組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置的製作方法

2024-02-07 13:57:15

專利名稱：組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置的製作方法
技術領域：
組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置 ，
(一) 技術領域-
本實用新型涉及一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，屬於機械工 程/板料成形領域。
(二) 背景技術
飛機蒙皮零件具有外形複雜多樣、零件種類繁多等特點，其表面質量和形 狀精度對飛機的整體性能有重要影響。目前，蒙皮成形和切邊、測量中，主要 採用實體模具，因此需要給每一個蒙皮設計實體模，導致研製周期中絕大部分 時間用於模具和相關工裝的設計製造。因此，傳統的模具工裝和工藝方法已不 適應現代飛機的快速研製和批生產的需要，而省時高效的柔性多點成形技術逐 漸應用於工廠生產。
(三) 實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置， 以解決當前蒙皮拉形後的切邊過程中所需要的實體模具數量過多、工裝重用性 差、工裝製造時間長的問題。本實用新型將傳統的實體模具離散化，變成形狀 可調的"柔性模具"，由若干個釘高調整單元的頂端調節形成的不同的包絡面， 來實現對任意形狀任意大小的板材夾持。
本實用新型採用模塊化的設計思想，整個裝置由若干個定位板、若干個調 形組件組成。
所述的定位板為扁"T"型，其上有螺紋孔和配合面，用來實現調形組件之 間的聯結定位。
所述的調形組件是由基枕和釘高調整單元組成的。
若干個調形組件在X方向上平行放置，中心間距均為定值，該值由相鄰兩 個調形組件之間的定位板的長度決定。若干個定位板在Y方向上分成對稱的兩 列，每個定位板聯結兩個相鄰的調形組件的同一端。不同數量的調形組件和定位板的聯結組合，可以形成尺寸規格不同的支撐裝置。調形組件和定位板的個 數可根據蒙皮零件的尺寸來確定。
所述的基枕呈長方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面等。基枕上一字排
開均勻分布著5個定位孔，所述的釘高調整單元固定於其中。整個裝置安裝完 成後，每個調形組件中有5個釘高調整單元，每個釘高調整單元橫向、縱向間 距都是相同的。這些間距保證了手動調節釘高時需要的工作空間足夠充分。 基枕和定位板通過螺釘、配合面聯結，構成整個裝置的底部框架。該框架
是一個方形結構在X方向上有若干個間距相同的平行基枕；在Y方向上有兩
列平行的對稱的定位板。
所述的釘高調整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉釘、聯結筒、萬
向裝置、真空發生器、真空吸盤組成的。
所述的大螺柱的根部安裝在基枕的定位孔中。大螺柱的上半部分有細螺紋，
下半部分有一個平臺，平臺上有通孔，螺釘通過該通孔與基枕聯結固定。
所述的鎖緊螺母和旋轉釘都旋合在大螺柱上。鎖緊螺母在旋轉釘的下方 所述的聯結筒是一個圓筒形的聯結零件，聯結旋轉釘和萬向裝置。 所述的萬向裝置由萬向I、萬向II、萬向III、萬向IV組成。萬向I與聯結
筒相聯，萬向in與真空發生器相聯。萬向II和萬向W閉合，其間有一個球腔； 萬向m的一端是球形，該球形端被所述的球腔包裹並可以在球腔內轉動，從而 實現該裝置的轉向作用。
所述的真空發生器是一個整體化的零件， 一端直接安裝在真空吸盤上，另 一端的螺紋連接可方便的與萬向m聯接。該發生器是可以從市場上直接採購的。
所述的真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，根據相關計算，從市 場上直接採購。
鎖緊螺母和旋轉釘在大螺柱上的旋轉升降，帶動真空吸盤的升降。於是若 幹個真空吸盤的頂端就可以形成包絡面，從而實現本裝置的柔性支撐功能。
在釘高調整單元中，可以在旋轉釘和聯結筒之間加裝可換釘套，可換釘套 分為二級釘套和三級釘套兩種，從而實現更大範圍的釘高調節。釘高調節範圍
使用二級釘套時是0—130mm，使用三級釘套時是0—180mm。
所述的二級釘套和三級釘套是空心的圓柱體，它們的結構相同，只是長度尺寸不同。
萬向裝置最大能夠偏離鉛錘方向30 °，能夠保證真空吸盤在適應不同曲率 形狀的蒙皮時的轉動要求。
本實用新型一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其優點及功效在
