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(shù)領(lǐng)域：
組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置 ，
(一) 技術(shù)領(lǐng)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，屬于機(jī)械工 程/板料成形領(lǐng)域。
(二) 背景技術(shù)
飛機(jī)蒙皮零件具有外形復(fù)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(jī)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(shè)計實體模，導(dǎo)致研制周期中絕大部分 時間用于模具和相關(guān)工裝的設(shè)計制造。因此，傳統(tǒng)的模具工裝和工藝方法已不 適應(yīng)現(xiàn)代飛機(jī)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(shù)逐 漸應(yīng)用于工廠生產(chǎn)。
(三) 實用新型內(nèi)容
本實用新型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(dāng)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。本實用新型將傳統(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(luò)面， 來實現(xiàn)對任意形狀任意大小的板材夾持。
本實用新型采用模塊化的設(shè)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?；砩弦蛔峙?br> 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(gòu)成整個裝置的底部框架。該框架
是一個方形結(jié)構(gòu)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(xì)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in與真空發(fā)生器相聯(lián)。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。
所述的真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，根據(jù)相關(guān)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(luò)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—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(jié)構(gòu)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(yīng)不同曲率 形狀的蒙皮時的轉(zhuǎn)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(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(shè)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(gòu)設(shè)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(gòu)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(zhǔn)備周期，經(jīng) 濟(jì)和時間效益顯著。


圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)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(diào)整單元爆炸示意圖。
圖中標(biāo)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(diào)整單元
7、鎖緊螺母 8、旋轉(zhuǎn)釘9、可換釘套
13、萬向III 17、調(diào)形組件
10、聯(lián)結(jié)筒 14、萬向IV 18、定位孔
11、萬向I
15、真空發(fā)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，采用模塊化的設(shè)
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(diào)整單元4 組成的調(diào)形組件17構(gòu)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(shè)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(shè)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l 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(xì)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?？?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III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(guān)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(luò)面，從而實現(xiàn)對蒙皮型面的有效支撐。當(dāng)需要改變釘高的時候，重 復(fù)上面的過程即可。 .
權(quán)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(shè)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；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(gòu)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(xì)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)南路剑辉撀?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；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(quán)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(quán)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(quán)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(gòu)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(quán)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。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特征在于該可換釘套分為二級釘套和三級釘套兩種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點支撐裝置，其特征在于該二級釘套和三級釘套是空心的圓柱體，它們的結(jié)構(gòu)相同，只是長度尺 寸不同。
8、 根據(jù)權(quán)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 °。
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(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。本實用新型的裝置實現(xiàn)了柔性夾持，減少了專用夾具和工裝，經(jīng)濟(jì)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(yōu)先權(quán)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(xué)