CN115609057B - 一种大型弧形蒙皮用定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型弧形蒙皮用定位工装，属于机械夹持定位领域，包括基座、矩形框架，在基座上设有多个顶升管，每一个顶升管的上端部铰接设置有贴合板，在本体的下端面开有容纳槽，在矩形槽内设有夹持块，位于同侧的矩形腔顶部内壁与随动块的外侧壁通过压缩弹簧连接，摆杆的两端分别与位于夹持块同一侧的第一销柱、第二销柱连接，引导柱的下端部与随动块上端连接，齿条通过联动组件与靠近矩形边框长边的顶升管连接以实现升降。本发明应用于弧形蒙皮精铣前的装夹，利用多个顶升管在蒙皮下方实现多点支撑，同时配合使用位于矩形框架长边与短边上的初级夹头、随动夹头对蒙皮的四周进行夹紧定位，继而确保弧形蒙皮的铣削精度。

Description

一种大型弧形蒙皮用定位工装

技术领域

本发明涉及飞机蒙皮加工夹持定位领域，具体涉及一种大型弧形蒙皮用定位工装。

背景技术

目前，在飞机蒙皮的精铣过程中对于蒙皮的定位、压紧方式一般为通过外侧绷带或者通过内侧吸盘吸附飞机蒙皮，再配合蒙皮上的定位耳片实现。但是，上述方式一般只适用于规则截面的蒙皮，而不适用于不规则蒙皮的定位、压紧；而且在采用吸盘时，吸盘对弯曲弧度太大的蒙皮无法吸附。因此，现有的对蒙皮的精铣过程中，其对于不规则蒙皮或者弯曲度较大的蒙皮的定位、压紧效果较差，难以满足对此类蒙皮的后期装配精度以及外形公差的要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种大型弧形蒙皮用定位工装，以解决上述缺陷。

本发明通过下述技术方案实现：包括基座、设置在基座上方的矩形框架，沿两个所述矩形框架的短边方向在其上表面上间隔设有多个初级夹持座，每一个初级夹持座上均设有初级夹头，沿两个所述矩形框架的长边方向在其上表面上间隔设有多个次级夹持座，每一个次级夹持座上均设有随动夹头，多个初级夹头与多个随动夹头用于对蒙皮的四周进行夹持；

在所述基座上设有多个能进行升降的顶升管，每一个顶升管的上端部铰接设置有用于支撑蒙皮下表面的贴合板；

所述随动夹头包括本体、设置在本体上端面的L型卡板、与本体下端连接的联动杆，在本体的下端面开有容纳槽，在本体的上端面开有矩形槽，在矩形槽内设置有呈T型的夹持块，在容纳槽的两侧壁上分别开有矩形腔，在容纳槽内设有底板，夹持块的竖直段活动贯穿矩形槽槽底后通过拉伸弹簧与底板中部连接，底板的两侧分别设有随动块，位于同侧的矩形腔顶部内壁与随动块的外侧壁通过压缩弹簧连接；在两个随动块相对的侧壁上分别开有第一条形槽，第一条形槽内设有第一销柱，在夹持块的竖直段两侧壁上设有与第一条形槽对应的第二条形槽，第二条形槽内设有第二销柱，在容纳槽内转动设置有两个摆杆，且摆杆的两端分别与位于夹持块同一侧的第一销柱、第二销柱连接；在本体上表面开有与容纳槽连通的引导孔，引导孔内滑动设置有引导柱且引导柱的下端部与随动块上端连接；

在底板下表面设有齿条，在靠近所述矩形边框长边的顶升管上设有联动组件，齿条通过联动组件与靠近所述矩形边框长边的顶升管连接以实现升降。

现有技术中，大型的弧形蒙皮需要进行精细铣削（包括铣槽、钻孔等操作），且针对于蒙皮具备的曲面在精铣过程中与平板件存在差异，对应使用的夹具会发生较大的变化，传统的夹具不再适用于弧形蒙皮的定位与压紧；申请人通过长时间研究，设计出一种专用定位工装，应用于弧形蒙皮精铣前的装夹，利用多个顶升管在蒙皮下方实现多点支撑，同时配合使用位于矩形框架长边与短边上的初级夹头、随动夹头对蒙皮的四周进行夹紧定位，继而确保弧形蒙皮的铣削精度。