於
1. 將實體模具離散化，把形狀固定的模具變為形狀可調的柔性多點支撐裝 置，從而使一套本裝置完成了若干個不同實體模具的支撐功能，大大減少了工 裝的數量；
2. 將本裝置模塊化設計，整個裝置由若干個定位板、若干個調形組件組成， 減少了零部件，提高了裝置的整體裝配性能；
3. 可以根據蒙皮零件的尺寸，選擇定位板、調形組件的數量，實現了一套 本裝置對不同尺寸的蒙皮零件的支撐，而這是單個實體模具無法實現的；
4. 在具體的結構設計上的創新定位塊、釘高調整單元等。這些有效地實 現了節省材料和空間的目的，並且使裝置的結構簡單可靠。
綜上，組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，實現了柔性夾持，大量減 少專用夾具和工裝，降低了成本，減少了協調環節，縮短了生產準備周期，經 濟和時間效益顯著。


圖1為本實用新型的立體結構示意圖。
圖2為本實用新型的主視圖。
圖3為本實用新型的俯視圖。
圖4為本實用新型的左視圖。
圖5為本實用新型的局部爆炸示意圖。
圖6為釘高調整單元爆炸示意圖。
圖中標號及符號說明如下 1、螺釘 2、定位板
5、大螺柱 6、螺釘
3、基枕 4、釘高調整單元
7、鎖緊螺母 8、旋轉釘9、可換釘套
13、萬向III 17、調形組件
10、聯結筒 14、萬向IV 18、定位孔
11、萬向I
15、真空發生器
19、配合面I
說明書第4/5頁
i2、萬向n
16、真空吸盤
20、配合面n
具體實施方式
本實用新型一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，採用模塊化的設
計思想，如圖l所示，是由若干個定位板2、若干個由基枕3和釘高調整單元4 組成的調形組件17構成。
如圖2、圖3、圖4中橫向放置的為調形組件17，縱向放置的為定位板2。
定位板2為扁"T"型，其上設有螺紋孔和配合面20。 如圖5所示，所述的調形組件17是由基枕3和釘高調整單元4組成的。 基枕3呈長方體，其上設有定位孔18、螺紋孔、配合面等。基枕上一字排 開均勻分布著5個定位孔，釘高調整單元4分別插入基枕3的定位孔18中。
調形組件17通過基枕3和定位板2以螺釘1聯結緊固，定位板2上的配合 面20和基枕3上的配合面19為相互接觸的面，這一對配合面起定位作用，如 圖5所示。每個調形組件17的中心的間距為定值，該值由定位板2的兩個對稱 的配合面20決定。整個裝置安裝完成後，每個調形組件中有5個釘高調整單元， 每個釘高調整單元橫向、縱向間距都是相同的。這些間距保證了手動調節釘高 時需要的工作空間足夠充分。
其中，所述的釘高調整單元4是由大螺柱5、螺釘6、鎖緊螺母7、旋轉 釘8、可換釘套9、聯結筒l 0、萬向I 11、萬向II 12、萬向m 13、萬向IV 14、真空發生器15、真空吸盤16組成的；如圖7所示。大螺柱5的上半部分 上有較大長度的細螺紋，下半部分有一個平臺，平臺上有通孔；旋轉釘8的底 部有一定長度的內螺紋。大螺柱5的根部插入基枕3的定位孔18中，起到定位 作用。螺釘6通過大螺柱平臺上的通孔實現大螺柱5和基枕3的聯結緊固。鎖 緊螺母7和旋轉釘8都旋合在大螺柱5上，鎖緊螺母7在旋轉釘8的下方。可 換釘套9為空心的圓柱體，安裝在旋轉釘8的頂部。聯結筒10為圓筒形零件， 一端聯結可換釘套9，另一端聯結萬向I 11，萬向II 12和萬向IV 14閉合，其間有一個球腔；萬向m 13的一端是球形，該球形端被所述的球腔包裹並可
以在球腔內轉動，從而實現該裝置的轉向作用；另一端與真空發生器相聯。
所述的真空發生器15是一個整體化的零件， 一端直接安裝在真空吸盤16 上，另一端的螺紋連接可方便的與萬向III聯接。該發生器是可以從市場上直接 採購的。
所述的真空吸盤16是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，與真空發生器相聯 結；該真空吸盤可根據相關計算，從市場上直接採購。
在不需要使用可換釘套9的時候，聯結筒1 0直接安裝在旋轉釘8的頂端。 由於基枕3的長度約為670mm、定位板2的長度約為140mm，根據蒙皮零件 的尺寸，選擇調形組件17 (基枕3)和定位板的數量，就可以組成幾何尺寸不 同的支撐裝置。舉例說當蒙皮零件的尺寸為600mmX800mm時，基枕3和定位 板2的個數分別為6和10;當蒙皮零件的尺寸為600mmX900mm時，基枕3和 定位板2的個數分別為7和12;當蒙皮零件的尺寸為lOOOmmXlOOOmm時，基 枕3和定位板2的個數分別為14和24。
釘高調節的具體操作如下 .
