该第一定位元件以相同的方式(沿第一轴线X定位)被使用。
[0113]该装置50 (图16)还包括定位部件，定位部件包括:
[0114]-放置在横梁T上的两个有源构件(也被称为有源标靶)52、54，
[0115]-放置在框架C上并且适于与两个有源构件52、54通过收发电磁波相配合的无源构件(也成为无源标靶)56。
[0116]有源构件52、54适于发射电磁波，而无源构件56适于接收电磁波。这些构件例如可以是磁性标靶。如图17所示，装置50还包括闭环操纵系统60。系统60适于一方面操纵由有源构件52、54发射的电磁波，另一方面根据无源构件56所接收的电磁波操纵横梁相对于框架的相对移动，以使有源构件和无源构件几何对应。这些构件还可以被认为是用作几何标记的(不同于图1至图15的纯机械元件类的另一类型)元件，其位于零件上或与零件(例如临时地)相联，并且试图使这些元件彼此几何对应。
[0117]系统60更特别地包括控制和操纵单元62，该控制和操纵单元一方面被连接到有源构件和无源构件，另一方面被连接到工具64。工具62可以与工具64成一体。
[0118]如对于图11的工具30—样，工具64包括主体66，该主体以锁紧的方式安装在横梁的上部且在两个纵向镂空侧面(例如侧面40)上。
[0119]工具64还包括固定到主体66的头部68，该头部包括用于锁紧在横梁和框架的几何标记(例如:销)27至29上的夹持构件70。夹持构件70能够由单元62远距离控制:
[0120]-用于夹持构件在几何标记上的锁紧/解锁；
[0121]-用于夹持构件如图17的箭头所示的沿第二轴线Z和第三轴线Y的移动，以便相对于框架的锁定部14移动横梁的自由端部12。
[0122]关于图11的工具30所有已描述的内容在这里同样适用于工具64。与工具30相同，工具64在框架C上施加轴向拉力(压缩框架)。
[0123]注意到，有源构件52、54例如以圆块的形式实现，圆块分别插入到叉头12的孔al和a2(图16)内。对于无源构件56同样如此，其被插入到榫部14的孔a3中。
[0124]如前述方法一样，根据该另一实施方式的横梁相对于框架的定位的方法开始通过第一定位元件22 (对中元件)进行沿第一轴线X的定位。
[0125]一旦完成该第一定位，就使用上述装置50，以使销27至29相互间(沿轴线X)对齐，因此使一方面孔al、a2和另一方面孔a3沿轴线Z和轴线Y几何对应。
[0126]更特别地，控制和操纵单元62:
[0127]-操控电磁波/电磁信号通过有源构件52、54的发射，
[0128]-根据无源构件56相对于有源构件的位置，并因此根据由有源构件发射并由无源构件反射的信号的返回来接收有源构件的信息，
[0129]-处理这些信息(尤其是根据所接收的电磁波/电磁信号推断有源构件和无源构件的各自位置之间的差)，并向工具64发送指令，该指令适合于引起夹持构件70的对应于如此确定的位置之间的差的移动(锁紧在锁定部14上的夹持构件相对于锁紧在横梁上的夹持构件的移动)，
[0130]-重复前述步骤周期，直至实现有源构件的位置和无源构件的位置的对齐，该对齐对应于孔al、a2和a3沿两个轴线Z和Y的几何对应。
[0131]图18是剖视图，示出了当有源和无源构件已位于各自槽座(孔al、a2、a3)内且其位置已沿三个几何轴线对齐时，有源构件52、54布置在无源构件56的两侧。
[0132]图19示出了两个零件沿三个几何轴线的定位。
[0133]在使有源构件和无源构件几何一致后，取出有源构件52、54，而无源构件56在放置图14的螺钉42时被驱出。
[0134]该无源构件例如可以构成牺牲构件。
[0135]在该实施方式中，用作几何标记的机械元件/部件(构件除外)具有与前述机械元件/部件相同的特征。这些机械元件/部件与放置在待对齐的孔内的有源构件和无源构件相结合。然而，有源构件和无源构件可以放置在零件的其他位置处。无论构件如何布置，这些构件都被证实特别易于操作并易于放置在零件上，尤其是当构件位于孔内时。构件不需要机械支撑结构来使其保持在零件上的合适位置。只要不与构件的存在冲突，与第一实施方式有关的所呈现的优点和特征在这里同样适用。
[0136]上述实施方式首先提出使用第一定位元件22进行沿第一轴线X的定位，随后使用第二定位元件24和几何标记27至29进行沿其他两个轴线Z和Y的定位。
[0137]根据未示出的第一变型，使用第一元件22沿第一轴线进行定位，并且在该定位时，同时在既不借助第二元件24也不借助几何标记27至29的情况下实现沿其他两个轴线的定位。由于定位装置缩减为第一元件22，因而可以显著简化该定位装置。
[0138]然而，注意到，未示出的第二变型可以使用第一变型并调整两个零件上的几何标记(例如销27至29)以控制零件的良好定位。
[0139]根据未示出的第三变型，零件的相对定位可以无需第一定位元件22而仅沿第二轴线Z和第三轴线Y进行。在这种情况下，横梁通过其叉头直接跨坐在框架的榫部上。
[0140]根据未示出的第四变型，与第三变型一样，图16至图19所示的实施方式可以通过省略第一定位元件22而被简化。
[0141]根据未示出的第五变型，可以改变有源构件和无源构件的数量、位置及其形状。这些构件还可以在零件构造好后以可拆卸或不可拆卸的方式添加在零件上，或在零件构造时与所述零件成一体。
