CN104907822A - 垂直支撑装置 - Google Patents

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冯爱新
薛伟
张华夏
仲秋
许兴旺
李峰平
吴浩
张津超
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Wenzhou University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10—Aligning parts to be fitted together

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及垂直支撑装置，包含内导向座以及置于其外层的外导向套，介于内导向座与外导向套之间设有可沿其轴向滑动的导向柱，内导向座的端部安装有电机安装座，伺服电动缸置于内导向座中且与电机安装座相固定，导向柱上安装有与伺服电动缸推杆相连接的连接座，连接座上安装一支撑球头，支撑球头置于球窝支撑座上构成球关节浮动支撑；导向柱上固定一防转连接板，外导向套的侧壁固定一防转座，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的防转杆，其一端固定于防转座上，另一端穿过防转座上的导向孔。导向部分与传动部分位置高度上重合，导向柱采用内外双导向，保持良好的导向性和刚性；导向柱作为垂直导向，刚度较大，不会因受力而出现导向偏移现象。

Description

垂直支撑装置
技术领域
本发明涉及一种垂直支撑装置，用于对零件安装面的垂直调姿。
背景技术
在航空工业制造及其他行业中，对大型零件制造和装配时，其生产过程中需对零件的姿态经行调整，常用的姿态调整方法是，在零件下方布置3处三坐标调整装置，其中垂直方向的支撑装置的结构由伺服电机、联轴器、丝杠、支撑柱串接在一起，支撑柱与丝杠螺母连接，丝杠转动，螺母直线运动，带动支撑柱移动，其垂直方向上尺寸大、刚性较差，不能承受径向力，不可直接用于垂直支撑，在某些有高度及刚性要求的场合下不能满足使用要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种垂直支撑装置，旨在有效解决导向性和刚性的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
垂直支撑装置，特点是：包含内导向座以及置于其外层的外导向套，介于内导向座与外导向套之间设有可沿其轴向滑动的导向柱，内导向座的端部安装有电机安装座，伺服电动缸置于内导向座中且与电机安装座相固定，所述导向柱上安装有连接座，伺服电动缸推杆与连接座相连接，连接座上安装一支撑球头，支撑球头置于球窝支撑座上构成球关节浮动支撑；所述导向柱上固定一防转连接板，外导向套的侧壁固定一防转座，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的防转杆，其一端固定于防转座上，其另一端穿过防转座上的导向孔，可沿导向孔轴向滑动。
进一步地，上述的垂直支撑装置，其中，所述防转杆的端头部安装有开关挡铁，相对应的，外导向套的侧壁上固定有开关支架，开关支架上安装有接近开关。
更进一步地，上述的垂直支撑装置，其中，所述导向柱上固定一挡铁连接板，外导向套的侧壁固定一挡铁导向座，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的挡铁安装杆，其一端固定于挡铁连接板上，其另一端穿过挡铁导向座上的导向孔，挡铁安装杆的顶端套装有上行程死挡铁，挡铁安装杆的底端安装有下行程死挡铁。
再进一步地，上述的垂直支撑装置，其中，所述上行程死挡铁通过调节螺母安装于挡铁安装杆上，其在挡铁安装杆上的轴向位置可调。
再进一步地，上述的垂直支撑装置，其中，在连接座与电机安装座之间区域的伺服电动缸推杆上布置有用于测量支撑力变化的测力传感器。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本发明设计独特，伺服电动缸及其安装座置于筒形导向柱内，支撑装置的导向部分与传动部分位置高度上重合，使其在轴向尺寸缩小；对导向柱采用内外双导向，导向尺寸短的情况下，保持良好的导向性和刚性；
②采用导向柱作为垂直导向，其刚度较大，垂直支撑机构不会因为受力而出现导向偏移现象；其主要所受压力为伺服电动缸和连接座，改变了传统伺服电机单独受力情况；
③配有防转机构和机械阻挡机构，防转机构用于防止伺服电动缸推杆及导向柱的自转运动，机械阻挡机构用于防止伺服电动缸推杆及导向柱的运动超程，保证其实用性。
④本发明装置应用于飞机后尾翼垂直安定面的垂直调姿，其支撑效果非常好，可以有效避免伺服电动缸受力变形，为一实用的新设计。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明垂直支撑装置的立体结构示意图；
图2：本发明垂直支撑装置的主剖示意图；
图3：本发明垂直支撑装置的俯视示意图。
