一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸盤式柔性工裝加工裝配領(lǐng)域，具體涉及一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)飛機(jī)蒙皮去余量方法是，將蒙皮固定在專用切邊模上，工人手工操作切割設(shè)備根據(jù)樣板進(jìn)行切邊，工作勞動(dòng)量大，切邊精度低。基于真空吸盤柔性工裝的數(shù)控切邊工藝，是實(shí)現(xiàn)蒙皮精確高效切邊，減少工裝，提高質(zhì)量的主要途徑之一。柔性工裝的真空吸盤用作系統(tǒng)的末端執(zhí)行器，是柔性工裝和飛機(jī)蒙皮的接觸點(diǎn)。要求真空吸盤能繞其支撐桿軸線30。范圍內(nèi)隨動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003]目前吸盤繞支撐桿軸線萬向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)均使用球副機(jī)構(gòu)，但是現(xiàn)有球副機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)定位，無法實(shí)現(xiàn)剛性鎖緊，既沒有約束繞球心旋轉(zhuǎn)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在對(duì)厚蒙皮進(jìn)行去余量加工時(shí)，由于蒙皮自身的剛性較好，機(jī)加產(chǎn)生的振動(dòng)可由大范圍點(diǎn)陣吸盤共同承受，故吸盤能否鎖緊對(duì)加工質(zhì)量影響不大；但是在對(duì)薄蒙皮進(jìn)行去余量加工時(shí)，由于蒙皮自身剛度小，機(jī)加產(chǎn)生振動(dòng)的主體只能由很小范圍吸盤承受，因此為保證蒙皮的夾持剛度，必須提高單個(gè)吸盤的剛度，而吸盤剛度的最大影響因素是吸盤能否鎖緊，因此使球副機(jī)構(gòu)具備鎖緊能力，可提高單個(gè)吸盤剛度，進(jìn)而提高蒙皮的夾持剛度，是采用吸盤式柔性工裝加工薄蒙皮必須突破的關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種在吸盤式柔性工裝上使用的球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，通過在常規(guī)球副接觸面間增加一個(gè)內(nèi)球面外錐面的增力夾緊彈簧，以實(shí)現(xiàn)球頭的隨動(dòng)定位和應(yīng)用較小螺栓拉力鎖緊球頭的目的。通過球頭機(jī)構(gòu)上、下蓋內(nèi)錐面與增力夾緊彈簧外錐面、增力夾緊彈簧內(nèi)球面和球頭的接觸來保證隨動(dòng)定位；通過錐面副增力使增力夾緊彈簧內(nèi)球面與球頭問產(chǎn)生均勻的高鎖緊壓力，以達(dá)到高剛性的目的。
[0005]本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，具有上蓋板和下蓋板，所述上蓋板的中部具有一錐面通孔，所述下蓋板的中部具有一錐面凹槽，所述上蓋板和下蓋板通過螺釘連接扣合在一起，所述上蓋板的錐面通孔和下蓋板的錐面凹槽扣合形成一錐面型腔，球頭位于錐面型腔內(nèi)，下蓋板的下端螺接支撐桿，所述錐面型腔的內(nèi)型面和球頭之間還設(shè)有增力夾緊彈簧，所述增力夾緊彈簧的外型面與錐面型腔的內(nèi)型面配合，增力夾緊彈簧的內(nèi)型面與球頭的球面過渡配合。
[0007]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述增力夾緊彈簧外型面的中部沿其周向方向設(shè)有數(shù)個(gè)徑向剛度減弱槽。
[0008]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述增力夾緊彈簧的上下端部設(shè)有數(shù)個(gè)軸向剛度減弱孔。
[0009]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上蓋板和下蓋板之間還設(shè)有密封膠墊。
