KR100633559B1

KR100633559B1 - Panel drilling device for a aircraft fuselage

Info

Publication number: KR100633559B1
Application number: KR1020050007432A
Authority: KR
Inventors: 이경근; 김형래
Original assignee: 이경근; 김형래
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-10-13
Also published as: KR20060086584A

Abstract

본 발명은 항공기 동체를 구성하는 판넬에 패스너 체결을 위한 홀을 천공하는 드릴링 장비에 관한 것으로, 얇고 큰 판재를 테이블 상에서 X, Y축 방향으로 신속하게 이송할 수 있는 LM가이드를 이용한 슬라이드 베이스와 공압을 이용한 드릴 유니트와 천공부를 드릴링 작업시 가공물을 하부에서 클램핑하는 공기압 작동식 클램프 푸셔를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a drilling equipment for drilling holes for fastening fasteners to a panel constituting an aircraft fuselage, and slide base and pneumatic using an LM guide that can quickly transfer thin and large plates in the X and Y axis directions on a table. It characterized in that it is equipped with a pneumatically actuated clamp pusher for clamping the workpiece from the bottom during the drilling unit and drilling the drilling unit using.

항공기, 판넬, 드릴링, LM가이드, 클램핑Aircraft, Panels, Drilling, LM Guides, Clamping

Description

Panel drilling device for a aircraft fuselage

도 1은 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치의 평면도1 is a plan view of a panel drilling apparatus for the present invention aircraft fuselage

도 2는 본 발명의 정면도2 is a front view of the present invention

도 3은 본 발명의 측면도3 is a side view of the present invention

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1. 프레임 바디 2. 테이블1. frame body 2. table

3. 레벨 패드 4. X축 슬라이드 베이스3. Level pad 4. X-axis slide base

5.,5'. LM가이드 6. 스토퍼5., 5 '. LM Guide 6. Stoppers

7. Y축 슬라이드베이스 8. 가이드 스토퍼7. Y-axis slide base 8. Guide stopper

9. 컨트롤 판넬 10. 드릴 유니트9. Control Panel 10. Drill Unit

11. 에어 유니트 12. 솔레노이드 밸브11.Air Unit 12. Solenoid Valve

13. 에어실린더 14. 클램프 푸셔13. Air cylinder 14. Clamp pusher

15. 풋스위치15. Footswitch

본 발명은 항공기 동체 어셈블리중 판넬 형태의 조립 품목에 대한 패스너(Fastener) 체결용 홀을 천공하는 작업을 위한 전용드릴링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dedicated drilling apparatus for drilling a fastener (Fastener) fastening hole for a panel-shaped assembly of the aircraft fuselage assembly.

항공기의 기체는 전형적인 소량 다품종 생산형태로 기체 조립구조물에는 패스너 체결을 위하여 다수의 홀을 천공하여야 할 필요가 있다.The aircraft's aircraft is a typical small-volume production, and it is necessary to drill multiple holes in the gas assembly to fasten the fasteners.

종래 항공기용 대형판넬의 조립용 자동화 장비로는 오토메틱 리베터(Auto matic Riveter)가 공지되어 있었으며 상기 장비는 작업대상의 위치(X, Y, Z축 좌표) 치수를 측정하여 프로그램에 입력한 후 자동화 장치에 의하여 작업하는 대형장비이나 장비의 작동을 위하여는 판넬장착용 치구나 고정용치구가 다수 장착되어져야 하므로 치구장착부위는 드릴링 장치와의 간섭에 의하여 홀을 가공할 수 없어 판넬을 탈착 후 별도의 드릴링 지그와 전용드릴링 머신에서 최종적으로 홀을 가공하여 마무리 하였으며 이 경우 판넬의 형상에 따라 여러 종류의 드릴링 지그가 필요하다는 문제점이 있었고, 대형의 고가장비로서 소품종 대량생산에 보다 유용한 장비로 다품종 소량생산에는 적합하지 못하다는 문제점이 있었다.Conventional automatic equipment for assembling large panels for aircraft has been known as an automatic riveter (Automatic Riveter) and the equipment measures the position (X, Y, Z axis coordinates) dimensions of the work object and inputs it into the program In order to operate the large equipment or equipment working by the device, a large number of panel mounting fixtures or fixtures must be installed. Therefore, the jig mounting part cannot be machined by the interference with the drilling device. In the case of drilling jig and dedicated drilling machine, the hole was finally machined and finished. In this case, there was a problem that several kinds of drilling jig were needed according to the shape of the panel. There was a problem that it is not suitable for small quantity production.