具体实施方式
如图1～3所示，垂直支撑装置，包含内导向座1以及置于其外层的外导向套3，介于内导向座1与外导向套3之间设有可沿其轴向滑动的导向柱2，内导向座1的端部安装有电机安装座14，伺服电动缸18置于内导向座1中且与电机安装座14相固定，导向柱2上安装有连接座11，伺服电动缸推杆与连接座11相连接，连接座11上安装一支撑球头9，支撑球头9置于球窝支撑座10上构成球关节浮动支撑；导向柱2上固定一防转连接板12，外导向套3的侧壁固定一防转座15，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的防转杆16，其一端固定于防转座15上，其另一端穿过防转座15上的导向孔，可沿导向孔轴向滑动，构成防转机构，用于防止伺服电动缸推杆的自转运动。防转杆16的端头部安装有开关挡铁，相对应的，外导向套3的侧壁上固定有开关支架19，开关支架19上安装有接近开关20，当开关挡铁17接触接近开关20时，接近开关20发出信号，防止伺服电动缸推杆运动超越行程。
导向柱2上固定一挡铁连接板8，外导向套3的侧壁固定一挡铁导向座4，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的挡铁安装杆7，其一端固定于挡铁连接板8上，其另一端穿过挡铁导向座4上的导向孔，挡铁安装杆7的顶端套装有上行程死挡铁5，上行程死挡铁5通过调节螺母6安装于挡铁安装杆7上，其在挡铁安装杆7上的轴向位置可调，挡铁安装杆7的底端安装有下行程死挡铁，构成机械阻挡机构，用于防止伺服电动缸推杆运动超程。
在连接座11与电机安装座14之间区域的伺服电动缸推杆上布置有用于测量支撑力变化的测力传感器18。
具体应用时，伺服电动缸18工作，其推杆伸出，从而推动连接座11以及与其连接于一体的导向柱2同时轴向移动，导向柱2由内导向座1与外导向套3实现内外双导向，连接座11的轴向运动带动球窝支撑座10运动。防转连接板12上的防转杆16沿防转座15的导向孔轴向滑动，从而限制导向柱周向转动。当防转杆16滑动至极限时，接近开关20发出信号，防止伺服电动缸推杆运动超越行程。另外，挡铁安装杆7上的上下两块行程死挡铁，构成机械阻挡机构，限制导向柱和伺服电动缸推杆的运动行程。
上述装置将伺服电动缸及其安装座置于筒形导向柱内，使支撑装置的导向部分与传动部分位置高度上重合，使其在轴向尺寸缩小；对导向柱采用内外双导向，导向尺寸短的情况下，保持良好的导向性和刚性。
采用导向柱作为垂直导向，其刚度大，垂直支撑机构不会因为受力而出现导向偏移现象；其主要所受压力为伺服电动缸和连接座，改变了传统伺服电机单独受力情况；且该装置配有防转机构和机械阻挡机构，防转机构用于防止伺服电动缸推杆及导向柱的自转运动，机械阻挡机构用于防止伺服电动缸推杆及导向柱的运动超程，从而保证其实用性。
本发明装置应用于飞机后尾翼垂直安定面的垂直调姿，使用后，其支撑效果非常好，可以有效避免伺服电动缸受力变形，支撑效果佳。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.垂直支撑装置，其特征在于：包含内导向座(1)以及置于其外层的外导向套(3)，介于内导向座(1)与外导向套(3)之间设有可沿其轴向滑动的导向柱(2)，内导向座(1)的端部安装有电机安装座(14)，伺服电动缸(18)置于内导向座(1)中且与电机安装座(14)相固定，所述导向柱(2)上安装有连接座(11)，伺服电动缸推杆与连接座(11)相连接，连接座(11)上安装一支撑球头(9)，支撑球头(9)置于球窝支撑座(10)上构成球关节浮动支撑；所述导向柱(2)上固定一防转连接板(12)，外导向套(3)的侧壁固定一防转座(15)，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的防转杆(16)，其一端固定于防转座(15)上，其另一端穿过防转座(15)上的导向孔，可沿导向孔轴向滑动。
2.根据权利要求1所述的垂直支撑装置，其特征在于：所述防转杆(16)的端头部安装有开关挡铁，相对应的，外导向套(3)的侧壁上固定有开关支架(19)，开关支架(19)上安装有接近开关(20)。
3.根据权利要求1所述的垂直支撑装置，其特征在于：所述导向柱(2)上固定一挡铁连接板(8)，外导向套(3)的侧壁固定一挡铁导向座(4)，与伺服电动缸推杆的轴向平行设置的挡铁安装杆(7)，其一端固定于挡铁连接板(8)上，其另一端穿过挡铁导向座(4)上的导向孔，挡铁安装杆(7)的顶端套装有上行程死挡铁(5)，挡铁安装杆(7)的底端安装有下行程死挡铁。
4.根据权利要求3所述的垂直支撑装置，其特征在于：所述上行程死挡铁(5)通过调节螺母(6)安装于挡铁安装杆(7)上，其在挡铁安装杆(7)上的轴向位置可调。
5.根据权利要求1所述的垂直支撑装置，其特征在于：在连接座(11)与电机安装座(14)之间区域的伺服电动缸推杆上布置有用于测量支撑力变化的测力传感器(18)。
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