專利名稱：組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，屬于機械工程/ 板料成形領域。(二)
背景技術：
飛機蒙皮零件具有外形復雜多樣、零件種類繁多等特點，其表面質(zhì)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 采用實體模具，因此需要給每一個蒙皮設計實體模，導致研制周期中絕大部分 時間用于模具和相關工裝的設計制造。因此，傳統(tǒng)的模具工裝和工藝方法已不 適應現(xiàn)代飛機的快速研制和批生產(chǎn)的需要，而省時高效的柔性多點成形技術逐 漸應用于工廠生產(chǎn)。(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，以解 決當前蒙皮拉形后的切邊過程中所需要的實體模具數(shù)量過多、工裝重用性差、 工裝制造時間長的問題。本發(fā)明將傳統(tǒng)的實體模具離散化，變成形狀可調(diào)的"柔 性模具"，由若干個釘高調(diào)整單元的頂端調(diào)節(jié)形成的不同的包絡面，來實現(xiàn)對任 意形狀任意大小的板材夾持。本發(fā)明采用模塊化的設計思想，整個裝置由若干個定位板、若干個調(diào)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(xiàn)調(diào)形組件之 間的聯(lián)結(jié)定位。所述的調(diào)形組件是由基枕和釘高調(diào)整單元組成的。若干個調(diào)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(diào)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(lián)結(jié)兩個相鄰的調(diào)形組件的同一端。不同數(shù)量的調(diào)形組件和定位板的聯(lián)結(jié)組合，可以形成尺寸規(guī)格不同的支撐裝置。調(diào)形組件和定位板的個 數(shù)可根據(jù)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(diào)整單元固定于其中。整個裝置安裝完 成后，每個調(diào)形組件中有5個釘高調(diào)整單元，每個釘高調(diào)整單元橫向、縱向間 距都是相同的。這些間距保證了手動調(diào)節(jié)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(lián)結(jié)，構成整個裝置的底部框架。該框架是一個方形結(jié)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(diào)整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)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(lián)結(jié)固定。所述的鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘都旋合在大螺柱上。鎖緊螺母在旋轉(zhuǎn)釘?shù)南路?所述的聯(lián)結(jié)筒是一個圓筒形的聯(lián)結(jié)零件，聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)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(lián)結(jié)筒相聯(lián)，萬向ni與真空發(fā)生器相聯(lián)。萬向II和萬向IV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并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用。所述的真空發(fā)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in聯(lián)接。該發(fā)生器是可以從市場上直接采購的。所述的真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，根據(jù)相關計算，從市 場上直接采購。鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘在大螺柱上的旋轉(zhuǎn)升降，帶動真空吸盤的升降。于是若 干個真空吸盤的頂端就可以形成包絡面，從而實現(xiàn)本裝置的柔性支撐功能。 在釘高調(diào)整單元中，可以在旋轉(zhuǎn)釘和聯(lián)結(jié)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(xiàn)更大范圍的釘高調(diào)節(jié)。釘高調(diào)節(jié)范圍使用二級釘套時是0—130ram，使用三級釘套時是0—180腿。所述的二級釘套和三級釘套是空心的圓柱體，它們的結(jié)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(zhuǎn)動要求。本發(fā)明一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其優(yōu)點及功效在于1. 將實體模具離散化，把形狀固定的模具變?yōu)樾螤羁烧{(diào)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(shù)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(diào)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(jù)蒙皮零件的尺寸，選擇定位板、調(diào)形組件的數(shù)量，實現(xiàn)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(xiàn)的；4. 在具體的結(jié)構設計上的創(chuàng)新定位塊、釘高調(diào)整單元等。這些有效地實 現(xiàn)了節(jié)省材料和空間的目的，并且使裝置的結(jié)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(xiàn)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(xié)調(diào)環(huán)節(jié)，縮短了生產(chǎn)準備周期，經(jīng) 濟和時間效益顯著。

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構示意圖 圖2為本發(fā)明的主視圖。 圖3為本發(fā)明的俯視圖。 圖4為本發(fā)明的左視圖。 圖5為本發(fā)明的局部爆炸示意圖 圖6為釘高調(diào)整單元爆炸示意中標號及符號說明如下 1、螺釘 2、定位板5、大螺柱 6、螺釘9、可換釘套 10、聯(lián)結(jié)筒3、基枕 4、釘高調(diào)整單元7、鎖緊螺母 8、旋轉(zhuǎn)釘11、萬向I 12、萬向II13、萬向III 14、萬向IV 15、真空發(fā)生器 16、真空吸盤17、調(diào)形組件18、定位孔 19、配合面I 20、配合面II具體實施例方式本發(fā)明一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，采用模塊化的設計思 想，如圖1所示，是由若干個定位板2、若干個由基枕3和釘高調(diào)整單元4組 成的調(diào)形組件17構成。如圖2 、圖3 、圖4中橫向放置的為調(diào)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(diào)形組件17是由基枕3和釘高調(diào)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?；砩弦蛔峙?開均勻分布著5個定位孔，釘高調(diào)整單元4分別插入基枕3的定位孔18中。調(diào)形組件17通過基枕3和定位板2以螺釘1聯(lián)結(jié)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(diào)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。整個裝置安裝完成后，每個調(diào)形組件中有5個釘高調(diào)整單元， 每個釘高調(diào)整單元橫向、縱向間距都是相同的。這些間距保證了手動調(diào)節(jié)釘高 時需要的工作空間足夠充分。