CN115847116A - 一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构，包括吸附操作台，以及位于吸附操作台内部的吸附机构；所述吸附操作台与吸附机构的连接处开设有活动槽，且吸附操作台的下方固定有活动内腔，所述活动内腔的内部设置有吸附装置壳体，且吸附装置壳体的下方设置有剪叉机构和移动机构。该设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构将传统整体式夹具拆分为吸附操作台、吸附机构、剪叉机构和移动机构，使吸附操作台可与吸附机构快速分离，吸附机构通过剪叉机构实现高度调节，同时吸附机构通过移动机构在吸附操作台的底部左右滑动，使整个夹具拆分为四大分离模块，不仅可分开使用也可组合配合使用，这种模块化设计，可以重复利用。

Description

一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构

技术领域

本发明涉及飞机装配技术领域，具体为一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构。

背景技术

飞机蒙皮是指包围在飞机骨架结构外且用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成飞机气动力外形的维形构件。飞机蒙皮与骨架所构成的蒙皮结构具有较大承载力及刚度，而自重却很轻，起到承受和传递气动载荷的作用，在需要对蒙皮进行加工时，会使用夹具对蒙皮进行定位，随后使用操作工装对蒙皮进行处理。

经检索，公开号为CN110682124A的一种用于大型双曲度飞机蒙皮精切的铣切夹具，包括定位吸附组件(2)、辅助卡板定位组件和基础平台(7)。所述定位吸附组件(2)固定在基础平台(7)上，其型面与飞机蒙皮的型面一致，上面设置有抽气槽。辅助卡板定位组件包括辅助卡板(3)和定位座(8)，定位座(8)在定位吸附组件(2)内侧固定在基础平台(7)上，辅助卡板(3)固定在定位座(8)上。定位吸附组件(2)和辅助卡板(3)一起与飞机蒙皮贴合。所述基础平台(7)上设置有与真空泵相连，对形成的空腔抽真空的接头(5)。本发明的铣切夹具通过采用全真空吸附，实现飞机蒙皮和铣切夹具的压紧，不易产生移位而保证精切质量，可实现无余量精确切形。

由于现有的飞机蒙皮表面曲面造型，不易夹紧定位，并且飞机蒙皮刚性弱，传统夹紧装置无法保证定位精度，为此，我们提出一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设有负压吸附定位结构的夹具及其吸附定位结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种设有负压吸附定位结构的夹具，包括：

吸附操作台，以及位于吸附操作台内部的吸附机构；

所述吸附操作台与吸附机构的连接处开设有活动槽，且吸附操作台的下方固定有活动内腔，所述活动内腔的内部设置有吸附装置壳体，且吸附装置壳体的下方设置有剪叉机构和移动机构，所述吸附操作台的上方设置有固定杆，且固定杆的左端固定有升降件，所述升降件的内部设置有操作丝杆，且操作丝杆的表面设置有丝杆套筒，所述操作丝杆的顶部安装有丝杆电机，所述丝杆套筒的左侧固定有传动件，且传动件的左侧设置有安装板，所述安装板的内部安装有角度调节杆，且角度调节杆的前后两端均设置有支撑气缸，所述支撑气缸与角度调节杆的连接处设置有连接板，所述安装板与角度调节杆的连接处设置有衔接转轴，所述角度调节杆的下方安装有传动杆，所述吸附操作台的底部四角均固定有支撑杆。

优选的，所述吸附机构沿吸附装置壳体的内部呈阵列分布，所述吸附机构贯穿于活动槽的内部，并且吸附机构与水平面相互垂直。

优选的，所述剪叉机构包括剪叉连杆，所述剪叉连杆的下方设置有升降底板，所述剪叉连杆与吸附装置壳体和升降底板的连接处均设置有限位滑槽，两组所述剪叉连杆之间安装有横杆，所述横杆内部穿设有螺纹杆，且剪叉连杆的一侧设置有升降电机。

优选的，所述剪叉连杆在吸附装置壳体和升降底板上实现滑动移动，且剪叉连杆由两组连杆销接而成，两组所述剪叉连杆通过横杆进行连接，所述吸附装置壳体通过剪叉机构在活动内腔内实现升降。

