专利名称：一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装装置以及方法
技术领域：
本发明属于薄板件装配工装领域，特别是涉及一种用于任意平面曲线薄板件定位 夹紧安装装置以及方法。
背景技术：
当今时代是一个快速变革的时代，顾客需求的快速变化和多样性，使人们对薄板件加工装配提出了高效快捷的要求。目前，国内薄板件装配中，通常采用专用工装。随着目前薄板件装配生产小批量、 个性化的发展趋势，这类工装的使用就越来越受到限制，其设计生产的周期较长，调整困 难，这种现状很大程度地制约了我国一些机电产品如汽车、航天器整流罩等薄板件装配质 量和效率的提高。现有的圆弧类薄板件大多采用按圆弧直径制造的专用工装，不适应多种直径圆弧 的柔性调整功能。当产品规格发生变化，需要不同直径圆弧时，只能重新制造新的工装，这 就大大的增加了企业的制造成本、增加了产品的研制周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装 装置以及方法，以解决在任意平面曲线薄板件加工装配时，对薄板件的定位夹紧安装的问 题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于任意平面曲线薄板件 定位夹紧安装装置，由柔性定位器、变径装置和基础板组成，基础板的外框上分布有变径装 置，通过销钉、螺钉相连接，并排列成圆弧形，柔性定位器位于变径装置上，1个柔性定位器 在2个变径装置的推杆上，并通过销钉、螺钉相连。柔性定位器由主定位夹紧装置、辅助定位装置以及连接基板组成。主定位夹紧装 置与辅助定位装置通过连接基板连接在一起。主定位夹紧装置由底座、电机、联轴器、支撑 座、导杆、丝杠、螺母、主定位杆、真空吸附装置组成，并通过底座与连接基板连接，电机安装 在底座端面，底座上面固定支撑座，电机通过联轴器与丝杠连接，丝杠上安装有螺母，导杆 安装在底座上，螺母与导杆连接，同时，主定位杆安装在螺母之上，其反向延长线通过同一 圆心，真空吸附装置安装在主定位杆之内，真空吸附装置有真空吸盘、真空发生器、电磁阀。辅助定位装置由辅助定位杆、弹簧、盒体、盒盖组成。弹簧装在盒体中，辅助定位杆 安装在盒体中，且在弹簧之上，盒盖安装在盒体上。一个主定位夹紧装置周围装有四个辅助 定位装置。变径装置由驱动装置、推杆、过渡板组成。柔性定位器的连接基板安装在两块过渡 板上，过渡板安装在各自的推杆上，推杆安装在各自的驱动装置上。所述的一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装装置，主要采用一个主定位与 四个辅助定位的方式，即中间的定位杆为主定位装置，通过丝杠导杆的形式实现微进给，以达到预期的圆弧位置，并且通过锁紧机构锁紧，以防止在外力的作用下偏离位置。在该主定位装置的周围通过四个辅助定位装置起到辅助支撑的作用(可根据实际需要调整辅助定位的数量)，该辅助支撑由弹簧和辅助定位杆组成，根据圆弧薄板件位置的不同，伸缩量有所不同。薄板件的夹紧依靠在主定位杆顶端安装的真空吸附装置来实现，这样有利于在薄板件的外表面进行加工及装配等操作。一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装装置的调整方法首先将需要的圆弧位置输入控制计算机，控制计算机自动判断各运动执行机构所要运动的距离，并将运动距离转换为控制信号，发送到各个运动执行机构。变径装置的驱动装置在控制信号的作用下进行较大范围的运动，其运动精度相对较低，目的是实现大范围的适应性。在变径装置运动到位后，柔性定位器的主定位夹紧装置在控制信号的驱动下开始较为精确的运动到指定位置，在各个主定位夹紧装置运动到位后，从而可以拟合成所需的圆弧。将对应的圆弧薄板件放置在该装置上，通过柔性定位器的主定位杆进行定位，之后采用真空吸附装置对薄板件进行夹紧。有益效果1、本发明采用可控柔性定位器、变径装置等解决任意平面曲线薄板件安装时的定位夹紧问题，是具有适应性，是可以满足任意平面曲线薄板件的工装。2、本发明是面向不同曲率圆弧的安装，即是通过若干个柔性定位器的相互协调，使每个定位器的定位点拟合成为所需直径的圆弧。3、本发明通过主定位夹紧装置实现了整个装置对于圆弧面的精确拟合，以及对于薄板件的精确定位夹紧。4、本发明通过辅助定位装置实现了整个装置对于圆弧薄板件的辅助支撑，避免了薄板件因为刚性差而引起的变形。5、本发明通过变径装置实现了整个装置在直径方向的较大范围的变化，达到了适应不同直径圆弧的要求。
图1是本发明任意平面曲线薄板件定位夹紧安装装置。其中100-柔性定位器，200-变径装置，300-基础板，400-圆弧薄板件，201-推杆，202-过渡板，203-驱动装置。图2是本发明柔性定位器的正视图。其中1-电机，2-支撑座，3-底座，4-螺母，5-导杆，6-丝杠，7-主定位杆，110-主定位夹紧装置，120-辅助定位装置，130-连接基板，121-辅助定位杆，124-盒盖，122-弹簧， 123-盒体。图3是本发明柔性定位器的侧视图。其中7_主定位杆，8-真空吸附装置，121-辅助定位杆，124-盒盖，123-盒体，130-连接基板，400-圆弧薄板件。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例1如图1所示，本发明的用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装装置由柔性定位器 100、变径装置200及基础板300组成。柔性定位器100通过销钉、螺钉与变径装置200相 连，变径装置200通过销钉、螺钉与基础板300连接，圆弧薄板件400安装在柔性定位器100上。