CN208663553U - 一种导管可重构调姿定位夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种导管可重构调姿定位夹具,它主要由A定位器、B定位器、A定位器X向移动单元、A定位器Y向移动单元、B定位器X向移动单元、B定位器Y向移动单元、底座等组成。A定位器和B定位器具有四个自由度,A定位器和B定位器安装在A定位器X向移动单元和B定位器X向移动单元上,可实现A定位器和B定位器在X方向的移动;A定位器和B定位器可通过A定位器Y向移动单元和B定位器Y向移动单元实现Y方向的移动;因此,A定位器和B定位器可在XOY平面内每个点位都可达。A定位器和B定位器各个自由度可通过伺服电机精确控制进行调节,根据不同导管进行定位姿态的快速重构,以满足不同直径和空间姿态的导管定位装夹。
Description
技术领域
本实用新型涉及工装夹具技术领域,特别是可调姿定位夹具。
背景技术
导管作为飞机系统重要组成零件,其制造过程包含数控弯管成形、端面余量切割、焊接、检验等工艺环节,切割、焊接、检验等工艺环节离不开定位夹具。目前,导管定位装夹主要依靠专用夹具和拼装夹具两种手段实现。专用夹具是根据特定的导管对象设计“一对一”的定位夹具,由于导管类型多、数量大、形状怪异,专用夹具存在设计制造周期长、成本高、柔性化程度低等问题,无法快速响应导管短周期、低成本制造需求。拼装夹具是根据特定的产品对象,将标准化、系列化的定位元件、压紧元件、支撑元件等拼装组合在一起,从而实现导管定位装夹。一方面,目前所采用的两种定位装夹方式具有设计制造周期长、成本高、柔性化程度低;另一方面,这两种定位装夹方式无法满足导管数字化、柔性化的制造要求。导管数字化、自动化制造急需解决导管数字化、柔性化、自动化定位夹具。
发明内容
针对传统导管定位夹具存在的不足,发明了一种导管可重构调姿定位夹具,夹具本身可根据导管进行自我姿态调节进行快速重构,满足不同尺寸规格和空间姿态的导管快速、精确定位。
本实用新型所采取的技术方案:
一种导管可重构调姿定位夹具,包含A定位器(2)、B定位器(3)、A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)和底座(11);A定位器(2)和B定位器(3)分别安装在A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)上,可在X方向移动;A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)分别安装在A定位器Y向移动单元(8)和B定位器的Y向移动单元(9),实现A定位器(2)和B定位器(3)在Y方向的移动;A定位器Y向移动单元(8)和B定位Y向移动单元(9)。
所述A定位器(2)和B定位器(3)具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制,A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)实现A定位器(2)和B定位器(3)在XOY平面内每个点位都可达。
所述A定位器(2)采用V型定位块(201)定位,同时采用旋转式压紧气缸(205)对导管进行固持,压块(202)通过悬臂(203)与旋转式压紧气缸(205)连接,旋转式压紧气缸(205)具有升降和旋转两个功能。
所述A定位器(2)通过A摆动电缸(206)实现V型定位块(201)在0度~90度内摆动;通过B摆动电缸(209)实现V型定位块(201)绕Z轴旋转;通过C摆动电缸(212)实现90度摆角自由度,即V型定位块(201)0度和90度两个位置的切换,该自由度可实现A定位器(2)和B定位器(3)同时位于X轴时的定位需求;通过升降电缸组件(216)和升降导向组件(215)实现V型定位块(201)Z轴升降自由度调节。
一种导管可重构调姿定位夹具由A定位器(2)、B定位器(3)、A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)、底座(11)等组成。A定位器(2)和B定位器(3)具有四个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制,实现摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度的精确、快速调节。A定位器(2)和B定位器(3)分别安装在A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)上,可在X方向移动;同时,A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)分别安装在A定位器Y向移动单元(8)和B定位Y向移动单元(9),实现A定位器(2)和B定位器(3)在Y方向的移动;因此,A定位器(2)和B定位器(3)具有6个自由度。V型定位块(201)作为A定位器(2)和B定位器(3)的定位末端,可通过调节A定位器(2)和B定位器(3)的六个自由度,实现不同尺寸规格和空间姿态导管的定位。导管的压紧由旋转式升降气缸(205)实现,压紧时,旋转式升降气缸(205)活塞杆收缩带动压块(202)压紧导管,松开时,旋转式压紧气缸(205)活塞杆伸出并旋转90度,避免取出导管时,导管与压块(202)干涉。
本实用新型一种导管可重构调姿定位夹具,可在很短的时间内,根据特定的导管,实现夹具定位姿态快速重构,满足不同导管尺寸规格和空间姿态的定位需求,相比传统的定位夹具具有柔性化程度高、结构简单、成本低、周期短等优点。
附图说明
图1导管可重构调姿定位夹具构造示意图;
图2是图1中A定位器详细构造示意图;
图中:1.导管 2.A定位器 3.B定位器 4.A定位器X向移动单元 5.B定位器X向移动单元 6.Y向滑块 7.Y向导轨 8.A定位器Y向移动单元 9.B定位器Y向移动单元 10.弓形支座 11.底座 201.V型定位块 202.压块 203.悬臂 204.V型定位块支座205.旋转式压紧气缸 206.A摆动电缸 207.A支座 208.A伺服电机 209.B摆动电缸 210.B支座 211.C支座212.C摆动电缸 213.B伺服电机 214.C伺服电机 215.升降导向组件 216.升降电缸组件217.D支座。
具体实施方式
下面结合附图进一步本实用新型的具体实施方式。
实施例1