[0142]根据未示出的第六变型，可以考虑在一个和/或另一零件(横梁、框架)上凸出布置的其他元件或形部，以使零件中的一个成为相对于另一零件的几何参照。
[0143]根据未示出的第七变型，可以改变元件22、24和27至2 9的形状、位置和数量，同时确保每一个具有相同功能。这些元件或这些元件中的一些可以是可拆卸的或是不可拆卸的。
[0144]根据未示出的第八变型，叉头12和榫部14的位置可以是相反的:叉头与框架连接在一起，而榫部与横梁连接在一起。
[0145]根据未示出的第九变型，叉头和榫部可以被允许确保横梁在框架上的装配的其他互补的锁定部件或榫合部件替代。
[0146]根据未示出的第十变型，使用工具以使几何标记沿一个或多个几何轴线几何对应，所述几何标记位于待定位的两个零件上且与在上述附图中所表示的标记不同。
[0147]根据未示出的第十一变型，图16至图19的实施方式的有源构件和无源构件可以通过与不必须为垫片22或销27至29的一个和/或多个其他机械定位元件组合而被使用。
[0148]注意到，待相对于彼此定位的两个零件可以是飞行器的其他零件，尤其就特征、功能以及优点而言的前述内容同样适用于飞行器的其他零件的定位。这些零件中的一个和/或另一个可以在实施一零件相对于另一零件的定位方法的至少一部分时间期间内是可动的。
[0149]通常，如图16至图19的实施方式和/或其变型中前述的，前述实施方式和变型中的一个和/或另一个或者通过借助用作纯机械几何标记的一个或多个元件、或者通过使一个或多个这样的元件与有源构件和无源构件(互补地)结合而适用于飞行器的其他零件的定位。用作几何标记的元件以及有源构件和无源构件相对于待定位和待装配的零件的位置、形状、数量可以相对于前述位置、形状、数量有所改变。
【主权项】
1.一种组件，所述组件包括飞行器的第一零件(T)和飞行器的第二零件(C)、以及用于相对于第二零件定位第一零件的定位装置(20)，所述第一零件包括设置有至少一个第一孔(al、a2)的自由端部(12)，而第二零件包括设置有至少一个第二孔(a3)的锁定部(14)，所述至少一个第二孔用于与所述至少一个第一孔对应，其特征在于，所述定位装置(20)包括至少一个机械定位元件(22、24、27-29)，所述至少一个机械定位元件在以其最终直径开出的所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔相对移动时用作几何标记，以便沿第一几何轴线、第二几何轴线和第三几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一个第二孔定位所述至少一个第一孔。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件以持久或临时的方式与第一零件和第二零件中的一个相联。3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件不参与第一零件和第二零件的功能运行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件没有面对所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔布置或没有布置在所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔的内部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，第一几何轴线(X)平行于所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔的轴线。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件包括用于沿第一几何轴线(X)相对于第二零件对中第一零件的对中元件(22)。7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述对中元件(22)布置在第二零件的锁定部(14)的上方。8.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于，所述对中元件是其上部部分形成楔部的垫块(22) ο9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件(24)包括用于沿第二几何轴线(Z)相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件。10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，沿第二几何轴线相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件(24)布置在第二零件的锁定部(14)的下方。11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，沿第二几何轴线相对于所述至少一个第二孔对中所述至少一个第一孔的对中元件是垫片(24)。12.根据权利要求1至11中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件包括用于相对于第二零件定位第一零件的定位工具。