使用时，位于顶升管顶部的贴合板呈水平状态，通过吊装将蒙皮移动至多个顶升管上，根据蒙皮既有的弧度，分别控制不同顶升管对蒙皮进行顶升，使得蒙皮正向投影下的贴合板与蒙皮下表面接触，此时统一调节位于矩形边框两个短边处的多个初级夹头，实现蒙皮左右两端的夹持固定，然后依次调节位于矩形边框两个长边上的随动夹头，实现蒙皮弧面前后两端边缘部进行夹持固定，贴合板会继续上移一小段距离，确保贴合板与蒙皮下表面紧贴同时给蒙皮施加一定支撑力，避免蒙皮的弧形面在铣削时局部产生振动；其中，由于蒙皮左右两端的始终保持与水平面平行，因此初级夹头为常规的板件夹具，确保蒙皮左右两端被紧固即可。

而随动夹头则经过优化设计，由于蒙皮为标准件，在确定次级夹持座与蒙皮前后端的距离后，只需再次调整夹持块与卡板水平段下表面之间的间距即完成蒙皮前后端边缘部的紧固；具体地，卡板水平段下表面与本体上端面之间的空间区域固定，位于矩形槽内的夹持块则是活动设置，即与齿条连接的联动组件来实现底板在竖直方向上的往复运动，当底板沿竖直方向向下移动时，通过夹持块两端的摆杆传导力矩，使得夹持块的竖直段上移，缩小卡板水平段与夹持块之间的间距，以实现对蒙皮的夹紧；需要注意的是，当夹持块是顶升管停止上移而贴合板开始上移的瞬间与贴合板保持同步运动，而底板的运动方向与夹持块的运动方向相反，并且在两个摆杆的力矩传递下，底板与夹持块有序进行方向运动，以实现对蒙皮的夹紧与解除夹紧；进一步地，在两个随动板与本体之间、夹持块竖直段下部与底板上表面之间分别设有拉伸弹簧、压缩弹簧，在保证底板与夹持块稳定移动的前提下，能避免蒙皮在进行精铣时因应力集中而在竖直方向上产生摆幅，进而提供蒙皮的加工精度。

沿所述顶升管轴向在其内部设有支撑杆，支撑杆上端设有上端端部开放的球形腔体，在贴合板底部通过底杆连接有与球形腔体配合的球体；在顶升管内部固定与之内径匹配的圆板，沿支撑杆的周向在其下段外圆周上间隔设置有多个限位块，圆板中部开有供支撑杆自由通过的通孔，沿通孔的轴向在其内圆周壁上开有多个与限位块匹配的导向孔；

在基座底部设有多个与顶升管匹配的液压缸，液压缸的输出端上设有活动杆，活动杆上端部设有电机，电机的输出端与支撑杆底部连接；在每一个所述顶升管两侧对称设置有支撑柱，多个支撑柱固定在基座上表面，且在支撑柱侧壁上设有侧板，支撑柱上通过扭簧转动设有卡销，在顶升管的外壁上间隔设置有多个与卡销配合的卡扣，且卡销与卡扣相对的端面均为圆滑且凸出的曲面；

所述联动组件包括固定在支撑杆外圆周壁上的活动板、与活动板外壁连接的支杆、呈U型的拨叉，沿顶升管的轴向在其内圆周壁上开有限位槽，活动板的外圆周侧置于限位槽内，且活动板位于圆板上方，沿顶升管的轴向在其外圆周壁上开有连通孔，支杆活动贯穿连通孔后与拨叉底部连接，在联动杆上转动设置有导杆，导杆的一端设有与齿条啮合的随动齿轮，导杆的另一端设有主动齿轮，在拨叉的一个竖直段内壁上设有与主动齿轮配合的齿带。

进一步地，顶升管作为弧形蒙皮的主要支撑部件，其上端的支承平面需要始终保持与蒙皮的下表面保持贴合，而在蒙皮加工时处理的区域分布不均，因此需要蒙皮下方的多个支承点均能保证其稳定性，上述两个条件需要同时保证才能满足蒙皮的铣削精度；在本技术方案中，在顶升管上升初期，液压缸驱动顶升管与其内部的支撑杆同步上升，直至贴合板与蒙皮底面接触，此时贴合板仅对蒙皮提供支撑力并未对其提供顶升力，且在顶升管初期上移过程中，支撑杆外壁上的多个限位块与通孔不对中，以保证限位块与圆板底部贴合；而在顶升管与支撑杆做相对运动时，由于顶升管不再继续上移，此时位于顶升管两侧的卡销则不再受到卡扣端面的挤压，直接进入至相邻的两个卡扣之间，此时卡销由竖直向上倾斜的状态转变为水平状态，即卡销正对顶升管的端部进入至卡扣下方以实现对顶升管的支撑，而侧板则与卡销贴合亦能对卡销提供支撑和限位，然后电机启动，带动限位块进行小幅度旋转，使得限位块转动至与导向孔对中后电机停止工作，再次启动液压气缸使得支撑杆继续上移，限位块穿过导向孔后随支撑杆一起移动，以实现贴合板与蒙皮底部的顶升力度。需要说明的是，本技术方案中，支撑杆为分段式连接，即支撑杆上段与支撑杆下段转动连接，限位块设置在支撑杆下段，电机输出端与支撑杆下段连接，而活动板以及支杆则设置在支撑杆上段，即在顶升管与支撑杆在同步或是相对运动时相互之间不会产生任何干扰，而支杆在竖直方向上的移动也能正常进行。