따라서, 다품종 소량생산을 위하여는 드릴링 머신으로 수작업에 의존하여 천공하고 있으며 수작업은 작업자의 숙련도에 따라 생산성과 불량률의 차이가 현격하 게 발생하며 일부조립 구조물의 경우 길이가 3m이상 되는 얇은 알루미늄 판재로 구성되어 있어 드릴작업시 작업자의 자세가 불안정하여 드릴과 천공부간에 직각유지가 어려운 관계로 천공부의 흔들림에 의해 불량이 다수 발생하고 작업자의 근골격계 질환이나 디스크 발병의 원인이 되기도 한다는 문제점이 있었다.Therefore, for small quantity production of many kinds, it is drilled depending on manual operation with drilling machine, and the manual operation is caused by the difference of productivity and defect rate according to the skill of the operator. Some of the assembled structures are made of thin aluminum plate that is 3m or more in length. Since the posture of the worker is unstable during the drilling operation, it is difficult to maintain the right angle between the drill and the perforation part. Therefore, a number of defects occur due to the shaking of the perforation part, which may cause the musculoskeletal disease or the onset of the disc.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 소량 다품종 생산의 작업성과 생산성을 향상하고 정확한 드릴링을 가능하게 하여 불량율을 감소할 수 있게 하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above is to improve the workability and productivity of small quantity multi-product production and to enable accurate drilling to reduce the defective rate.

본 발명의 또다른 목적은 범용성을 부여하여 다양한 형태의 판넬에 적용할 수 있으면서 저렴한 비용으로 취득이 가능한 전용설비를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a dedicated facility that can be obtained at low cost while being applicable to various types of panels by providing universality.

본 발명의 또다른 목적은 드릴링 작업에 따르는 작업자의 피로도를 감소시켜 직업병의 발병요인을 제거하는 것이다.
Still another object of the present invention is to reduce the fatigue of the operator according to the drilling operation to eliminate the onset of occupational diseases.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치는 가공물을 탑재하는 슬라이드 베이스와 슬라이드 베이스를 테이블 상에서 X, Y축 방향으로 신속하고 정밀하게 이송할 수 있는 LM가이드와 급속이송, 절삭이송, 가공깊이 및 절삭속도의 자동조절이 용이한 공압으로 구동되는 드릴 유니트와 슬라이드 베이스상에 탑재된 가공물을 하부에서 신속하게 클램핑 및 언클램핑하는 공압작동식 클램 프 푸셔로 구성된다.The panel drilling apparatus for aircraft body of the present invention for the above purpose is a LM guide and rapid feed, cutting feed, which can quickly and precisely transfer the slide base and the slide base on the table in the X, Y axis direction on the table It consists of a pneumatically driven drill unit for easy adjustment of machining depth and cutting speed, and a pneumatically actuated clamp pusher that quickly clamps and unclamps workpieces mounted on the slide base.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 항공기 동체용 판넬 드릴링 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 측면도이다.1 is a plan view of a panel drilling apparatus for an aircraft fuselage of the present invention, FIG. 2 is a front view of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드릴링 장치는 좌ㆍ우로 길게 형성된 프레임 바디(1)와 프레임 바디(1)의 아래 지면과의 접촉부위에는 프레임 바디의 상부 테이블(2)의 수평을 조절할 수 있도록 하는 다수의 레벨패드(3)가 구비되어 있다.As shown in the drawing, the drilling apparatus according to the present invention can adjust the horizontal level of the upper table 2 of the frame body at the contact portion between the frame body 1 formed long left and right and the ground below the frame body 1. There are a number of level pads 3 to be provided.

