專利名稱：一種多點(diǎn)調(diào)形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，可以作為柔性多點(diǎn)模用于板類件的曲面成形， 也可以作為柔性支撐架用于具有曲面形狀板類件的檢測(cè)、畫線、切削、焊接或鉚接，屬于機(jī) 械工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多點(diǎn)調(diào)形裝置能夠?qū)崿F(xiàn)快速、數(shù)字化、柔性化調(diào)形，可以作為柔性多點(diǎn)模用于板類 件的曲面成形，也可以作為柔性支撐架用于具有曲面形狀板類件的檢測(cè)、畫線、切削、焊接 或鉚接，是對(duì)板材三維曲面件傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的重大變革。為實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度板材三維 曲面件的柔性制造，多點(diǎn)調(diào)形裝置的基本體單元的數(shù)量需要很多，往往需要調(diào)整數(shù)百乃至 數(shù)千個(gè)基本體單元；若每個(gè)基本體單元都設(shè)有一軸輸入一軸輸出的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)往往是調(diào)形扭矩小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，受空間限制，而且制造成本也高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決多點(diǎn)調(diào)形裝置中一軸輸入一軸輸出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)形扭矩 小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，受空間限制等問題。本發(fā)明的多點(diǎn)調(diào)形裝置可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)基本體 單元1的不同或相同位移量控制，從而解決多點(diǎn)調(diào)形裝置中，一軸輸入一軸輸出式傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)調(diào)形扭矩小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，受空間限制的問題；能夠簡化多點(diǎn)調(diào)形裝置，節(jié)省裝置 制造成本。因此，本發(fā)明提供了一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，主要由基本體單元群和多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組 成，所述的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)加長蝸桿2、多個(gè)蝸輪4或齒輪6、多個(gè)輸出軸及多個(gè)離 合器3組成，一個(gè)加長蝸桿2帶動(dòng)一排或兩排多個(gè)蝸輪4或齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)輸出軸都通過 一個(gè)離合器3與一個(gè)基本體單元的輸入軸5聯(lián)接，所述的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為若干個(gè)，同時(shí)調(diào)整 一排或兩排基本體單元1高度。所述的輸出軸通過離合器3軸向滑動(dòng)；所述的齒輪6通過離合器3與輸出軸同時(shí) 軸向滑動(dòng)。所述的離合器3的接合部分由方形截面的柱與方形孔聯(lián)接，或花鍵聯(lián)接，或槽9與 銷軸10聯(lián)接；離合器3的通過電磁鐵或氣缸操縱離合。所述的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用多個(gè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由多個(gè)電機(jī)組成，每個(gè)電機(jī)分別帶動(dòng) 一個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或由一個(gè)電機(jī)通過蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪、鏈條或同步帶驅(qū)動(dòng)多個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)。技術(shù)效果本發(fā)明的多點(diǎn)調(diào)形裝置可以實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)與控制，且在輸入軸不停止 的前提下，隨時(shí)控制任意一個(gè)或多個(gè)輸出軸與基本體單元的輸入軸接合或分離。與采用一 軸輸入一軸輸出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)形的多點(diǎn)調(diào)形裝置相比，采用多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)調(diào)形 裝置具有調(diào)形扭矩大、調(diào)形效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。采用多軸傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)調(diào)形裝置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)量很多的基本體單元的任意調(diào)形，可以作為柔性多點(diǎn)模用于板類件的曲面成形，也可以作為柔性支撐架用于具有曲面形狀板類件的檢測(cè)、畫線、切 削、焊接或鉚接，從而滿足大尺寸或高精度三維曲面件的成形及加工需要。


圖1是多點(diǎn)調(diào)形裝置示意圖。圖2是蝸輪與輸出軸通過離合器與基本體單元輸入軸聯(lián)接的示意圖。圖3是齒輪與輸出軸通過離合器與基本體單元輸入軸聯(lián)接的示意圖。圖4是離合器的接合部分由方柱與方孔聯(lián)接的示意圖，其中圖4(a)是方柱與方孔分離的狀態(tài)，圖4(b)是方柱與方孔接合的狀態(tài)。圖5是離合器的接合部分由槽與銷軸聯(lián)接的示意圖，其中圖5(a)是槽與銷軸分離的狀態(tài)，圖5(b)是槽與銷軸接合的狀態(tài)。圖6是一個(gè)加長蝸桿帶動(dòng)一排基本體單元的示意圖。圖7是一個(gè)加長蝸桿帶動(dòng)兩排基本體單元的示意圖。圖中1.基本體單元；2.加長蝸桿；3.離合器；4.蝸輪；5.基本體單元的輸入軸； 6.齒輪；7.方柱；8.方孔；9.槽；10.銷軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容和工作過程。