在所述卡板的水平段下表面上设有截面呈椭圆形的橡胶块，在所述夹持块的水平段上表面设有与橡胶块正对的缓冲垫。作为优选，卡板水平段与夹持块水平段之间的区域为蒙皮长边的夹持区域，橡胶块与缓冲垫能保证对蒙皮长边进行柔性夹持，避免蒙皮受损。

沿两个所述矩形框架的长边方向在其上表面开有截面呈T型的滑槽，多个初级夹持座设置在活动板，且在活动板的下表面设有两个滑块，滑块能在滑槽内自由滑动；在所述次级夹持座上开有两个定位孔。进一步地，根据蒙皮的加工尺寸，在矩形框架上设置供多个初级夹持座同步移动的滑槽，在次级夹持座上开设定位孔，利用定位销与定位孔、基座上预先设置的锁孔相配合，可以合理调整初级夹持座、初级夹持头、次级夹持座、随动夹头的位置。

在所述顶升管上端设有将球形腔体以及球体完全包裹的折叠软管，折叠软管上端部与贴合板下表面连接。作为优选，折叠软管能将贴合板与顶升管之间的部分密封保护，防止在蒙皮精铣时碎屑进入至顶升管内而影响其内部部件的正常工作。

沿竖直方向在所述球形腔体的内壁上间隔设置有多个初级导向槽，初级导向槽的纵向截面呈圆弧形；

初始状态下，沿竖直方向且由底杆指向支撑杆的方向上在所述球体的球面上间隔设置有多个与初级导向槽正对的次级导向槽，在相互对应的初级导向槽与次级导向槽之间设有随动滚珠，随动滚珠的局部分别位于初级导向槽、次级导向槽内；

在球形腔体的底部内壁开有初级凹槽，在球体的底部开有与初级凹槽对应的次级凹槽，且次级凹槽的正向投影位于初级凹槽所处的区域内，在初级凹槽与次级凹槽之间设有限位滚珠；所述初级凹槽的底部内壁所处的球面与球形腔体内部形成的球形空间同心。

进一步地，本技术方案中在实现贴合板的多角度支承功能时，单纯的球形腔体与球体的球接配合无法满足贴合板的大角度变换，因为在使用时球体的转动限制是由与球体连接的杆部和球形座之间的硬性接触来实现的，并且要实现贴合板的运动，球体与球形腔体内壁之间必然存在间隙，且在长时间的使用后球体极易发生磨损，进而导致贴合板对蒙皮的顶升力度与预设值偏差，最终造成蒙皮紧固稳定性差而影响精铣的精确度；对此，本技术方案在球形腔体的内壁上间隔设置有多个初级导向槽，球形腔体的底部内壁开有初级凹槽，球体的球面上间隔设置有多个与初级导向槽正对的次级导向槽，球体的底部开有与初级凹槽对应的次级凹槽，且初级导向槽、初级凹槽、次级导向槽以及次级凹槽的尺寸设置能保证在底杆与球形腔体上端面产生硬性碰撞之前球体即能达到其极限位置，且球体与球形腔体之间通过随动滚珠、限位滚珠来实现相对运动。

所述初级凹槽的正向投影面积为S₁，次级凹槽的正向投影面积为S₂，且满足S₁大于S₂。进一步地，初级凹槽的正向投影面积大于次级凹槽的正向投影面积，同时初级凹槽所覆盖的球面面积占球体球面面积的三分之一，使得在球体外壁与球形腔体内壁之间存在间隙的前提下，同时在贴合板未与蒙皮底面接触时保证贴合板偏离其水平状态的幅度偏小，进而防止在液压气缸驱动顶升管上移至蒙皮底面后贴合板与蒙皮发生硬性碰撞。

所述限位滚珠的直径为所述随动滚珠的直径的1.5~2.5倍。作为优选，作为支承部件的限位滚珠直径大于随动滚珠，在确保球体与球形腔体在进行相对运动时两者的球心保持一致，以保证对球体的支承稳定性，而直径相对较小的随动滚珠能保证贴合板完成与蒙皮贴合时的灵活性。

