CN106553175B - 一种试验加载用胶布带画线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，包括手持板(1)、可伸缩定位块(2)、柔性铰链结构(3)、限位平板(4)和胶布带样板(5)，手持板(1)位于限位平板(4)上方，限位平板(4)位于胶布带样板(5)上方，所述手持板(1)边缘开有通孔(1‑1)，手持板(1)中间位置开有方形凹槽(1‑2)，方形凹槽(1‑2)底面上有弹簧上定位盲孔(1‑3)；所述可伸缩定位块(2)包括下部的定位块本体(2‑1)和上部的弹簧(2‑2)，定位块本体(2‑1)下端面刻有长、短轴基准线，定位块本体上端面上设有边沿(2‑3)，定位块本体上端面表面上开有弹簧下定位盲孔(2‑4)。

Description

一种试验加载用胶布带画线装置
技术领域
本发明属于试验加载用辅助定位工装领域，具体涉及一种试验加载中胶布带画线方法、装置及其应用。
背景技术
在目前全尺寸飞机结构静力/疲劳强度试验中，胶布带—杠杆系统是主要加载形式。在利用胶布带—杠杆系统进行试验加载时，载荷准确施加是加载准确性、加载精度的保证，将直接影响试验结果。
胶布带位置在试验件上的准确定位是胶布带—杠杆系统载荷加载准确性的基础工作之一，贯穿试验全过程。现有试验件上胶布带的定位及画线都是由设计人员手工完成，具体过程为：1、用专用设备画出胶布带图长轴和短轴基准线；2、将预先制作的胶布带外形的样板放置在试验件表面并定位好；3、用油笔手工在模子四周画线；4、画出胶布带图长轴、短轴基准。这样的操作过程效率不高，且准确度差，尤其凸显在航空飞机机身、整流罩等曲面类试验件表面作业时，样板与试验件表面曲率不一致，引入了画线误差，而且画线时接触区光滑、面积小，容易窜动，引起画线准确性差和效率低等缺陷，而制作与试验件表面曲率一致的样板工艺复杂，成本非常高，实现的可能很小，且这种专用的样板会造成很大的资源浪费。
此外，当操作人员在飞机机身侧下方，机翼、平尾下翼面等试验件下方画线作业时，作业人员需要仰着头去划线，劳动强度非常大，效率更低，且画线精度难以保证，急需新的画线作业方法及装置来解决现有画线作业方法的缺陷。
发明内容
(1)发明目的
本发明目的在于提出一种新的试验加载用胶布带画线装置及使用方法，解决现有画线方法准确性差、效率低以及在特殊场合作业困难等难题。
(2)发明技术解决方案
为实现上述目的，本发明的1.一种试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，包括手持板(1)、可伸缩定位块(2)、柔性铰链结构(3)、限位平板(4)和胶布带样板(5)，
手持板(1)位于限位平板(4)上方，限位平板(4)位于胶布带样板(5)上方，
所述手持板(1)边缘开有通孔(1-1)，手持板(1)中间位置开有方形凹槽(1-2)，方形凹槽(1-2)底面上有弹簧上定位盲孔(1-3)；
所述可伸缩定位块(2)包括定位块本体(2-1)和弹簧(2-2)，定位块本体(2-1)下端面刻有长、短轴基准线，定位块本体上端面上设有边沿(2-3)，定位块本体上端面表面上开有弹簧下定位盲孔(2-4)；
弹簧(2-2)下方安装于弹簧下定位盲孔(2-4)，上方与弹簧上定位盲孔(1-3)对准；
所述柔性铰链结构(3)有至少2个，包括柔性铰链接头(3-1)、小弹簧(3-2)和小盖板(3-3)，柔性铰链接头(3-1)通过小弹簧(3-2)固定于小盖板(3-3)下方；小盖板(3-3)固定封盖在所述通孔(1-1)上，柔性铰链接头(3-1)、小弹簧(3-2)可在通孔(1-1)内移动；
所述限位平板(4)边缘开有阶梯孔(4-1)；所述阶梯孔(4-1)与所述通孔(1-1)位置对应，阶梯孔(4-1)的孔径与柔性铰链接头(3-1)配合，所述限位平板(4)中间位置开有与定位块本体(2-1)相匹配的通槽(4-2)，
胶布带样板(5)采用矩形框架结构，矩形框架结构的四条边中点上设有长、短轴基准线，柔性铰链接头(3-1)固定到胶布带样板(5)上。
手持板(1)下压时，弹簧(2-2)压缩使边沿(2-3)离开限位平板(4)上，定位块本体(2-1)穿过通槽(4-2)向下压紧在试验件表面，继续为手持板(1)施压，胶布带样板(5)与试验件表面贴合，进而柔性铰链接头(3-1)压缩小弹簧(3-2)向上移动，实现胶布带样板(5)与试验件表面完全贴合。