[0010]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述下蓋板的下端設(shè)有螺紋凹孔，所述支撐桿的頂端為螺紋桿，所述支撐桿通過螺紋桿作用于螺紋凹孔連接在下蓋板上。
[0011]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述下蓋板下端的一側(cè)還設(shè)有與螺紋凹孔相通的螺孔，螺孔內(nèi)設(shè)有緊定螺釘，所述緊定螺釘通過螺孔作用于支撐桿將支撐桿的頂端鎖緊在螺紋凹孔中。
[0012]所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，所述螺釘上還設(shè)有彈性墊圈，所述上蓋板和下蓋板通過螺釘和彈性墊圈連接在一起。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1、本發(fā)明一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單主要包括支撐桿、緊定螺釘、下蓋板、密封膠墊、上蓋板、球頭、增力夾緊彈簧(簡稱彈簧)、螺釘和彈性墊圈。支撐桿螺接在下蓋上，并通過緊定螺釘進(jìn)一步緊固在一起。上蓋板和下蓋板通過螺釘和彈性墊圈連接在一起，并在上、下蓋板間墊一層密封膠墊。上、下蓋板的內(nèi)錐面與彈簧的外錐面配合，保持彈簧的球心的位置。彈簧的內(nèi)球面與球頭的球面過度配合，保證了球頭帶有一定阻尼的隨動(dòng)定位。彈簧上設(shè)有徑向剛度減弱槽和軸向剛度減弱孔，在球頭壓入彈簧產(chǎn)生較大彈性變形時(shí)，可以防止應(yīng)力集中而破壞彈簧。
[0015]2、本球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)需要較少螺釘擰緊力矩即可實(shí)現(xiàn)對(duì)球頭的強(qiáng)力夾緊。錐形接觸副具有將螺釘?shù)妮S向拉力轉(zhuǎn)換為增力夾緊彈簧的徑向壓力作用，同時(shí)也具有力的放大作用。
[0016]3、球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)采用增力夾緊彈簧對(duì)球頭的夾緊力均勻，不會(huì)破壞球頭表面。
[0017]4、彈簧上設(shè)有徑向剛度減弱槽和軸向剛度減弱孔，可在球頭壓入彈簧時(shí)產(chǎn)生較大彈性變形，防止應(yīng)力集中而破壞增力夾緊彈簧。
【附圖說明】
[0018]圖1為一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0019]圖2為圖1中所示A-A向剖視圖。
[0020]圖3為圖2中所示A部分的局部放大圖。
[0021]圖4為增力夾緊彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中1-支撐桿，2-緊定螺釘，3-下蓋板，4-密封膠墊，5-上蓋板，6-球頭，7-增力夾緊彈簧，71-增力夾緊彈簧的外型面，72-徑向剛度減弱槽，73-周向剛度減弱孔，8-螺釘，9-彈性墊圈。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1-4所示一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，具有上蓋板5和下蓋板3，上蓋板5和下蓋板3之間設(shè)有密封膠墊4。所述上蓋板5的中部具有一錐面通孔，所述下蓋板3的中部具有一錐面凹槽，所述上蓋板5和下蓋板3通過螺釘8連接扣合在一起，該螺釘8為內(nèi)六角圓柱頭螺釘8，螺，8上還設(shè)有彈性墊圈9，所述上蓋板5和下蓋板3通過螺釘8和彈性墊圈9連接在一起。所述上蓋板5的錐面通孔和下蓋板3的錐面凹槽扣合形成一錐面型腔，球頭6位于錐面型腔內(nèi)，下蓋板3的下端螺接支撐桿1，下蓋板3的下端設(shè)有螺紋凹孔，支撐桿1的頂端為螺紋桿，支撐桿1通過螺紋桿作用于螺紋凹孔連接在下蓋板3上。下蓋板3下端的一側(cè)還設(shè)有與螺紋凹孔相通的螺孔，螺孔內(nèi)設(shè)有緊定螺釘2，所述緊定螺釘2通過螺孔作用于支撐桿1將支撐桿1的頂端鎖緊在螺紋凹孔中。上、下蓋板形成的錐面型腔的內(nèi)型面和球頭6之間還設(shè)有增力夾緊彈簧7，所述增力夾緊彈簧的外型面1與錐面型腔的內(nèi)型面配合，增力夾緊彈簧7的內(nèi)型面與球頭6的球面過渡配合。該增力夾緊彈簧7外型面的中部沿其周向方向設(shè)有數(shù)個(gè)徑向剛度減弱槽72。該增力夾緊彈簧7的上下端部還設(shè)有數(shù)個(gè)軸向剛度減弱孔73。
