一种柔性工装移动单元伸缩机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种柔性装配工装，特别是一种柔性工装移动单元的伸缩机构。
【背景技术】
[0002]柔性装配工装是以一种适应快速研制和生产及低成本的工装技术，目前在国内外蓬勃发展并得到成功应用，多点阵柔性装配工装是柔性工装的以后总重要形式，多点阵柔性装配工装的应用流程:离线编程:依据待装配组件的结构特点，计算每个移动单元位移量(二维或三维)和移动路径规划，生成驱动数据；调形状态:根据驱动数据，驱动各个伺服电机使移动单元运动到要求位置，实现定位，通过夹紧机构实现移动单元的各个方向紧固，并保证移动单元插耳定位孔的刚度；应用状态:将待装配组件通过插耳定位孔安装到柔性工装上，进行装配作业，由应用流程可知，移动单元插耳定位孔的运动精度和结构刚度是柔性工装成败的关键。
[0003]移动单匹Z为向伸缩机构调形后的刚度，是影响移动单元整体刚度重要因素之.现有移动单元Z方向伸缩机构如图1所示，电机或减速机通过螺钉紧固在移动单元体上，减速器的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，通过端盖和轴承将滚珠丝杠上端压紧在移动单元体上，筒体的上端通过螺钉紧固在移动单元体上，导向套通过侧向紧定螺钉紧固在筒体上，滚珠丝母的法兰盘通过螺钉和弹性垫圈螺接伸缩导杆，插耳插入伸缩导杆下端并用侧向紧定螺钉紧固在一起，工作时，电机驱动减速器、联轴器和滚珠丝杠旋转:进而通过丝杠或丝母副推动伸缩导杆和插耳Z方向伸缩定位。现场应用发现，伸缩导杆与筒体之间的配合刚度不足，影响使用，造成刚度不足主要有如下一方面原因:1、作为承力梁部分的滚珠丝杠刚度不足，工作时插耳作为受力点承受个方向的载荷，导向套作为简支点，滚珠丝杠上端通过轴承等连接到移动单元体处作为固支点，伸缩导杆和其外的滚珠丝杠作为梁，由于滚珠丝杠的截面直径小，故刚度不足，随着插耳向下的移动，滚珠丝杆作为承力梁部分长度增加，刚度不足表现的更明显；2、滚珠丝杠上端作为固支点处配合关系较多，很难保证刚度要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种柔性工装移动单元的伸缩机构，在筒体内部通过蝶型弹簧、楔块和活塞实现装置的抱死紧固和解锁的自由切换，而且固支点与伸缩导杆刚性连接作为承力梁，工作时插耳作为受力点承受三个方向的载荷，导向套作为简支点，装置整体刚性提尚，提尚使用寿命。
[0005]为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下:一种柔性工装移动单元的伸缩机构，包括导向套、滚珠丝杠、伸缩导杆、筒体、滚珠丝母、螺钉、移动单元体、联轴器和电机，移动单元体下方设有环形油缸，环形油缸位于滚珠丝母与筒体内壁构成的空腔内，环形油缸下端面固定连接有舌形楔块，舌形楔块下端面固定连接有蝶型弹簧，蝶型弹簧末端与滚珠丝母固定连接。在滚珠丝母与筒体内壁的空腔内设置环形油缸，环形油缸在调形状态时，可通过液压力使舌形楔块下移解锁；环形油缸在应用时，卸载液压力，通过蝶形弹簧使得舌形楔块上移达到抱死紧固的目的，实现抱死紧固和解锁的自由切换，操作方便，提高工作效率。
[0006]优选地，所述环形油缸由环形油缸体和解锁活塞构成，环形油缸体与滚珠丝母螺纹连接，解锁活塞固定连接在环形油缸体的凹槽内，解锁活塞下端面固定连接在舌形楔块上端面。解锁活塞设置在环形油缸体和舌形楔块之间，通过液压油的打入和卸除，实现伸缩机构的解锁功能。
[0007]优选地，所述蝶型弹簧和滚珠丝母之间设有调整垫片。垫片可以增大弹簧和滚珠丝母的接触面积，防止接触面被轻易磨坏，提高零件寿命。
[0008]优选地，所述解锁活塞与舌形楔块之间设有垫片。
[0009]本实用新型的有益效果为:
[0010]1、通过环形油缸体和解锁活塞可以实现抱死紧固和解锁的自由切换，而且抱死时采用蝶形弹簧的弹力做动力，可以保证应用状态的可靠、稳定，在环形油缸体抱死状态时，相当于给整个装置增加了一个固定支点，环形油缸、滚珠丝母和伸缩导杆螺纹连接在一起作为梁，使得整个装置刚性增强；
[0011]2、固支点结构较为简单而且有一定调整量和余量，容易保证结构刚度；
[0012]3、该装置的设置使得固支点与伸缩导杆刚性连接作为承力梁，工作时插耳作为受力点承受三个方向的载荷，导向套作为简支点，提高装置刚性。
【附图说明】
[0013]图1为原柔性工装移动单元的伸缩机构的结构示意图。
[0014]图2为一种柔性工装移动单元的伸缩机构的结构示意图。
[0015]图3为图2的局部示意图。
