CN104289572A - 一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，由磁吸底座、升降立柱、倾角调节装置、L形托板、平托板、中位销轴和U形滑支座组成。本发明通过两个磁吸底座吸附固定在拉形机的底座上，升降立柱安装在磁吸底座上；倾角调节装置安装在升降立柱的顶部，用于调节L形托板和平托板的倾角；中位销轴的底端置于倾角调节装置的圆形通孔中，其顶端与L形托板、平托板通过铰链相连接；L形托板、平托板与倾角调节装置均通过铰链相连接；U形滑支座置于平托板的T型槽内。本发明能为拉形机上分散布置的牵引机构和夹板机构提供支撑与定位的辅助装置，替代人工作业，具有工作效率高、结构简单、调节及操作便捷、工作稳定可靠等优点。

Description

一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置

技术领域

本发明涉及一种板材塑性成形设备领域，特别涉及一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置。

背景技术

三维曲面件广泛应用于航空航天、高速铁路、船舶舰艇、医学工程、现代建筑等行业中，很多军用或民用的重大项目及工程都需要能够加工高质量三维曲面件的先进制造技术。传统的塑性成形技术因为需要使用生产周期很长、制造和调试费用很高的模具，限制了相关行业在产品多样化、个性化以及更新升级等方面的发展。为替代塑性成形过程中使用的曲面成形用模具，众多专家学者开展了与“柔性制造”技术相关的研究。现有的柔性制造技术主要有：应用在航空航天工业的喷丸成形、应用在造船业的水火弯板以及单点渐进成形等，但存在生产效率低、工件成形精度低、过分依赖操作者经验以及成形板材厚度受限等问题。而多点成形技术是将柔性制造和计算机技术结合为一体，基于离散思想，将实体模具离散为一系列规则排列的基本体单元，通过计算机控制各基本体单元高度，构造出成形面，再通过多头柔性拉形机在多点数字化可调形模具上拉伸板材实现板材的三维曲面成形。多点成形技术因其具有的独特优势，已经成为现代制造领域的重要研究方向。

拉形机是使板材产生拉伸成形的关键设备，主要应用于航空航天领域中双曲率蒙皮零件的成形。目前已有的高柔性多头拉形机(ZL200910217701.X)和四自由度混联式多头柔性拉形机(201410475947.8)均采用了由液压缸为动力的牵引机构和夹板机构，为了实现在拉形时，夹板机构能顺应模具曲面的变化趋势而移动、摆动或转动，拉形机上的牵引机构和夹板机构采用多点离散布置，且具有更多的运动自由度。但在实现多头柔性拉形的同时带来了操作的困难，由于分别在拉形机两侧各点位的牵引机构和夹板机构的数量和运动自由度过多，在安装板料时候需要一个一个地将夹板机构依次固定在板料上的指定位置，多头柔性拉形机在拉形作业前的板料安装工作非常复杂，不仅耗时耗力，还容易在拉形前导致板料变形，使得夹持点变位，进而影响拉形件的精度和质量。因而，在使用多头柔性拉形机作业时，迫切需要一种可以对多个分散布置的牵引机构和夹板机构的初始位置进行定位的辅助装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有多头柔性拉形机技术的不足，提供一种能为多头柔性拉形机上多个分散布置的牵引机构和夹板机构的初始位置进行支撑与定位的辅助支撑装置。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，由磁吸底座、升降立柱、倾角调节装置、L形托板、平托板、中位销轴和U形滑支座组成。其中，所述的磁吸底座与升降立柱的数量均为二，所述的磁吸底座用于将本发明通过内置的永磁铁吸附固定在多头柔性拉形机的底座上，在所述的磁吸底座的外侧设有开关锁杆，用于控制磁吸底座的永磁吸附功能的开或关。所述的升降立柱的底部固定安装在磁吸底座上，用于调节L形托板、平托板和中位销轴的高度；所述的升降立柱包括固定座和升降杆，升降杆与固定座之间通过移动副相连接，升降杆的顶端呈阶梯轴结构且在阶梯轴的细端设有键槽；所述的升降立柱可以采用液压缸、气缸或电动推杆。所述的倾角调节装置安装在升降杆的顶部，用于调节L形托板和平托板的倾角，在倾角调节装置的中部设有圆形通孔和长键槽，所述的倾角调节装置通过其圆形通孔套装在升降杆的顶部，且与升降杆之间通过平键相连接。所述的中位销轴用于支撑和连接L形托板和平托板，其底部置于倾角调节装置的圆形通孔中且与倾角调节装置通过平键相连接。所述的L形托板用于支撑多头柔性拉形机的夹板机构，所述的平托板用于支撑多头柔性拉形机的牵引机构，所述的L形托板与平托板分别位于中位销轴的左侧与右侧，且均与中位销轴的顶部通过铰链相连接；在L形托板的右侧设有右耳座，在L形托板的左侧下方设有左下耳座，所述的L形托板的左下耳座与倾角调节装置通过铰链相连接；所述的平托板的中部设有T型槽，用于安装U形滑支座，在平托板的上表面设有刻度线，在平托板的底部设有右下耳座，平托板的右下耳座与倾角调节装置通过铰链相连接。所述的U形滑支座包括滑座和U形支架，所述的U形支架位于滑座的上方且与滑座固连，在滑座的一侧设有锁紧螺纹孔，所述的U形滑支座置于平托板的T型槽内并可在T型槽内移动，通过在锁紧螺纹孔内设置锁紧螺钉可以将U形滑支座的位置固定。