在所述贴合板的上表面还设有与之匹配的柔性垫圈。作为优选，贴合板上设置的柔性垫圈能保证贴合板与蒙皮之间实现柔性接触，降低蒙皮表面划伤的几率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种大型弧形蒙皮用定位工装，应用于弧形蒙皮精铣前的装夹，利用多个顶升管在蒙皮下方实现多点支撑，同时配合使用位于矩形框架长边与短边上的初级夹头、随动夹头对蒙皮的四周进行夹紧定位，继而确保弧形蒙皮的铣削精度；

2、本发明一种大型弧形蒙皮用定位工装，在两个随动板与本体之间、夹持块竖直段下部与底板上表面之间分别设有拉伸弹簧、压缩弹簧，在保证底板与夹持块稳定移动的前提下，能避免蒙皮在进行精铣时因应力集中而在竖直方向上产生摆幅，进而提供蒙皮的加工精度；

3、本发明一种大型弧形蒙皮用定位工装，液压气缸作为主要的动力驱动部件，而电机只需要在贴合板无其余负载（蒙皮的重力）的前提下进行工作，即操作人员通过控制液压气缸与电机的工作状态切换，使得对应蒙皮底部不同点位且具备不同升降高度的顶升管、贴合板顺利对蒙皮完成支撑顶紧，大幅度降低了单个蒙皮在进行精铣处理时定位夹持的耗时。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为发明的侧视图；

图3为顶升管的结构示意图；

图4为随动夹头的结构示意图；

图5为球体的仰视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-矩形框架、2-调节板、3-初级夹持座、4-次级夹持座、5-贴合板、6-基准夹持座、7-滑槽、8-柔性垫圈、9-初级夹头、10-蒙皮、11-顶升管、12-折叠软管、13-连通孔、14-基座、15-联动杆、16-定位孔、17-滑块、18-连杆、19-底杆、20-球体、21-球形腔体、22-随动滚珠、23-初级凹槽、24-限位滚珠、25-支撑杆、26-活动板、27-支杆、28-圆板、29-导向孔、30-活动杆、31-电机、32-限位块、33-限位槽、34-次级凹槽、35-次级导向槽、36-初级导向槽、37-卡板、38-橡胶块、39-随动夹头、40-矩形腔、41-压缩弹簧、42-矩形槽、43-夹持块、44-拉伸弹簧、45-缓冲垫、46-齿条、47-引导孔、48-引导柱、49-随动块、50-第一销柱、51-摆杆、52-第二销柱、53-底板、54-拨叉、55-导杆、56-随动齿轮、57-支撑柱、58-侧板、59-卡销、60-卡扣。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至5所示，本实施例包括基座14、设置在基座14上方的矩形框架1，沿两个所述矩形框架1的短边方向在其上表面上间隔设有多个初级夹持座3，每一个初级夹持座3上均设有初级夹头9，沿两个所述矩形框架1的长边方向在其上表面上间隔设有多个次级夹持座4，每一个次级夹持座4上均设有随动夹头39，多个初级夹头9与多个随动夹头39用于对蒙皮10的四周进行夹持；

在所述基座14上设有多个能进行升降的顶升管11，每一个顶升管11的上端部铰接设置有用于支撑蒙皮10下表面的贴合板5；

所述随动夹头39包括本体、设置在本体上端面的L型卡板37、与本体下端连接的联动杆15，在本体的下端面开有容纳槽，在本体的上端面开有矩形槽42，在矩形槽42内设置有呈T型的夹持块43，在容纳槽的两侧壁上分别开有矩形腔40，在容纳槽内设有底板53，夹持块43的竖直段活动贯穿矩形槽42槽底后通过拉伸弹簧44与底板53中部连接，底板53的两侧分别设有随动块49，位于同侧的矩形腔40顶部内壁与随动块49的外侧壁通过压缩弹簧41连接；在两个随动块49相对的侧壁上分别开有第一条形槽，第一条形槽内设有第一销柱50，在夹持块43的竖直段两侧壁上设有与第一条形槽对应的第二条形槽，第二条形槽内设有第二销柱52，在容纳槽内转动设置有两个摆杆51，且摆杆51的两端分别与位于夹持块43同一侧的第一销柱50、第二销柱52连接；在本体上表面开有与容纳槽连通的引导孔47，引导孔47内滑动设置有引导柱48且引导柱48的下端部与随动块49上端连接；

