CN204353794U - 柔性支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性支撑装置，其包括：底板，其上连接有两个平行设置的立板，两个所述立板的上端之间连接有安装座，所述安装座上可竖直移动地穿设有多个导向杆；驱动机构，其具有蜗轮及与所述蜗轮传动连接的蜗杆，所述蜗轮可转动地连接在所述安装座上，所述蜗轮的中部穿设有丝杠，所述丝杠上连接有螺帽，所述螺帽与所述蜗轮相连，所述丝杠与多个所述导向杆相平行；真空吸盘，其连接在所述丝杠的上端和多个所述导向杆的上端之间，所述丝杠的下端和多个所述导向杆的下端之间连接有连接板。本实用新型的柔性支撑装置，可实现对非平面结构件的稳定、快速装夹，保证了支撑的密度，并且具有很好的兼容性，可以快速完成装夹。

Description

柔性支撑装置

技术领域

本实用新型有关于一种柔性支撑装置，尤其有关于一种机械加工技术领域中的可重构工装的柔性支撑装置。

背景技术

目前，非平面结构件在航空航天领域有着广泛的应用，其加工方法主要有滚弯、闸压、拉形等成形方法。在部分情况下还是需要使用机械加工的方法来实现对非平面结构件的精确加工，由于非平面结构件具有一定曲率，并且形状不规则，传统的通用工装无法满足使用需求，目前主要使用自动化柔性工装或者专用工装来完成装夹。自动化柔性工装使用伺服驱动***来控制真空吸盘在空间里位移，以此贴合被加工件表面，完成装夹，这种工装具有广泛的适用性，装夹效率也较高。专用工装通过分析被加工件的数模，加工出精确贴合被加工件表面的模具，然后使用真空装置作用，完成非平面结构件的装夹，这种工装稳定性好，装夹快速可靠。

自动化柔性工装由于自身结构的限制，支撑点的排布具有一定的极限密度，在部分情况下不能满足被加工件的稳定性要求，会和加工刀具形成共振，同时自动化柔性工装需要对加工设备进行深度改造，成本相对高昂。专用工装存在制造周期比较长，制造成本比较高的缺点，同时只能适配一种型号的被加工件，特别是在进行工件试制时，由于要生产多种型号的试件，专用工装的周期和成本缺陷会影响到科研的进度。上述两种工装都不能很好的满足经济和效率两方面要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种柔性支撑装置，实现对非平面结构件的稳定、快速装夹，保证了支撑的密度，并且具有很好的兼容性，可以快速完成装夹。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种柔性支撑装置，所述柔性支撑装置包括：

底板，其上连接有两个平行设置的立板，两个所述立板的上端之间连接有安装座，所述安装座上可竖直移动地穿设有多个导向杆；

驱动机构，其具有蜗轮及与所述蜗轮传动连接的蜗杆，所述蜗轮可转动地连接在所述安装座上，所述蜗轮的中部穿设有丝杠，所述丝杠上连接有螺帽，所述螺帽与所述蜗轮相连，所述丝杠与多个所述导向杆相平行；