所述的倾角调节装置包括支撑本体、左丝杠、右丝杠、左螺母滑块、右螺母滑块、左连杆、右连杆组件、顶支座和螺钉。其中，在所述的支撑本体的两侧设有左轴承座和右轴承座，左丝杠、右丝杠的底端分别通过轴承与支撑本体的左轴承座、右轴承座相连接，左丝杠、右丝杠的顶端分别通过轴承与顶支座相连接；所述的左螺母滑块与左丝杠通过螺纹相连接，左螺母滑块与左连杆的下端通过铰链相连接，左连杆的上端与L形托板的左下耳座通过铰链相连接；所述的右螺母滑块与右丝杠通过螺纹相连接，右螺母滑块与右连杆组件的下端通过铰链相连接，右连杆组件的上端与平托板的右下耳座通过铰链相连接；所述的顶支座位于支撑本体的顶部，且与支撑本体通过螺钉相连接。通过在左丝杠、右丝杠的顶部和底部均设有内六角形盲孔。

所述的右连杆组件包括左旋调节丝杆、双向螺母管和右旋调节丝杆。其中，所述的双向螺母管为中空管，其下端设有左旋内螺纹，其上端设有右旋内螺纹，且双向螺母管的外侧面的截面呈正六边形；所述的左旋调节丝杆的上端与双向螺母管的下端通过左旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆的下端与双向螺母管的上端通过右旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆的上端与平托板的右下耳座通过铰链相连接。

在实际工作时，一套多头柔性拉形机配两台本发明使用。使用时，先将本发明的两个磁吸底座置于多头柔性拉形机的底座上，调整好磁吸底座的位置后，旋转两个磁吸底座外侧的开关锁杆，使两个磁吸底座处于吸附工作状态，使磁吸底座与多头柔性拉形机的底座固连为一体。接着，根据多头柔性拉形机的并联支撑架的高度调整升降立柱的升降杆的高度。然后，根据多头柔性拉形机的牵引机构的间距调节U形滑支座的间距，并通过在锁紧螺纹孔内拧入锁紧螺钉的方式将U形滑支座固定。然后，将多头柔性拉形机的牵引机构和夹板机构分别置于平托板和L形托板上，并使牵引机构的细端置于U形滑支座的U形支架内，以固定牵引机构的位置。

调节倾角时，根据多头柔性拉形机的牵引机构的实际工况，先转动右丝杠调节右螺母滑块的高度以初步调节平托板的倾角，再旋转双向螺母管，即通过调整右连杆组件的长度进而二次调节平托板的倾角。平托板的倾角调节完成后，转动左丝杠调节左螺母滑块的高度，进而调节L形托板的倾角。两台辅助支撑装置的安装及调节方式完全相同，当所有调节工作完成后，多头柔性拉形机上所有夹板机构的位置被固定，其夹板钳口保持在同一平面上，操作者可以一次性将待加工板料从多头柔性拉形机的一端穿入所有夹板机构的夹板钳口内，完成多头柔性拉形机拉形作业前的板料安装工作。

本发明的有益效果是，为多头柔性拉形机提供了一种辅助支撑装置替代人工作业，对拉形机上多个分散布置的牵引机构和夹板机构的初始位置进行支撑与定位，不仅可大大提高拉形机工作时板料安装与定位的工作效率，省时省力；本发明自身具有高度升降及倾角调节功能，可以根据配套拉形机的姿态进行调节，工作适应性强；本发明在拉形机上的固定采用磁吸底座吸附的方式，具有拆装快捷，调节方便等优点，U形滑支座可在平托板的T型槽内滑移和固定，以适应拉形机的牵引机构间距的变化。此外，本发明还具有结构简单、调节及操作便捷、工作稳定可靠等优点。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为本发明的倾角调节装置的结构示意图；