进一步的，手持板(1)，可伸缩定位块(2)，柔性铰链结构(3)，限位平板(4)，胶布带样板(5)的所有部件中除了弹簧(2-2)和小弹簧(3-2)之外均为透明材料。
进一步的，所述阶梯孔(4-1)与所述通孔(1-1)均为6个或8个。
进一步的，所述柔性铰链接头(3-1)上部为与阶梯孔(4-1)配合的台阶本体(3-1-1)，下部在外周上开有环槽(3-1-2)。
所述手持装置由亚克力板制成，利用亚克力板透明的材料属性，可以从任意角度对可伸缩定位块基准线进行目视定位；所述可伸缩定位块，在弹簧辅助下可以实现伸缩，其与试验件贴合表面刻有长、短轴定位基准线；所述胶布带样板由橡胶材料制成，在柔性铰链接头作用下可以实现试验件表面画线作业。试验加载用胶布带画线装置在自然状态下，保证可伸缩定位块与胶布带样板有一段固定间距。画线作业时，胶布带样板先从沾取印泥，再使用可伸缩定位块基准线进行定位，最后在手持板处施压，完成画线作业。
所述试验加载用胶布带画线装置，主体结构均选用亚克力板材料制作，固定处连接方式均为胶水胶接，保证整体透明度，便于任意方向对可伸缩定位块上所刻长、短轴基准线进行定位。
(3)与现有技术相比具有的优点或积极效果
本发明的有益效果为：
1、画线作业定位准确可靠，尤其是可以准确实现具有一定曲率试验件表面的画线作业。
2、效率高，利用可伸缩定位块上所刻长、短轴基准线与试验件表面基准线定位、施压，一次性完成作业，操作便捷，尤其是在特殊条件下的人的作业强度大幅降低，节省了画线作业所需工时和成本。
附图说明
图1为本发明的立体轴侧示意图；
图2为本发明的侧视示意图；
图3为本发明的分解状态示意图；
图4为本发明的手持板示意图；
图5为本发明的手持板仰视示意图；
图6为本发明的可伸缩定位块立体轴侧示意图；
图7为本发明的可伸缩定位块底面仰视示意图；
图8为本发明的柔性铰链结构示意图；
图9为本发明的限位平板示意图；
图10为本发明的柔性铰链接头示意图；
图11为本发明的使用状态示意图；
图12为本发明的使用状态立体示意图；
图13为本发明的使用效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。
参考图1、2和图3，所述试验用胶布带画线装置包括手持板1，可伸缩定位块2，柔性铰链结构3，限位平板4，胶布带样板5。
手持板1位于限位平板4上方，限位平板4位于胶布带样板5上方。
如图.4和5所示，所述手持板1边缘开有8个通孔1-1，手持板1中间位置开有方形凹槽1-2，方形凹槽1-2底面上有弹簧上定位盲孔1-3。
如图6和7所示，所述可伸缩定位块2包括定位块本体2-1和弹簧2-2，定位块本体2-1下端面刻有长、短轴基准线，定位块本体上端面上设有边沿2-3，定位块本体上端面表面上开有弹簧下定位盲孔2-4。
弹簧2-2下方安装于弹簧下定位盲孔2-4，上方与弹簧上定位盲孔1-3对准。
如图8所示，所述柔性铰链结构3有至少2个，包括柔性铰链接头3-1、小弹簧3-2和小盖板3-3，柔性铰链接头3-1通过小弹簧3-2固定于小盖板3-3下方；小盖板3-3固定封盖在所述通孔1-1上，柔性铰链接头3-1、小弹簧3-2可在通孔1-1内移动。
如图9所示，所述限位平板4边缘开有阶梯孔4-1；所述阶梯孔4-1与所述通孔1-1位置对应，阶梯孔4-1的孔径与柔性铰链接头3-1配合，所述限位平板4中间位置开有与定位块本体2-1相匹配的通槽4-2，
胶布带样板5采用矩形框架结构，矩形框架结构的四条边中点上设有长、短轴基准线，柔性铰链接头3-1固定到胶布带样板5上。
手持板1下压时，弹簧2-2压缩使边沿2-3压在限位平板4上，定位块本体2-1穿过通槽4-2向下压紧在试验件表面，小弹簧3-2压缩柔性铰链接头3-1向下移动带动胶布带样板5向下，实现胶布带样板5与试验件表面完全贴合。
所述阶梯孔4-1与所述通孔1-1均为6个或8个。
如图10所示，所述柔性铰链接头3-1上部为与阶梯孔4-1配合的台阶本体3-1-1，下部设有在外周上开有环槽3-1-2。
所述手持板1、可伸缩定位块2、限位平板4构成限位机构A，手持板1和限位平板4用胶水粘贴。所述手持板1、柔性铰链结构3、限位平板4构成限位结构B，柔性铰链结构3的小盖板与手持板1用胶水粘贴，所述胶布带样板5与柔性铰链结构3由胶水粘贴固定。
