CN105729353A - 一种自适应柔性定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及一种自适应柔性定位装置及定位方法。采用的技术方案是：设有用于连接两个连杆楔块定位夹紧组件并控制其水平推进的连接杆。连杆楔块定位夹紧组件由滑动压块、楔块、静压块、拉伸弹簧、圆柱销、螺纹推杆、限位销和六角螺母构成；静压块与基座固定，楔块安装在静压块和滑动压块之间，拉伸弹簧的两端分别通过圆柱销与静压块和滑动压块连接，螺纹推杆一端与楔块连接，另一端通过限位销和六角螺母与连接杆连接。定位销与基座固定，并安装在两个连杆楔块定位夹紧组件之间。手柄螺钉与连接杆螺纹连接后一端与基座固定。本发明创造具有极强的代表性，对于飞机框类零件可以进行沿型面的自适应调整，将框类零件的三个面同时夹紧定位。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种应用于航空装配工程领域，对框类零件在加工过程中定位夹紧的自适应柔性定位装置及定位方法。
背景技术
飞机装配是飞机制造中的重要环节，在飞机各类结构件中，框类零件占有重要的位置，它往往是飞机的主结构件和承力件，甚至是整个大部件的装配基准，它的安装精度的高低直接影响着整体的装配精度，这就要求安装框类零件的定位装置的定位精度要较高，否则满足不了总的装配要求。
装配工艺装备主要要求装置具有六大特性：1)使用性；2)协调性；3)稳定性；4)经济性；5)安全性和6)先进性，现阶段装配过程中，传统的刚性专用飞机装配工装位置不可移动，定位框类零件时，对机加精度和安装精度都提出了较高的要求，无形中提高了制造成本，工人使用时步骤繁多，使用不方便，对工人体力和耐力提出了较高要求，加大了工人的劳动强度。有时机型更改或结构尺寸相似件装配时，需要重新设计制造专用刚性定位装置，原有的定位装置都需要返修更改甚至报废，这不仅延长了飞机的装配制造周期，提高了飞机制造成本，而且多种规格的工装存储占地面积大，工装存储占地问题严峻。
发明内容
为了解决上述问题，本发明创造提供一种自适应柔性定位装置。该装置具有极强的代表性，对于飞机框类零件可以进行沿型面的自适应调整，将框类零件的三个面同时夹紧定位。
本发明创造采用的技术方案是：一种自适应柔性定位装置：
设有支撑整体装置的基座。
设有用于连接两组连杆楔块定位夹紧组件并控制其水平推进的连接杆。
设有两组连杆楔块定位夹紧组件，所述的连杆楔块定位夹紧组件由滑动压块、楔块、静压块、拉伸弹簧、圆柱销、螺纹推杆、限位销和六角螺母构成；静压块与基座固定，楔块安装在静压块和滑动压块之间，拉伸弹簧的两端分别通过圆柱销与静压块和滑动压块连接，螺纹推杆一端与楔块连接，另一端通过限位销和六角螺母与连接杆连接。
设有定位销，定位销与基座固定，并安装在两组连杆楔块定位夹紧组件之间。
设有手柄螺钉，手柄螺钉与连接杆螺纹连接后一端与基座固定。
上述的一种自适应柔性定位装置，设有限位板，限位板安装在基座背面，手柄螺钉与连接杆螺纹连接后一端通过限位板与基座固定。
上述的一种自适应柔性定位装置，设有螺纹转轴，螺纹转轴穿过连接杆后与手柄螺钉活动连接。
上述的一种自适应柔性定位装置，设有尼龙定位片，尼龙定位片与基座连接，定位销穿过尼龙定位片后与基座固定。
上述的一种自适应柔性定位装置，设有压紧器支臂和插销，压紧器支臂采用旋转的方式安装在基座上，插销带动压紧器支臂旋转。
上述的一种自适应柔性定位装置，所述的连杆楔块定位夹紧组件的滑动压块上设有滑动凹槽，轴位螺钉一端穿过滑动凹槽后与基座固定。
上述的一种自适应柔性定位装置，所述的滑动压块、楔块和静压块相互之间为滑动配合。
上述的一种自适应柔性定位装置，设有定位板，定位板安装在基座的底部。
一种自适应柔性定位方法，步骤如下：
1)在框类零件的长度方向上，两端分别安装布置两套上述的自适应柔性定位装置；
2)用定位销通过框类零件上的装配孔进行定位，并将框类零件的腹板面压紧在尼龙定位片上；
