[发明专利]吸盘式柔性夹持工装

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种柔性夹持工装，特别涉及一种吸盘式柔性夹持工装，用于航空制造行业中蒙皮类与壁板类零件测量、裁边、钻孔、铣切操作时的支撑与定位。

背景技术

飞机蒙皮是飞机气动外形的关键零件，具有形状复杂、曲率变化大、尺寸变化大、刚度低、生产批量小的特点。飞机蒙皮的这种特点决定了在加工蒙皮的过程中必须使用辅助工装对其进行夹紧定位。现有的辅助工装通常采用刚性结构的形式，一套工装只能对应一种零件，所以飞机蒙皮在加工过程中需要制造大量的辅助工装，使辅助工装的设计和制造周期长，生产成本高，且需要大量的人力、物力和财力的投入。因此，传统飞机蒙皮制造的刚性辅助工装已经远远不能满足制造系统的生产要求。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种吸盘式柔性夹持工装，可以根据蒙皮类与壁板类零件的大小和几何形状，自动调整到所需要的平面位置及垂直高度，形成与零件曲率相吻合的形状，以支撑定位零件，方便对零件进行测量、裁边、钻孔和铣切。

本发明创造的技术方案：一种吸盘式柔性夹持工装，包括支撑底座、横向运动机构、垂直运动机构、吸盘机构、真空系统和零件定位机构，两个支撑底座平行排列，两个支撑底座之间设有横梁，横梁的两端设有横向运动机构，横向运动机构通过直线导轨副Ⅰ分别与支撑底座连接，横梁的前部设有垂直运动机构，垂直运动机构通过导轨副Ⅱ与横梁连接，垂直运动机构的上端安装有吸盘机构，吸盘机构与真空系统连接，零件定位机构安装在垂直运动机构上。

所述的横向运动机构的结构为：横梁左右两端各设有一个减速器连接板，减速器连接板通过螺栓与减速器Ⅰ连接，减速器Ⅰ通过螺栓与伺服电机Ⅰ连接，消隙轮Ⅰ通过收缩盘Ⅰ固定在减速器Ⅰ上，齿条Ⅰ固定在支撑底座上，消隙轮Ⅰ与齿条Ⅰ齿动连接；横梁左右底面上各装有一个调整垫板，调整垫板通过螺栓与导轨副Ⅰ上的滑块连接；横梁的前端通过螺栓连接有减震垫，减震垫的上方设有固定垫板，固定垫板上通过螺栓固定接有一分七阀块板及防脱落阀；横梁上设有齿条Ⅱ和导轨副Ⅱ，导轨副Ⅱ的滑块与垂直运动机构上的箱体连接，箱体上设有减速器Ⅱ，伺服电机Ⅲ通过螺栓与减速器Ⅱ连接，消隙轮Ⅱ通过收缩盘Ⅱ固定在减速器Ⅱ上，导轨副Ⅱ中的导轨通过压块压紧在横梁上，导轨副Ⅱ的两端各装有一个横向防撞块。

垂直运动机构上设有箱体，箱体与导轨副Ⅱ的滑块连接，箱体内部装有直线轴承副，直线轴承副中的轴承及直线导轨副通过螺栓与箱体固定，在箱体的下面设有伺服电机Ⅱ，直线轴承副通过联轴器与伺服电机Ⅱ连接；在箱体的上面安装有密封挡圈。

所述的吸盘机构的结构为：垂直运动机构的最上端安装有真空吸盘，真空吸盘通过球座与垂直运动机构中的直线轴承副连接，真空吸盘通过螺栓与半球形关节连接，半弧形关节位于半球形关节的下方，球座位于半弧形关节的下方，球座内安装有锁紧套、锁紧螺母、支撑套、“T”型聚氨酯橡胶和密封螺母，半球形关节、半弧形关节、球座、锁紧套、锁紧螺母和支撑套之间通过“T”型聚氨酯橡胶连接在一起，密封螺母通过螺纹结构与支撑套连接。

所述的零件定位机构的结构为：零件定位机构通过固定底板与垂直运动机构连接，固定底板上设有360度旋转体，360度旋转体上设有45度摆动体，45度摆动体上设有定位中心，定位中心与零件连接。

支撑底座的两个端头设有挡块，支撑底座与地基的连接处设有调整垫铁。

导轨副Ⅰ和导轨副Ⅱ的一面设有梯形凹槽，梯形凹槽内安装有导轨压块。

横向运动机构为T型结构。

吸盘式柔性夹持工装的横向运动机构通过直线导轨副Ⅰ与支撑底座连接，垂直运动机构通过导轨副Ⅱ与横梁连接，垂直运动机构的上端安装有吸盘机构，吸盘机构与真空系统连接，零件定位机构安装在垂直运动机构上。这样可以实现根据蒙皮类与壁板类零件的大小和几何形状，自动调整到所需要的平面位置及垂直高度；吸盘机构具有吸附固定的作用；零件定位机构用于固定零件。

横向运动机构中的直线导轨副Ⅰ及齿条Ⅰ是横向运动机构的导向机构、支撑机构和动力传动机构；在横梁的左右两端设有的减速器连接板用于连接减速器Ⅰ与横梁，方便安装后对其进行调整；伺服电机Ⅰ与减速机Ⅰ连接是运动的动力源；减速器Ⅰ上安装有消隙轮Ⅰ与收缩盘Ⅰ，收缩盘Ⅰ用于固定消隙轮Ⅰ，消隙轮Ⅰ是运动时的动力传动机构；横梁左右底面上各装有一个调整垫板，用于安装时对其进行调整；横梁运动采用的是双向驱动的运动形式；横梁的前端通过螺栓连接有减震垫，减震垫用于减小撞击时的冲击力。