為了解決現(xiàn)有的多點(diǎn)調(diào)形裝置調(diào)形過程中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)形扭矩小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體 積龐大，受空間限制的問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的多點(diǎn)調(diào)形裝置， 主要由基本體單元群與若干個(gè)可同時(shí)調(diào)整一排或兩排基本體單元1高度的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 組成；其多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)加長蝸桿2、多個(gè)蝸輪4、多個(gè)輸出軸及多個(gè)離合器3組 成，使用一個(gè)加長蝸桿2帶動(dòng)一排或兩排多個(gè)蝸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)輸出軸都通過一個(gè)離合器3 與一個(gè)基本體單元的輸入軸5聯(lián)接。離合器3的設(shè)置，保證了輸出軸可以通過離合器3軸向 滑動(dòng)；使加長蝸桿2能夠同時(shí)帶動(dòng)任意一個(gè)或多個(gè)基本體單元1，從而實(shí)現(xiàn)基本體單元1的 調(diào)形。改變加長蝸桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以改變基本體單元1的移動(dòng)方向。蝸輪4還可以由齒 輪6代替，齒輪6的加工難度較蝸輪4大幅度降低，加工成本也低；此外，齒輪6能夠通過離 合器3與輸出軸同時(shí)軸向滑動(dòng)，更易保證離合器3的接合與分離質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)加長蝸桿2同時(shí) 帶動(dòng)任意一個(gè)或多個(gè)基本體單元1調(diào)形。離合器3的接合部分可以由方形截面的柱與方形 孔聯(lián)接，或花鍵聯(lián)接，或槽9與銷軸10聯(lián)接；離合器3的操縱通過電磁鐵或氣缸實(shí)現(xiàn)。每個(gè) 加長蝸桿2可以帶動(dòng)一排或兩排多個(gè)蝸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)帶動(dòng)兩排蝸輪4時(shí)，與蝸輪4聯(lián)接的輸 出軸的螺紋也可以分別采用正旋螺紋和反旋螺紋。多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用多個(gè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可 以由多個(gè)電機(jī)組成，每個(gè)電機(jī)分別帶動(dòng)一個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；也可以由一個(gè)電機(jī)通過蝸桿機(jī) 構(gòu)、齒輪、鏈條或同步帶帶動(dòng)多個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)調(diào)形裝置結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡化。多 點(diǎn)調(diào)形裝置使用的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以廣泛應(yīng)用于需要多軸傳動(dòng)的其它機(jī)械領(lǐng)域。圖1是多點(diǎn)調(diào)形裝置示意圖，該裝置由基本體單元群和4個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。 基本體單元群由8排8列合計(jì)64個(gè)基本體單元1組成；基本體單元群使用4個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可同時(shí)帶動(dòng)兩排16個(gè)齒輪6。當(dāng)然，基本體單元1的數(shù)量可以不受以 上實(shí)施例的限制，為任意數(shù)量。該裝置采用的加長蝸桿2可以帶動(dòng)很多蝸輪4或齒輪6轉(zhuǎn) 動(dòng)，經(jīng)蝸輪4或齒輪6帶動(dòng)各基本體單元1移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)調(diào)形裝置的調(diào)形。每個(gè)加長蝸桿 2可以各用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)；也可以使用一個(gè)電機(jī)采用蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪、鏈條或同步帶帶動(dòng)多 個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而減少電機(jī)的數(shù)量，進(jìn)一步降低制造成本。加長蝸桿2可以繞正反兩個(gè) 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，改變加長蝸桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以改變基本體單元1的移動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)調(diào)形裝 置的調(diào)形 。圖2是蝸輪4與輸出軸通過離合器3與基本體單元1輸入軸聯(lián)接的示意圖。圖3 是齒輪6與輸出軸通過離合器3與基本體單元1輸入軸聯(lián)接的示意圖。齒輪6的加工難度 較蝸輪4大幅度降低，因而加工成本也低；此外，齒輪6能夠通過離合器3與輸出軸同時(shí)軸 向滑動(dòng)，更易保證離合器3的接合與分離質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)加長蝸桿2同時(shí)帶動(dòng)任意一個(gè)或多個(gè)基 本體單元1調(diào)形。圖4是離合器3的接合部分由方柱7與方孔8聯(lián)接的示意圖；其中圖4(a)是方柱 7與方孔8分離的狀態(tài)，圖4(b)是方柱7與方孔8接合的狀態(tài)。為了保證方柱7與方孔8 容易接合，可以在方孔8上部設(shè)置錐形導(dǎo)向圓孔。當(dāng)然，方柱7可以由六角柱或花鍵軸等代 替；當(dāng)采用六角柱或花鍵軸時(shí)，方孔8由相應(yīng)的六角孔或花鍵孔代替。圖5是離合器3的接 合部分由槽9與銷軸10聯(lián)接的示意圖，其中圖5(a)是槽9與銷軸10分離狀態(tài)，圖5 (b)是 槽9與銷軸10接合狀態(tài)。為了保證槽9與銷軸10容易結(jié)合，可以在槽9的端部設(shè)置過渡 圓角。一個(gè)齒輪6或蝸輪4通過離合器3與基本體單元的輸入軸5相聯(lián)接，通過離合器3 的接合或分離可隨時(shí)控制一個(gè)基本體單元1的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)基本體單元1的調(diào)形；此過程 不影響其它基本體單元1的正常工作。當(dāng)然，離合器3處于分離狀態(tài)時(shí)，為保證容易接合， 可以將方形截面的柱插入導(dǎo)向孔，但必須保證導(dǎo)向孔的孔徑大于方形截面的對(duì)角線長。圖6是一個(gè)加長蝸桿2帶動(dòng)一排基本體單元1的示意圖。圖7是一個(gè)加長蝸桿2 帶動(dòng)兩排基本體單元1的示意圖。加長蝸桿2作為主動(dòng)軸，通過離合器3驅(qū)動(dòng)一排或兩排 基本體單元1中的任意一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)，此過程不影響其它基本體單元1的移動(dòng)。