CN210626368U - 工件透照角度调整工装及调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加工装置技术领域，提供了一种工件透照角度调整工装及调整装置，能够解决现有技术中对工件透照角度进行调整时效率低的问题。工件透照角度调整工装包括工装底座和工件支撑杆；其中：工装底座，其上设有供工件支撑杆铰接的铰接结构、用于指示工件支撑杆的摆动角度的角度指示刻度，以及用于锁定调整到位的工件支撑杆的角度锁定装置；工件支撑杆，包括用于调节工件支撑杆的整体长度的伸缩节，工件支撑杆还设有用于指示伸缩节的伸缩长度的长度指示刻度，以及用于锁定调整到位的伸缩节的长度锁定装置。

Description

工件透照角度调整工装及调整装置

技术领域

本实用新型涉及加工装置技术领域，具体涉及一种工件透照角度调整工装及调整装置。

背景技术

舵类工件是飞行器中重要的零部件，例如图1所示的舵翼，舵类工件10主要包括边框12和筋板11，筋板11交叉布置在边框12内，再如申请公布号为CN107717224A，申请公布日为2018.02.23的专利申请文件中所公开的舵翼类零件，也采用了类似于图1中的结构。因为舵类工件刚度、强度要求较高，所以在出厂时操作人员需要对其内部质量进行检验。目前，操作人员使用射线照相检验技术（RT）来对舵类工件进行检测，利用X射线或γ射线来检验工件的内部质量，射线透射舵类工件后会在底片上成像，技术人员能够通过观察呈现在底片上的图像来判断被检零件的内部是否存在裂纹等缺陷。

舵类工件中的筋板结构较为复杂，在进行射线照相检测时，相邻筋板的投影会相互遮挡以影响底片上的成像质量，操作人员不能清楚地判断出缺陷位置，因此操作人员一般会使被检工件倾斜一定角度，使被检部位在投影时尽量避免与其他部分的投影重叠，以得到准确的图像来判断缺陷的位置。现有技术中，操作人员会在平面上堆叠不同高度的木条或木块来对零件的某一侧进行支撑，使零件与该平面成一定夹角，当射线射向零件时，会在该平面上产生零件的投影，该平面则对应成为投影平面，但问题在于：使用堆叠的木块或木条来支撑工件，在调整时需要操作人员来调整木块或木条与工件支撑配合的位置以及更换不同高度的木块、木条，对于结构复杂、型号不同的产品或是批量型产品，木块或木条的数量及支撑位置不同，操作人员需要花费一定的时间来进行调整，并且工件倾斜角度也只能靠操作人员主观判断，通过这种方法来对调整工件透照角度时效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工件透照角度调整工装，能够解决现有技术中调整工件透照角度时效率低的问题；本实用新型的目的在于提供一种具有工件透照角度调整工装的调整装置，能够解决现有技术中调整工件透照角度时效率低的问题

为实现上述目的，本实用新型中的工件透照角度调整工装采用如下技术方案：

工件透照角度调整工装，包括工装底座和工件支撑杆；其中：

工装底座，其上设有供工件支撑杆铰接的铰接结构、用于指示工件支撑杆的摆动角度的角度指示刻度，以及用于锁定调整到位的工件支撑杆的角度锁定装置；

工件支撑杆，包括用于调节工件支撑杆的整体长度的伸缩节，工件支撑杆还设有用于指示伸缩节的伸缩长度的长度指示刻度，以及用于锁定调整到位的伸缩节的长度锁定装置。

其有益效果在于：操作人员在使用该装置来支撑工件进行射线照相时，可以通过调整工件支撑杆的摆动角度和伸缩长度来使工件与工件支撑杆具有固定的夹角，以夹角固定设置及工件支点与装置之间距离不变为前提，该装置支撑下的工件与投影平面的角度即设定的透照角度与工件支撑杆的长度、角度存在着一一对应的关系。操作人员可以通过数学模型预先计算来得到不同透照角度对应的工件支撑杆的长度、角度，直接通过操作角度锁定装置和长度锁定装置来使工件支撑杆调整到位，从而使工件在该装置的支撑下与投影平面的夹角为设定的透照角度。在整个调整过程中，操作人员可以通过预先得到的数据来对工件支撑杆进行快速地调整，效率高，并且数据是通过预先计算得到的，在调整过程中实际误差也较小。

