CN114310122B - 一种t型材弧形面板的保形工装及夹持单元 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种T型材弧形面板的保形工装，包括：主体平台、多个伸缩杆和多个夹持单元。主体平台布置有若干个安装口，每个所述伸缩杆通过其下端的底座固定在所述安装口。每个所述伸缩杆的顶部安装一个夹持单元，所述多个夹持单元被布置为形成出多个夹持部，所述多个夹持部间隔排布并构造出与弧形面板相匹配的弧度；还包括滚动装置，所述滚动装置用于所述弧形面板在其所在的夹持部发生周向应力时提供缓冲以使所述弧形面板保持其弧度。该工装可以适用不同曲率不同厚度的弧形面板，同时采用柔性夹持和滚动装置给弧形面板提供应变缓冲余量以避免应力集中而发生变形。

Description

一种T型材弧形面板的保形工装及夹持单元

技术领域

本申请涉及工装设备技术领域，具体而言，涉及一种T型材弧形面板的保形工装及夹持单元。

背景技术

T型材作为船体结构的重要组件之一，T型材的制作主要包括腹板和面板的定位和焊接,其中定位的精确度直接影响成品的质量。

T型件中圆弧形面板的定位，由于其不同的弧形曲率，通常要针对不同曲率的弧形面板制作不同夹持工装来完成，这种单一夹持尺寸的定位工装通常适配性较差、定位过程不能灵活调整且增加制造成本。再加上弧形面板通常形状扁平、刚度低且在定位和焊接过程中易变形，传统的夹持装置通常只提供刚性支撑以完成定位而忽略对弧形面板的定位校形。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种T型材弧形面板的保形工装，通过设置多个夹持单元，每个夹持单元的夹持位置和角度均可调，且每个夹持单元柔性夹持和自适应转动给弧形面板提供周向应变缓冲空间，从而具有适用不同曲率的弧形面板的夹持和定位校形的特点。

本申请实施例的另一目的还在于提供一种T型材弧形面板的夹持单元。

第一方面，提供了一种T型材弧形面板的保形工装，包括：

主体平台，布置有若干个安装口；

多个伸缩杆，每个所述伸缩杆的下端布置有底座，所述伸缩杆通过所述底座固定在所述安装口；

多个夹持单元，每个所述伸缩杆的顶部安装一个夹持单元，所述多个夹持单元被布置为形成出多个夹持部，所述多个夹持部间隔排布并构造出与弧形面板相匹配的弧度；每个所述夹持单元内设有滚动装置，所述滚动装置用于所述弧形面板在其所在的夹持部发生周向应力时提供缓冲以使所述弧形面板保持其弧度。

在一种实施方案中，所述夹持单元包括第一定位滚轮、第二定位滚轮和布置在两者之间的支撑台；所述支撑台的下端与所述伸缩杆的顶端可转动连接；所述第一定位滚轮的侧面、所述第二定位滚轮的侧面与所述支撑台的上表面之间构成所述夹持部，在所述夹持部处放置所述弧形面板。

在一种实施方案中，所述支撑台设有支撑滚轮，所述支撑滚轮布置在所述支撑台的两端，所述支撑滚轮的滚轮面高于所述支撑台的上表面以贴合所述弧形面板的下表面；所述支撑滚轮的滚轮面与所述第一定位滚轮的一个侧面和所述第二定位滚轮的一个侧面共同构成所述夹持部。