优选的，所述移动机构包括导向板，所述导向板的表面开设有导向槽，所述导向槽的内部安装有移动滚轮，所述升降底板通过移动机构在吸附操作台下实现滑动。

优选的，所述支撑气缸关于角度调节杆的竖直中心线对称设备，且角度调节杆通过衔接转轴与安装板实现转动，并且支撑气缸的两端分别与连接板、安装板销接。

优选的，所述传动件通过丝杆套筒、操作丝杆、丝杆电机在升降件上实现升降移动。

优选的，一种吸附定位结构，包括真空吸附头，所述真空吸附头的下方设置有万向节，所述万向节的下方设置有伸缩套筒，所述真空吸附头、万向节和伸缩套筒依次两两相连，且连接处均设置有转向头，所述伸缩套筒的下方固定有夹持弹簧，且夹持弹簧的内部设置有伸缩内杆，所述夹持弹簧的下方安装有升降杆，且升降杆的下方固定有密封头，所述真空吸附头的一侧设置有吸盘连接口。

优选的，所述密封头的下方安装有推动件，且密封头的表面套设有橡胶密封件，所述橡胶密封件的外部设置有密封筒，且密封筒的上方安装有限位板，所述密封筒的下方连接有负压泵连接口，所述升降杆通过密封头、橡胶密封件、推动件在密封筒内实现活塞运动，且密封筒与负压泵连接口相互连通。

优选的，所述升降杆通过夹持弹簧与伸缩套筒弹性连接，且升降杆与伸缩内杆套接，并且真空吸附头与吸盘连接口相互连通。

上述描述可以看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。

同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

本发明将传统整体式夹具拆分为吸附操作台、吸附机构、剪叉机构和移动机构，使吸附操作台可与吸附机构快速分离，并且吸附机构通过剪叉机构实现高度调节，同时吸附机构能够通过移动机构在吸附操作台的底部左右滑动，使整个夹具拆分为四大分离模块，不仅可分开使用也可组合配合使用，这种模块化设计，可以重复利用；

本发明的吸附机构能够在负压泵的作用下通过负压泵连接口向密封筒内通入气体，密封筒内气压增大后会推动升降杆向上移动，真空吸附头根据飞机工件的形状进行高度调节，并利用工件自身的重量向下压动夹持弹簧进行伸缩，二次对真空吸附头位置固定，从而使真空吸附头的高度与飞机异形工件形状相互匹配，而真空吸附头通过吸盘连接口可与另一组负压泵相互连接，将真空吸附头内的气体抽走，对工件进行夹持定位，而负压的真空吸附头可保证夹紧功能和定位精度，另外，由于真空吸附头通过转向头可在万向节内转动，而万向节也通过转向头可在伸缩套筒内转动，实现单一吸附机构可万向旋转，能够适配不同形状的蒙皮弧面，也使吸附机构具有更高的兼容性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明吸附操作台的结构示意图；

图3为本发明吸附机构的内部结构示意图；

图4为本发明图1中A处放大结构示意图；

图5为本发明角度调节杆的结构示意图；

图6为本发明图1中B处放大结构示意图。

图中：1、吸附操作台；2、支撑杆；3、负压泵连接口；4、活动槽；5、导向板；6、升降底板；7、剪叉连杆；8、吸附装置壳体；9、活动内腔；10、吸附机构；1001、真空吸附头；1002、转向头；1003、万向节；1004、伸缩套筒；1005、夹持弹簧；1006、伸缩内杆；1007、升降杆；1008、限位板；1009、密封筒；1010、密封头；1011、橡胶密封件；1012、推动件；1013、吸盘连接口；11、操作丝杆；12、固定杆；13、丝杆套筒；14、升降件；15、传动件；16、丝杆电机；17、安装板；18、角度调节杆；19、支撑气缸；20、传动杆；21、衔接转轴；22、连接板；23、移动滚轮；24、升降电机；25、导向槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施案例一