13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述定位工具包括能被锁紧在第一零件和第二零件中的一个零件上的第一夹持构件、能被锁紧在另一个零件上的第二夹持构件，所述第一夹持构件能沿所述至少一个几何轴线相对于所述第二夹持构件移动。14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述定位工具包括头部(34;68)，所述头部配备有所述第一夹持构件和所述第二夹持构件、以及用于驱动所述第一夹持构件沿所述至少一个几何轴线相对于所述第二夹持构件运动的驱动部件。15.根据权利要求1至14中任一项所述的组件，其特征在于，所述至少一个机械定位元件包括用作几何标记(27-29)的多个元件，所述用作几何标记的多个元件布置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)彼此对齐。16.根据权利要求12至14中任一项和根据权利要求15所述的组件，其特征在于，至少一个定位工具(30)适于使一个零件的几何标记(29)与另一个零件的几何标记(27、28)沿第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)对齐。17.根据权利要求1至16中任一项所述的组件，其特征在于，所述定位装置还包括: -布置在一个零件(T)上的至少一个有源构件(52、54)， -布置在另一个零件(C)上的至少一个无源构件(56)，所述至少一个无源构件能与所述至少一个有源构件通过发射和接收电磁波相配合， -闭环操纵系统(50)，所述闭环操纵系统能操纵所发射的电磁波，并且根据所述至少一个无源构件所接收到的电磁波操纵至少一个零件相对于另一个零件的移动，以使所述至少一个有源构件和所述至少一个无源构件几何对应。18.根据权利要求17所述的组件，其特征在于，所述定位装置包括用作几何标记的多个元件，所述定位装置的用作几何标记的多个元件布置在第一零件和第二零件上，并且用于沿第一几何轴线(X)和/或第二几何轴线(Z)和/或第三几何轴线(Y)彼此对齐。19.根据权利要求1至18中任一项所述的组件，其特征在于，第一几何轴线(X)和第三几何轴线(Y)布置在水平平面内，而第二几何轴线(Z)是竖直轴线。20.根据权利要求1至19中任一项所述的组件，其特征在于，第一零件是横梁(T)，而第二零件是框架(C)。21.根据权利要求20所述的组件，其特征在于，横梁用于通过该横梁的相对的两个端部(12、17)分别固定在框架的内周的径向相对的两点，其中所述两个端部中的一端部(12)是横梁的尚未固定的自由端部，而另一端部(17)是已固定在框架的一点的相对端部。22.根据权利要求21所述的组件，其特征在于，所述组件包括框架压缩部件，所述框架压缩部件能在框架上施加压缩力，以便使框架的内周的径向相对的两点彼此靠近。23.根据权利要求20至22中任一项所述的组件，其特征在于，横梁的自由端部(12)包括与横梁的纵轴线对齐的叉头，而锁定部(14)形成布置在框架的内周上的榫部。24.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括至少一个根据权利要求1至23中任一项所述的组件。25.一种用于相对于飞行器的第二零件(C)定位飞行器的第一零件(T)的定位方法，所述第一零件包括设置有至少一个第一孔(al、a2)的自由端部(12)，而第二零件包括设置有至少一个第二孔(a3)的锁定部(14)，所述至少一个第二孔用于与所述至少一个第一孔对应，其特征在于，所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔在进行相对定位之前预先就以其最终直径开出，所述定位方法包括这样的步骤:使所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔相对移动，以及通过至少一个机械定位元件(22、24、27-29)沿三个几何轴线中的至少一个几何轴线相对于所述至少一个第二孔定位所述至少一个第一孔，所述机械定位元件在相对移动时用作所述至少一个第一孔和所述至少一个第二孔之间的几何标记。
【专利摘要】如机身框架和横梁的两个零件的相对定位装置：本发明涉及一种相对于第二零件(C)定位第一零件(T)的定位装置(20)。第一零件包括带有第一孔(a1)的自由端部(12)，而第二零件包括带有第二孔(a3)的锁定部(14)，所述第二孔用于与第一孔对应。第一孔和第二孔在它们相对定位之前预先以其最终直径制成。该定位装置包括一个或多个定位元件(22、24、27-29)，定位元件适于沿三个几何轴线中的至少一个相对于第二孔(a3)定位第一孔(a1)。
【IPC分类】B64F5/00, B64C1/06
【公开号】CN104890856
【申请号】CN201510278004
【发明人】Y·迪朗, B·格兰
【申请人】空中客车运营简化股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月6日
【公告号】EP2915740A1, US20150251775
最新回复(0)