进一步的，所述工件支撑杆包括与工装底座铰接的铰接段，铰接段中插装配合有用于支撑工件的支撑段，铰接段与支撑段之间设置有限位顶丝，所述支撑段形成所述伸缩节，所述限位顶丝对应形成长度锁定装置。

其有益效果在于：将支撑工件的支撑段插装在铰接段中，并在铰接段与支撑段之间设置有限位顶丝，结构简单，技术成熟。

进一步的，工件支撑杆上设置有指针，所述指针用于与角度指示刻度对应以指示工件支撑杆的摆动角度。

其有益效果在于：在工件支撑杆上设置指针，能够使操作人员更为直观地观察工件支撑杆的摆动角度，提高效率。

进一步的，设置在工件支撑杆上的长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值。

其有益效果在于：直接使用伸缩长度来作为长度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的长度，提高了调整的效率。

进一步的，设置在工装底座上的角度指示刻度对应于工件支撑杆的转动角度值。

其有益效果在于：直接使用转动角度的度数来作为角度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的摆动角度，提高了调整的效率。

进一步的，所述工件支撑杆沿摆动方向的一侧设有用于与工件底面贴合的支撑片。

其有益效果在于：在工件支撑杆上设置有支撑片，能够使工件受到支撑片支撑后与工件支撑杆保持稳定的角度，使调整装置在使用时更贴近于理想的数学模型，减小了误差，操作人员也无需耗费大量的时间来保证工件支撑杆与工件之间夹角为设定值，提高了效率。并且操作人员还可以通过调整工件与投影平面、工件支撑杆与投影平面之间的夹角来对支撑片与工件之间夹角进行验证，能够减小调整误差。

进一步的，所述支撑片与工件支撑杆成90°布置以使工件支撑杆在使用时垂直于工件底面。

其有益效果在于：工件支撑杆通过支撑片能够垂直支撑工件，一方面来说能够保持一定的支撑稳定性，另一方面来说能够简化数学模型，便于操作人员预先进行计算。

为实现上述目的，本实用新型中的调整装置采用如下技术方案：

调整装置，包括支撑台和设置在支撑台上的工件透照角度调整工装；

工件透照角度调整工装，包括工装底座和工件支撑杆；其中：

工装底座，其上设有供工件支撑杆铰接的铰接结构、用于指示工件支撑杆的摆动角度的角度指示刻度，以及用于锁定调整到位的工件支撑杆的角度锁定装置；工件支撑杆，包括用于调节工件支撑杆的整体长度的伸缩节，工件支撑杆还设有用于指示伸缩节的伸缩长度的长度指示刻度，以及用于锁定调整到位的伸缩节的长度锁定装置；

支撑台上设有形成供工件摆动的摆动支撑点且能够确定工件与工装底座之间距离的定位结构。

其有益效果在于：操作人员在使用该装置来支撑工件进行射线照相时，可以通过调整工件支撑杆的摆动角度和伸缩长度来使工件与工件支撑杆具有固定的夹角，以夹角固定设置及工件支点与装置之间距离不变为前提，该装置支撑下的工件与投影平面的角度即设定的透照角度与工件支撑杆的长度、角度存在着一一对应的关系。操作人员可以通过数学模型预先计算来得到不同透照角度对应的工件支撑杆的长度、角度，直接通过操作角度锁定装置和长度锁定装置来使工件支撑杆调整到位，从而使工件在该装置的支撑下与投影平面的夹角为设定的透照角度。在整个调整过程中，操作人员可以通过预先得到的数据来对工件支撑杆进行快速地调整，效率高，数据是通过预先计算得到的，在调整过程中实际误差也较小。并且支撑台能够对工件进行稳定支撑，定位结构使工件的摆动轴线固定不变从而保证工件与工装底座之间的距离保持固定不变，便于利用数学模型来对工件支撑杆的长度及摆动角度进行预先计算。