如附图1、图2和图5所示，本发明提供一种技术方案：一种设有负压吸附定位结构的夹具，包括吸附操作台1，以及位于吸附操作台1内部的吸附机构10；

吸附操作台1与吸附机构10的连接处开设有活动槽4，且吸附操作台1的下方固定有活动内腔9，吸附操作台1的底部四角均固定有支撑杆2，活动内腔9的内部设置有吸附装置壳体8，且吸附装置壳体8的下方设置有剪叉机构和移动机构，吸附操作台1的上方设置有固定杆12，且固定杆12的左端固定有升降件14，升降件14的内部设置有操作丝杆11，且操作丝杆11的表面设置有丝杆套筒13，操作丝杆11的顶部安装有丝杆电机16，丝杆套筒13的左侧固定有传动件15，且传动件15的左侧设置有安装板17，安装板17的内部安装有角度调节杆18，且角度调节杆18的前后两端均设置有支撑气缸19，支撑气缸19与角度调节杆18的连接处设置有连接板22，安装板17与角度调节杆18的连接处设置有衔接转轴21，角度调节杆18的下方安装有传动杆20，吸附机构10沿吸附装置壳体8的内部呈阵列分布，吸附机构10贯穿于活动槽4的内部，并且吸附机构10与水平面相互垂直，支撑气缸19关于角度调节杆18的竖直中心线对称设备，且角度调节杆18通过衔接转轴21与安装板17实现转动，并且支撑气缸19的两端分别与连接板22、安装板17销接，传动件15通过丝杆套筒13、操作丝杆11、丝杆电机16在升降件14上实现升降移动，丝杆电机16驱动丝杆套筒13可通过角度调节杆18调节加工工装高度，同时支撑气缸19可带动角度调节杆18在安装板17上转动，调整加工工装角度。

实施例二

下面结合具体的工作方式对实施例一中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

如图1和图6所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，剪叉机构包括剪叉连杆7，剪叉连杆7的下方设置有升降底板6，剪叉连杆7与吸附装置壳体8和升降底板6的连接处均设置有限位滑槽，两组剪叉连杆7之间安装有横杆，横杆内部穿设有螺纹杆，且剪叉连杆7的一侧设置有升降电机24，剪叉连杆7在吸附装置壳体8和升降底板6上实现滑动移动，且剪叉连杆7由两组连杆销接而成，两组剪叉连杆7通过横杆进行连接，吸附装置壳体8通过剪叉机构在活动内腔9内实现升降，升降电机24可驱动螺纹杆转动，从而使横杆通过套筒进行左右移动，带动剪叉连杆7滑动，调节剪叉连杆7角度，对吸附装置壳体8高度快速调整，此时吸附机构10穿过活动槽4向上抬起蒙皮，移动机构包括导向板5，导向板5的表面开设有导向槽25，导向槽25的内部安装有移动滚轮23，升降底板6通过移动机构在吸附操作台1下实现滑动，吸附机构10可通过移动滚轮23的带动下在导向板5上滑动调整蒙皮的位置。

如图1、图3和图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，一种吸附定位结构，包括真空吸附头1001，真空吸附头1001的下方设置有万向节1003，万向节1003的下方设置有伸缩套筒1004，真空吸附头1001、万向节1003和伸缩套筒1004依次两两相连，且连接处均设置有转向头1002，伸缩套筒1004的下方固定有夹持弹簧1005，且夹持弹簧1005的内部设置有伸缩内杆1006，夹持弹簧1005的下方安装有升降杆1007，且升降杆1007的下方固定有密封头1010，真空吸附头1001的一侧设置有吸盘连接口1013，密封头1010的下方安装有推动件1012，且密封头1010的表面套设有橡胶密封件1011，橡胶密封件1011的外部设置有密封筒1009，且密封筒1009的上方安装有限位板1008，密封筒1009的下方连接有负压泵连接口3，启动与负压泵连接口3相连接的负压泵，负压泵向密封筒1009充气后，推动件1012通过密封头1010在密封筒1009内滑动，并带动升降杆1007向上移动，升降杆1007通过密封头1010、橡胶密封件1011、推动件1012在密封筒1009内实现活塞运动，且密封筒1009与负压泵连接口3相互连通，升降杆1007通过夹持弹簧1005与伸缩套筒1004弹性连接，且升降杆1007与伸缩内杆1006套接，并且真空吸附头1001与吸盘连接口1013相互连通。

