一種船用螺旋槳柔性夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種船用螺旋槳柔性夾具屬于螺旋槳加工用柔性夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置、回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)、中間支撐機構(gòu)和4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩組成。起到防塵防屑作用的4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩分別安裝在底盤裝置的上部,在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)與底盤裝置中的4個承重板之間。底盤裝置中,柔性夾具底座與機床回轉(zhuǎn)工作臺同軸安裝,4個承重板沿底盤裝置的圓周方向均勻分布,并固定安裝在柔性夾具底座上;中間支撐機構(gòu)固定安裝在柔性夾具的底盤裝置中央處。柔性夾具可夾持多種大中型船用螺旋槳,適應(yīng)能力強。提高了船用螺旋槳夾具的利用率,縮短了船用螺旋槳的加工周期,減少了生產(chǎn)成本,具有較高的技術(shù)含量和社會經(jīng)濟價值。
【專利說明】一種船用螺旋槳柔性夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于螺旋槳加工用柔性夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種可以裝夾不同槳葉數(shù)、不同槳轂直徑大小的船用螺旋槳柔性夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]船用螺旋槳是船舶工業(yè)的重大關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,對艦船整機工作性能具有決定性的作用,關(guān)系到我國運載、國防等重大工程領(lǐng)域。船用螺旋槳的槳轂直徑大小不一,葉片數(shù)也是不同的,一般葉片數(shù)從3變化到7。目前船用螺旋槳制造商基本上都采用專用單一型號螺旋槳夾具,即為相同尺寸形狀的船用螺旋槳設(shè)計專用夾具,這樣既增加了加工螺旋槳的生產(chǎn)周期,也增加了經(jīng)濟成本,而且這些螺旋槳夾具自動化程度低,不方便操作。為了解決這一難題,發(fā)明了船用螺旋槳柔性夾具。它具有能夠夾持槳葉數(shù)為3至7葉、不同槳轂直徑大小的螺旋槳的特點,而且自動化程度高,方便工人操作,極大縮減了船用螺旋槳的生產(chǎn)周期,提聞了生廣效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)難題是克服了現(xiàn)有船用螺旋槳夾具適應(yīng)性低,無法對變槳葉數(shù)和槳轂大小不等的船用螺旋槳進行裝夾的缺陷,發(fā)明了一種技術(shù)效果優(yōu)良的大型變槳葉數(shù)船用螺旋槳柔性夾具裝置。本發(fā)明中的回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)安裝在兩個同軸的圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌上,采用伺服電機對卡爪的回轉(zhuǎn)角度進行控制,以達到夾持不同槳葉數(shù)螺旋槳的目的;回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)的槽腔內(nèi)裝有梯形絲杠以及卡爪,伺服電機驅(qū)動梯形絲杠回轉(zhuǎn),進而使卡爪直線移動,從而達到夾持不同槳轂直徑螺旋槳的目的。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種船用螺旋槳柔性夾具,其特征在于:船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置1、4組回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)I1、中間支撐機構(gòu)III和4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩15組成;起到防塵防屑的作用的4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩15分別安裝在底盤裝置I的上部,在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II與底盤裝置I中的4個承重板3之間;
[0005]所述的底盤裝置I中,柔性夾具底座I與機床回轉(zhuǎn)工作臺同軸安裝,4個承重板3沿底盤裝置I的圓周方向均勻分布,并固定安裝在柔性夾具底座I上;回轉(zhuǎn)大齒輪4固定安裝在柔性夾具底座I的凹臺面上;4個摩擦盤2分別固定安裝在4個承重板3之間的柔性夾具底座I上;
[0006]用于夾持螺旋槳的回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II安裝在柔性夾具底座I上,共有4組,每組回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II均為軸系部件,它可以繞著柔性夾具底座I的回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一定角度,角度范圍> 60° ;回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II中,直線運動伺服電機14的動力輸出軸與直線運動減速器13相連,直線運動減速器13固定安裝在直線運動減速器安裝座12上并通過聯(lián)軸器11與梯形絲杠10相連;梯形絲杠10兩端套有軸承座9,軸承座9固定連接在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8上,回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8與直線運動減速器安裝座12固定連接,卡爪7安裝在梯形絲杠10上,回轉(zhuǎn)運動伺服電機23動力輸出軸與回轉(zhuǎn)運動減速器22相連;回轉(zhuǎn)運動減速器22動力輸出軸與回轉(zhuǎn)小齒輪20相連,回轉(zhuǎn)運動減速器22與回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座21固定連接,回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座21固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