在底板53下表面设有齿条46，在靠近所述矩形边框长边的顶升管11上设有联动组件，齿条46通过联动组件与靠近所述矩形边框长边的顶升管11连接以实现升降。

在本实施例中，位于顶升管11顶部的贴合板5呈水平状态，通过吊装将蒙皮10移动至多个顶升管11上，根据蒙皮10既有的弧度，分别控制不同顶升管11对蒙皮10进行顶升，使得蒙皮10正向投影下的贴合板5与蒙皮10下表面接触，此时统一调节位于矩形边框两个短边处的多个初级夹头9，实现蒙皮10左右两端的夹持固定，然后依次调节位于矩形边框两个长边上的随动夹头39，实现蒙皮10弧面前后两端边缘部进行夹持固定，贴合板5会继续上移一小段距离，确保贴合板5与蒙皮10下表面紧贴同时给蒙皮10施加一定支撑力，避免蒙皮10的弧形面在铣削时局部产生振动；其中，由于蒙皮10左右两端的始终保持与水平面平行，因此初级夹头9为常规的板件夹具，确保蒙皮10左右两端被紧固即可。

而随动夹头39则经过优化设计，由于蒙皮10为标准件，在确定次级夹持座4与蒙皮10前后端的距离后，只需再次调整夹持块43与卡板37水平段下表面之间的间距即完成蒙皮10前后端边缘部的紧固；具体地，卡板37水平段下表面与本体上端面之间的空间区域固定，位于矩形槽42内的夹持块43则是活动设置，即与齿条46连接的联动组件来实现底板53在竖直方向上的往复运动，当底板53沿竖直方向向下移动时，通过夹持块43两端的摆杆51传导力矩，使得夹持块43的竖直段上移，缩小卡板37水平段与夹持块43之间的间距，以实现对蒙皮10的夹紧；需要注意的是，当夹持块43是顶升管11停止上移而贴合板5开始上移的瞬间与贴合板5保持同步运动，而底板53的运动方向与夹持块43的运动方向相反，并且在两个摆杆51的力矩传递下，底板53与夹持块43有序进行方向运动，以实现对蒙皮10的夹紧与解除夹紧；进一步地，在两个随动板与本体之间、夹持块43竖直段下部与底板53上表面之间分别设有拉伸弹簧44、压缩弹簧41，在保证底板53与夹持块43稳定移动的前提下，能避免蒙皮10在进行精铣时因应力集中而在竖直方向上产生摆幅，进而提供蒙皮10的加工精度。

其中，需要指出的是，两个随动板相对侧壁上分别设有第一条形槽，夹持块43竖直段的两侧壁上分别设有第二条形槽，第一条形槽、第二条形槽能分别将与之对应的第一销柱50、第二销柱52完全容纳，且第一条形槽与第二条形槽的形状以及尺寸相同，唯一的区别在于两者分别位于摆杆51的两端；具体地，第一条形槽与第二条形槽的开口相对，且第一条形槽的槽深大于第一销柱50的直径，使得摆杆51在进行摆动时，第一销柱50在第一条形槽内具备一定的水平移动空间，同理，第二销柱52在第二条形槽内同样具备一定的水平移动空间，以避免随动板的移动与夹持块43的移动产生相互干扰。

作为优选，沿两个所述矩形框架1的长边方向在其上表面开有截面呈T型的滑槽7，多个初级夹持座3设置在活动板26，且在活动板26的下表面设有两个滑块17，滑块17能在滑槽7内自由滑动；在所述次级夹持座4上开有两个定位孔16；根据蒙皮10的加工尺寸，在矩形框架1上设置供多个初级夹持座3同步移动的滑槽7，在次级夹持座4上开设定位孔16，利用定位销与定位孔16、基座14上预先设置的锁孔相配合，可以合理调整初级夹持座3、初级夹持头、次级夹持座4、随动夹头39的位置。

作为优选，贴合板5上设置的柔性垫圈8能保证贴合板5与蒙皮10之间实现柔性接触，降低蒙皮10表面划伤的几率。

实施例2

如图1至5所示，本实施例在实施例1的基础之上，沿所述顶升管11轴向在其内部设有支撑杆25，支撑杆25上端设有上端端部开放的球形腔体21，在贴合板5底部通过底杆19连接有与球形腔体21配合的球体20；在顶升管11内部固定与之内径匹配的圆板28，沿支撑杆25的周向在其下段外圆周上间隔设置有多个限位块32，圆板28中部开有供支撑杆25自由通过的通孔，沿通孔的轴向在其内圆周壁上开有多个与限位块32匹配的导向孔29；