프레임 바디(1)의 상부면을 구성하는 테이블(2)에는 X축 방향으로 X축 슬라이드 베이스(4)를 이송할 수 있게 하는 한쌍의 LM가이드(5)가 테이블(2)의 길이방향으로 길게 구비되며 LM가이드(5)의 단부에는 스토퍼(6)가 구비되어 X축 슬라이드 베이스(4)가 LM가이드(5)를 이탈하는 것을 방지할 수 있게 구성된다.In the table 2 constituting the upper surface of the frame body 1, a pair of LM guides 5 for conveying the X-axis slide base 4 in the X-axis direction are elongated in the longitudinal direction of the table 2. A stopper 6 is provided at an end of the LM guide 5 to prevent the X-axis slide base 4 from being separated from the LM guide 5.

테이블(2)상의 LM가이드(5)에 결합된 X축 슬라이드 베이스(4)의 상부면에는 Y축방향으로 이송할 수 있는 Y축 슬라이드 베이스(7)가 좌ㆍ우로 분리되어 각각 한쌍의 LM가이드(5')에 결합되어 있으며 좌ㆍ우로 분리된 Y축 슬라이드 베이스(7)는 각각 독립적으로 슬라이딩하거나 좌ㆍ우를 연결하는 브라켓트(도면 미도시)에 의하여 연동되게 할 수도 있다.On the upper surface of the X-axis slide base 4 coupled to the LM guide 5 on the table 2, a Y-axis slide base 7 which can be moved in the Y-axis direction is separated left and right, and a pair of LM guides are provided. The Y-axis slide base 7 coupled to 5 'and separated into left and right sides may be linked to each other by a bracket (not shown) that independently slides or connects left and right.

Y축 슬라이드 베이스(7)의 일측면 단부에는 가공물의 이탈을 방지하고 위치를 고정하는 가이드 스토퍼(8)가 구비되며 도면부호(9)는 컨트롤 판넬로서 본 장치 의 전기계통을 제어하는 스위치 박스이다.One side end of the Y-axis slide base 7 is provided with a guide stopper 8 for preventing separation of the workpiece and fixing its position. Reference numeral 9 denotes a control panel which is a switch box for controlling the electric system of the apparatus. .

프레임 바디(1)의 중심부에는 드릴유니트(10)가 수직으로 구비되어 있다.The drill unit 10 is vertically provided at the center of the frame body 1.

드릴유니트(10)는 공압으로 구동되며 컴프레셔(도면 미도시)에서 압축된 에어는 프레임 바디(1)의 일측에 내장된 에어 유니트(11)에 의하여 필터링되어 청정화되며 솔레노이드 밸브(12)에 의하여 공급방향을 제어한다.The drill unit 10 is pneumatically driven and the air compressed in the compressor (not shown) is filtered and cleaned by the air unit 11 built in one side of the frame body 1 and supplied by the solenoid valve 12. To control the direction.

드릴 유니트(10)의 공구홀더로는 드릴 척(Chuck)을 사용하는 것이 바람직하며 드릴척은 통상의 드릴링 머신에서 사용하는 콜렛(Collet) 타입에 비하여 장착 가능한 공구의 한계를 크게 할 수 있다.It is preferable to use a drill chuck as a tool holder of the drill unit 10, and the drill chuck can increase the limit of a tool that can be mounted as compared to a collet type used in a conventional drilling machine.