真空吸盘，其连接在所述丝杠的上端和多个所述导向杆的上端之间，所述丝杠的下端和多个所述导向杆的下端之间连接有连接板。

在优选的实施方式中，两个所述立板相对的一侧分别设有卡槽，所述安装座的两端卡设在所述卡槽内。

在优选的实施方式中，所述安装座上开设有两个通孔，所述通孔内设有直线轴承，所述导向杆为两个，两个所述导向杆分别穿设在所述直线轴承内。

在优选的实施方式中，所述安装座的中部开设有安装孔，所述安装孔内设有角接触轴承，所述蜗轮的下端连接有立柱，所述立柱穿设在所述角接触轴承内。

在优选的实施方式中，所述立板的上端开设有连接孔，所述连接孔内设有轴承，所述蜗杆的两端分别穿设在所述轴承内。

在优选的实施方式中，所述蜗杆的一端连接有计数器。

在优选的实施方式中，所述丝杠的上端和多个所述导向杆的上端之间连接有安装底座，所述真空吸盘连接在所述安装底座上。

在优选的实施方式中，所述真空吸盘内设有支撑头。

在优选的实施方式中，所述真空吸盘由橡胶材料制成。

本实用新型的柔性支撑装置的特点及优点是：该柔性支撑装置是非平面结构件的柔性支撑装置，其结构简单，成本低，操作容易，可靠性高，该柔性支撑装置通过简单机械的组合，实现对非平面结构件的柔性支撑，由于结构简单紧凑，可以实现支撑点的自由分布，保证了被加工件的稳定性。多个柔性支撑装置通过不同的组合可实现多规格、曲面定位结构的非平面零件的加工，其特点是可按工件特点快速重构、适合不同曲面定位结构，同时具备结构简单，成本低，操作快速可靠的优点。本实用新型通过简单的机械组合，在较小的空间里实现了垂直方向的快速准确调节，在水平方向实现了紧凑分布，保证了对被加工件的稳定支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的柔性支撑装置的立体示意图。

图2为本实用新型的柔性支撑装置的驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种柔性支撑装置，其包括底板1、驱动机构2和真空吸盘3，其中：底板1上连接有两个平行设置的立板11，两个所述立板11的上端之间连接有安装座12，所述安装座12上可竖直移动地穿设有多个导向杆121；驱动机构2具有蜗轮21及与所述蜗轮21传动连接的蜗杆22，所述蜗轮21可转动地连接在所述安装座12上，所述蜗轮21的中部穿设有丝杠23，所述丝杠23上连接有螺帽24，所述螺帽24与所述蜗轮21相连，所述丝杠23与多个所述导向杆121相平行；真空吸盘3连接在所述丝杠23的上端和多个所述导向杆121的上端之间，所述丝杠23的下端和多个所述导向杆121的下端之间连接有连接板122。

具体是，底板1大体呈长方体板状，其上开设有多个定位孔13，在本实施例中，定位孔13为四个，其直径为9mm，定位孔13分别开设在底板1的四个角上，该定位孔13内可穿入定位销，用于将底板1固定在机床固定座上，以对底板1进行水平定位；进一步的，在底板1的中部还开设有两个连接孔14，其直径为9mm，该连接孔14内可连接螺钉，用于将底板1固定连接在机床固定座上，防止底板1在机床固定座上垂直移动；两个立板11焊接连接在底板1的上表面上，两个立板11的上端相对的一侧分别开设有卡槽111。

安装座12大体呈长方体板状，其两端卡设在两个立板11的卡槽111中；进一步的，安装座12上还开设有两个通孔，该通孔内设有直线轴承123，在本实施例中，导向杆121为两个，两个导向杆121分别穿设在直线轴承123内，从而两个导向杆121可相对安装座12竖直移动；两个导向杆121穿出安装座12的下端连接有连接板122。

请配合参阅图2所示，驱动机构2具有蜗轮21和蜗杆22，蜗杆22驱动蜗轮21转动，在本实施例中，安装座12的中部开设有安装孔124，安装孔124内设有角接触轴承25，蜗轮21的下端一体成型有立柱211，该立柱211穿设在角接触轴承25内，在立柱211与角接触轴承25之间设有轴用卡簧212，角接触轴承25的上方设有孔用卡簧125，该孔用卡簧125和轴用卡簧212用于限制角接触轴承25五个自由度，使角接触轴承25仅能相对安装座12轴向旋转。丝杠23穿设在蜗轮21的中部，其上端螺纹连接有螺帽24，螺帽24通过多个螺钉241固定连接在蜗轮21的中部；进一步的，立板11的上端开设有连接孔112，该连接孔112内设有轴承113，蜗杆22的两端分别穿设在该轴承113内。

通过外力驱动蜗杆22转动，蜗杆22带动蜗轮21旋转，从而带动固定连接在蜗轮21上的螺帽24旋转，螺帽24的转动带动丝杠23轴向上下移动，从而使丝杠23相对蜗轮21轴向上下位移。在本实施例中，蜗轮21和蜗杆22组成的驱动机构2具有自锁性，也即当外力施加在丝杠23上时，丝杠23不会因为外力的作用而上下移动，该蜗杆22的设计参数为分度圆导程角γ<3°30'，蜗杆头数z1＝1，模数m＝1，传动比i＝62，分度圆导成角γ＝3°10′47″。