在基座14底部设有多个与顶升管11匹配的液压缸，液压缸的输出端上设有活动杆30，活动杆30上端部设有电机31，电机31的输出端与支撑杆25底部连接；在每一个所述顶升管11两侧对称设置有支撑柱57，多个支撑柱57固定在基座14上表面，且在支撑柱57侧壁上设有侧板58，支撑柱57上通过扭簧转动设有卡销59，在顶升管11的外壁上间隔设置有多个与卡销59配合的卡扣60，且卡销59与卡扣60相对的端面均为圆滑且凸出的曲面；

所述联动组件包括固定在支撑杆25外圆周壁上的活动板26、与活动板26外壁连接的支杆27、呈U型的拨叉54，沿顶升管11的轴向在其内圆周壁上开有限位槽33，活动板26的外圆周侧置于限位槽33内，且活动板26位于圆板28上方，沿顶升管11的轴向在其外圆周壁上开有连通孔13，支杆27活动贯穿连通孔13后与拨叉54底部连接，在联动杆15上转动设置有导杆55，导杆55的一端设有与齿条46啮合的随动齿轮56，导杆55的另一端设有主动齿轮，在拨叉54的一个竖直段内壁上设有与主动齿轮配合的齿带。

本实施例中，顶升管11作为弧形蒙皮10的主要支撑部件，其上端的支承平面需要始终保持与蒙皮10的下表面保持贴合，而在蒙皮10加工时处理的区域分布不均，因此需要蒙皮10下方的多个支承点均能保证其稳定性，上述两个条件需要同时保证才能满足蒙皮10的铣削精度；在本技术方案中，在顶升管11上升初期，液压缸驱动顶升管11与其内部的支撑杆25同步上升，直至贴合板5与蒙皮10底面接触，此时贴合板5仅对蒙皮10提供支撑力并未对其提供顶升力，且在顶升管11初期上移过程中，支撑杆25外壁上的多个限位块32与通孔不对中，以保证限位块32与圆板28底部贴合；而在顶升管11与支撑杆25做相对运动时，由于顶升管11不再继续上移，此时位于顶升管11两侧的卡销59则不再受到卡扣60端面的挤压，直接进入至相邻的两个卡扣60之间，此时卡销59由竖直向上倾斜的状态转变为水平状态，即卡销59正对顶升管11的端部进入至卡扣60下方以实现对顶升管11的支撑，而侧板58则与卡销59贴合亦能对卡销59提供支撑和限位，然后电机31启动，带动限位块32进行小幅度旋转，使得限位块32转动至与导向孔29对中后电机31停止工作，再次启动液压气缸使得支撑杆25继续上移，限位块32穿过导向孔29后随支撑杆25一起移动，以实现贴合板5与蒙皮10底部的顶升力度。

需要说明的是，支撑杆25为分段式连接，即支撑杆25上段与支撑杆25下段转动连接，限位块32设置在支撑杆25下段，电机31输出端与支撑杆25下段连接，而活动板26以及支杆27则设置在支撑杆25上段，即在顶升管11与支撑杆25在同步或是相对运动时相互之间不会产生任何干扰，而支杆27在竖直方向上的移动也能正常进行。

更进一步地，支杆27的主要作用在于驱动拨叉54沿竖直方向进行往复运动，通过齿带与主动齿轮的配合，继而带动导杆55转动，导杆55带动随动齿轮56与齿条46配合，以实现底板53的升降，同步地，底板53升降则带动夹持块43的升降，然后夹持块43与卡板37的水平段配合后即能实现对蒙皮10端部的夹紧固定；整个过程中，液压气缸作为主要的动力驱动部件，而电机31只需要在贴合板5无其余负载（蒙皮10的重力）的前提下进行工作，即操作人员通过控制液压气缸与电机31的工作状态切换，使得对应蒙皮10底部不同点位且具备不同升降高度的顶升管11、贴合板5顺利对蒙皮10完成支撑顶紧，大幅度降低了单个蒙皮10在进行精铣处理时定位夹持的耗时。优选地，针对多个顶升管11在基座14上呈矩形的阵列分布，且位于同一列的顶升管11在工作时上升高度一直，此时，可将位于同一列顶升管11一侧的多个卡销59通过金属杆联动，在解除与卡扣60的支撑状态可朝远离顶升管11的方向移动，在进行另一个蒙皮10的加工时再将金属杆朝靠近顶升管11的方向移动直至回复至原位，其中驱动部件可选用传统的气缸。