[0016]其中，1-插耳，2-导向套，3-滚珠丝杠，4-伸缩导杆，5-筒体，6-滚珠丝母，7_螺钉，8-蝶型弹簧，9-舌形楔块，10-解锁活塞，11-环形油缸体，12-移动单元体，13-联轴器，14-电机，15-调整垫片，16-垫片。
【具体实施方式】
[0017]一种柔性工装移动单元的伸缩机构，包括导向套2、滚珠丝杠3、伸缩导杆4、筒体5、滚珠丝母6、螺钉7、移动单元体12、联轴器13和电机14，其特征在于:移动单元体12下方设有环形油缸，环形油缸位于滚珠丝母6与筒体5内壁构成的空腔内，环形油缸下端面固定连接有舌形楔块9，舌形楔块9下端面固定连接有蝶型弹簧8，蝶型弹簧8末端与滚珠丝母6固定连接。在滚珠丝母6与筒体5内壁的空腔内设置环形油缸，环形油缸在调形状态时，可通过液压力使舌形楔块9下移解锁；环形油缸在应用时，卸载液压力，通过蝶形弹簧8使得舌形楔块9上移达到抱死紧固的目的，实现抱死紧固和解锁的自由切换，操作方便，提高工作效率。
[0018]优选地，所述环形油缸由环形油缸体11和解锁活塞10构成，环形油缸体11与滚珠丝母6螺纹连接，解锁活塞10固定连接在环形油缸体11的凹槽内，解锁活塞10下端面固定连接在舌形楔块9上端面。解锁活塞9设置在环形油缸体11和舌形楔块10之间，通过液压油的打入和卸除，实现伸缩机构的解锁功能。
[0019]优选地，所述蝶型弹簧8和滚珠丝母6之间设有调整垫片15。调整垫片15可以增大蝶形弹簧8和滚珠丝母6的接触面积，防止接触面被轻易磨坏，提高零件寿命。
[0020]优选地，所述解锁活塞10与舌形楔块9之间设有垫片16。
[0021]工作过程:
[0022]调形状态时，向环形油缸体11的油口中倒入液压油后，环形油缸体11推动解锁活塞10给舌形楔块9施加一个向下的力，舌形楔块9将力继续传递给蝶型弹簧8，，蝶形弹簧8受到外力而压缩，舌形楔块9下移时，环形油缸体11下方的舌型楔块9径向收缩，舌形楔块9与筒体5之间的接触压力逐渐减少到零，解锁活塞10从环形油缸体11中伸出，完成解锁过程，同时，滚珠丝母6及伸缩导杆4可以在筒体5的空腔内自由移动，电机14驱动联轴器13带动滚珠丝杠3旋转，通过滚珠丝杠3带动滚珠丝母6推动伸缩导杆4和插耳I沿着滚珠丝杠3的轴线方向自由伸缩。
[0023]应用状态时，卸载液压油，环形油缸体11缸体内的压力减小，被充满液压油时的舌形楔块9压缩的蝶形弹簧8的弹力推动舌形楔块9向解锁活塞10压缩，将解锁活塞10挤压到环形油缸体11的环形口内，舌形楔块9上移，通过楔面接触使舌形楔块9径向扩张，舌形楔块9与筒体5之间接触压力逐渐升高.摩擦力增大，舌形楔块9相对于筒体5抱死紧固，同时使得环型油缸体11、滚珠丝母6和伸缩导杆4对于筒体5抱死紧固，给装置增加了一个固定支点，通过填加液压油和卸载液压油实现环形油缸抱死紧固和解锁的自由切换，提高了装置的整体刚性。
【主权项】
1.一种柔性工装移动单元的伸缩机构，包括导向套、滚珠丝杠、伸缩导杆、筒体、滚珠丝母、螺钉、移动单元体、联轴器和电机，其特征在于:移动单元体下方设有环形油缸，环形油缸位于滚珠丝母与筒体内壁构成的空腔内，环形油缸下端面固定连接有舌形楔块，舌形楔块下端面固定连接有蝶型弹簧，蝶型弹簧末端与滚珠丝母固定连接。
2.如权利要求1所述的一种柔性工装移动单元的伸缩机构，其特征在于:所述的环形油缸由环形油缸体和解锁活塞构成，环形油缸体与滚珠丝母螺纹连接，解锁活塞固定连接在环形油缸体的凹槽内，解锁活塞下端面固定连接在舌形楔块上端面。
3.如权利要求1所述的一种柔性工装移动单元的伸缩机构，其特征在于:所述的蝶型弹簧和滚珠丝母之间设有调整垫片。
4.如权利要求2所述的一种柔性工装移动单元的伸缩机构，其特征在于:所述的解锁活塞与舌形楔块之间设有垫片。
【专利摘要】本实用新型涉及一种柔性工装移动单元的伸缩机构，包括导向套、滚珠丝杠、伸缩导杆、筒体、滚珠丝母、螺钉、移动单元体、联轴器和电机，移动单元体下方设有环形油缸，环形油缸位于滚珠丝母与筒体内壁构成的空腔内，环形油缸下端面固定连接有舌形楔块，舌形楔块下端面固定连接有蝶型弹簧，蝶型弹簧末端与滚珠丝母固定连接。本装置工作时插耳作为受力点承受三个方向的载荷，导向套作为简支点，装置整体刚性提高，提高使用寿命，同时可以实现抱死紧固和解锁的自由切换，操作方便，提高工作效率。
【IPC分类】B25B11-00, B25B11-02
【公开号】CN204471256
【申请号】CN201420531479
【发明人】白新宇, 崔晶, 王思聪
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年9月17日