其中，所述的釘高調(diào)整單元4是由大螺柱5、螺釘6、鎖緊螺母7、旋轉(zhuǎn) 釘8 、可換釘套9 、聯(lián)結(jié)筒1 0 、萬向I 11、萬向II 12、萬向m 13、萬向IV 14、真空發(fā)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(zhuǎn)釘8的底 部有一定長度的內(nèi)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(xiàn)大螺柱5和基枕3的聯(lián)結(jié)緊固。鎖 緊螺母7和旋轉(zhuǎn)釘8都旋合在大螺柱5上，鎖緊螺母7在旋轉(zhuǎn)釘8的下方。可 換釘套9為空心的圓柱體，安裝在旋轉(zhuǎn)釘8的頂部。聯(lián)結(jié)筒10為圓筒形零件， 一端聯(lián)結(jié)可換釘套9，另一端聯(lián)結(jié)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并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用；另一端與真空發(fā)生器相聯(lián)。 所述的真空發(fā)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m聯(lián)接。該發(fā)生器是可以從市場上直接采購的。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(fā)生器相聯(lián) 結(jié)；該真空吸盤可根據(jù)相關計算，從市場上直接采購。在不需要使用可換釘套9的時候，聯(lián)結(jié)筒1 0直接安裝在旋轉(zhuǎn)釘8的頂端。由于基枕3的長度約為670mm、定位板2的長度約為140mm，根據(jù)蒙皮零件 的尺寸，選擇調(diào)形組件17 (基枕3)和定位板的數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)分別為14和24。釘高調(diào)節(jié)的具體操作如下如圖8所示，將鎖緊螺母7旋到最低，旋轉(zhuǎn)釘8在大螺柱5上旋轉(zhuǎn)，圓周 運動變?yōu)橹本€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(diào) 節(jié)到需要的高度的時候，使鎖緊螺母7的上端面和旋轉(zhuǎn)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(jīng)分別調(diào)節(jié)好釘高的真空吸盤16的頂端就 形成了包絡面，從而實現(xiàn)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，采用模塊化的設計思想，由若干個定位板、若干個調(diào)形組件組成，其特征在于該定位板為扁“T”型，其上有螺紋孔和配合面，用來實現(xiàn)調(diào)形組件之間的聯(lián)結(jié)定位；該調(diào)形組件是由基枕和釘高調(diào)整單元組成的；調(diào)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(lián)結(jié)兩個相鄰的調(diào)形組件的同一端；不同數(shù)量的調(diào)形組件和定位板的聯(lián)結(jié)組合，形成尺寸規(guī)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(diào)整單元固定于其中；該基枕和該定位板通過螺釘、配合面聯(lián)結(jié)，構成整個裝置的底部框架；該釘高調(diào)整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)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(lián)結(jié)固定；該鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘都旋合在大螺柱上，鎖緊螺母在旋轉(zhuǎn)釘?shù)南路?；該?lián)結(jié)筒是一個圓筒形的聯(lián)結(jié)零件，聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)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(lián)結(jié)筒相聯(lián)，萬向III與真空發(fā)生器相聯(lián)，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并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用；該真空發(fā)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(lián)接；該真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，與真空發(fā)生器相聯(lián)結(jié)。
2、 根據(jù)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，其特征在于該調(diào)形組件中心間距的定值是由相鄰兩個調(diào)形組件之間的定位板長度決定的。
3、 根據(jù)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，其特征 在于該調(diào)形組件和該定位板的個數(shù)根據(jù)蒙皮零件的尺寸來確定。
4、 根據(jù)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，其特征在于該框架是一個方形結(jié)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(jù)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，其特征 在于該鎖緊螺母和該旋轉(zhuǎn)釘在大螺柱上旋轉(zhuǎn)升降，帶動真空吸盤的升降；復 數(shù)個真空吸盤的頂端形成包絡面，實現(xiàn)柔性支撐。
6、 根據(jù)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，其特征 在于該釘高調(diào)整單元中，在旋轉(zhuǎn)釘和聯(lián)結(jié)筒之間加裝可換釘套。
7、 根據(jù)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，其特征 在于該可換釘套分為二級釘套和三級釘套兩種，從而實現(xiàn)更大范圍的釘高調(diào) 節(jié)。
8、 根據(jù)權利要求7所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特征 在于該二級釘套和三級釘套是空心的圓柱體，它們的結(jié)構相同，只是長度尺 寸不同。
9、 根據(jù)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，其特征 在于該萬向裝置最大能夠偏離鉛錘方向30 °，保證真空吸盤在適應不同曲率 形狀的蒙皮時的轉(zhuǎn)動要求。
全文摘要
本發(fā)明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(diào)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(diào)形組件由基枕和釘高調(diào)整單元組成；調(diào)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(lián)結(jié)兩相鄰的調(diào)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(diào)整單元固定于其中；該釘高調(diào)整單元由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、可換釘套、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)生器、真空吸盤組成。本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了柔性夾持，減少了專用夾具和工裝，經(jīng)濟和時間效益顯著。
文檔編號B23D33/02GK101229598SQ20081005665
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權日2008年1月23日
發(fā)明者李東升, 羅紅宇, 源 黃 申請人:北京航空航天大學