3)通过插销带动压紧器支臂旋转，将框类零件定位在尼龙定位片上；
4)操纵手柄螺钉，通过连接杆带动两个连杆楔块定位夹紧组件的螺纹推杆运动，从而带动楔块移动，滑动压块移动，对框类零件的上下表面进行自适应定位夹紧。
本发明创造的有益效果是：
1.本发明创造，使用时简捷方便，操作非常简单，是一种可以实现结构标准化、可推广的柔性定位方法。
2.本发明创造，执行机构可实现快装快卸，可以满足多种机型及多种类似结构大部件的装配生产需求。
3.本发明创造，通过两组连杆楔块定位夹紧组件的巧妙设计，可将框类零件的上下两个定位面同时夹紧定位，保证装配协调性。
4.本发明创造，设计时充分运用到人机工程学的相关知识，保证了工人在现场的不同情况下进行相应的姿态变换和敏捷操作。
5.本发明创造，使用时两组柔性定位装置同时安装在框的长度方向上，起到协调定位的作。
6.本发明创造，主要用于对飞机机加框类零件进行沿型面的自适应调整，以及整体同步定位。
附图说明
图1是本发明创造的立体结构示意图。
图2是本发明创造的结构示意图。
图3是图2的侧视图。
图4是本发明创造连杆楔块定位夹紧组件的结构示意图。
具体实施方式
实施例1一种自适应柔性定位装置
如图1-4所示，一种自适应柔性定位装置，由基座1、连接杆2、螺纹转轴3、限位板4、定位板5、压紧器支臂6、尼龙定位片7、定位销8、插销9、轴位螺钉10、手柄螺钉11和两组连杆楔块定位夹紧组件21构成。
基座1用于支撑起整体装置的主体结构。
连接杆2用于连接两组连杆楔块定位夹紧组件，控制连杆楔块定位夹紧组件的水平推进，对框类零件进行夹紧定位。
设有两组连杆楔块定位夹紧组件21，所述的连杆楔块定位夹紧组件由滑动压块12、楔块13、静压块14、拉伸弹簧15、圆柱销16、螺纹推杆17、限位销18和六角螺母19构成。静压块14与基座1固定，楔块13安装在静压块14和滑动压块12之间，拉伸弹簧15的两端分别通过圆柱销16与静压块14和滑动压块12连接，螺纹推杆17一端与楔块13连接，另一端通过限位销18和六角螺母19与连接杆2连接。所述的滑动压块12、楔块13和静压块14相互之间的接触面为滑动配合面。通过中间的楔块挤压滑动压块，使其上下运动，对产品(框类零件)的表面压紧或脱离；螺纹推杆是用于推进楔块，对本执行部分进行驱动，它的一端连接在楔块上，另外一端通过限位销连接在连接杆2上；拉伸弹簧一端连接在滑动压块上，另外一端连接在静压块上，用来对三个块体进行整体预紧和控制，以实现滑动压块对产品(框类零件)的压紧或脱离。连杆楔块定位夹紧组件共上下2组，分别作用在产品(框类零件)的上下表面上，对产品进行同步的压紧控制，以保证装配协调性。同时本装置使用时共两组，同时安装在产品(框类零件)的长度方向上，对整个进行定位和夹紧，以实现装配目标。
设有限位板4和手柄螺钉11，限位板4安装在基座1背面，手柄螺钉11与连接杆2螺纹连接后一端通过限位板4与基座1固定。限位板用来限位定紧手柄螺钉。而手柄螺钉是用来控制连杆楔块定位夹紧组件水平运动的。
设有螺纹转轴3，螺纹转轴3穿过连接杆2后与手柄螺钉11活动链接。
设有尼龙定位片7和定位销8，定位销8穿过尼龙定位片7后与基座1固定，定位销8安装在两组连杆楔块定位夹紧组件之间。
设有压紧器支臂6和插销9，压紧器支臂6采用旋转的方式安装在基座1上，插销9带动压紧器支臂6旋转。压紧器支臂用于将框类零件压紧在尼龙定位片上，用尼龙制造定位片的好处是防止划伤产品。
所述的连杆楔块定位夹紧组件的滑动压块12上设有滑动凹槽20，轴位螺钉10一端穿过滑动凹槽20后与基座1固定。轴位螺钉主要用于控制连杆楔块定位夹紧组件中滑动压块的垂直运动，是重要的导滑件，轴位螺钉拧紧在基座上。
设有定位板5，定位板5安装在基座1的底部。定位板将整个装置转接安装在工装系统或设备中。
实施例2一种自适应柔性定位方法
步骤如下：
1)在框类零件的长度方向上，两端分别安装布置两个实施例1所述的自适应柔性定位装置；
2)用定位销通过框类零件上的装配孔进行定位，并将框类零件的腹板面压紧在尼龙定位片7上；