8的下部;小圓弧導(dǎo)軌滑塊16與大圓弧導(dǎo)軌滑塊19固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8的下部,分別與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌27,大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌6相配合,大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌6與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌27分別固定安裝在柔性夾具底座I上;軸承心軸18固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8的下部,導(dǎo)向輪17套在軸承心軸18上;鉗盤制動器5固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8下部,與摩擦盤2構(gòu)成制動;
[0007]中間支撐機構(gòu)III固定安裝在柔性夾具的底盤裝置I中央處,中間圓柱26同軸固定安裝在柔性夾具底座I上,中間支撐架25同軸固定安裝在中間圓柱26上,中間支撐圓盤24同軸固定安裝在中間支撐架25上。
[0008]本發(fā)明的有益效果是船用螺旋槳柔性夾具用于對不同槳葉數(shù)、不同槳轂直徑大小的船用螺旋槳進行裝夾,柔性夾具適應(yīng)能力強,解決了船用螺旋槳生產(chǎn)企業(yè)在船用螺旋槳加工制造過程中專門為每一個螺旋槳設(shè)計制造專用夾具的現(xiàn)狀,有效地提高了船用螺旋槳夾具的利用率,縮短了船用螺旋槳的加工周期,減少了船用螺旋槳的生產(chǎn)成本,具有較高的技術(shù)含量和社會經(jīng)濟價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為一種船用螺旋槳柔性夾具的俯視圖。
[0010]圖2為回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II的正視圖。
[0011]圖3為圖2的K向視圖。
[0012]圖4為圖1去掉回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II的半剖視圖。
[0013]其中:1-底盤裝置、I1-回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)、II1-回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩、IV-中間支撐機構(gòu);1-柔性夾具底座,2-摩擦盤,3-承重板,4-回轉(zhuǎn)大齒輪,5-鉗盤制動器,6-大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌,7-卡爪,8-回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體,9-軸承座,10-梯形絲杠,11-聯(lián)軸器,12-直線運動減速器安裝座,13-直線運動減速器,14-直線運動伺服電機,15-圓弧回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩,16-小圓弧導(dǎo)軌滑塊,17-導(dǎo)向輪,18-軸承心軸,19-大圓弧導(dǎo)軌滑塊,20-回轉(zhuǎn)小齒輪,21-回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座,22-回轉(zhuǎn)運動減速器,23-回轉(zhuǎn)運動伺服電機,24-中間支撐圓盤,25-中間支撐架,26-中間圓柱,27-小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及技術(shù)方案進一步詳細說明【具體實施方式】:
[0015]大型船用螺旋槳是船舶工業(yè)重要的零部件,具有形狀復(fù)雜、大小不一等特點。對大型船用螺旋槳進行裝夾時,應(yīng)首先將船用螺旋槳放置到中間支撐機構(gòu)上,再跟據(jù)待裝夾船用螺旋槳的形狀尺寸進行卡爪位置的調(diào)整,最后利用電機推動卡爪將船用螺旋槳夾緊。
[0016]本實施例所述一種船用螺旋槳柔性夾具用于對大型變槳葉數(shù)船用螺旋槳進行裝夾。例如裝夾三葉槳,裝夾過程如下:夾具底座I安裝到機床回轉(zhuǎn)工作臺上,并固定;螺旋槳安裝在柔性夾具上,并與其同軸;4個承重板3與中間支撐機構(gòu)IV共同完成對螺旋槳的支撐。根據(jù)螺旋槳槳葉之間的間距,通過四個回轉(zhuǎn)運動伺服電機23分別調(diào)整四個回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II相對于底盤裝置I在圓周方向的角度位置,使卡爪7不與船用螺旋槳的葉片干涉。鉗盤制動器5與摩擦盤2抱死,使回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II在圓周方向固定;各組回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II中的大功率直線運動伺服電機14驅(qū)動梯形絲杠10旋轉(zhuǎn),進而推動卡爪7移動,直到將船用螺旋槳的槳轂夾緊,通過直線驅(qū)動伺服電機14的力矩反饋,系統(tǒng)可以得知夾持力大小,當夾持力到達規(guī)定值之后,直線驅(qū)動伺服電機14停止前進,這樣就完成了對船用螺旋槳的裝夾,如附圖1、2、3所示。在附圖1、2中,小圓弧導(dǎo)軌滑塊16與大圓弧導(dǎo)軌滑塊19固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8的下部,分別與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌27,大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌6相配合,小圓弧導(dǎo)軌滑塊16和大圓弧導(dǎo)軌滑塊19能在小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌27和大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌6上做回轉(zhuǎn)運動,而大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌6與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌27分別固定安裝在柔性夾具底座I上,這樣,回