进一步的，所述工件支撑杆包括与工装底座铰接的铰接段，铰接段中插装配合有用于支撑工件的支撑段，铰接段与支撑段之间设置有限位顶丝，所述支撑段形成所述伸缩节，所述限位顶丝对应形成长度锁定装置。

其有益效果在于：将支撑工件的支撑段插装在铰接段中，并在铰接段与支撑段之间设置有限位顶丝，结构简单，技术成熟。

进一步的，工件支撑杆上设置有垂直于工件支撑杆转动平面布置的指针，所述指针用于与角度指示刻度对应以指示工件支撑杆摆动角度。

其有益效果在于：在工件支撑杆上设置指针，能够使操作人员更为直观地观察工件支撑杆的摆动角度，提高效率。

进一步的，设置在工件支撑杆上的长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值。

其有益效果在于：直接使用伸缩长度来作为长度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的长度，提高了调整的效率。

进一步的，设置在工装底座上的角度指示刻度对应于工件支撑杆的转动角度值。

其有益效果在于：直接使用转动角度的度数来作为角度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的摆动角度，提高了调整的效率。

进一步的，所述工件支撑杆沿摆动方向的一侧设有用于与工件底面贴合的支撑片。

其有益效果在于：在工件支撑杆上设置有支撑片，能够使工件受到支撑片支撑后与工件支撑杆保持稳定的角度，使调整装置在使用时更贴近于理想的数学模型，减小了误差，操作人员也无需耗费大量的时间来保证工件支撑杆与工件之间夹角为设定值，提高了效率。并且操作人员还可以通过调整工件与投影平面、工件支撑杆与投影平面之间的夹角来对支撑片与工件之间夹角进行验证，能够减小调整误差。

进一步的，所述支撑片与工件支撑杆成90°布置以使工件支撑杆在使用时垂直于工件底面。

其有益效果在于：工件支撑杆通过支撑片能够垂直支撑工件，一方面来说能够保持一定的支撑稳定性，另一方面来说能够简化数学模型，便于操作人员预先进行计算。

进一步的，所述支撑台上设置有定位槽或摆动设置的定位件，以使工件的摆动轴线与工件支撑杆的铰接轴线之间具有相对固定的间距，所述定位槽或定位件对应形成定位结构。

其有益效果在于：支撑槽或设置摆动的支撑件既能够对工件进行稳定支撑，又能够实现工件的摆动及工件的摆动轴线固定，结构简单，便于实现。

附图说明

图1为舵类工件的结构示意图；

图2为本实用新型中调整装置实施例1中工件透照角度调整工装的结构示意图；

图3为本实用新型中调整装置实施例1中工件透照角度调整工装与工件配合使用时的结构示意图；

图4为本实用新型中调整装置实施例1中工件透照角度调整工装对工件背面支撑时的示意图；

图5为用于计算工件支撑杆长度的数学模型图；

图6为本实用新型中调整装置实施例1的整体结构示意图；

图7为本实用新型中调整装置实施例2的整体结构示意图。

图中：10-舵类工件；11-筋板；12-边框；20-工件透照角度调整工装；21-工装底座；22-铰接座；23-工件支撑杆；231-支撑片；24-蝶形螺母；25-锁紧螺栓；26-指针；27-限位顶丝；28-支撑台；29-定位槽；30-射线机；40-转动座。