综合上述可知：

本发明针对技术问题：现有的飞机蒙皮表面曲面造型，不易夹紧定位，并且飞机蒙皮刚性弱，传统夹紧装置无法保证定位精度的问题；采用上述各实施例的技术方案。同时，上述技术方案的实现过程是：

在需要对蒙皮进行加工时，直接将蒙皮放置在吸附操作台1上，剪叉机构上的升降电机24可驱动螺纹杆转动，从而使横杆通过套筒进行左右移动，带动剪叉连杆7滑动，调节剪叉连杆7角度，对吸附装置壳体8高度快速调整，此时吸附机构10穿过活动槽4向上抬起蒙皮，调整到合适位置后，可启动与负压泵连接口3相连接的负压泵，负压泵向密封筒1009充气后，推动件1012通过密封头1010在密封筒1009内滑动，并带动升降杆1007向上移动，由于蒙皮具有一定重量，可向下压动真空吸附头1001，真空吸附头1001根据蒙皮的形状通过转向头1002在万向节1003内转动，万向节1003配合真空吸附头1001的角度也同时在伸缩套筒1004内转动，并向下压缩夹持弹簧1005，启动与吸盘连接口1013相连接的负压泵，真空吸附头1001内的气体抽走，对工件进行夹持定位，需要对蒙皮进行加工时，可将加工工装安装在传动杆20下方，丝杆电机16驱动丝杆套筒13可通过角度调节杆18调节加工工装高度，同时支撑气缸19可带动角度调节杆18在安装板17上转动，调整加工工装角度，在使用时若需要调整蒙皮的位置，整个吸附机构10可在移动滚轮23的带动下在导向板5上滑动；

通过上述设置，本申请必然能解决上述技术问题，同时，实现以下技术效果：

本发明将传统整体式夹具拆分为吸附操作台1、吸附机构10、剪叉机构和移动机构，使吸附操作台1可与吸附机构10快速分离，并且吸附机构10通过剪叉机构实现高度调节，同时吸附机构10能够通过移动机构在吸附操作台1的底部左右滑动，使整个夹具拆分为四大分离模块，不仅可分开使用也可组合配合使用，这种模块化设计，可以重复利用；

本发明的吸附机构10能够在负压泵的作用下通过负压泵连接口3向密封筒1009内通入气体，密封筒1009内气压增大后会推动升降杆1007向上移动，真空吸附头1001根据飞机工件的形状进行高度调节，并利用工件自身的重量向下压动夹持弹簧1005进行伸缩，二次对真空吸附头1001位置固定，从而使真空吸附头1001的高度与飞机异形工件形状相互匹配，而真空吸附头1001通过吸盘连接口1013可与另一组负压泵相互连接，将真空吸附头1001内的气体抽走，对工件进行夹持定位，而负压的真空吸附头1001可保证夹紧功能和定位精度，另外，由于真空吸附头1001通过转向头1002可在万向节1003内转动，而万向节1003也通过转向头1002可在伸缩套筒1004内转动，实现单一吸附机构10可万向旋转，能够适配不同形状的蒙皮弧面，也使吸附机构10具有更高的兼容性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，包括吸附操作台(1)，以及位于吸附操作台(1)内部的吸附机构(10)；

