[發(fā)明專利]一種多點(diǎn)位多自由度吸附位置的柔性工裝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010462455.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN111805273B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張加波;趙長(zhǎng)喜;白效鵬;文科;張俊輝;周瑩皓;周欣欣;高鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號(hào): B23Q3/08
• 分類號(hào): B23Q3/08;B23Q1/25
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

本發(fā)明公開了一種多點(diǎn)位多自由度吸附位置的柔性工裝，包括多個(gè)柔性工裝單元、可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；多個(gè)柔性工裝單元依次排列在可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)在水平方向上的第三導(dǎo)軌上，通過(guò)導(dǎo)軌?絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)各柔性工裝單元沿X軸方向的移動(dòng)；柔性工裝單元通過(guò)可伸縮的真空吸盤吸附工件，真空吸盤的吸附點(diǎn)位分布根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征確定，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)，通過(guò)導(dǎo)軌?絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿Y軸方向的移動(dòng)；控制系統(tǒng)控制交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)各柔性工裝單元在X、Y、Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)，使各吸附點(diǎn)位呈空間分布。本發(fā)明的柔性工裝易于拆卸，可移動(dòng)便于加工，適用性廣泛，且適用于筒狀構(gòu)件的加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柔性工裝，屬于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

壁板為典型的壁板弱剛度結(jié)構(gòu)件，各類艙體壁板在焊裝前通常都需要進(jìn)行切邊加工以及各類穿艙法蘭面及設(shè)備安裝面的加工。為實(shí)現(xiàn)壁板焊裝前的精確加工，需要制作支撐工裝增加裝夾剛性予以保證。由于壁板結(jié)構(gòu)參數(shù)各不相同，加工需要的壁板支撐工裝眾多。目前的工藝方案為每新投產(chǎn)一種壁板均需要設(shè)計(jì)制造一套專用工裝，存在一系列問(wèn)題：工裝總數(shù)量多，一套產(chǎn)品據(jù)需要一套大型工裝；工裝生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，大型工裝的制造周期與制造成本高；大型工裝占用場(chǎng)地資源多，維護(hù)成本高，大型工裝的使用頻次少，造成資源的大量浪費(fèi)。

在發(fā)明專利CN109764848A中，公開了一種面向蒙皮型面掃描的柔性工裝。該發(fā)明主要用于蒙皮支撐，且電動(dòng)推桿空間排布為扇形，多個(gè)吸盤在電動(dòng)推桿推進(jìn)長(zhǎng)度相同時(shí)形成曲面。然而受柔性托架曲率和本身推桿可伸縮距離的影響，該柔性工裝對(duì)不同曲率的蒙皮調(diào)整范圍受到很大的限制，而且該柔性工裝不適用于對(duì)筒狀構(gòu)件的支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種多點(diǎn)位多自由度吸附位置的柔性工裝，是一種用于航空、航天制造業(yè)解決金屬整體壁板、側(cè)壁防熱殼體結(jié)構(gòu)或筒狀構(gòu)件自動(dòng)化加工的柔性工裝。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種多點(diǎn)位多自由度吸附位置的柔性工裝，其特征在于，包括多個(gè)柔性工裝單元、可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；多個(gè)柔性工裝單元依次排列在可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)在水平方向上的第三導(dǎo)軌上，通過(guò)導(dǎo)軌絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)各柔性工裝單元沿X軸方向的移動(dòng)；柔性工裝單元通過(guò)可伸縮的真空吸盤吸附工件，真空吸盤的吸附點(diǎn)位分布根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征確定，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)，通過(guò)導(dǎo)軌絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿Y軸方向的移動(dòng)；控制系統(tǒng)控制交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)各柔性工裝單元在X、Y、Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)，使各吸附點(diǎn)位呈空間分布。

柔性工裝單元包括壓力計(jì)、流量開關(guān)、第一滑槽、擋板、第一絲杠、第一導(dǎo)軌、滑板、立柱底座、立柱、真空吸盤、電動(dòng)推桿、立柱支撐架、第二滑槽、第二導(dǎo)軌、滑塊、第一聯(lián)軸器、第一交流伺服電機(jī)、第二交流伺服電機(jī)、第一絲杠螺母、第二聯(lián)軸器和第二絲杠螺母；

電動(dòng)推桿一端與真空吸盤連接，另一端通過(guò)管路與流量開關(guān)連接，真空吸盤由電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同表面特征進(jìn)行吸附點(diǎn)位的調(diào)節(jié)；多個(gè)電動(dòng)推桿分別安裝在對(duì)應(yīng)的滑塊上，各滑塊通過(guò)第二滑槽裝卡在第二導(dǎo)軌上，沿立柱縱向分布，各個(gè)真空吸盤對(duì)應(yīng)的流量開關(guān)通過(guò)管路與壓力計(jì)連接；第二導(dǎo)軌沿立柱縱向安裝，滑塊通過(guò)調(diào)節(jié)與第二導(dǎo)軌間的松緊帶動(dòng)真空吸盤沿第二導(dǎo)軌上下滑動(dòng)；立柱底部安裝在立柱底座上，立柱底座、立柱支撐架安裝在滑板上，立柱支撐架位于立柱的側(cè)面并通過(guò)安裝在立柱支撐架頂部的支撐板與立柱的頂端連接；第一交流伺服電機(jī)的輸出軸與第一聯(lián)軸器連接，第一聯(lián)軸器與渦桿連接，第一交流伺服電機(jī)安裝在滑板上，第一交流伺服電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)立柱繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)；滑板底部的第三滑槽與第一導(dǎo)軌配合，第一絲杠螺母與第一絲杠配合，第一絲杠位于兩個(gè)第一導(dǎo)軌之間，擋板安裝在第一絲杠兩端，第一絲杠和兩個(gè)第一導(dǎo)軌安裝在第一導(dǎo)軌安裝板上；第二交流伺服電機(jī)固定在擋板外側(cè)，第二交流伺服電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器帶動(dòng)第一絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；立柱支撐架通過(guò)第一絲杠螺母和滑板底部的第三滑槽帶動(dòng)立柱沿第一導(dǎo)軌滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸盤點(diǎn)位的Y軸方向平移；第二絲杠螺母和第一滑槽位于第一導(dǎo)軌安裝板底部。

電動(dòng)推桿為空心鋁合金管。