[實用新型]薄壁大部件柔性夾具

有效

• 申請號: 201320146035.7
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN203156406U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 朱立達;史家順;王曉邦;朱春霞;趙云龍;于天彪
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

技術領域

本實用新型涉及機械金屬加工，特別是一種薄壁大部件柔性夾具。

背景技術

由于航空工業的大型薄壁件不僅尺寸大，易變形，結構復雜，形狀精度要求高，而且其周邊與其它零部件還有復雜的裝配關系，故其一直是飛機機體制造的關鍵技術之一。傳統數控機床和柔性制造系統（FMS）雖可實現常規剛性零件的柔性制造，但卻難以實現飛行器大型薄壁件的柔性制造。主要原因是，傳統工藝裝備無法實現易變形薄壁件的柔性定位、柔性裝夾。

目前，國際上航空制造業使用的薄壁大部件柔性夾具以西班牙M.Torres公司推出的ORRESTOOL柔性夾具系統為代表，這套系統在波音及空客公司的飛機板類零部件制造中得到了廣泛使用。

TORRESTOOL柔性夾具系統是基于曲面多點成形技術，采用模塊化陣列式結構，包括一定數量的可以沿X坐標運動的排架，排架上裝配有一定數量的可沿Y坐標和Z坐標運動的支承定位桿，每個支承定位桿的頂端有一個可在任意方向上傾斜的真空吸盤，用以固定工件。每個支撐定位桿上設有單獨的支撐定位桿調整機構，用以調整支撐定位桿的高度(亦即吸盤的高度)。支撐定位桿調整機構由步進電機及其傳動機構組成。操作使用時，用戶輸入工件程序，夾具將所有吸盤調節到位后，操作者即可在夾具上裝載薄壁零件，然后接通真空，完成對工件的裝夾。由于該柔性夾具的支撐定位桿調整機構數量很多（與吸盤數量相同），且每一調整機構需要一臺控制電機，電機數量多，導致該夾具造價昂貴，控制難度大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、造價低、且控制難度較小的薄壁大部件柔性夾具。

為實現上述目的，本實用新型提供的薄壁大部件柔性夾具由底座、安裝在底座上的支架、以陣列式固定安裝在支架上的多個支撐定位器、安裝在每個支撐定位器上端的吸盤和支撐定位器調整機構所組成；

所述支撐定位器由螺母絲桿傳動機構構成，螺母絲桿傳動機構的螺母與從動齒輪固定連接，吸盤安裝在螺桿的上端，支撐定位器用固定架固定安裝在支架上；

所述支撐定位器調整機構包括一立臂，立臂的下端固定安裝在平面內可移動的X-Y工作臺上；X-Y工作臺由Y向驅動機構和X向驅動機構構成，其中Y向驅動機構由安裝在底座上的滾珠絲杠螺母副構成，滾珠絲杠螺母副的絲杠由安裝在一端的Y向步進電機驅動，螺母可在絲杠驅動下沿Y向移動，螺母上面固定安裝X向驅動機構的X向導軌，X向導軌底部與固定安裝在底座上的Y向導軌的Y向滑塊固定連接，立臂下端固定安裝在可沿Y向導軌滑動的X向滑塊上，X向滑塊由同步齒形帶傳動，同步齒形帶由X向步進電機驅動；立臂的上端有一方形殼體，在殼體的上方有可與所述支撐定位器從動齒輪相嚙合的主動齒輪，該主動齒輪安裝在Z向步進電機的軸上，Z向步進電機的電機座板下方裝有兩個滑座，兩個滑座分別穿有軸A和軸B，軸A和軸B的兩端固定安裝在殼體X方向的兩壁上，其中軸A為光軸，通過直線軸承安裝在滑座中，軸B的一端有螺紋，通過螺紋安裝可移動的彈簧座，安裝在彈簧座上的彈簧的另一端嵌入滑座的圓形槽中，將滑座頂靠在殼體對側的內壁上，滑座下部安裝有可感應滑座微小移動的位移傳感器，在殼體上安裝有由該位移傳感器控制的接近開關。

為穩定所述支撐定位器的上下垂直運動，在所述支撐定位器的螺母的軸承座上固定安裝有導向片，導向片下部有豎直的滑槽，所述螺桿的下端有可沿該滑槽滑動的圓柱銷。

與上述現有技術相比較，本實用新型的優點是：僅用一套只含三個步進電機、可在平面內沿X向和Y向移動的支撐定位器調整機構通過齒輪多點嚙合即可實現所有支撐定位器及吸盤高度的調整，省去了大量的控制電機，使夾具的制造成本大幅度降低，同時，由于調控方法簡單，控制難度也相對較低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例（由十六個支撐定位器和吸盤構成的柔性夾具）的立體示意圖；

圖2為圖1中支撐定位器的結構示意圖；

圖3為圖1中支撐定位器調整機構的立體示意圖；

圖4為圖1柔性夾具的主視圖（Y向視圖）；

圖5為圖1柔性夾具的左視圖（X向視圖）；

圖6為支撐定位器調整機構中齒輪嚙合檢測調控裝置的結構示意圖；

圖7為沿圖6中E-E剖視圖。