CN107617911B - 一种航空结构件通用高效装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空结构件通用高效装夹装置，包括通用垫板和多个等距内置在通用垫板内的可伸缩支撑杆，所述通用垫板尺寸根据工作台的尺寸设计制作。所述支撑杆包括内置在通用垫板内且与液压管道连接的缸筒和套设在缸筒内且可沿缸筒上下移动的活塞杆，所述液压管道上设置在通用垫板内，且与缸筒连接处设置有电子遥控油阀。所述支撑杆上端还安装有用于固定结构件的真空吸盘。本发明提供的一种航空结构件通用高效装夹装置解决了航空结构件加工或测试之前需要人工进行加垫、增加压板及不同结构件需要更换夹具的问题，缩短了航空结构件加工或测试之前的准备时间和工序，减少了安全隐患。

Description

一种航空结构件通用高效装夹装置

技术领域

本发明涉及航空结构件数控加工技术领域，具体涉及一种航空结构件通用高效装夹装置。

背景技术

在航空结构件制造中产品经常以小批量甚至单件投产，在零件测量和加工时需要将零件定位,部分零件出现变形，发生翘曲，在测量时还需要有压紧力抵消变形，但因小批量加工，更换装夹夹具和压紧零件将耗费大量的时间,给加工或者测量人员带来较大的工作量，本技术发明前，通常采用标准垫块根据不同零件临时分析支撑点，并根据零件变形情况临时增加压板抵消零件变形，满足装夹要求。

现有的装夹方式需要工艺人员或者测量人员操作吊车将零件搬运至测量设备上，通过零件形状判断需要增加支撑的位置，再人工进行加垫并检查零件与垫块是否贴紧。若发现垫块与零件间存在间隙，则在零件上增加压板，将零件压紧至零件与标准垫块贴紧。在装夹过程中，由于零件形状各异，且部分零件质量较大，工艺人员或者测量人员无法一个人完成测量前的起吊、零件加垫、安放零件、增加压板等工作，同时工艺人员或者测量人员在加垫、增加压板的过程中也存在一定的安全隐患。此外由于装夹垫块和零件都是临时根据零件形状和变形情况确定，导致测量效率和钳工加工效率极低，影响整体交付进度。

发明内容

本发明针对现有技术，提供能有效解决航空结构件测量前零件装夹时频繁更换夹具，使用人工加垫等问题的一种航空结构件通用高效装夹装置。

本发明提供的一种航空结构件通用高效装夹装置，其技术方案为：

所述装夹装置包括通用垫板和多个内置在通用垫板内的可伸缩支撑杆，所述通用垫板尺寸根据工作台的尺寸设计制作。所述支撑杆包括内置在通用垫板内且与液压管道连通的缸筒和套设在缸筒内且可沿缸筒上下移动的活塞杆，所述液压管道上设置在通用垫板内，且每个缸筒与液压管道连接处均设置有控制液压油进入缸筒的电子遥控油阀。所述液压管道伸出通用垫板外安装有控制整个液压管道液压油流通的液压阀和回油阀。

所述支活塞杆下端面上设置有凸块，所述凸块下端在支撑杆非工作状态时与外管底面接触，事活塞杆下端与缸筒内壁形成一定的空间，方便缸筒进液。所述缸筒下方贴近底面一侧设置有与液压管道相连的液压口，所述液压口高度低于凸块的高度。

结构件加工或者测量之前，将结构件放置在通用垫板上，根据结构件的尺寸、形状，打开支撑结构件所需的支撑杆对应的电子遥控油阀，液压油进入缸筒，相应位置的支撑杆依靠液压升高，使支撑杆支撑在结构件下方，避免了结构件加工或者测量时频繁更换夹具，且不再需要人工进行加垫，减少了结构件加工或者测量时的工作量，避免了人工加垫过程中的安全隐患。

进一步地，所述活塞杆上端安装有装夹装置工作状态时与结构件接触的真空吸盘，所述真空吸盘与设置在通用垫板内的真空管道相通，使真空吸盘由于气压吸紧结构件，使结构件固定在垫板上。所述真空管道伸出通用垫板外安装有控制整个真空管道空气流通的真空阀和空气阀。

进一步地，所述活塞杆内设置有圆柱形空腔，所述真空吸盘与活塞杆密封连接，所述真空吸盘底部中心设置有吸盘气孔，所述空腔下部设置有可与真空管道连接的通气孔。

进一步地，所述空腔内同轴安装有与真空管道连通的空气管，所述空气管下端与活塞杆内表面密封连接，所述空气管上端固定安装有漏斗状的吸盘支撑座，所述真空吸盘紧贴安装在吸盘支撑座内，减小真空吸盘吸附所需动力，使吸盘的吸持力更好控制。所述吸盘支撑座中心设置有与空气管连通的通孔，所述真空吸盘上沿与吸盘支撑座上沿在同一平面上，使真空吸盘吸紧结构件的时，真空吸盘与吸盘支撑座紧贴结构件，结构件固定效果更好。所述吸盘气孔与通孔连通，所述空气管下部设置有与连接真空管道和空气管的导气管。