本实用新型一种导管可重构调姿定位夹具,包含A定位器2、B定位器3、A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9和底座11;A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上,可在X方向移动;A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5分别安装在A定位器Y向移动单元8和B定位器的Y向移动单元9,实现A定位器2和B定位器3在Y方向的移动;A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9。
A定位器2和B定位器3具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制,A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9实现A定位器2和B定位器3在XOY平面内每个点位都可达。
A定位器2采用V型定位块201定位,同时采用旋转式压紧气缸205对导管进行固持,压块202通过悬臂203与旋转式压紧气缸205连接,旋转式压紧气缸205具有升降和旋转两个功能。
A定位器2通过A摆动电缸206实现V型定位块201在0度~90度内摆动;通过B摆动电缸209实现V型定位块201绕Z轴旋转;通过C摆动电缸212实现90度摆角自由度,即V型定位块201的0度和90度两个位置的切换,该自由度可实现A定位器2和B定位器3同时位于X轴时的定位需求;通过升降电缸组件216和升降导向组件215实现V型定位块201Z轴升降自由度调节。
实施例2
一种导管可重构调姿定位夹具由A定位器2、B定位器3、A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9、底座11等组成。A定位器2和B定位器3具有四个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制,实现摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度的精确、快速调节。A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上,可在X方向移动;同时,A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5分别安装在A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9,实现A定位器2和B定位器3在Y方向的移动;因此,A定位器2和B定位器3具有6个自由度。V型定位块201作为A定位器2和B定位器3的定位末端,可通过调节A定位器2和B定位器3的六个自由度,实现不同尺寸规格和空间姿态导管的定位。导管的压紧由旋转式升降气缸205实现,压紧时,旋转式升降气缸205活塞杆收缩带动压块202压紧导管,松开时,旋转式压紧气缸205活塞杆伸出并旋转90度,避免取出导管时,导管与压块202干涉。
实施例3
一种导管可重构调姿定位夹具,A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上,A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5安装在A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9上,A定位器和B定位器中V型定位块具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降、X向移动、Y向移动六个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制。V型定位块201可定位不同直径规格的导管,旋转式升降气缸205带动压块202对导管进行夹紧。
使用时,首先在DELIMA环境中对导管定位姿态进行规划,并将导管姿态信息输送给控制终端,控制各个伺服电机驱动调节各个自由度,实现A定位器2和B定位器3中V型定位块201的定位姿态快速调节;然后将导管放置在该定位夹具上,通过电磁控制旋转式升降气缸205压紧导管。松开导管时,旋转式压紧气缸205松开,取下导管,控制各伺服电机,实现定位夹具姿态复位。
Claims (4)
1.一种导管可重构调姿定位夹具,其特征在于,包含A定位器(2)、B定位器(3)、A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)和底座(11);A定位器(2)和B定位器(3)分别安装在A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)上,可在X方向移动;A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)分别安装在A定位器Y向移动单元(8)和B定位器的Y向移动单元(9),实现A定位器(2)和B定位器(3)在Y方向的移动;A定位器Y向移动单元(8)和B定位Y向移动单元(9)。
2.根据权利要求1所述一种导管可重构调姿定位夹具,其特征在于,所述A定位器(2)和B定位器(3)具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度,各个自由度由伺服电机驱动控制,A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)实现A定位器(2)和B定位器(3)在XOY平面内每个点位都可达。
3.根据权利要求1所述一种导管可重构调姿定位夹具,其特征在于,所述A定位器(2)安装有旋转式压紧气缸(205) 和V型定位块(201),压块(202)通过悬臂(203)与旋转式压紧气缸(205)连接,A定位器(2)采用V型定位块(201)定位,同时采用旋转式压紧气缸(205)对导管进行固持,旋转式压紧气缸(205)可升降和旋转。
4.根据权利要求1所述一种导管可重构调姿定位夹具,其特征在于,所述A定位器(2)通过A摆动电缸(206)实现V型定位块(201)在0度~90度内摆动;通过B摆动电缸(209)实现V型定位块(201)绕Z轴旋转;通过C摆动电缸(212)实现90度摆角自由度,即V型定位块(201)0度和90度两个位置的切换,该自由度可实现A定位器(2)和B定位器(3)同时位于X轴时的定位需求;通过升降电缸组件(216)和升降导向组件(215)实现V型定位块(201)Z轴升降自由度调节。
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