作为优选，卡板37水平段与夹持块43水平段之间的区域为蒙皮10长边的夹持区域，橡胶块38与缓冲垫45能保证对蒙皮10长边进行柔性夹持，避免蒙皮10受损。

作为优选，折叠软管12能将贴合板5与顶升管11之间的部分密封保护，防止在蒙皮10精铣时碎屑进入至顶升管11内而影响其内部部件的正常工作。

沿竖直方向在所述球形腔体21的内壁上间隔设置有多个初级导向槽36，初级导向槽36的纵向截面呈圆弧形；

实施例3

如图1至5所示，本实施例在实施例1的基础之上，初始状态下，沿竖直方向且由底杆19指向支撑杆25的方向上在所述球体20的球面上间隔设置有多个与初级导向槽36正对的次级导向槽35，在相互对应的初级导向槽36与次级导向槽35之间设有随动滚珠22，随动滚珠22的局部分别位于初级导向槽36、次级导向槽35内；

在球形腔体21的底部内壁开有初级凹槽23，在球体20的底部开有与初级凹槽23对应的次级凹槽34，且次级凹槽34的正向投影位于初级凹槽23所处的区域内，在初级凹槽23与次级凹槽34之间设有限位滚珠24；所述初级凹槽23的底部内壁所处的球面与球形腔体21内部形成的球形空间同心。

本实施例中在实现贴合板5的多角度支承功能时，在球形腔体21的内壁上间隔设置有多个初级导向槽36，球形腔体21的底部内壁开有初级凹槽23，球体20的球面上间隔设置有多个与初级导向槽36正对的次级导向槽35，球体20的底部开有与初级凹槽23对应的次级凹槽34，且初级导向槽36、初级凹槽23、次级导向槽35以及次级凹槽34的尺寸设置能保证在底杆19与球形腔体21上端面产生硬性碰撞之前球体20即能达到其极限位置，且球体20与球形腔体21之间通过随动滚珠22、限位滚珠24来实现相对运动；其中，位于底部的限位滚珠24能对球体20保持支撑，而多个随动滚珠22则在球体20做相对运动时起到支承以及作用力的传导，保证球体20与球形腔体21之间存在间隙的前提下，降低了球体20与球形腔体21之间产生的磨损，使得贴合板5能在支撑杆25的顶升后与弧形蒙皮10底面紧密贴合。

其中，初级凹槽23的正向投影面积大于次级凹槽34的正向投影面积，同时初级凹槽23所覆盖的球面面积占球体20球面面积的三分之一，使得在球体20外壁与球形腔体21内壁之间存在间隙的前提下，同时在贴合板5未与蒙皮10底面接触时保证贴合板5偏离其水平状态的幅度偏小，进而防止在液压气缸驱动顶升管11上移至蒙皮10底面后贴合板5与蒙皮10发生硬性碰撞。

作为优选，作为支承部件的限位滚珠24直径大于随动滚珠22，在确保球体20与球形腔体21在进行相对运动时两者的球心保持一致，以保证对球体20的支承稳定性，而直径相对较小的随动滚珠22能保证贴合板5完成与蒙皮10贴合时的灵活性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型弧形蒙皮用定位工装，包括基座（14）、设置在基座（14）上方的矩形框架（1），其特征在于：沿两个矩形框架（1）的短边方向在其上表面上间隔设有多个初级夹持座（3），每一个初级夹持座（3）上均设有初级夹头（9），沿两个矩形框架（1）的长边方向在其上表面上间隔设有多个次级夹持座（4），每一个次级夹持座（4）上均设有随动夹头（39），多个初级夹头（9）与多个随动夹头（39）用于对蒙皮（10）的四周进行夹持；

在所述基座（14）上设有多个能进行升降的顶升管（11），每一个顶升管（11）的上端部铰接设置有用于支撑蒙皮（10）下表面的贴合板（5）；

所述随动夹头（39）包括本体、设置在本体上端面的L型卡板（37）、与本体下端连接的联动杆（15），在本体的下端面开有容纳槽，在本体的上端面开有矩形槽（42），在矩形槽（42）内设置有呈T型的夹持块（43），在容纳槽的两侧壁上分别开有矩形腔（40），在容纳槽内设有底板（53），夹持块（43）的竖直段活动贯穿矩形槽（42）槽底后通过拉伸弹簧（44）与底板（53）中部连接，底板（53）的两侧分别设有随动块（49），位于同侧的矩形腔（40）顶部内壁与随动块（49）的外侧壁通过压缩弹簧（41）连接；在两个随动块（49）相对的侧壁上分别开有第一条形槽，第一条形槽内设有第一销柱（50），在夹持块（43）的竖直段两侧壁上设有与第一条形槽对应的第二条形槽，第二条形槽内设有第二销柱（52），在容纳槽内转动设置有两个摆杆（51），且摆杆（51）的两端分别与位于夹持块（43）同一侧的第一销柱（50）、第二销柱（52）连接；在本体上表面开有与容纳槽连通的引导孔（47），引导孔（47）内滑动设置有引导柱（48）且引导柱（48）的下端部与随动块（49）上端连接；

