[實用新型]一種多點陣列自適應真空吸盤式柔性裝配工裝設備

有效

• 申請號: 201320414006.4
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN203371431U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 武大偉;蘇長青;楊野光;屈力剛;李靜;張丹雅;李見
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B25B11/02
• 分類號: B25B11/02;B64F5/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術領域：本實用新型涉及一種飛機數字化裝配系統，特別是一種多點陣列自適應真空吸盤式柔性裝配工裝設備，屬于數字化制造和裝配領域。

背景技術：飛機制造過程中最為常見的零件為大型的壁板、蒙皮及其組件類柔性零件，由于這些薄壁件結構尺寸大、產品種類繁多、形狀復雜、加工精度高且生產批量小等特點，在傳統的加工工藝中，每種蒙皮的加工均需要設計制造一套專用夾具，造成了夾具的種類眾多、適應性差、成本增加和管理難度大等問題，在很大程度上滯后了飛機生產周期，也嚴重影響了企業的經濟效益。

因此需要一種能精確、可靠定位和夾持薄壁件以便順利完成裝配工作，當飛機蒙皮外形發生變化，吸附點陣能根據蒙皮外形和布局自動進行調整，通過改變定位和夾緊位置，以適應不同的飛機蒙皮外形的裝配工裝系統，不僅有效降低了綜合成本，也縮短了飛機產品的研制周期。

實用新型內容：針對上述現有技術的不足，本實用新型提供一種結構簡單、定位精確、可通過自適應蒙皮曲面法矢量、自定位柔性定位夾持系統，適用于飛機不同部位蒙皮件的加工與裝配。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種多點陣列自適應真空吸盤式柔性裝配工裝設備，由多個相互獨立的傳動單元組成，即多個互不影響的支點陣列。多個傳動單元通過支撐結構連接在一起。傳動單元結構包括頂端帶有球面凹槽的中空支撐體、下卡環、下擋圈、球頭座、球碗、上擋圈、上卡環、吸盤座、吸盤、固定塊、絲杠螺母、滾珠絲杠、支筒、軸承、聯軸器和伺服電機。球頭座下部通過下卡環、下擋圈與頂端帶有球面凹槽的中空支撐體連接，球頭座上部通過上卡環、上擋圈與球碗連接，吸盤座位于球碗上方，并與吸盤連接。所述頂端帶有球面凹槽的中空支撐體、球頭座、球碗在各自中心設有通孔，以便將真空送到吸盤座和吸盤，將蒙皮工件進行氣動夾持；頂端帶有球面凹槽的中空支撐體固定在支柱的上端。支柱固定在絲桿螺母上，滾珠絲桿處于絲桿螺母內。支柱兩側設有滑道，與固定塊一同構成導軌副。滾珠絲桿的前端頂在固定塊上，后端穿過軸承、通過聯軸器與伺服電機連接。絲桿螺母與軸承連接。

優選的，頂端帶有球面凹槽的中空支撐體通過前法蘭盤與支柱連接。

優選的，絲桿螺母的上端設有法蘭。

優選的，絲桿螺母通過后法蘭盤與軸承連接。

優選的，吸盤通過氣動管路與真空泵連接。

優選的，所述的支撐結構包括上板蓋、下板蓋、鋼條和輔助連接件。上板蓋和下板蓋通過鋼條連接。輔助連接件固定在上板蓋的邊緣。傳動單元穿過上板蓋和下板蓋

優選的，所述的傳動單元為18個。

中空支撐體下方與傳動系統連接，可以將吸盤送到適合高度，滿足不同蒙皮需要；球頭座與中空支撐體通過下卡環、下擋圈構成第一個球副連接結構，球碗通過上卡環、上擋圈與球頭座構成第二個球副連接，從而形成兩個球副連接結構，可以自由轉動，實現自適應蒙皮曲面法矢量，進行準確定位。

本實用新型的優點與積極效果為：

本實用新型很好地克服了傳統工藝中由于空間曲面薄壁件的結構尺寸大、產品種類多、形狀復雜所帶來的生產裝配難度大的問題，解決了傳統工藝中夾具種類眾多、適應性差、成本增加和管理難度大等問題，具體為：

1．多點陣列真空吸盤式柔性裝配工裝系統，設計理念先進，對現有生產工藝是個歷史性突破。本實用新型使用了先進的點陣列真空吸盤式結構，實現了當產品外形發生變化時，真空吸盤單元在控制系統的作用下，吸附點陣布局會自動進行調整，適應性強。

2．采用模塊化設計，設計形式獨特。本實用新型采用了模塊化機構，完成各種零件加工裝配任務，便于拆卸、更換，通用性強。

3．采用真空夾緊方式，夾緊力為真空力。本實用新型采用氣動方式夾緊，運行穩定，效率高。

4．本實用新型管理難度小，多個真空吸盤吸附單元獨立工作，某一吸盤頭出現故障時易于檢測、維修，非常方便。

附圖說明：

圖1是本實用新型傳動單元的結構示意圖。

圖2是傳動單元吸盤處的放大圖。

圖3是氣動結構示意圖。

圖4是本實用新型雙模塊結構示意圖。