如圖8所示，將鎖緊螺母7旋到最低，旋轉釘8在大螺柱5上旋轉，圓周
運動變為直線運動，引起頂端的真空吸盤16的上下運動。當把真空吸盤16調 節到需要的高度的時候，使鎖緊螺母7的上端面和旋轉釘8的下端面緊緊貼合, 從而確定了釘高不再變化。若干個已經分別調節好釘高的真空吸盤16的頂端就 形成了包絡面，從而實現對蒙皮型面的有效支撐。當需要改變釘高的時候，重 復上面的過程即可。 .
權利要求1、一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，採用模塊化的設計思想，由若干個定位板、若干個調形組件組成，其特徵在於該定位板為扁「T」型，其上有螺紋孔和配合面；該調形組件是由基枕和釘高調整單元組成的；調形組件在X方向上平行放置，中心間距均為定值，定位板在Y方向上分成對稱的兩列，每個定位板聯結兩個相鄰的調形組件的同一端；不同數量的調形組件和定位板的聯結組合，形成尺寸規格不同的支撐裝置；該基枕呈長方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面；基枕上一字排開均勻分布著定位孔，該釘高調整單元固定於其中；該基枕和該定位板通過螺釘、配合面聯結，構成整個裝置的底部框架；該釘高調整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉釘、聯結筒、萬向裝置、真空發生器、真空吸盤組成的；該大螺柱的根部安裝在基枕的定位孔中，大螺柱的上半部分有細螺紋，下半部分有一個平臺，平臺上有通孔，螺釘通過該通孔與基枕聯結固定；該鎖緊螺母和旋轉釘都旋合在大螺柱上，鎖緊螺母在旋轉釘的下方；該聯結筒是一個圓筒形的聯結零件，聯結旋轉釘和萬向裝置；該萬向裝置由萬向I、萬向II、萬向III、萬向IV組成，萬向I與聯結筒相聯，萬向III與真空發生器相聯，萬向II和萬向IV閉合，其間有一個球腔，萬向III的一端是球形，該球形端被該球腔包裹並可以在球腔內轉動；該真空發生器一端直接安裝在真空吸盤上，另一端的螺紋連接與萬向III聯接；該真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，與真空發生器相聯結。
2、 根據權利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵 在於該調形組件中心間距的定值是由相鄰兩個調形組件之間的定位板長度決 定的。
3、 根據權利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵 在於該調形組件和該定位板的個數根據蒙皮零件的尺寸來確定。
4、 根據權利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵 在於該框架是一個方形結構在X方向上有間距相同的平行基枕；在Y方向 上有兩列平行的對稱的定位板。
5、 根據權利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵在於該釘高調整單元中，在旋轉釘和聯結筒之間加裝可換釘套。
6、 根據權利要求5所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵在於該可換釘套分為二級釘套和三級釘套兩種。
7、 根據權利要求6所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵在於該二級釘套和三級釘套是空心的圓柱體，它們的結構相同，只是長度尺 寸不同。
8、 根據權利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特徵 在於該萬向裝置最大能夠偏離鉛錘方向30 °。
專利摘要本實用新型組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，由若干個定位板、若干個調形組件組成；該定位板為扁「T」型，其上有螺紋孔和配合面，該調形組件由基枕和釘高調整單元組成；調形組件在X方向上平行放置，中心間距為定值，定位板在Y方向上分成對稱的兩列，每個定位板聯結兩相鄰的調形組件的同一端；該基枕呈長方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面；基枕上一字排開均勻分布著定位孔，釘高調整單元固定於其中；該釘高調整單元由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉釘、可換釘套、聯結筒、萬向裝置、真空發生器、真空吸盤組成。本實用新型的裝置實現了柔性夾持，減少了專用夾具和工裝，經濟和時間效益顯著。
文檔編號G01B5/20GK201145558SQ20082007868
公開日2008年11月5日 申請日期2008年1月23日 優先權日2008年1月23日
發明者李東升, 羅紅宇, 源 黃 申請人:北京航空航天大學