當(dāng)然，也 可以用安裝有兩個(gè)離合器3的推桿同時(shí)控制一排基本體單元的輸入軸5與多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 輸出軸聯(lián)接。通過推動(dòng)安裝有兩個(gè)離合器3的推桿，能夠控制一排基本體單元的輸入軸5 與多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸分離或聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)一排基本體單元1的同步調(diào)形。推桿的使用可 以大大減少離合器3的數(shù)量，具有使用效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。下面舉例說明多點(diǎn)調(diào)形裝置的調(diào)形過程。首先，由電機(jī)帶動(dòng)加長蝸桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過 離合器3的接合或分離隨時(shí)控制任意一個(gè)或多個(gè)基本體單元1，從而實(shí)現(xiàn)基本體單元1的調(diào) 形，得到需要的三維曲面。本發(fā)明的多點(diǎn)調(diào)形裝置可以實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)與控制，且在加長蝸桿 2轉(zhuǎn)動(dòng)不停止的前提下，通過離合器3實(shí)現(xiàn)任意一個(gè)或多個(gè)基本體單元1的調(diào)形。與采用一 軸輸入一軸輸出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)形的多點(diǎn)調(diào)形裝置相比，本發(fā)明的采用多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 多點(diǎn)調(diào)形裝置具有調(diào)形扭矩大、調(diào)形效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。采 用多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)調(diào)形裝置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)量很多的基本體單元1的任意調(diào)形，可以作為 柔性多點(diǎn)模用于板類件的曲面成形，也可以作為柔性支撐架用于具有曲面形狀板類件的檢 測(cè)、畫線、切削、焊接或鉚接，從而滿足大尺寸或高精度三維曲面件的成形及加工需要。此 夕卜，這種多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以廣泛應(yīng)用于需要多軸傳動(dòng)的其它機(jī)械領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，由基本體單元群和多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其特征在于，所述的多軸 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)加長蝸桿(2)、多個(gè)蝸輪(4)或齒輪(6)、多個(gè)輸出軸及多個(gè)離合器(3) 組成，一個(gè)加長蝸桿(2)帶動(dòng)一排或兩排多個(gè)蝸輪(4)或齒輪(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)輸出軸都通過 一個(gè)離合器(3)與一個(gè)基本體單元的輸入軸(5)聯(lián)接，所述的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為若干個(gè)，同時(shí) 調(diào)整一排或兩排基本體單元(1)高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，其特征在于，所述的輸出軸通過離合器 (3)軸向滑動(dòng)，所述的齒輪(6)通過離合器(3)與輸出軸同時(shí)軸向滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，其特征在于，所述的離合器(3)的接 合部分由方形截面的柱與方形孔聯(lián)接，或花鍵聯(lián)接，或槽(9)與銷軸(10)聯(lián)接；離合器(3) 通過電磁鐵或氣缸操縱離合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，其特征在于，所述的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用 多個(gè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由多個(gè)電機(jī)組成，每個(gè)電機(jī)分別帶動(dòng)一個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或由一個(gè)電機(jī)通 過蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪、鏈條或同步帶驅(qū)動(dòng)多個(gè)多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多點(diǎn)調(diào)形裝置，可以作為柔性多點(diǎn)模用于板類件的曲面成形，也可以作為柔性支撐架用于具有曲面形狀板類件的檢測(cè)、畫線、切削、焊接或鉚接，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。該裝置主要由基本體單元群與若干個(gè)可同時(shí)調(diào)整一排或兩排基本體單元高度的多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成；多軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)加長蝸桿、多個(gè)蝸輪或齒輪、多個(gè)輸出軸及多個(gè)離合器組成，使用一個(gè)加長蝸桿帶動(dòng)一排或兩排多個(gè)蝸輪或齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)輸出軸都通過一個(gè)離合器與一個(gè)基本體單元的輸入軸聯(lián)接。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)基本體單元的不同或相同位移量控制，解決多點(diǎn)調(diào)形裝置中一軸輸入一軸輸出式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)形扭矩小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，受空間限制等問題，簡化多點(diǎn)調(diào)形裝置。
文檔編號(hào)F16M11/04GK102135224SQ201110070919
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者付文智, 劉純國, 李明哲, 薛鵬飛, 鄧玉山, 韓奇鋼 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)