具体实施方式

现结合附图来对本实用新型中工件透照角度调整工装及调整装置的具体实施方式进行说明。

如图2及图6所示，为本实用新型中调整装置的实施例1，调整装置包括支撑台28及设置在支撑台28上的工件透照角度调整工装20，工件透照角度调整工装20包括工装底座21和用于支撑工件的工件支撑杆23，工装底座21为板体结构，在工装底座21上设置有作为铰接结构的铰接座22，铰接座22由两平行布置的立板形成，工件支撑杆23铰接在铰接座22上。铰接座22上设置有用于指示工件支撑杆23摆动角度的角度指示刻度，便于操作人员直观地调整工件支撑杆23的摆动角度。铰接座22上还设置有锁定调整到位的工件支撑杆23的角度锁定装置，在操作人员将工件支撑杆23调整到位后通过角度锁定装置来使工件支撑杆23固定在工装底座21上，使其能够对舵类工件10进行稳定支撑。

形成铰接座22的两立板上开设有穿孔，穿孔中设置有锁紧螺栓25，锁紧螺栓25包括靠近螺栓头的光轴段和与光轴段相接的螺纹段。锁紧螺栓25一端的螺栓头能够与两立板中一个上穿孔导向配合，锁紧螺栓25的另一端穿出另一个立板，并在穿出的螺纹段上螺接有蝶形螺母24，在工件支撑杆23调整到位后操作人员通过旋紧蝶形螺母24来使锁紧螺栓25朝向立板移动，并通过螺栓头朝向工件支撑杆23的对应端面能够将工件支撑杆23压紧在对应立板上，从而实现锁定工件支撑杆23的目的。采用两立板来形成铰接座22，两立板能够同时对锁紧螺栓25进行支撑，避免锁紧螺栓形成悬臂结构，保证了支撑的稳定性，而锁紧螺栓25也对应形成了角度锁定装置。

对于工件支撑杆23来讲，包括能够对自身长度进行调节的伸缩节，具体结构为与工装底座21铰接的铰接段和插装在铰接段内的支撑段，支撑段能够在操作人员的操纵下从铰接段中伸出或缩回，通过由支撑段形成的伸缩节能够方便地对工件支撑杆23的长度进行调整。在铰接段与支撑段之间，还设置有锁定调整到位后伸缩节长度的长度锁定装置即限位顶丝27，限位顶丝27与铰接段螺纹连接，限位顶丝27的一端能够顶紧支撑段，使支撑段与铰接段保持稳定配合。

在铰接段的外周面上设置有垂直于工件支撑杆23转动平面设置的指针26，指针26与工装底座21上的角度指示刻度对应能够使操作人员直观地得到工件支撑杆23的摆动角度。设置在工装底座21上的角度指示刻度是以工件支撑杆23实际转动角度的度数作为单位的。而为了便于调整工件支撑杆23的伸缩距离，在工件支撑杆23上也设置有用于指示伸缩节的伸缩长度的长度指示刻度，在本实施例中，可以直接在支撑段上设置刻度，在缩回或伸出铰接段时，通过观察支撑段上露出的刻度来判断工件支撑杆23的长度。在设置长度指示刻度时，是以工件支撑杆23伸缩长度为单位，可以采用公制单位中的厘米、毫米等，也可以采用英制单位中的英寸等。

如图3及图4所示，在支撑段沿摆动方向的一侧设置有用于贴合在工件底面上的支撑片231，通过支撑片231支撑工件能够使工件与工件支撑杆23之间的夹角确定下来，并且操作人员也可以通过调整工件与投影平面之间的夹角、工件支撑杆的摆动角度来对工件与工件支撑杆之间的夹角进行验证。为了实现对工件的稳定支撑，支撑片231垂直于工件支撑杆以使工件支撑杆与工件成90°夹角。

在使用本实用新型中的工件透照角度调整工装时，需要调整工件支撑杆23的长度及摆动角度来使工件达到设定透照角度，操作人员可以利用三维软件来得到工件中筋板如图3中P处在投影时不会与其他结构相互重叠的角度，该角度就是工件中对应结构的射线照相的设定透照角度。操作人员在确定工件与工件支撑杆23之间夹角后，工件在工件支撑杆23支撑作用下与投影平面的角度与工件支撑杆23长度及摆动角度存在一一对应的关系，通过调整工件支撑杆23长度及摆动角度就可以使工件达到设定透照角度。