图4为本发明的U形滑支座的结构示意图；

图5为本发明与多头柔性拉形机的牵引机构及夹板机构之间的配合关系示意图；

图6为本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图5和图6所示，一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，由磁吸底座1、升降立柱2、倾角调节装置3、L形托板4、平托板5、中位销轴6和U形滑支座7组成。其中，所述的磁吸底座1与升降立柱2的数量均为二，所述的磁吸底座1用于将本发明通过内置的永磁铁吸附固定在多头柔性拉形机8的底座81上，在所述的磁吸底座1的外侧设有开关锁杆11，用于控制磁吸底座1的永磁吸附功能的开或关。所述的升降立柱2的底部固定安装在磁吸底座1上，用于调节L形托板4、平托板5和中位销轴6的高度；所述的升降立柱2包括固定座21和升降杆22，升降杆22与固定座21之间通过移动副相连接，升降杆22的顶端呈阶梯轴结构且在阶梯轴的细端设有键槽；在本实施例中，所述的升降立柱2采用双作用液压缸。所述的倾角调节装置3安装在升降立柱2的升降杆22的顶部，用于调节L形托板4和平托板5的倾角，在倾角调节装置3的中部设有圆形通孔311和长键槽，所述的倾角调节装置3通过其圆形通孔311套装在升降立柱2的升降杆22的顶部，且与升降立柱2的升降杆22之间通过平键相连接。所述的中位销轴6用于支撑和连接L形托板4和平托板5，其底部置于倾角调节装置3的圆形通孔311中且与倾角调节装置3通过平键相连接。所述的L形托板4用于支撑多头柔性拉形机8的夹板机构84，所述的平托板5用于支撑多头柔性拉形机8的牵引机构83，所述的L形托板4与平托板5分别位于中位销轴6的左侧与右侧，且均与中位销轴6的顶部通过铰链相连接；在L形托板4的右侧设有右耳座41，在L形托板4的左侧下方设有左下耳座42，所述的L形托板4的左下耳座42与倾角调节装置3通过铰链相连接；所述的平托板5的中部设有T型槽51，用于安装U形滑支座7，在平托板5的上表面设有刻度线53，在平托板5的底部设有右下耳座52，平托板5的右下耳座52与倾角调节装置3通过铰链相连接。

如图1、图2和图4所示，所述的U形滑支座7包括滑座71和U形支架72，所述的U形支架72位于滑座71的上方且与滑座71固连，在滑座71的一侧设有锁紧螺纹孔73，所述的U形滑支座7置于平托板5的T型槽51内。

如图1、图2和图3所示，所述的倾角调节装置3包括支撑本体31、左丝杠32、右丝杠33、左螺母滑块34、右螺母滑块35、左连杆36、右连杆组件37、顶支座38和螺钉39。其中，在所述的支撑本体31的两侧设有左轴承座312和右轴承座313，左丝杠32、右丝杠33的底端分别通过轴承与支撑本体31的左轴承座312、右轴承座313相连接，左丝杠32、右丝杠33的顶端分别通过轴承与顶支座38相连接；所述的左螺母滑块34与左丝杠32通过螺纹相连接，左螺母滑块34与左连杆36的下端通过铰链相连接，左连杆36的上端与L形托板4的左下耳座42通过铰链相连接；所述的右螺母滑块35与右丝杠33通过螺纹相连接，右螺母滑块35与右连杆组件37的下端通过铰链相连接，右连杆组件37的上端与平托板5的右下耳座52通过铰链相连接；所述的顶支座38位于支撑本体31的顶部，且与支撑本体31通过螺钉相连接；在左丝杠32、右丝杠33的顶部和底部均设有内六角形盲孔。

如图3所示，所述的右连杆组件37包括左旋调节丝杆371、双向螺母管372和右旋调节丝杆373。其中，所述的双向螺母管372为中空管，其下端设有左旋内螺纹，其上端设有右旋内螺纹，且双向螺母管372的外侧面的截面呈正六边形。所述的左旋调节丝杆371的上端与双向螺母管372的下端通过左旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆373的下端与双向螺母管372的上端通过右旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆373的上端与平托板5的右下耳座52通过铰链相连接。

如图5和图6所示，在实际工作时，一套多头柔性拉形机配两台本发明使用。使用时，先将本发明的两个磁吸底座1置于多头柔性拉形机8的底座81上，根据多头柔性拉形机8的并联支撑架82的姿态调整好磁吸底座1的位置后，旋转两个磁吸底座1外侧的开关锁杆11，使两个磁吸底座1处于吸附工作状态，磁吸底座1便与多头柔性拉形机8的底座81固连为一体。接着，根据多头柔性拉形机8的并联支撑架82的高度调整升降立柱2的升降杆22的高度，进而调节L形托板4、平托板5和中位销轴6的高度达到合适的数值。然后，根据多头柔性拉形机8的牵引机构83的间距调节平托板5的T型槽51内U形滑支座7的间距，并在滑座71上的锁紧螺纹孔73内拧入锁紧螺钉，将U形滑支座7固定。然后，将多头柔性拉形机8的牵引机构83和夹板机构84分别置于平托板5和L形托板4上，并使牵引机构83的细端置于U形滑支座7的U形支架72内，以固定牵引机构83的位置。