其中，变径装置200由驱动装置203、推杆201、过渡板202组成。柔性定位器100 安装于变径装置200的过渡板202上，过渡板202安装在推杆201上，推杆201安装在驱动 装置203上。如图2、图3所示，本发明的柔性定位器100包括主定位夹紧装置110、辅助定位 装置120以及连接基板130。主定位夹紧装置110和辅助定位装置120都安装在连接基 板130上，基板130中心有1个主定位夹紧装置110，边缘均勻分布有4个辅助定位装置 120 (可根据实际需要调整辅助定位的数量)。其中，主定位夹紧装置110由底座3、电机1、联轴器、支撑座2、导杆5、丝杠6、螺母 4、主定位杆7、真空吸附装置8组成。主定位夹紧装置110通过底座3与连接基板130连 接，电机1安装在底座3端面，底座3上面固定支撑座2，电机1通过联轴器与丝杠6连接， 丝杠6上安装有螺母4，导杆安装在底座上，螺母4与导杆5连接，同时，主定位杆7安装在 螺母4之上，真空吸附装置8安装在主定位杆7之内，真空吸附装置8包括真空吸盘、真空 发生器、电磁阀等。真空吸附装置8起到了对薄板件夹紧的作用另外，辅助定位装置120由辅助定位杆121、弹簧122、盒体123、盒盖124组成。弹 簧122装在盒体123中，辅助定位杆121安装在盒体123中，且在弹簧122之上，盒盖124 安装在盒体123上。辅助定位杆可在盒体内随弹簧往复运动，达到辅助支撑的作用。该装置使用方法具体为1.将曲线薄板件的圆弧位置输入计算机，计算机计算出变径装置200和柔性定位 器100所要运动的位移；2.各个变径装置200的驱动装置203在控制信号的作用下，带动推杆201运动到 各指定范围，进行初定位；3.各个柔性定位器100的主定位夹紧装置110在控制信号的驱动下，使丝杆6微 进给到各指定位置，进行精定位，并通过锁紧机构锁紧，主定位杆7的各个定位点拟合后形 成对应的圆弧曲线；4.将对应的圆弧薄板件放置在装置上，真空吸附装置8对薄板件进行夹紧。
权利要求
一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装的装置，包括柔性定位器(100)、变径装置(200)及基础板(300)，其特征在于所述的基础板(300)的外框上分布有变径装置(200)，通过销钉、螺钉相连接，并排列成圆弧形，所述的柔性定位器(100)位于变径装置(200)上，1个柔性定位器(100)在2个变径装置(200)的推杆(201)上，并通过销钉、螺钉相连，所述的柔性定位器(100)由主定位夹紧装置(110)、辅助定位装置(120)及连接基板(130)组成，基板(130)中心有1个主定位夹紧装置(110)，基板(130)边缘均匀分布有4个辅助定位装置(120)，所述的变径装置(200)由驱动装置(203)、推杆(201)及过渡板(202)组成，过渡板(202)位于推杆(201)上，推杆(201)位于驱动装置(203)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装的装置，其特征 在于所述的主定位夹紧装置(110)由底座(3)、电机(1)、联轴器、支撑座(2)、导杆(5)、丝 杠(6)、螺母(4)、主定位杆(7)、真空吸附装置⑶组成，电机⑴位于底座(3)端面，底座 (3)上面固定支撑座(2)，电机(1)通过联轴器与丝杠(6)连接，丝杠(6)上有螺母(4)，导 杆(5)位于底座(3)上，螺母(4)与导杆(5)连接，同时，主定位杆(7)位于螺母(4)之上， 其反向延长线通过同一圆心，真空吸附装置⑶位于主定位杆(7)之内，真空吸附装置(8) 包括真空吸盘、真空发生器、电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装的装置，其特征 在于所述的辅助定位装置(120)由辅助定位杆(121)、弹簧(122)、盒体(123)、盒盖(124) 组成，弹簧(122)装在盒体(123)中，辅助定位杆(121)位于盒体(123)中，且在弹簧(122) 之上，盒盖(124)位于盒体(123)上。
4.一种使用权利要求1所述的用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装的装置的方法， 其特征在于包括以下步骤，(1)将曲线薄板件的圆弧位置输入计算机，计算机计算出变径装置(200)和柔性定位 器(100)所要运动的位移；(2)各个变径装置(200)的驱动装置(203)在控制信号的作用下，带动推杆(201)运动 到各指定范围，进行初定位；(3)各个柔性定位器(100)的主定位夹紧装置(110)在控制信号的驱动下，使丝杆(6) 微进给到各指定位置，进行精定位，并通过锁紧机构锁紧，主定位杆(7)的各个定位点拟合 后形成对应的圆弧曲线；(4)将对应的圆弧薄板件放置在装置上，真空吸附装置(8)对薄板件进行夹紧。
全文摘要
本发明涉及一种用于任意平面曲线薄板件定位夹紧安装的装置以及方法。该装置，由柔性定位器、变径装置和基础板组成，基础板的外框上分布有变径装置，通过销钉、螺钉相连接，并排列成圆弧形，柔性定位器位于变径装置上，一个柔性定位器在两个变径装置的推杆上，并通过销钉、螺钉相连。本发明可以根据生产要求，对平面内的任意曲线薄板件进行定位夹紧安装，以满足平面内任意曲线薄板零件定位夹紧安装的要求。本发明装置柔性大，安装简便、结构简单，能够在任意平面曲线薄板件安装时，方便调整和快速重构。
文档编号B23P19/04GK101797688SQ20091020005
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者李蓓智, 杨建国, 杨潇杰, 郭立杰, 韩洪武 申请人:东华大学