CN101221032A - 组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，采用模块化的设计思想，整个装置由若干个定位板、若干个调形组件组成；该定位板为扁“T”型，其上设有螺纹孔和配合面；该调形组件由基枕和钉高调整单元组成；调形组件在X方向上平行放置，中心间距均为定值；定位板在Y方向上分成对称的两列，每个定位板联结两个相邻的调形组件的同一端；不同数量的调形组件和定位板的联结组合，可以形成尺寸规格不同的支撑装置；该调形组件和定位板的个数可根据蒙皮零件的尺寸来确定。本发明的装置，实现了柔性夹持，大量减少专用夹具和工装，降低了成本，减少了协调环节，缩短了生产准备周期，经济和时间效益显著。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，属于机械工程/板料成形领域。
(二)背景技术：
飞机蒙皮零件具有外形复杂多样、零件种类繁多等特点，其表面质量和形状精度对飞机的整体性能有重要影响。目前，蒙皮成形和切边、测量中，主要采用实体模具，因此需要给每一个蒙皮设计实体模具，导致研制周期中绝大部分时间用于模具和相关工装的设计制造。因此，传统的模具工装和工艺方法已不适应现代飞机的快速研制和批生产的需要，而省时高效的柔性多点成形技术逐渐应用于工厂生产。
(三)发明内容：
本发明的目的在于提供一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，以解决当前蒙皮拉形后的测量过程中所需要的实体模具数量过多、工装重用性差、工装制造时间长的问题。本发明将传统的实体模具离散化，变成形状可调的“柔性模具”，由若干个钉高调整单元的顶端调节形成的不同的包络面，来实现对任意形状任意大小的蒙皮零件的夹持。
本发明是一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，采用模块化的设计思想，整个装置由若干个定位板、若干个调形组件组成。
所述的定位板为扁“T”型，其上设有螺纹孔和配合面，用来实现调形组件之间的联结定位。
所述的调形组件由基枕和钉高调整单元组成。
若干个调形组件在X方向上平行放置，中心间距均为定值，该值由相邻两个调形组件之间的定位板的长度决定。若干个定位板在Y方向上分成对称的两列，每个定位板联结两个相邻的调形组件的同一端。不同数量的调形组件和定位板的联结组合，可以形成尺寸规格不同的支撑装置。调形组件和定位板的个数可根据蒙皮零件的尺寸来确定。
其中，所述的基枕呈长方体，其上设有光孔、螺纹孔、配合面等。基枕上一字排开均匀分布着5个光孔，所述的钉高调整单元固定于其中。整个装置安装完成后，每个调形组件中有5个钉高调整单元，每个钉高调整单元X方向、Y方向的间距都是相同的。这些间距使得手动调节钉高时所需要的工作空间足够充分。基枕和定位板通过螺钉、配合面联结，构成整个装置的底部框架。该底部框架是一个方形结构：在X方向上有若干个间距相同的平行基枕；在Y方向上有两列平行的对称的定位板。
所述的钉高调整单元由大螺柱、锁紧螺母、旋转钉、一级钉头组成。钉高调整单元实现钉高的调节。所述的大螺柱的根部安装在基枕的光孔中。大螺柱的上半部分有细螺纹，下半部分有一个平台，平台上有通孔，螺钉通过该平台上的通孔与基枕联结固定。所述的锁紧螺母和旋转钉都旋合在大螺柱上。锁紧螺母在旋转钉的下方。所述的一级钉头安装在旋转钉的顶部。一级钉头的顶部是球形的。该球形半径可以根据蒙皮型面的几何特征来选择合适的尺寸。
锁紧螺母和旋转钉在大螺柱上的旋转升降，带动一级钉头的升降。于是若干个一级钉头的顶端就可以形成包络面，由该包络面完成对蒙皮零件的夹持，从而实现本装置的柔性支撑功能。
在钉高调整单元中，可以在旋转钉和一级钉头之间加装可换钉套。可换钉套分为二级钉套和三级钉套两种，从而实现更大范围的钉高调节。
所述的二级钉套和三级钉套是空心的圆柱体，它们的结构相同，只是长度尺寸不同。
钉高调节范围：一级钉头单独使用时是0-80mm，一级钉头和二级钉套配合使用时是0-130mm，一级钉头和三级钉套配合使用时是0-180mm。