在一种实施方案中，所述支撑台的下端设有转轴，所述转轴与所述支撑台转动连接以带动所述夹持单元整体转动。

在一种实施方案中，所述夹持单元还包括与所述第一定位滚轮联动的拧紧装置，通过所述拧紧装置变动所述第一定位滚轮的位置以调节其与所述第二定位滚轮的间距。

在一种实施方案中，所述夹持单元还包括压板，所述压板布置在所述支撑台的上端，在所述弧形面板放置在所述夹持部处并完成定位后将所述压板固定并压在所述弧形面板的上表面。

在一种实施方案中，所述安装口在所述主体平台上从其中间位置至两端按照预设高度间隔对称布置。

在一种实施方案中，还包括驱动装置，所述驱动装置布置在所述伸缩杆的底部，用于提供动力。

第二方面，还提供了一种T型材弧形面板的夹持单元，包括：

支撑台；

第一定位滚轮和第二定位滚轮，相对布置在所述支撑台的两侧，所述第一定位滚轮的侧面、所述第二定位滚轮的侧面与所述支撑台的上表面之间形成夹持空间，用于放置弧形面板；

支撑滚轮，布置在所述支撑台的两端，所述支撑滚轮的滚轮面高于所述支撑台的上表面以贴合所述弧形面板的下表面。

在一种实施方案中，夹持单元还包括压板，所述压板布置在所述支撑台的上端，在所述弧形面板放置在所述夹持空间并完成定位后将所述压板固定并压在所述弧形面板的上表面。

在一种实施方案中，夹持单元还包括转轴，所述转轴与所述支撑台转动连接以带动所述夹持单元整体转动。

在一种实施方案中，夹持单元还包括与第一定位滚轮联动的拧紧装置，通过所述拧紧装置变动所述第一定位滚轮的位置以调节所述夹持空间。

在一种实施方案中，所述支撑滚轮上布置有压力传感器，用于实时监测所述支撑滚轮的受力变化。

在一种实施方案中，夹持单元还包括温度传感器，所述温度传感器布置在所述支撑台的中间位置并接触所述弧形面板的下表面，用于监测所述弧形面板的预热温度和焊接温度。

本申请中的T型材弧形面板的保形工装及夹持单元具有的有益效果：

1.本申请通过采用多个夹持单元，每个夹持单元的径向位置、夹持角度、夹持空间可调，能够适用夹持定位不同曲率和不同厚度的弧形面板，解决了夹持单元夹持尺寸单一和适配性差的问题。

2.本申请通过在每个夹持单元上设置滚动装置，弧形面板能够沿滚动装置滚动为其周向应力提供缓冲，具有分散应力减少应变的特点，克服了弧形面板在定位和焊接过程中的应力集中而发生变形的问题。

3.本申请通过在夹持单元的下端设置伸缩装置，实现快速调节工装内夹持部的径向位置。

4.本申请通过设置转轴和支撑滚轮，实现弧形面板与保形工装的柔性接触，可以满足不同曲率的弧形面板的夹持的同时为弧形面板提供应变缓冲。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种T型材弧形面板的保形工装的结构示意图；

图2为根据本申请实施例示出的一种T型材弧形面板的保形工装的局部结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的一种T型材弧形面板的夹持单元的结构示意图。

100、主体平台110、安装口200、伸缩杆210、底座220、驱动装置230、减速器300、夹持单元310、第一定位滚轮311、支撑台320、第二定位滚轮330、支撑滚轮340、压板350、转轴360、拧紧装置400、弧形面板

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

第一方面，本申请提供一种T型材弧形面板的保形工装。参见图1，本申请的保形工装包括主体平台100、多个伸缩杆200和多个夹持单元300。主体平台100的上面布置有若干个安装口110，每个伸缩杆200上布置有底座210，每个伸缩杆200布置在安装口110并通过底座210将伸缩杆200与主体平台100固定连接。每个伸缩杆200的顶部安装一个夹持单元300，多个夹持单元300被布置形成出多个夹持部，多个夹持部间隔排布并构造出与弧形面板400相匹配的弧度。每个夹持单元内设有滚动装置，滚动装置用于弧形面板在其所在的夹持部发生周向应力时提供缓冲以使弧形面板保持其弧度。

在上述实施过程中，每个夹持单元300安装在伸缩杆200的上端并随伸缩杆200的伸缩作径向移动，每个夹持单元300的径向位置根据所要夹持的弧形面板400的理论弧形计算得来。具体计算过程为：以主体平台100的中间位置的夹持单元300为参照位，以此计算间隔布置的若干个夹持单元300各自对应的径向位置，若干个夹持单元300上的夹持部构造出所要夹持弧形面板400的理论弧度。弧形面板被放置在夹持工装上，若干个夹持单元300在理论弧度处固定弧形面板400，避免了弧形面板400定位时受重力影响而发生弧度变形的问题，使弧形面板400能够保持在其理论弧形从而实现初步保形。

图2为根据本申请实施例示出的一种T型材弧形面板的保形工装的局部结构示意图。参见图2,每个夹持单元300包括第一定位滚轮310、第二定位滚轮320和位于两者之间的支撑台311。第一定位滚轮310的一个侧面、第二定位滚轮320的一个侧面和支撑台311的上表面之间构成了夹持部，在每个夹持部处放置弧形面板400。第一定位滚轮310和第二定位滚轮320共同配合夹持弧形面板400的两个侧面，采用滚轮柔性夹持为弧形面板400因应力发生一定量的应变提供缓冲。

