CN105644738B - 一种手自一体柔性胎架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手自一体柔性胎架，包括上支柱和底柱，所述底柱的下端固定在底座上，底柱的上端与箱体固定连接，所述箱体的顶部与上支柱连接，所述底柱和上支柱均为空心管并套住丝杠，所述箱体内设有蜗轮，蜗轮通过螺纹与丝杠连接，蜗轮同时与手动蜗杆和机动蜗杆啮合，所述手动蜗杆通过键与手轮连接，所述机动蜗杆通过键与同步齿形带传动结构连接，所述手动蜗杆和机动蜗杆通过轴承安装在箱体上。本发明的一种手自一体柔性胎架，具有可操作性强、适用性好、工作效率高、可重复使用以及手自操作一体化以及过载保护的优点。

Description

一种手自一体柔性胎架
技术领域
本发明属于船舶制造领域，涉及一种手自一体柔性胎架。
背景技术
在建造大型船舶和海工产品等过程中，常常采用分段建造的方法，将船舶等划分为几个部分分别建造，然后将各个分段进行合拢。由于各个分段的形状不规则，在分段建造和合拢过程中一般需要采用胎架辅助建造，用以保证各曲面分段外板线型。
胎架是船体分段建造及焊接的一种专用工艺装备，其工作面与分段外形相贴合，其作用是保证分段在装配、焊接时具有良好的作业条件，保证船体曲面分段的准确线型，并具有控制焊接变形的作用。
现有技术使用的数控胎架仅仅能够实现数控调节，未能实现手动调节与机动调节一体化，并且未能实现过载保护，调节范围固定，需要为不同高度设计不同型号，工作量较大。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种手自一体柔性胎架，具有可操作性强、适用性好、工作效率高、可重复使用、能实现数控操作以及手动操作一体化的优点。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种手自一体柔性胎架，包括底座，底柱，箱体，上支柱，丝杠，手轮和同步齿形带传动结构，所述底柱的下端固定在底座上，底柱的上端与箱体固定连接，箱体的顶部与上支柱的下端固定连接，所述底柱和上支柱均为空心管并套住丝杠，所述箱体内设有蜗轮、手动蜗杆和机动蜗杆，蜗轮与丝杠螺纹旋合，手动蜗杆、机动蜗杆均与蜗轮啮合，手动蜗杆伸出箱体与手轮连接，机动蜗杆与同步齿形带传动结构连接。
有益效果：本发明与现有技术相比，可以实现手自一体操作，可适应各种工作环境，工作效率高，可重复使用，整体结构简单；通过增设张紧装置，可以调节传动结构的皮带的张紧程度，通过增设扭力限制器连接步进电机与传动机构，可以实现过载保护，有效保护电机；通过增设止推螺母安装套筒，增加调节范围，提高丝杠长度的利用率，适用于大多数船体的曲面分段的建造。其中手动蜗杆及机动蜗杆平行的位于蜗轮两侧，在手动蜗杆或者机动蜗杆传动时保持蜗杆另一侧啮合的稳定；同时充分利用箱体内的空间，有利于整体结构的紧凑。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的底柱的结构示意图。
图3是本发明的箱体的剖视示意图。
图4是本发明的盖板的结构示意图。
图5是本发明的上支柱的剖视图。
图6是本发明的核心传动机构的结构示意图。
图7是本发明的同步齿形带传动结构的结构示意图。
图8是本发明的张紧装置的结构示意图。
图9是本发明的张紧轮轴的结构示意图。
图10是本发明的止推螺母的俯视图。
图11是图10的A-A方向上的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1与6所示，手自一体柔性胎架包括底座1，底柱2，箱体3，上支柱4，丝杠5，手轮6和同步齿形带传动结构7，所述底柱2的下端固定在底座1上，底柱2的上端与箱体3固定连接，箱体3的顶部与上支柱4的下端固定连接，所述底柱2和上支柱4均为空心管并套住丝杠5，所述箱体2内设有蜗轮8、手动蜗杆9和机动蜗杆10，蜗轮8与丝杠5螺纹旋合，手动蜗杆9、机动蜗杆10均与蜗轮8啮合，手动蜗杆9伸出箱体3与手轮6连接，机动蜗杆10与同步齿形带传动结构7连接。手动蜗杆9与机动蜗杆10的配合实现了胎架的手自操作一体化。