进一步地，所述真空吸盘顶部设置有用于贴紧结构件的橡胶垫圈，使真空吸盘更容易贴紧结构件。

本发明所提供的高效装夹装置装夹结构件的具体步骤为：

（1）根据工作台尺寸设计制作通用垫板，通用垫板内相邻支撑杆之间的间距不超过350mm。

（2）将待加工或待测量的结构件放置在通用垫板上，关闭回油阀门，打开供油阀门对整个液压管道供油，打开结构件所需支撑位置的电子遥控油阀，支撑杆依靠液压升高到结构件垫高的所需位置。

（3）支撑杆上的真空吸盘与结构件接触，打开真空管道的真空阀，在真空作用下，支撑杆上端的真空吸盘吸紧结构件，将结构件与支撑杆紧贴，固定结构件。

（4）完成加工或者测量后，关闭真空阀，打开空气阀，取走结构件，关闭液压阀门，打开回油阀门，支撑杆收回，关闭电子遥控油阀，准备下一个结构件的装夹。

工艺人员还可根据结构件形状编写装夹程序文件，确定结构件的装夹位置，并标记出结构件所需支撑位置，上传到结构件装夹过程的数据控制中心，便于加工或测试人员调取结构件的形状和支撑位置，不再现场临时分析支撑位置，节约了结构件加工或者测量时再次分析的时间，避免同一结构件多次分析。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明提供的一种航空结构件通用高效装夹装置采用设置有多个可伸缩支撑杆的通用垫板替代结构件加工或测量过程中装夹所需的垫板，解决不同结构件加工或测量时频繁更换夹具的问题，减少加工人员或者测量人员的工作量和加垫过程中的安全隐患。

（2）本发明提供的一种航空结构件通用高效装夹装置采用在支撑杆上端安装真空吸盘用于固定结构件，替代了结构件加工或测量过程中人工增加压板使结构件与垫板紧密接触，减少了加工人员或者测量人员的工作量和增加压板过程中的安全隐患。

（3）本发明提供的一种航空结构件通用高效装夹装置结构简单，易操作，可适用于不同形状的结构件，解决了由于航空结构件单件或小批量生产时需要频繁更换夹具，缩短了结构件测量或加工前期准备时间。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明支撑杆结构示意图；

图3是本发明设置有吸盘的支撑杆非工作状态结构示意图；

图4是本发明设置有吸盘的支撑杆工作状态结构示意图；

图5是本发明中通用垫板中液压管道示意图；

图6是本发明中通用垫板中真空管道示意图；

图中，1—结构件，2—通用垫板，3—支撑杆，4—真空管道，5—液压管道，6—真空吸盘，7—电子遥控油阀，8—空气阀，9—真空阀，10—回油阀，11—液压供油阀，31—活塞杆，32—筒缸，33—凸块，34—空腔，35—空气管，36—导气管，37—吸盘支撑座，38—通孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图5所示，一种航空结构件通用高效装夹装置，包括通用垫板2和多个等距内置在通用垫板2内的可伸缩支撑杆3，所述通用垫板2尺寸根据工作台的尺寸设计制作。所述支撑杆3包括内置在通用垫板2内且与液压管道5连接的缸筒32和套设在缸筒32内且可沿缸筒32上下移动的活塞杆31，所述液压管道5上设置在通用垫板2内，且与缸筒32连接处设置有电子遥控油阀7。

如图2所示，所述支活塞杆31下端面上设置有凸块33，所述凸块33下端在支撑杆3非工作状态时与外管底面接触，事活塞杆31下端与缸筒32内壁形成一定的空间，方便缸筒32进液。所述缸筒32下方贴近底面一侧设置有与液压管道5相连的液压口，所述液压口高度低于凸块33的高度。

结构件加工或者测量之前，将结构件放置在通用垫板2上，根据结构件的尺寸、形状，打开支撑结构件所需的支撑杆3对应的电子遥控油阀7，相应位置的支撑杆3依靠液压升高，使支撑杆3支撑在结构件下方，避免了结构件1加工或者测量时频繁更换夹具，且不再需要人工进行加垫，减少了结构件1加工或者测量时的工作量，避免了人工加垫过程中的安全隐患。