在一种实施方案中，支撑台311设有支撑滚轮330，支撑滚轮330布置在支撑台311的两端，支撑滚轮330的滚轮面高于支撑台311的上表面，以柔性接触支撑弧形面板400下表面。支撑滚轮330的滚轮面与所述第一定位滚轮310的一个侧面和第二定位滚轮320的一个侧面共同构成夹持部。弧形面板400放置在夹持单元300上，支撑滚轮330直接接触弧形面板400的下表面，弧形面板400能够在支撑滚轮330上沿其周向滚动以调节弧形面板400在夹持单元300上的周向位置。在弧形面板400因夹持定位或焊接等受到周向应力而发生一定量的应变时，支撑滚轮330作为柔性滚动支撑结构能够给弧形面板400提供周向缓冲空间，避免了弧形面板400因应力无法释放而出现应力集中发生大尺度的应变，从而实现弧形面板400的进一步保形。

在一种实施方案中，支撑台311的下端设有转轴350，转轴350与支撑台311转动连接，在弧形面板400放置在夹持单元300上时，夹持单元300接触到弧形面板400，在弧形面板400重力的作用下，夹持单元300能够围绕转轴350自适应转动角度以使支撑滚轮330完全贴合并支撑弧形面板400。上述自适应转动可以使本申请的保形工装适用不同弧度的弧形面板的贴合夹持，整个夹持过程柔性接触弧形面板400，该保形工装的自适应调整也可以使弧形面板400弧度维持在一定的弧度范围，从而更进一步实现了保形。

在一种实施方案中，夹持单元300还包括与第一定位滚轮310联动的拧紧装置360，通过拧紧装置360变动第一定位滚轮310的位置以调节其与第二定位滚轮320的间距，可以适用不同厚度的弧形面板400。调节过程为，旋转拧紧装置360以松开第一定位滚轮310，在第一定位滚轮310和第二定位滚轮320之间放置弧形面板400后再反向旋转拧紧装置360紧固第一定位滚轮310进而将弧形面板400固定。通过设置可调节的第一定位滚轮310来实现夹持距离可调，满足夹持固定不同厚度的弧形面板400，且调节操作简单。

在一种实施方案中，夹持单元300还包括压板340，压板340布置在支撑台311的上端，在弧形面板400放置在夹持部处并完成定位后将压板340固定并压在弧形面板400的上表面，压板340能够进一步保形固定弧形面板400。另外压板340能够设置为可转动，即在放置弧形面板前，可以将压板340转至非夹持侧；放置弧形面板后，再将压板340转至夹持侧并固定压紧弧形面板400。

在一种实施方案中，安装口110在主体平台100上从其中间位置至两端按照预设高度间隔对称布置。基于弧形面板400放置在主体平台100上，弧形面板400的弧度最低点位于主体平台100的中间位置，越靠近两端位置处弧形面板400与主体平台100之间距离越来越大，因此，从主体平台100中间位置至两端，安装口的位置被设置逐步加高，这样设置可以最大范围地满足不同的弧度值，同时可以减轻伸缩杆200的机械强度。即在夹持保形弧形面板400时，两端的伸缩杆200在伸缩范围内做短距离伸缩就可以满足不同曲率的弧形面板400的定位。

在一种实施方案中，该保形工装还包括驱动装置220，驱动装置220布置在伸缩杆200的底部，用于提供动力。在伸缩杆200与驱动装置220之间设置有减速器230，能够确保伸缩杆的移动速度合适和移动位置的精确。

第二方面，本申请提供一种T型材弧形面板的夹持单元。参见图3，该夹持单元包括：支撑台311、布置支撑台311两侧的第一定位滚轮310和第二定位滚轮320、支撑滚轮330和压板340。其中第一定位滚轮310的侧面、第二定位滚轮320的侧面与支撑台311的上表面之间形成夹持空间，用于放置弧形面板400。支撑滚轮330布置在支撑台311的两端，支撑滚轮330的滚轮面高于支撑台311的上表面以贴合弧形面板400的下表面。压板340布置在支撑台311的上端，在弧形面板400放置在夹持空间并完成定位后压板340固定并压在弧形面板400的上表面。

在一种实施方案中，夹持单元300还包括转轴350，转轴350与支撑台311转动连接以带动夹持单元300整体转动，从而适用不同曲率的弧形面板400的夹持。夹持单元300在弧形面板400重力驱动下，围绕转轴350转动一定角度以使支撑滚轮330完美贴合弧形面板400，可以满足不同曲率弧形面板400的夹持。