如图1、图3、图5和图6所示，调节倾角时，根据多头柔性拉形机8的牵引机构83的实际工况，先使用内六角扳手插入右丝杠33顶部或底部的内六角形盲孔内，转动右丝杠33调节右螺母滑块35的高度以达到初步调节平托板5的倾角的目的；再使用开口或呆头扳手旋转倾角调节装置3上的双向螺母管372，即通过调整右连杆组件37的长度进而二次调节平托板5的倾角。平托板5的倾角调节完成后，使用内六角扳手插入左丝杠32顶部或底部的内六角形盲孔内，转动左丝杠32调节左螺母滑块34的高度，进而调节L形托板4的倾角。两台辅助支撑装置的安装及调节方式完全相同，当所有调节工作完成后，多头柔性拉形机8上所有夹板机构84的位置被固定，其夹板钳口841保持在同一平面上，操作者可以一次性将待加工板料9从多头柔性拉形机8的一端穿入所有夹板机构84的夹板钳口841内，完成多头柔性拉形机8拉形作业前的板料9安装工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，由磁吸底座、升降立柱、倾角调节装置、L形托板、平托板、中位销轴和U形滑支座组成，其特征在于：所述的磁吸底座与升降立柱的数量均为二，在所述的磁吸底座的外侧设有开关锁杆，所述的升降立柱的底部固定安装在磁吸底座上；所述的升降立柱包括固定座和升降杆，升降杆与固定座之间通过移动副相连接，升降杆的顶端呈阶梯轴结构且在阶梯轴的细端设有键槽；所述的倾角调节装置安装在升降杆的顶部，在倾角调节装置的中部设有圆形通孔和长键槽，所述的倾角调节装置通过其圆形通孔套装在升降杆的顶部，且与升降杆之间通过平键相连接；所述的中位销轴的底部置于倾角调节装置的圆形通孔中且与倾角调节装置通过平键相连接；所述的L形托板与平托板分别位于中位销轴的左侧与右侧，且均与中位销轴的顶部通过铰链相连接；在L形托板的右侧设有右耳座，在L形托板的左侧下方设有左下耳座，所述的L形托板的左下耳座与倾角调节装置通过铰链相连接；所述的平托板的中部设有T型槽，在其上表面设有刻度线，在平托板的底部设有右下耳座，平托板的右下耳座与倾角调节装置通过铰链相连接；所述的U形滑支座包括滑座和U形支架，所述的U形支架位于滑座的上方且与滑座固连，在滑座的一侧设有锁紧螺纹孔，所述的U形滑支座置于平托板的T型槽内。

2.根据权利要求1所述的一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，其特征在于：所述的倾角调节装置包括支撑本体、左丝杠、右丝杠、左螺母滑块、右螺母滑块、左连杆、右连杆组件、顶支座和螺钉，在所述的支撑本体的两侧设有左轴承座和右轴承座，左丝杠、右丝杠的底端分别通过轴承与支撑本体的左轴承座、右轴承座相连接，左丝杠、右丝杠的顶端分别通过轴承与顶支座相连接；所述的左螺母滑块与左丝杠通过螺纹相连接，左螺母滑块与左连杆的下端通过铰链相连接，左连杆的上端与L形托板的左下耳座通过铰链相连接；所述的右螺母滑块与右丝杠通过螺纹相连接，右螺母滑块与右连杆组件的下端通过铰链相连接，右连杆组件的上端与平托板的右下耳座通过铰链相连接；所述的顶支座位于支撑本体的顶部，且与支撑本体通过螺钉相连接；在左丝杠、右丝杠的顶部和底部均设有内六角形盲孔。

3.根据权利要求2所述的一种多头柔性拉形机用辅助支撑装置，其特征在于：所述的右连杆组件包括左旋调节丝杆、双向螺母管和右旋调节丝杆，所述的双向螺母管为中空管，其下端设有左旋内螺纹，其上端设有右旋内螺纹，且双向螺母管的外侧面的截面呈正六边形；所述的左旋调节丝杆的上端与双向螺母管的下端通过左旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆的下端与双向螺母管的上端通过右旋螺纹相连接，所述的右旋调节丝杆的上端与平托板的右下耳座通过铰链相连接。