如图2所示，底柱2的底部焊有底座1，通过地脚螺栓固定在地基上，底柱2内设有通孔，丝杠5位于通孔内。底柱2周围均布加强筋21，用以加强底柱2的强度，本实施例中，加强筋21共有四块，成90°均布在底柱2的下端。底柱2的上端焊有法兰盘22，法兰盘22上设有均布的螺纹通孔，通过螺栓连接箱体3，本实施例中，法兰盘22上的螺纹通孔数为六个。
如图3和4所示，箱体3包括前轴承挡板31、后轴承挡板32、侧板33、底板34和盖板35，所述底板34的中心焊有下蜗轮焊接轴承座341，所述盖板35中心焊有上蜗轮焊接轴承座351，所述下蜗轮焊接轴承座341与下蜗轮焊接轴承座351上均开有六个均布的螺纹孔，用于连接底柱2和上支柱4，所述蜗轮8的两端通过轴承固定在下蜗轮焊接轴承座341和上蜗轮焊接轴承座351上。所述前轴承挡板31上焊有左止推轴承座311与右止推轴承座312，所述后轴承挡板32上焊有分别与左止推轴承座311与右止推轴承座312相对应的左蜗杆焊接轴承座321与右蜗杆焊接轴承座322。下蜗轮焊接轴承座341以箱体3上表面G为基准，焊接在底板34的中心，左止推轴承座311以箱体3上表面G、下蜗轮焊接轴承座341内表面H以及右止推轴承座312的外表面I为基准焊接在前轴承挡板31上，左蜗杆焊接轴承座321以左止推轴承座311为基准焊接在后轴承挡板32上。所述手动蜗杆9的两端通过轴承固定在左止推轴承座311和左蜗杆焊接轴承座321上，所述机动蜗杆10的两端通过轴承固定在右止推轴承座312和右蜗杆焊接轴承座322上。前轴承挡板31一端突出箱体3，突出部分开有一通孔，通孔外围开有均布的螺纹通孔，用于连接步进电机71。
如图5所示，上支柱4的底部焊有法兰盘41，法兰盘41上设有均布的螺纹通孔，通过螺栓连接箱体3，本实施例中，法兰盘41上的螺纹通孔数为六个。上支柱4内设有通孔，上支柱4上端焊有支柱盖42，支柱盖设有通孔，丝杠5位于通孔内。支柱盖42内壁开有键槽421，键槽上开有对称的两个通孔422，键槽配套的键上开有对应位置的螺纹通孔，通过螺钉固定键，限制丝杠5在圆周方向上的转动。
如图6所示，丝杠5上开有键槽51，底部设有止推轴肩52，顶端设有螺纹孔，用于安装支承头(不知道是不是支柱盖)。蜗轮8两端设有两对称的轴承座，蜗轮8位于箱体3内，蜗轮8的两端由轴承与箱体3连接，通过轴承与下蜗轮焊接轴承座341及上蜗轮焊接轴承座351固定位置，蜗轮8设有内螺纹，蜗轮8与丝杠5旋合，蜗轮8与手动蜗杆9、机动蜗杆10啮合；手动蜗杆9的两端由轴承与左止推轴承座311及左蜗杆焊接轴承座321固定位置，轴颈伸出后轴承挡板32，通过键连接手轮6；机动蜗杆10的两端由轴承与右止推轴承座312及右蜗杆焊接轴承座322固定位置，轴颈伸出前轴承挡板31，通过键连接同步齿形带传动结构7。
如图7所示，同步齿形带传动结构7位于前轴承挡板31上，包括步进电机71、主动轮72、从动轮73、张紧装置74、扭力限制器75，步进电机71与主动轮72连接，通过皮带带动从动轮73，从动轮73连接位于箱体3内的机动蜗杆10。扭力限制器75连接步进电机71和主动轮72，起到过载保护的作用。如图8和9所示，张紧装置74位于手动蜗杆10竖直方向上，并且位于主动轮72与从动轮73之间，主要包括张紧轮支架741、张紧轮742、张紧轮轴743和张紧螺栓744，所述张紧轮支架741固定在箱体上，张紧轮支架741上设有腰型孔7411，所述张紧轮742固定在穿过腰型孔7411的张紧轮轴743上，位于张紧轮支架741上的张紧螺栓744的头部插入腰型孔7411内，所述张紧轮轴743上开有与张紧螺栓744配合的螺纹通孔7431。张紧轮轴743的螺纹通孔对称的两侧被铣平，可通过张紧螺栓744调节张紧轮轴743在张紧轮支架741上的位置，达到张紧皮带的目的。
如图10和11所示，上支柱4的顶端还设有止推螺母11，止推螺母11设有内螺纹，与丝杠5旋合，内螺纹孔设有键槽111，键槽111上开有对称的两个通孔112，键槽111配套的键上开有对应的螺纹通孔，通过螺钉固定在丝杠5上，用于安装增程装置，增加调节范围，提高丝杠长度的利用率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手自一体柔性胎架，其特征在于，包括底座，底柱，箱体，上支柱，丝杠，手轮和同步齿形带传动结构，所述底柱的下端固定在底座上，底柱的上端与箱体固定连接，箱体的顶部与上支柱的下端固定连接，所述底柱和上支柱均为空心管并套住丝杠，所述箱体内设有蜗轮、手动蜗杆和机动蜗杆，蜗轮与丝杠螺纹旋合，手动蜗杆、机动蜗杆均与蜗轮啮合，手动蜗杆伸出箱体与手轮连接，机动蜗杆与同步齿形带传动结构连接，所述同步齿形带传动结构还包括张紧装置，所述张紧装置包括张紧轮支架、张紧轮、张紧轮轴和张紧螺栓，所述张紧轮支架固定在箱体上，张紧轮支架上设有腰型孔，所述张紧轮固定在穿过腰型孔的张紧轮轴上，位于张紧轮支架上的张紧螺栓的头部插入腰型孔内，所述张紧轮轴上开有与张紧螺栓配合的螺纹通孔，还包括均布在底柱下端的加强筋。