在一种实施方案中，夹持单元300还包括与第一定位滚轮310联动的拧紧装置360，通过拧紧装置360变动第一定位滚轮310的位置以调节夹持空间，不同的夹持空间可满足不同厚度的弧形面板400的夹持。即旋转拧紧装置360以调节第一定位滚轮310靠近或远离第二定位滚轮320，在弧形面板400放置在夹持空间后，通过旋转拧紧装置360使第一定位滚轮和第二定位滚轮共同作用夹持固定弧形面板400，整个调节过程易操作且精度高。

在一种实施方案中，支撑滚轮330上布置有压力传感器，用于实时监测支撑滚轮330的受力变化，监控支撑滚轮330的受力在一定范围以实现

在一种实施方案中，夹持单元300还包括温度传感器，温度传感器布置支撑台311的中间位置，与弧形面板400下表面接触，用于监测弧形面板400的预热温度和焊接温度，可以确保弧形面板400的在设定温度范围内牢靠焊接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，包括：

主体平台，布置有若干个安装口；

多个伸缩杆，每个所述伸缩杆的下端布置有底座，所述伸缩杆通过所述底座固定在所述安装口；

多个夹持单元，每个所述伸缩杆的顶部安装一个夹持单元，所述多个夹持单元被布置为形成出多个夹持部，所述多个夹持部间隔排布并构造出与弧形面板相匹配的弧度；每个所述夹持单元内设有滚动装置，所述滚动装置用于所述弧形面板在其所在的夹持部发生周向应力时提供缓冲以使所述弧形面板保持其弧度；

所述夹持单元包括第一定位滚轮、第二定位滚轮和布置在两者之间的支撑台，所述支撑台的下端与所述伸缩杆的顶端可转动连接；所述第一定位滚轮的一个侧面、所述第二定位滚轮的一个侧面与所述支撑台的上表面共同构成所述夹持部，在所述夹持部处放置所述弧形面板。

2.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，所述支撑台设有支撑滚轮，所述支撑滚轮布置在所述支撑台的两端，所述支撑滚轮的滚轮面高于所述支撑台的上表面以贴合所述弧形面板的下表面；所述支撑滚轮的滚轮面与所述第一定位滚轮的一个侧面和所述第二定位滚轮的一个侧面共同构成所述夹持部。

3.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，所述支撑台的下端设有转轴，所述转轴与所述支撑台转动连接以带动所述夹持单元整体转动。

4.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，所述夹持单元还包括与所述第一定位滚轮联动的拧紧装置，通过所述拧紧装置变动所述第一定位滚轮的位置以调节其与所述第二定位滚轮的间距。

5.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，所述夹持单元还包括压板，所述压板布置在所述支撑台的上端，在所述弧形面板放置在所述夹持部处并完成定位后将所述压板固定并压在所述弧形面板的上表面。

6.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，所述安装口在所述主体平台上从其中间位置至两端按照预设高度间隔对称布置。

7.根据权利要求1所述的T型材弧形面板的保形工装，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置布置在所述伸缩杆的底部，用于提供动力。

8.一种T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，包括：

支撑台；

第一定位滚轮和第二定位滚轮，相对布置在所述支撑台的两侧，所述第一定位滚轮的侧面、所述第二定位滚轮的侧面与所述支撑台的上表面之间形成夹持空间，用于放置弧形面板；

支撑滚轮，布置在所述支撑台的两端，所述支撑滚轮的滚轮面高于所述支撑台的上表面以贴合所述弧形面板的下表面。

9.根据权利要求8所述的T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，还包括压板，所述压板布置在所述支撑台的上端，在所述弧形面板放置在所述夹持空间并完成定位后将所述压板固定并压在所述弧形面板的上表面。

10.根据权利要求8所述的T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，还包括转轴，所述转轴与所述支撑台转动连接以带动所述夹持单元整体转动。

11.根据权利要求8所述的T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，还包括与第一定位滚轮联动的拧紧装置，通过所述拧紧装置变动所述第一定位滚轮的位置以调节所述夹持空间。

12.根据权利要求8所述的T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，所述支撑滚轮上布置有压力传感器，用于实时监测所述支撑滚轮的受力变化。

13.根据权利要求8所述的T型材弧形面板的夹持单元，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器布置在所述支撑台的中间位置并接触所述弧形面板的下表面，用于监测所述弧形面板的预热温度和焊接温度。