本发明一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其优点及功效在于：
1.将实体模具离散化，把形状固定的模具变为形状可调的柔性多点支撑装置，从而使一套本装置完成了若干个不同的实体模具的支撑功能，大大减少了工装的数量；
2.本装置采用模块化设计的思想，整个装置由若干个定位板、若干个调形组件组成，减少了零部件，提高了装置的整体装配性能；
3.可以根据蒙皮零件的尺寸，选择定位板、调形组件的数量，实现了一套本装置对不同尺寸的蒙皮零件的支撑，而这是单个实体模具无法实现的；
4.在具体的结构设计上的创新：定位块、钉高调整单元等。这些有效地实现了节省材料和空间的目的，并且使装置的结构简单可靠。
综上，组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置实现了柔性夹持，大量减少专用夹具和工装，降低了成本，减少了协调环节，缩短了生产准备周期，经济和时间效益显著。
(四)附图说明：
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明的左视图。
图5为本发明的局部爆炸示意图。
图6为钉高调整单元爆炸示意图。
图7为钉高调整单元调节钉高示意图。
图中标号说明如下：
1、螺钉I 2、定位板 3、基枕 4、钉高调整单元
5、大螺柱 6、螺钉II 7、锁紧螺母 8、旋转钉
9、可换钉套 10、一级钉头 11、螺纹孔 12、配合面
13、光孔 14、螺纹孔 15、配合面 16、调形组件
(五)具体实施方式：
本发明是一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，如图1所示，包括若干个定位板2、若干个由基枕3及钉高调整单元4组成的调形组件16。
如图2、图3所示：横向放置的为调形组件16，纵向放置的为定位板2。定位板2在纵向上对称放置。
定位板2为扁“T”型，其上设有螺纹孔11和配合面12，用来实现调形组件之间的联结定位。如图5所示，定位板2上的螺纹孔11和基枕3上的螺纹孔14通过螺钉I 1联结紧固，定位板2和基枕3接触的面为配合面12，该配合面12起定位作用。
如图5所示，所述的调形组件是由基枕3和钉高调整单元4组成的。
所述的基枕3呈长方体，其上设有光孔13、螺纹孔14、配合面15等。基枕上一字排开均匀分布着5个光孔13，用来固定所述的钉高调整单元4。整个装置安装完成后，每个调形组件中有5个钉高调整单元，每个钉高调整单元X方向、Y方向的距都是相同的。这些间距使得手动调节钉高时需要的工作空间足够充分。
基枕3和定位板2通过螺钉I1、配合面12、15联结，构成了整个装置的底部框架。该底部框架是一个方形结构：在X方向上有若干个间距相同的平行基枕；在Y方向上有两列平行的对称的定位板。
如图6所示，所述的钉高调整单元4是由大螺柱5、螺钉II6、锁紧螺母7、旋转钉8、可换钉套9、一级钉头10组成的。
在结构上，大螺柱5的上半部分上有较大长度的细螺纹，下半部分有一个平台，平台上有通孔。旋转钉8的底部有一定长度的内螺纹。大螺柱5的根部插入基枕3的光孔13中，起到了定位作用。螺钉II6通过该平台上的通孔实现大螺柱5和基枕3的联结紧固。锁紧螺母7和旋转钉8都旋合在大螺柱5上，锁紧螺母7在旋转钉8的下方。可换钉套9安装在旋转钉8的顶部。一级钉头10安装在可换钉套的顶端。在不需要使用可换钉套9的时候，一级钉头10直接安装在旋转钉8的顶端。
一级钉头10的顶部是球形的，球半径可以根据蒙皮型面的几何特征来选择合适的尺寸。当被测量的蒙皮零件需要某个特定尺寸的钉头半径时，只需要更换钉头半径合适的一级钉头10，而不需要更换整个钉高调整单元4。
该可换钉套9分为二级钉套和三级钉套两种，从而实现更大范围的钉高调节。二级钉套和三级钉套是空心的圆柱体，它们的结构相同，只是长度尺寸不同。
钉高调节范围：一级钉头单独使用时是0-80mm，一级钉头和二级钉套配合使用时是0-130mm，一级钉头和三级钉套配合使用时是0-180mm。