드릴공구의 자동이송 및 회전수의 조절은 공지의 셀피더(Selfeeder)를 이용하며 슬라이드 베이스(4, 7)에 탑재된 가공물을 X, Y축 방향으로 LM가이드(5, 5')를 따라 인력으로 이동시켜 천공할 부분이 드릴링 포인트에 위치하게 되면 드릴링 공구가 하강함과 동시에 프레임 바디(1)에 내장된 에어실린더(13)가 작동하여 클램프 푸셔(14)를 상승시켜 가공물 상부면의 드릴링 공구와 연동하여 가공물의 하부에서 클램핑하여 천공작업 중에 가공물이 위치 변경되거나 두께가 얇은 박판의 경우 드릴링 공구의 하강 압력에 의하여 변형되는 것을 방지하며 클램프 푸셔(14)의 가운데에는 천공되는 드릴공구를 수용하는 홀을 구비하여 클램프 푸셔(14)와 드릴 공구간의 불필요한 접촉을 방지할 수 있게 구성되어 있다.The automatic feed of the drill and the adjustment of the number of rotations are performed by using a known cell feeder, and the work force mounted on the slide bases 4 and 7 along the LM guides 5 and 5 'in the X and Y axis directions. When the drilled part is located at the drilling point, the drilling tool is lowered and the air cylinder 13 embedded in the frame body 1 is operated to raise the clamp pusher 14 to raise the drilling tool on the upper surface of the workpiece. It is clamped at the lower part of the workpiece in conjunction with to prevent the workpiece from being changed during drilling, or in the case of a thin plate, to prevent deformation due to the downward pressure of the drilling tool, and to receive a drilled tool in the center of the clamp pusher 14. A hole is provided to prevent unnecessary contact between the clamp pusher 14 and the drill tool.

Y축 슬라이드 베이스(7) 상부에는 지그를 부착하여 특정한 곡면을 갖는 가공물을 고정하고 작업하는 것도 가능하나 통상의 평면상의 판넬 가공은 자중에 의하여 Y축 슬라이드 베이스(7)상에 위치하게 하고 천공작업시에만 클램프 푸셔(14)로 고정하는 것만으로도 천공작업에는 지장이 없으며, 클램프 푸셔(14)는 천공작업이 완료되어 드릴공구가 상승시 연동되어 하강하므로 가공물을 신속히 위치 변경 가능하다.It is also possible to fix the workpiece having a specific curved surface by attaching a jig on the upper part of the Y-axis slide base 7, and work on a flat panel in a normal plane so that it is located on the Y-axis slide base 7 by its own weight and drills. The clamp pusher 14 does not interfere with the drilling operation only when it is fixed, and the clamp pusher 14 is interlocked when the drill tool is raised due to the completion of the drilling operation, and thus the workpiece can be quickly changed in position.

본 장치에서는 드릴링 공구에 의한 천공작업을 풋스위치(15)에 의하여 조작할 수 있게 구성되어 작업자가 양손으로 가공물을 이송하고 위치결정 할 수 있게 하여 보다 생산성을 향상할 수 있게 구성하였다.In this device, the drilling operation by the drilling tool is configured to be operated by the foot switch 15 is configured to enable the operator to move the workpiece with both hands and positioning to improve productivity.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 크기가 크고 얇은 판재로 구성된 항공기 동체용 판넬에 다수의 패스너 체결공을 천공함에 있어 X, Y축 방향의 이송을 정밀하고 용이하게 할 수 있으며 천공작업과 연동하여 가공물을 클램핑 또는 언클램핑 할 수 있게 하여 천공작업에 따르는 작업자의 피로도를 경감할 수 있게 하여 생산성 향상과 함께 천공작업에 따르는 불량율을 감소하게 하는 효과가 있다.As described above, the present invention can precisely and easily transfer the X and Y axes in drilling a plurality of fastener fastening holes in an aircraft fuselage panel composed of large and thin plates, and works in conjunction with the drilling work. It can be clamped or unclamped to reduce the fatigue of the worker following the drilling work to improve the productivity and the effect of reducing the defective rate of the drilling work.

Claims

In the device for drilling a fastener fastening hole in the aircraft fuselage panel,

An X-axis slide base 4 slidably coupled to the X-axis direction LM guide 5 provided on the upper surface of the table 2;

A pair of left and right Y-axis slide bases 7 slidably coupled to the Y-axis direction LM guide 5 'provided on the upper surface of the sliding base;

A drill unit 10 installed in the center of the table 2 and driven by air pressure;

A panel drilling device for an aircraft fuselage, characterized in that the clamp pusher (14), which is located below the workpiece and rises by the air cylinder (13) when the drill tool is lowered, can clamp the perforations of the workpiece.

The method of claim 1,

Panel drilling apparatus for aircraft fuselage, characterized in that the operation of the drill unit 10 for drilling the workpiece is by the foot switch (15).