2.根据权利要求1所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述同步齿形带传动结构包括步进电机、主动轮、从动轮，所述步进电机带动主动轮，主动轮通过皮带带动从动轮，所述从动轮与机动蜗杆连接。
3.根据权利要求2所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述同步齿形带传动结构还包括扭力限制器，所述步进电机通过扭力限制器与主动轮连接。
4.根据权利要求1所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述张紧装置位于手动蜗杆的竖直方向上，并且位于主动轮与从动轮之间。
5.根据权利要求1或2或3所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述底柱顶部与上支柱底部均焊有法兰盘，所述法兰盘上设有均布的螺纹通孔，通过螺栓与所述箱体连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述箱体包括前轴承挡板、后轴承挡板、侧板、底板和盖板，所述底板中心焊有下蜗轮焊接轴承座，所述盖板中心焊有上蜗轮焊接轴承座，所述前轴承挡板上焊有左止推轴承座与右止推轴承座，所述后轴承挡板上焊有分别与左止推轴承座与右止推轴承座相对应的左蜗杆焊接轴承座与右蜗杆焊接轴承座；所述蜗轮的两端通过轴承固定在上蜗轮焊接轴承座和下蜗轮焊接轴承座上，所述手动蜗杆的两端通过轴承固定在左止推轴承座和左蜗杆焊接轴承座上，所述机动蜗杆的两端通过轴承固定在右止推轴承座和右蜗杆焊接轴承座上。
7.根据权利要求1或2或3所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述上支柱顶部设有支柱盖，所述支柱盖设有通孔，所述丝杠穿过通孔，所述丝杠上和支柱盖内壁均开有键槽，所述丝杠底部设有止推轴肩，所述支柱盖的键槽上开有对称的两个通孔，键槽配套的键上开有对应的螺纹通孔，通过螺钉固定键。
8.根据权利要求1或2或3所述的手自一体柔性胎架，其特征在于，所述丝杠的上部套有止推螺母，所述止推螺母的内螺纹孔设有键槽，键槽上开有对称的两个通孔，键槽配套的键上开有对应位置的螺纹通孔，通过螺钉固定键。
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Application publication date: 20160608

Assignee: Zhenjiang Kaituo Machinery Co., Ltd

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2020980007284

Denomination of invention: A kind of hand self integrated flexible jig frame

Granted publication date: 20170714

License type: Common License

Record date: 20201029

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
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Assignee: Zhenjiang Kaituo Machinery Co., Ltd

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2020980007284

Date of cancellation: 20201223