如图3所示，每个调形组件16的中心的间距为定值，由相邻两个调形组件之间的定位板2的长度决定。基枕3的长度约为670mm、定位板2的长度约为140mm，根据蒙皮零件的尺寸，选择基枕3和定位板2的数量，就可以组成几何尺寸不同的支撑装置。举例说：当蒙皮零件的尺寸为600mm×800mm时，基枕3和定位板2的个数分别为6和10；当蒙皮零件的尺寸为600mm×900mm时，基枕3和定位板2的个数分别为7和12；当蒙皮零件的尺寸为1000mm×1000mm时，基枕3和定位板2的个数分别为14和24。
钉高调节的具体操作如下：
如图7所示，钉高调整单元4中：将锁紧螺母7旋到最低，旋转钉8在大螺柱5上旋转，圆周运动变为直线运动，引起顶端的一级钉头10的上下运动。当把一级钉头10调节到需要的高度的时候，使锁紧螺母7的上端面和旋转钉8的下端面紧紧贴合，从而确定了钉高不再变化。若干个已经分别调节好钉高的一级钉头10的顶端就形成了包络面，从而实现对蒙皮型面的有效支撑。当需要改变钉高的时候，重复上面的过程即可。
Claims (9)
1.一种组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，采用模块化的设计思想，整个装置由若干个定位板、若干个调形组件组成，其特征在于：该定位板为扁“T”型，其上设有螺纹孔和配合面，用来实现调形组件之间的联结定位；该调形组件由基枕和钉高调整单元组成；
调形组件在X方向上平行放置，中心间距均为定值；定位板在Y方向上分成对称的两列，每个定位板联结两个相邻的调形组件的同一端；不同数量的调形组件和定位板的联结组合，形成尺寸规格不同的支撑装置；
该基枕呈长方体，其上设有光孔、螺纹孔、配合面；基枕上一字排开均匀分布着光孔，该钉高调整单元固定于其中；
基枕和定位板通过螺钉、配合面联结，构成整个装置的底部框架；
该钉高调整单元由大螺柱、锁紧螺母、旋转钉、一级钉头组成；该大螺柱的根部安装在基枕的光孔中；大螺柱的上半部分有细螺纹，下半部分有一个平台，平台上有通孔，螺钉通过该平台上的通孔与基枕联结固定；该锁紧螺母和旋转钉都旋合在大螺柱上，锁紧螺母在旋转钉的下方；该一级钉头的顶部是球形的，安装在旋转钉的顶部。
2.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该调形组件中心间距的定值是由相邻两个调形组件之间的定位板长度决定的。
3.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该调形组件和定位板的个数根据蒙皮零件的尺寸来确定。
4.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该底部框架是一个方形结构：在X方向上有间距相同的平行基枕；在Y方向上有两列平行的对称的定位板。
5.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该锁紧螺母和旋转钉在大螺柱上旋转升降，带动一级钉头升降；复数个一级钉头的顶端形成包络面，实现柔性支撑。
6.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该一级钉头的顶部球形的球半径可以根据蒙皮型面的几何特征来选择合适的尺寸。
7.根据权利要求1所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该钉高调整单元中，在旋转钉和一级钉头之间加装可换钉套。
8.根据权利要求7所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：该可换钉套分为二级钉套和三级钉套两种，从而实现更大范围的钉高调节。
9.根据权利要求8所述的组合式蒙皮型面测量柔性多点支撑装置，其特征在于：所述的二级钉套和三级钉套是空心的圆柱体，它们的结构相同，只是长度尺寸不同。
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