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II就能在底盤裝置I上繞著軸線做回轉(zhuǎn)運動,進而調(diào)整卡爪在底盤裝置I上軸向角度;驅(qū)動回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II做回轉(zhuǎn)運動的方式是:回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座21固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體8上,回轉(zhuǎn)運動減速器22固定安裝在回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座21上,回轉(zhuǎn)運動伺服電機23輸出端與回轉(zhuǎn)運動減速器22輸入端同軸固定安裝,回轉(zhuǎn)運動減速器22輸出端與回轉(zhuǎn)小齒輪20同軸固定安裝,回轉(zhuǎn)小齒輪20與固定安裝在底盤裝置I上的回轉(zhuǎn)大齒輪4相嚙合,當回轉(zhuǎn)運動伺服電機23輸出轉(zhuǎn)矩時,就能帶動回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II繞著軸線做回轉(zhuǎn)運動。
[0017]當裝夾四葉槳、五葉或更多槳葉數(shù)的船用螺旋槳時,只需通過四個回轉(zhuǎn)運動伺服電機23分別調(diào)整四個回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)II相對于底盤裝置I在圓周方向的角度位置,再利用上述方式即可實現(xiàn)裝夾。
[0018]本發(fā)明一種船用螺旋槳柔性夾具通用性強,可以夾持多種大中型船用螺旋槳,避免了針對每一個船用螺旋槳設(shè)計一臺專用夾具的情況,可以有效地縮短船用螺旋槳生產(chǎn)成本以及加工周期,具有較高的技術(shù)含量和社會經(jīng)濟價值。
【權(quán)利要求】
1.一種船用螺旋槳柔性夾具,其特征在于,船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置α)、4組回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)(II )、中間支撐機構(gòu)(III)和4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩(15)組成;起到防塵防屑作用的4個回轉(zhuǎn)型鋼板防護罩(15)分別安裝在底盤裝置(I)的上部,在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)(II)與底盤裝置(I)中的4個承重板(3)之間; 所述的底盤裝置(I)中,柔性夾具底座(I)與機床回轉(zhuǎn)工作臺同軸安裝,4個承重板(3)沿底盤裝置(I)的圓周方向均勻分布,并固定安裝在柔性夾具底座(I)上;回轉(zhuǎn)大齒輪(4)固定安裝在柔性夾具底座(I)的凹臺面上;4個摩擦盤(2 )分別固定安裝在4個承重板(3 )之間的柔性夾具底座(I)上; 用于夾持螺旋槳的回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)(II )安裝在柔性夾具底座(I)上,共有4組,每組回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)(II)均為軸系部件,它可以繞著柔性夾具底座(I)的回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一定角度,角度范圍> 60° ;回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)(II)中,直線運動伺服電機(14)的動力輸出軸與直線運動減速器(13)相連,直線運動減速器(13)固定安裝在直線運動減速器安裝座(12)上并通過聯(lián)軸器(11)與梯形絲杠(10)相連;梯形絲杠(10)兩端套有軸承座(9),軸承座(9)固定連接在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8 )上,回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8 )與直線運動減速器安裝座(12 )固定連接,卡爪(7)安裝在梯形絲杠(10)上,回轉(zhuǎn)運動伺服電機(23)動力輸出軸與回轉(zhuǎn)運動減速器(22)相連;回轉(zhuǎn)運動減速器(22)動力輸出軸與回轉(zhuǎn)小齒輪(20)相連,回轉(zhuǎn)運動減速器(22)與回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座(21)固定連接,回轉(zhuǎn)運動減速器安裝座(21)固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8)的下部;小圓弧導(dǎo)軌滑塊(16)與大圓弧導(dǎo)軌滑塊(19)固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8)的下部,分別與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(27),大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(6)相配合,大圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(6)與小圓弧回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(27)分別固定安裝在柔性夾具底座(I)上;軸承心軸(18)固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8)的下部,導(dǎo)向輪(17)套在軸承心軸(18)上;鉗盤制動器(5)固定安裝在回轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)體(8)下部,與摩擦盤(2)構(gòu)成制動; 中間支撐機構(gòu)(III)固定安裝在柔性夾具的底盤裝置(I)中央處,中間圓柱(26)同軸固定安裝在柔性夾具底座(I)上,中間支撐架(25 )同軸固定安裝在中間圓柱(26 )上,中間支撐圓盤(24)同軸固定安裝在中間支撐架(25)上。
【文檔編號】B23Q3/06GK104002164SQ201410155568
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】王永青, 侯博, 王承帥, 馬強, 劉海波, 賈振元, 王福吉, 盛賢君, 郭東明 申請人:大連理工大學(xué)