现结合数学模型来对工件在工件支撑杆23支撑作用下与投影平面的角度与工件支撑杆23长度及摆动角度的关系进行说明：

如图5所示，OB代表工件支撑杆23，△ADF代表工件，OC为调整装置旋转轴中心到工件的间距，DE为工件到调整装置轴心的距离（需保持不变，在实操时可以使用固定的结构来支撑住工件，使DE不变），EO为调整装置轴心至底面的距离。我们设定工件支撑杆23与工件是垂直支撑的，那么OB与AC之间的夹角为90°，我们在后续调整工件支撑杆23摆动角度时需要始终保持工件支撑杆23与工件的垂直关系，那么通过调整OB的摆动角度即∠5及长度，就可以得到∠3，通过三角形相似的原理就可以得到∠2，∠2就是工件的设定透照角度。

当OB的长度及∠5的大小变化时，∠2必定随之变化，因此在确定工件与工件支撑杆之间的夹角后，工件支撑杆23的长度及摆动角度与工件的设定透照角度存在一一对应的关系，在实操时，可以根据该数学模型来得到OB长度的计算公式。

支撑杆BO长度的确定方法为：因DE 、EO保持不变，由相似三角形和三角函数相关知识可以推出支撑杆CO的长度等于：m-n*tan∠3，则最终支撑杆BO的长度等于：m*cos∠3-n*sin∠3，因为m、n及设定透照角度∠3是已知的，因此可以按此方法可以得到对不同类型的工件和不同部位筋板进行透照时工件支撑杆23所需的摆动角度及长度，可提前计算好制成表格，方便操作人员查阅。在上述的方法中，为了计算方便，我们设定工件与工件支撑杆23之间的夹角为90°，工件与工件支撑杆23之间的夹角也可以采用其他角度，只要该角度确定就可以根据设定透照角度以及通过该数学模型得到对不同类型的工件和不同部位筋板进行透照时调整工件支撑杆23所需的摆动角度及长度。

如图6所示，工装底座设置在支撑台28上，工件透照角度调整工装20在使用时，舵类工件10也放置在支撑台28上，在支撑台28上设置有形成供工件摆动的摆动支撑点且能够确定工件与工装底座之间距离的支撑结构。在本实施例中采用定位槽29，工件的侧边与定位槽29定位配合，工件的铰接轴线与工件支撑杆的铰接轴线平行，工件与工装底座之间的距离保持固定不变，便于利用数学模型来对工件支撑杆的长度及摆动角度进行预先计算，此时以工件的摆动支撑点所在平面为地面，结合图4的数学模型来看的话，工件的摆动支撑点与工件支撑杆铰点之间的水平距离为m，工件的摆动支撑点与工件支撑杆铰点在竖直方向上的距离为n。在使用本实用新型中的工件透照角度调整工装来对舵类工件10进行射线照相时，可以根据之前预先计算过的数据来调整工件支撑杆23的长度及摆动角度，此时工件支撑杆23与工件之间的夹角是设定的角度值，摆动角度与该角度值之和就是该工件设定透照角度的补角，所以通过调整摆动角度就可以使工件在工件支撑杆23的支撑下达到设定位置，射线机30发出射线对工件进行透射并在底片上成像。本实施例中，底面是直接贴合在工件底面上的，在其他实施例中，底片在布置时可以放置在投影平面上。

如图7所示，为本实用新型中的调整装置的实施例2：与实施例1的不同之处仅在于设置在支撑台上的定位结构。在本实施例中，支撑台28上设置有一个作为定位件的转动座40，转动座40铰接在支撑台上，转动座40的铰轴与工件支撑杆的转动轴线平行。转动座40上设置有固定支架，固定支架供工件的边角嵌入，工件与转动座40配合后，工件与转动座40能够共同转动并且固定支架能够支撑工件，转动座40与工件的相对位置关系不会改变。但是在计算工件支撑杆长度时会存在由固定支架与底面之间距离所带来的误差。