所述试验用胶布带画线装置作业时，先给胶布带样板5沾取印泥，再由可伸缩定位块2进行定位，接着给手持板1施加压力，手持板1推动柔性铰链结构3，在柔性铰链结构3的支持下，胶布带样板5与试验件表面贴合，完成画线作业。所述柔性铰链结构3可以满足有一定曲率试验件表面画线作业需求。
即具体的作业流程为：
步骤一：胶布带样板5沾取印泥；
步骤二：通过可伸缩定位块2的长、短轴基准在试验件上定位；
步骤三：给手持板1施压，胶布带样板5与试验件表面贴合，完成画线作业。
参见附图10中，柔性铰链结构3的柔性铰链接头局部做成柔性铰链结构，在自身弹性下，可以实现曲面作业。
参见附图11，为了保证可伸缩定位块2在定位过程中，胶布带样板5上的印泥不会粘到试验件表面，可伸缩定位块2在弹簧支持下，可伸缩定位块到限位平板4的距离H大于胶布带样板5到限位平板4的距离h，且可伸缩定位块2的弹簧伸缩量要大于(H-h)。
参见附图12，是一个胶布带画线装置作业图，该试验件表面有一定曲率，在胶布带画线装置的胶布带样板5与试验件表面贴合时，柔性铰链结构3通过不同弹簧伸缩量及柔性铰链接头的不同偏角，实现胶布带样板5与试验件表面完全贴合，达到精准画线。
参见附图13，是一个胶布带画线装置作业完成后，得到的胶布带定位线框。

Claims (4)

1.一种试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，包括手持板(1)、可伸缩定位块(2)、柔性铰链结构(3)、限位平板(4)和胶布带样板(5)，
手持板(1)位于限位平板(4)上方，限位平板(4)位于胶布带样板(5)上方，
所述手持板(1)边缘开有通孔(1-1)，手持板(1)中间位置开有方形凹槽(1-2)，方形凹槽(1-2)底面上有弹簧上定位盲孔(1-3)；
所述可伸缩定位块(2)包括下部的定位块本体(2-1)和上部的弹簧(2-2)，定位块本体(2-1)下端面刻有长、短轴基准线，定位块本体上端面上设有边沿(2-3)，定位块本体上端面表面上开有弹簧下定位盲孔(2-4)；
弹簧(2-2)下方安装于弹簧下定位盲孔(2-4)，上方安装于弹簧上定位盲孔(1-3)；
所述柔性铰链结构(3)有至少2个，包括柔性铰链接头(3-1)、小弹簧(3-2)和小盖板(3-3)，柔性铰链接头(3-1)通过小弹簧(3-2)固定于小盖板(3-3)下方；小盖板(3-3)固定封盖在所述通孔(1-1)上，柔性铰链接头(3-1)、小弹簧(3-2)可在通孔(1-1)内移动；
所述限位平板(4)边缘开有阶梯孔(4-1)；所述阶梯孔(4-1)与所述通孔(1-1)位置对应，阶梯孔(4-1)的孔径与柔性铰链接头(3-1)配合，所述限位平板(4)中间位置开有与定位块本体(2-1)相匹配的通槽(4-2)；
所述胶布带样板(5)采用矩形框架结构，矩形框架结构的四条边中点上设有长、短轴基准线，所述柔性铰链接头(3-1)固定到所述胶布带样板(5)上；
手持板(1)下压时，弹簧(2-2)压缩使边沿(2-3)离开限位平板(4)上，定位块本体(2-1)穿过通槽(4-2)向下压紧在试验件表面，继续为手持板(1)施压，胶布带样板(5)与试验件表面贴合，进而柔性铰链接头(3-1)压缩小弹簧(3-2)向上移动，实现胶布带样板(5)与试验件表面完全贴合。
2.根据权利要求1所述的试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，手持板(1)，可伸缩定位块(2)，柔性铰链结构(3)，限位平板(4)和胶布带样板(5)的所有部件，除了弹簧(2-2)和小弹簧(3-2)之外均为透明材料。
3.根据权利要求1所述的试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，所述阶梯孔(4-1)与所述通孔(1-1)均为6个或8个。
4.根据权利要求1所述的试验加载用胶布带画线装置，其特征在于，所述柔性铰链接头(3-1)上部为与阶梯孔(4-1)配合的台阶本体(3-1-1)，下部在外周上开有环槽(3-1-2)。
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