在底板（53）下表面设有齿条（46），在靠近所述矩形框架长边的顶升管（11）上设有联动组件，齿条（46）通过联动组件与靠近所述矩形框架长边的顶升管（11）连接以实现升降；

沿所述顶升管（11）轴向在其内部设有支撑杆（25），支撑杆（25）上端设有上端端部开放的球形腔体（21），在贴合板（5）底部通过底杆（19）连接有与球形腔体（21）配合的球体（20）；在顶升管（11）内部固定与之内径匹配的圆板（28），沿支撑杆（25）的周向在其下段外圆周上间隔设置有多个限位块（32），圆板（28）中部开有供支撑杆（25）自由通过的通孔，沿通孔的轴向在其内圆周壁上开有多个与限位块（32）匹配的导向孔（29）；

在基座（14）底部设有多个与顶升管（11）匹配的液压缸，液压缸的输出端上设有活动杆（30），活动杆（30）上端部设有电机（31），电机（31）的输出端与支撑杆（25）底部连接；在每一个所述顶升管（11）两侧对称设置有支撑柱（57），多个支撑柱（57）固定在基座（14）上表面，且在支撑柱（57）侧壁上设有侧板（58），支撑柱（57）上通过扭簧转动设有卡销（59），在顶升管（11）的外壁上间隔设置有多个与卡销（59）配合的卡扣（60），且卡销（59）与卡扣（60）相对的端面均为圆滑且凸出的曲面；

所述联动组件包括固定在支撑杆（25）外圆周壁上的活动板（26）、与活动板（26）外壁连接的支杆（27）、呈U型的拨叉（54），沿顶升管（11）的轴向在其内圆周壁上开有限位槽（33），活动板（26）的外圆周侧置于限位槽（33）内，且活动板（26）位于圆板（28）上方，沿顶升管（11）的轴向在其外圆周壁上开有连通孔（13），支杆（27）活动贯穿连通孔（13）后与拨叉（54）底部连接，在联动杆（15）上转动设置有导杆（55），导杆（55）的一端设有与齿条（46）啮合的随动齿轮（56），导杆（55）的另一端设有主动齿轮，在拨叉（54）的一个竖直段内壁上设有与主动齿轮配合的齿带。

2.根据权利要求1所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：在所述卡板（37）的水平段下表面上设有截面呈椭圆形的橡胶块（38），在所述夹持块（43）的水平段上表面设有与橡胶块（38）正对的缓冲垫（45）。

3.根据权利要求2所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：沿两个矩形框架（1）的长边方向在其上表面开有截面呈T型的滑槽（7），多个初级夹持座（3）设置在活动板（26），且在活动板（26）的下表面设有两个滑块（17），滑块（17）能在滑槽（7）内自由滑动；在所述次级夹持座（4）上开有两个定位孔（16）。

4.根据权利要求1所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：在所述顶升管（11）上端设有将球形腔体（21）以及球体（20）完全包裹的折叠软管（12），折叠软管（12）上端部与贴合板（5）下表面连接。

5.根据权利要求4所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：沿竖直方向在所述球形腔体（21）的内壁上间隔设置有多个初级导向槽（36），初级导向槽（36）的纵向截面呈圆弧形；

初始状态下，沿竖直方向且由底杆（19）指向支撑杆（25）的方向上在所述球体（20）的球面上间隔设置有多个与初级导向槽（36）正对的次级导向槽（35），在相互对应的初级导向槽（36）与次级导向槽（35）之间设有随动滚珠（22），随动滚珠（22）的局部分别位于初级导向槽（36）、次级导向槽（35）内；

在球形腔体（21）的底部内壁开有初级凹槽（23），在球体（20）的底部开有与初级凹槽（23）对应的次级凹槽（34），且次级凹槽（34）的正向投影位于初级凹槽（23）所处的区域内，在初级凹槽（23）与次级凹槽（34）之间设有限位滚珠（24）；所述初级凹槽（23）的底部内壁所处的球面与球形腔体（21）内部形成的球形空间同心。

6.根据权利要求5所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：所述初级凹槽（23）的正向投影面积为S1，次级凹槽（34）的正向投影面积为S2，且满足S1大于S2。

7.根据权利要求5所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：所述限位滚珠（24）的直径为所述随动滚珠（22）的直径的1.5~2.5倍。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的一种大型弧形蒙皮用定位工装，其特征在于：在所述贴合板（5）的上表面还设有与之匹配的柔性垫圈（8）。

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