所述吸附操作台(1)与吸附机构(10)的连接处开设有活动槽(4)，且吸附操作台(1)的下方固定有活动内腔(9)，所述活动内腔(9)的内部设置有吸附装置壳体(8)，且吸附装置壳体(8)的下方设置有剪叉机构和移动机构，所述吸附操作台(1)的上方设置有固定杆(12)，且固定杆(12)的左端固定有升降件(14)，所述升降件(14)的内部设置有操作丝杆(11)，且操作丝杆(11)的表面设置有丝杆套筒(13)，所述操作丝杆(11)的顶部安装有丝杆电机(16)，所述丝杆套筒(13)的左侧固定有传动件(15)，且传动件(15)的左侧设置有安装板(17)，所述安装板(17)的内部安装有角度调节杆(18)，且角度调节杆(18)的前后两端均设置有支撑气缸(19)，所述支撑气缸(19)与角度调节杆(18)的连接处设置有连接板(22)，所述安装板(17)与角度调节杆(18)的连接处设置有衔接转轴(21)，所述角度调节杆(18)的下方安装有传动杆(20)，所述吸附操作台(1)的底部四角均固定有支撑杆(2)。

2.根据权利要求1所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述吸附机构(10)沿吸附装置壳体(8)的内部呈阵列分布，所述吸附机构(10)贯穿于活动槽(4)的内部，并且吸附机构(10)与水平面相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述剪叉机构包括剪叉连杆(7)，所述剪叉连杆(7)的下方设置有升降底板(6)，所述剪叉连杆(7)与吸附装置壳体(8)和升降底板(6)的连接处均设置有限位滑槽，两组所述剪叉连杆(7)之间安装有横杆，所述横杆内部穿设有螺纹杆，且剪叉连杆(7)的一侧设置有升降电机(24)。

4.根据权利要求3所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述剪叉连杆(7)在吸附装置壳体(8)和升降底板(6)上实现滑动移动，且剪叉连杆(7)由两组连杆销接而成，两组所述剪叉连杆(7)通过横杆进行连接，所述吸附装置壳体(8)通过剪叉机构在活动内腔(9)内实现升降。

5.根据权利要求3所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述移动机构包括导向板(5)，所述导向板(5)的表面开设有导向槽(25)，所述导向槽(25)的内部安装有移动滚轮(23)，所述升降底板(6)通过移动机构在吸附操作台(1)下实现滑动。

6.根据权利要求1所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述支撑气缸(19)关于角度调节杆(18)的竖直中心线对称设备，且角度调节杆(18)通过衔接转轴(21)与安装板(17)实现转动，并且支撑气缸(19)的两端分别与连接板(22)、安装板(17)销接。

7.根据权利要求1所述的一种设有负压吸附定位结构的夹具，其特征在于，所述传动件(15)通过丝杆套筒(13)、操作丝杆(11)、丝杆电机(16)在升降件(14)上实现升降移动。

8.一种吸附定位结构，其特征在于，包括真空吸附头(1001)，所述真空吸附头(1001)的下方设置有万向节(1003)，所述万向节(1003)的下方设置有伸缩套筒(1004)，所述真空吸附头(1001)、万向节(1003)和伸缩套筒(1004)依次两两相连，且连接处均设置有转向头(1002)，所述伸缩套筒(1004)的下方固定有夹持弹簧(1005)，且夹持弹簧(1005)的内部设置有伸缩内杆(1006)，所述夹持弹簧(1005)的下方安装有升降杆(1007)，且升降杆(1007)的下方固定有密封头(1010)，所述真空吸附头(1001)的一侧设置有吸盘连接口(1013)。

9.根据权利要求8所述的一种吸附定位结构，其特征在于，所述密封头(1010)的下方安装有推动件(1012)，且密封头(1010)的表面套设有橡胶密封件(1011)，所述橡胶密封件(1011)的外部设置有密封筒(1009)，且密封筒(1009)的上方安装有限位板(1008)，所述密封筒(1009)的下方连接有负压泵连接口(3)，所述升降杆(1007)通过密封头(1010)、橡胶密封件(1011)、推动件(1012)在密封筒(1009)内实现活塞运动，且密封筒(1009)与负压泵连接口(3)相互连通。

10.根据权利要求8所述的一种吸附定位结构，其特征在于，所述升降杆(1007)通过夹持弹簧(1005)与伸缩套筒(1004)弹性连接，且升降杆(1007)与伸缩内杆(1006)套接，并且真空吸附头(1001)

与吸盘连接口(1013)相互连通。

Images