实施例2：

如图3、图4、图6所示，在上述实施例的基础上，本实施例进行了改进，其改进之处为：所述活塞杆31上端安装有装夹装置工作状态时与结构件1接触的真空吸盘6，所述真空吸盘6与设置在通用垫板2内的真空管道4相通，使真空吸盘6由于气压吸紧结构件1，使结构件1固定在垫板上。所述活塞杆31内设置有圆柱形空腔34，所述真空吸盘6与活塞杆31密封连接。所述空腔34内同轴安装有与真空管道4连通的空气管35，所述空气管35下端与活塞杆31内表面密封连接，所述空气管35上端固定安装有漏斗状的吸盘支撑座37，所述真空吸盘6紧贴安装在吸盘支撑座37内，减小真空吸盘6吸附所需动力，使吸盘的吸持力更好控制。所述吸盘支撑座37中心设置有与空气管35连通的通孔38，所述真空吸盘6上沿与吸盘支撑座37上沿在同一平面上，使真空吸盘6吸紧结构件1的时，真空吸盘6与吸盘支撑座37紧贴结构件1，结构件1固定效果更好。所述真空吸盘6底部中心设置有吸盘气孔，所述吸盘气孔与通孔38连通，所述空气管35下部设置有穿过活塞杆31与真空管道4连接的导气管36。

所述真空吸盘6顶部设置有用于贴紧结构件1的橡胶垫圈，使真空吸盘6更容易贴紧结构件1。

其具体装夹方法为:

（1）：根据工作台尺寸设计制作内置有液压管道5、真空管道4和等距设置有多个可伸缩支撑杆3且支撑杆3上端设置有吸盘的通用垫板2，将通用垫板2内的液压管道5、真空管道4分别与液压系统和真空系统连接。每个支撑杆3与液压管道5连接处设置有电子遥控油阀。

（2）：如图2所示，将待加工或待测量的结构件1放置在通用垫板2上，关闭回油阀门10，打开供油阀门11对整个液压管道5供油，以A2，A4，A6，A8为例，打开结构件1对应的A2，A4，A6，A8位置的电子遥控油阀7，A2，A4，A6，A8位置的支撑杆3依靠液压升高到结构件垫高的所需位置。

（3）：如图3所示，支撑杆3上的真空吸盘6与结构件1接触，打开真空管道4真空阀，在真空作用下，A2，A4，A6，A8支撑杆3上端的真空吸盘6吸紧结构件1，将结构件1与支撑杆3紧贴，固定结构件1，克服结构件1在加工中产生的变形。

（4）：完成加工或者测量后，关闭真空阀9，打开空气阀8，取走结构件1，关闭液压阀门，打开回油阀门，A2，A4，A6，A8支撑杆3收回，关闭对应A2，A4，A6，A8位置的电子遥控油阀7，准备下一个结构件1的装夹。

本实施例中其他部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种航空结构件通用高效装夹装置，其特征在于：包括通用垫板(2)，所述通用垫板(2)内设置有多个可伸缩的支撑杆(3)和与支撑杆(3)连接且为支撑杆(3)提供伸缩动力的液压管道(5)，所述支撑杆(3)包括内置在通用垫板(2)内且与液压管道(5)连通的缸筒(32)和套设在缸筒(32)内且可沿缸筒(32)上下移动的活塞杆(31)，所述液压管道(5)设置在通用垫板(2)内，且液压管道与缸筒(32)连接处设置有电子遥控油阀(7)；所述活塞杆(31)上端安装有装夹装置工作状态时与结构件(1)接触的真空吸盘(6)，所述通用垫板(2)内还设置有与真空吸盘(6)连接、使真空吸盘(6)产生负压以吸紧结构件(1)的真空管道(4)；所述活塞杆(31)内设置有圆柱形的空腔(34)，所述真空吸盘(6)与活塞杆(31)密封连接，所述真空吸盘(6)底部中心设置有吸盘气孔，所述空腔(34)下部设置有可与真空管道(4)连接的通气孔；所述空腔(34)内同轴安装有空气管(35)，所述空气管(35)下端与活塞杆(31)内表面密封连接，所述空气管(35)上端固定安装有漏斗状的吸盘支撑座(37)，所述吸盘支撑座(37)中心设置有与空气管(35)连通的通孔(38)，所述真空吸盘(6)紧贴安装在吸盘支撑座(37)内且吸盘上沿与吸盘支撑座(37)上沿在同一平面上，所述吸盘气孔与通孔(38)连通，所述空气管(35)下部设置有与连通真空管道(4)和空气管(35)的导气管(36)。

2.根据权利要求1所述的一种航空结构件通用高效装夹装置，其特征在于：所述活塞杆(31)下端面上设置有凸块，所述凸块下端在支撑杆(3)非工作状态时与缸筒(32)底面接触；所述缸筒(32)下方贴近底面一侧设置有与液压管道(5)相通的液压口。

3.根据权利要求1或2所述的一种航空结构件通用高效装夹装置，其特征在于：所述真空吸盘(6)顶部设置有用于贴紧结构件(1)的橡胶垫圈。