[0024]鎖緊過程:旋緊內(nèi)六角圓柱頭螺釘8，使上、下蓋板間距離減少，通過上、下蓋板扣合后內(nèi)部形成的錐面與增力夾緊彈簧7錐面的錐面增力接觸副對(duì)增力夾緊彈簧7產(chǎn)生較大的徑向壓力，該徑向壓力同時(shí)傳遞到增力夾緊彈簧7的內(nèi)球面和球頭的球面上，進(jìn)而產(chǎn)生防止球頭6轉(zhuǎn)動(dòng)的夾緊力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，具有上蓋板和下蓋板，所述上蓋板的中部具有一錐面通孔，所述下蓋板的中部具有一錐面凹槽，所述上蓋板和下蓋板通過螺釘連接扣合在一起，所述上蓋板的錐面通孔和下蓋板的錐面凹槽扣合形成一錐面型腔，球頭位于錐面型腔內(nèi)，下蓋板的下端螺接支撐桿，其特征在于，所述錐面型腔的內(nèi)型面和球頭之間還設(shè)有增力夾緊彈簧，所述增力夾緊彈簧的外型面與錐面型腔的內(nèi)型面配合，增力夾緊彈簧的內(nèi)型面與球頭的球面過渡配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述增力夾緊彈簧外型面的中部沿其周向方向設(shè)有數(shù)個(gè)徑向剛度減弱槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述增力夾緊彈簧的上下端部設(shè)有數(shù)個(gè)軸向剛度減弱孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述上蓋板和下蓋板之間還設(shè)有密封膠墊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述下蓋板的下端設(shè)有螺紋凹孔，所述支撐桿的頂端為螺紋桿，所述支撐桿通過螺紋桿作用于螺紋凹孔連接在下蓋板上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述下蓋板下端的一側(cè)還設(shè)有與螺紋凹孔相通的螺孔，螺孔內(nèi)設(shè)有緊定螺釘，所述緊定螺釘通過螺孔作用于支撐桿將支撐桿的頂端鎖緊在螺紋凹孔中。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺釘上還設(shè)有彈性墊圈，所述上蓋板和下蓋板通過螺釘和彈性墊圈連接在一起。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種球頭隨動(dòng)定位鎖緊機(jī)構(gòu)，具有上蓋板和下蓋板，所述上蓋板的中部具有一錐面通孔，所述下蓋板的中部具有一錐面凹槽，所述上蓋板和下蓋板通過螺釘連接扣合在一起，所述上蓋板的錐面通孔和下蓋板的錐面凹槽扣合形成一錐面型腔，球頭位于錐面型腔內(nèi)，下蓋板的下端螺接支撐桿，所述錐面型腔的內(nèi)型面和球頭之間還設(shè)有增力夾緊彈簧，所述增力夾緊彈簧的外型面與錐面型腔的內(nèi)型面配合，增力夾緊彈簧的內(nèi)型面與球頭的球面過渡配合。實(shí)現(xiàn)了球頭的隨動(dòng)定位和應(yīng)用較小螺栓拉力鎖緊球頭的目的。
【IPC分類】B25B11/00
【公開號(hào)】CN105328600
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510859678
【發(fā)明人】白新宇, 白繼鵬
【申請(qǐng)人】沈陽飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月28日