进一步的，蜗杆22穿出立板11的一端连接有计数器26，该计数器26用于记录蜗杆22的转动圈数。

真空吸盘3大体呈圆锥体形，其由橡胶材料制成，当然也可以由其他软质材料制成，在本实施例中，在丝杠23的上端和多个导向杆121的上端之间连接有安装底座31，真空吸盘3固定连接在安装底座31上。进一步的，真空吸盘3内设有支撑头32。

该柔性支撑装置，通过底板1上的定位孔13实现整体装置在机床固定座上的水平位置的调整，在本实施例中，机床固定座的尺寸为960mm×960mm×20mm，其上面均布公称直径M8的螺纹孔，每个螺纹孔与周围螺纹孔间的间距为60mm，位于机床固定座最边缘的螺纹孔与机床固定座的边缘间的间距为30mm，这样当两块机床固定座紧密连接在一起时，两块机床固定座上的螺纹孔间距依旧是60mm，通过机床固定座上的安装孔位可以计算出每个柔性支撑装置在水平平面内的相对位置。进一步的，通过外力驱动蜗杆22转动，带动计数器26转动，以通过计数器26上的示数器获取蜗杆22转动圈数，蜗杆22带动蜗轮21转动，二者之间的传动存在固定的比例关系，通过计数器26上显示的数值可以计算出蜗轮21的转动圈数，蜗轮21与螺帽24通过螺钉241紧固，蜗轮21带动螺帽24转动，螺帽24与丝杠23组成丝杆传动副，螺帽24的旋转与丝杠23的直线运动成固定比例关系，由螺帽24转动圈数可以计算出丝杠23的直线位移，通过丝杠23的轴向位移，以带动真空吸盘3在轴向上的位置调整，至此可以确定被加工件的支撑点的空间位置。之后，将真空吸盘3抽真空后，吸附住被加工件，即可完成装夹。

本实用新型的柔性支撑装置是非平面结构件的柔性支撑装置，其结构简单，成本低，操作容易，可靠性高，该柔性支撑装置通过简单机械的组合，实现对非平面结构件的柔性支撑，由于结构简单紧凑，可以实现支撑点的自由分布，保证了被加工件的稳定性。多个柔性支撑装置通过不同的组合可实现多规格、曲面定位结构的非平面零件的加工，其特点是可按工件特点快速重构、适合不同曲面定位结构，同时具备结构简单，成本低，操作快速可靠的优点。本实用新型通过简单的机械组合，在较小的空间里实现了垂直方向的快速准确调节，在水平方向实现了紧凑分布，保证了对被加工件的稳定支撑。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种柔性支撑装置，其特征在于，所述柔性支撑装置包括：

底板，其上连接有两个平行设置的立板，两个所述立板的上端之间连接有安装座，所述安装座上可竖直移动地穿设有多个导向杆；

驱动机构，其具有蜗轮及与所述蜗轮传动连接的蜗杆，所述蜗轮可转动地连接在所述安装座上，所述蜗轮的中部穿设有丝杠，所述丝杠上连接有螺帽，所述螺帽与所述蜗轮相连，所述丝杠与多个所述导向杆相平行；

真空吸盘，其连接在所述丝杠的上端和多个所述导向杆的上端之间，所述丝杠的下端和多个所述导向杆的下端之间连接有连接板。

2.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，两个所述立板相对的一侧分别设有卡槽，所述安装座的两端卡设在所述卡槽内。

3.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述安装座上开设有两个通孔，所述通孔内设有直线轴承，所述导向杆为两个，两个所述导向杆分别穿设在所述直线轴承内。

4.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述安装座的中部开设有安装孔，所述安装孔内设有角接触轴承，所述蜗轮的下端连接有立柱，所述立柱穿设在所述角接触轴承内。

5.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述立板的上端开设有连接孔，所述连接孔内设有轴承，所述蜗杆的两端分别穿设在所述轴承内。

6.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述蜗杆的一端连接有计数器。

7.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述丝杠的上端和多个所述导向杆的上端之间连接有安装底座，所述真空吸盘连接在所述安装底座上。

8.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述真空吸盘内设有支撑头。

9.如权利要求1所述的柔性支撑装置，其特征在于，所述真空吸盘由橡胶材料制成。