在其他实施例中，角度锁定装置还可以采用其他结构，比如将组成铰接座的两立板活动设置在工装底座上，旋紧锁紧螺栓时能够将两立板拉向彼此，使两立板夹紧工件支撑杆；或是在铰接座上设置有定位孔，工件支撑杆上对应也设置有插孔，当工件支撑杆转动到位后通过定位销插入定位孔及插孔中来对工件支撑杆的位置进行锁定。

在其他实施例中，长度锁定装置还可以采用其他结构，例如在伸缩节相对运动的两部分上设置有定位孔，当伸缩节运动到位后使用定位销同时穿过两部分上的定位孔从而来对工件支撑杆的长度进行锁定。

在其他实施例中，在设置长度指示刻度时，以固定的一个距离来作为一个单位，也不需要在刻度上标示能够反映工件支撑杆伸缩长度的数字，操作人员可以根据刻度来判断工件支撑杆的长度；同样地在设置角度指示刻度时，直接以一个固定的角度来作为一个单位，也不需要在刻度上标示度数，操作人员可以通过刻度来判断工件支撑杆的摆动角度。

在其他实施例中，在使用本实用新型中的工件透照角度调整工装支撑工件时，工件的另一端也可以不设置有类似于上述实施例中的定位结构，而是选定一个位置，在调整工件位置时使工件始终对应该位置转动，在工件调整到位后可以使用一些固定块等来撑住工件，使工件能够同时受到固定块及工件支撑杆的支撑，保证工件的稳定性。

在其他实施例中，可以在工件支撑杆的端部设置与工件配合的支撑面，而不再采用在工件支撑杆端部设置贴合工件的支撑片。

本实用新型中工件透照角度调整工装的结构与上述调整装置中工件透照角度调整工装的结构相同，使用的方法及所能达到的效果也相同，因此关于工件透照角度调整工装的实施例则不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.工件透照角度调整工装，其特征在于：包括工装底座和工件支撑杆；其中：

工装底座，其上设有供工件支撑杆铰接的铰接结构、用于指示工件支撑杆的摆动角度的角度指示刻度，以及用于锁定调整到位的工件支撑杆的角度锁定装置；

工件支撑杆，包括用于调节工件支撑杆的整体长度的伸缩节，工件支撑杆还设有用于指示伸缩节的伸缩长度的长度指示刻度，以及用于锁定调整到位的伸缩节的长度锁定装置。

2.根据权利要求1所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：所述工件支撑杆包括与工装底座铰接的铰接段，铰接段中插装配合有用于支撑工件的支撑段，铰接段与支撑段之间设置有限位顶丝，所述支撑段形成所述伸缩节，所述限位顶丝对应形成长度锁定装置。

3.根据权利要求2所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：工件支撑杆上设置有指针，所述指针用于与角度指示刻度对应以指示工件支撑杆的摆动角度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：设置在工件支撑杆上的长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：设置在工装底座上的角度指示刻度对应于工件支撑杆的转动角度值。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：所述工件支撑杆沿摆动方向的一侧设有用于与工件底面贴合的支撑片。

7.根据权利要求6所述的工件透照角度调整工装，其特征在于：所述支撑片与工件支撑杆成90°布置以使工件支撑杆在使用时垂直于工件底面。

8.调整装置，其特征在于：包括支撑台和设置在支撑台上的工件透照角度调整工装，所述工件透照角度调整工装为上述权利要求1-7中任一项所述的工件透照角度调整工装；支撑台上设有形成供工件摆动的摆动支撑点且能够确定工件与工装底座之间距离的定位结构。

9.根据权利要求8所述的调整装置，其特征在于：所述支撑台上设置有定位槽或摆动设置的定位件，以使工件的摆动轴线与工件支撑杆的铰接轴线之间具有相对固定的间距，所述定位槽或定位件对应形成定位结构。

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