3)通过插销带动压紧器支臂6旋转，将框类零件定位在尼龙定位片7上；
4)操纵手柄螺钉，通过连接杆带动两个连杆楔块定位夹紧组件的螺纹推杆17运动，从而带动楔块移动，滑动压块12移动，对框类零件的上下表面进行自适应定位夹紧。调整连杆楔块定位夹紧组件，无论产品的上下表面距离装配孔的位置有多远，只要在装置的弹性行程内，均可以自适应定位夹紧。定位夹紧机理是：利用连杆楔块结构实现装置的上下运动夹紧，拉伸弹簧实现对机构的控制，利用连接杆和2个螺纹推杆实现系统的自定位功能，根据产品外部形状对其调整夹紧装置整体上结构简单操作方便。
5)产品定位完毕后，进行相应的钻孔、铆接、装配工作。
Claims (9)
1.一种自适应柔性定位装置，其特征在于：
设有支撑整体装置的基座(1)；
设有用于连接两个连杆楔块定位夹紧组件(21)并控制其水平推进的连接杆(2)；
设有两组连杆楔块定位夹紧组件(21)，所述的连杆楔块定位夹紧组件(21)由滑动压块(12)、楔块(13)、静压块(14)、拉伸弹簧(15)、圆柱销(16)、螺纹推杆(17)、限位销(18)和六角螺母(19)构成；静压块(14)与基座(1)固定，楔块(13)安装在静压块(14)和滑动压块(12)之间，拉伸弹簧(15)的两端分别通过圆柱销(16)与静压块(14)和滑动压块(12)连接，螺纹推杆(17)一端与楔块(13)连接，另一端通过限位销(18)和六角螺母(19)与连接杆(2)连接；
设有定位销(8)，定位销(8)与基座(1)固定，并安装在两组连杆楔块定位夹紧组件(21)之间；
设有手柄螺钉(11)，手柄螺钉(11)与连接杆(2)螺纹连接后一端与基座(1)固定。
2.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：设有限位板(4)，限位板(4)安装在基座(1)背面，手柄螺钉(11)与连接杆(2)螺纹连接后一端通过限位板(4)与基座(1)固定。
3.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：设有螺纹转轴(3)，螺纹转轴(3)穿过连接杆(2)后与手柄螺钉(11)活动链接。
4.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：设有尼龙定位片(7)，尼龙定位片(7)与基座(1)连接，定位销(8)穿过尼龙定位片(7)后与基座(1)固定。
5.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：设有压紧器支臂(6)和插销(9)，压紧器支臂(6)采用旋转的方式安装在基座(1)上，插销(9)带动压紧器支臂(6)旋转。
6.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：所述的连杆楔块定位夹紧组件的滑动压块(12)上设有滑动凹槽(20)，轴位螺钉(10)一端穿过滑动凹槽(20)后与基座(1)固定。
7.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：所述的滑动压块(12)、楔块(13)和静压块(14)相互之间为滑动配合。
8.根据权利要求1所述的一种自适应柔性定位装置，其特征在于：设有定位板(5)，定位板(5)安装在基座(1)的底部。
9.一种自适应柔性定位方法，其特征在于步骤如下：
1)在框类零件的长度方向上，两端分别安装布置两套权利要求1-8任一所述的自适应柔性定位装置；
2)用定位销通过框类零件上的装配孔进行定位，并将框类零件的腹板面压紧在尼龙定位片上；
3)通过插销带动压紧器支臂旋转，将框类零件定位在尼龙定位片上；
4)操纵手柄螺钉，通过连接杆带动两组连杆楔块定位夹紧组件的螺纹推杆运动，从而带动楔块移动，滑动压块移动，对框类零件的上下表面进行自适应定位夹紧。
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