专利名称：气动控制定位器的制作方法
技术领域：
本发明是用于飞机工艺装配型架设计与制造中的定位装置。
技术背景现有技术中，广泛用于飞机工艺装配型架中的定位装置，基本上采用的是97年中国航空航天工业部发布的《飞机装配夹具零组件》HB597 HB602航空工 业标准规定的多种型号螺杆式定位器。航空工业标准中规定的螺杆式定位器的 定位形式是图3所示的传统手工机械式定位。其座体材料为HT20-40或HT15-33 的铸铁，与螺杆配合的公差H9/h6表面粗糙度不太合理。螺杆与座体为齿条配 合，齿与齿之间产生的间隙只能通过操作者的经验感觉来改善和弥补。因此， 往往会导致定位坐标浮动，造成坐标值不唯一，定位不稳定、精确度差。定位 位置公差精度低。同时在切向插销定位时，操作者还要用木榔头敲击定位器， 才能满足螺杆与座体的切向对孔。敲击力的大小通常很难掌握，因而时常会改 变定位坐标，使定位连接不协调，时常不能满足定位装配要求。此外，螺杆式 定位器还存在体积大，手轮占用操作空间大的缺陷。 发明内容本发明的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种利用气动控制 技术结合机械控制技术组成气动控制定位器，以解决现有技术定位坐标浮动， 定位不稳定、定位精确度低，占用操作空间大的问题。本发明实现上述目的，解决其技术问题所采用的技术方案是这种气动控 制定位器，包括机械定位控制体和通过所述机械定位控制体移动定位杆，以及 电、气动元件，其特征在于装配在机械定位控制体内滑动的定位杆下端连接 有一个与气缸连杆连接的浮动头和使定位杆端头到达初定位位置的初定位垫
片，所述气缸连杆通过相连接的轴向汽缸推动定位杆实现轴向移动，分别装在 定位杆两侧的切向气缸通过与其连杆连接的弹头销，对定位杆和机械定位控制 体座体进行对孔定位，实现切向定位使定位装置到达最终坐标位置。 本发明相比现有技术具有如下有益效果由于现有工装交点定位技术不可避免的会产生螺杆与座体间的配合间隙， 在采用气动精确控制定位装置后，定位结构简单、灵活、准确，定位坐标值稳 定，操作自动化控制方便。将彻底改变和克服传统螺杆式定位器定位精度不高、 定位不稳定、制造周期长的缺陷。为工艺装备的设备化、标准化、系列化、自 动化发展，以及装配速度和产品品质的提高，提供了快速，高效、准确、先进 的工艺装配定位工具。用精确滑配合定位杆替代齿条螺杆，大大增加了工艺装 配精度配合的可靠性。机械定位控制体中使螺杆头到达初定位位置的初定位垫 片，实现了初定位向精确定位的过渡，保证了定位坐标值公差要求。取消了手 轮操作、增加了空间开敞性。其体积比传统螺杆式定位器减少了近1/3。本发明 还可通过更换定位接头的规格和位置，满足不同的装配要求。应用一体化电源、 可编程控制器、编程器、自动定位状态提示等控制元件，简化了控制过程、减 轻了对熟练技工的需求、减少了员工的培训时间。
图l是本发明的结构剖视图。图2是本发明气动控制定位器的应用示意图。图3是本发明的系统工作原理示意图。图4是现有技术传统螺杆式定位器的示意图。
具体实施例方式参见图1，机械定位控制座体4是一个制有台阶和台阶孔的柱形筒体。定 位杆1滑动地装配在该台阶孔内，可在气动连杆7的作用下产生滑动运动。在 定位杆1的下端连接的连杆7上，连接有浮动头6和使定位杆端头到达初定位
位置的初定位垫片5。连杆7通过相连接的轴向气缸9推动定位杆1作轴向定位移动，沿箭头方向对定位杆1轴向约束。分别装在机械定位座体4两侧的切向 气缸3推动弹头销10，对定位杆1和机械定位控制体座体4进行对孔定位，实现 沿图中箭头方向的切向约束，使定位杆到达最终坐标位置。参见图2，气动控制定位器由螺栓l 4连接于装配型架骨架1 l上。在定 位杆1上安装工装定位接头1 3，用于装配定位飞机主梁零件l 2。分别由轴 向气缸9和切向气缸3气动元件提供定位约束条件。依靠外接的控制盒按钮， 操作人员进行自动控制操作。图3描述了本发明的系统工作原理。其原理是运用电气系统和压縮空气驱 动动力，以压縮空气作为传递动力的工作介质，利用现有的气源和电源，配合 电、气动控制系统的主要元件与机械精确控制体部分综合构成控制回路。使精 确控制机械结构按生产工艺要求的工作状况，自动、快速、平稳而准确地到达 给定位移，按设定的顺序进行零件定位。首先，系统驱动轴向气缸9，以此推 动连杆7，带动浮动头6，使机械定位控制体座4的定位杆端头到达初定位位置， 而定位杆1的旋转约束靠键和键槽保证。然后系统再次驱动切向气缸3的弹头 销l 0 ，对定位杆1和机械定位控制座体4进行对孔定位，实现初定位向精确定 位的过渡和定位坐标值控制，保证定位坐标值公差要求。此过程是通过控制盒 按钮自动操作，使定位杆l在机械控制体中精确到达最终坐标位置。定位坐标 位置的稳定性靠无油轴承2的配合公差保证。在控制系统上气缸9和3均装有 磁性接近开关，它可以对到位信息进行反馈，指示灯可以对定位状态和非定位 状态进行提示。气动控制定位器可根据不同定位位置，设计出卧式连接、立式 连接、耳片连接、肋形连接等不同系列的气动控制定位器。可以根据不同工作 行程，对气动控制定位器的定位杆长度、气缸行程进行参数化设计。使此项发 明可以向标准化、系列化、参数化衍生。
权利要求
1.一种气动控制定位器，包括，机械定位控制体和通过所述机械定位控制, 体移动定位杆，以及电、气动元件，其特征在于装配在机械定位控制体内滑 动的定位杆下端连接有一个与气缸连杆连接的浮动头和使定位杆端头到达初定 位位置的初定位垫片，所述气缸连杆通过相连接的轴向汽缸推动定位杆实现轴 向移动，分别装在定位杆两侧的切向气缸通过与其连杆连接的弹头销，对定位杆 和机械定位控制体座体进行对孔定位，实现切向定位使定位装置到达最终坐标 位置。
全文摘要
本发明公开了一种气动控制定位器，包括可机械定位控制体和通过机械定位控制体移动的定位杆，以及电、气动元件。其特征在于装配在机械定位控制体内滑动的定位杆下端连接有一个与气缸连杆连接的浮动头和使定位杆端头到达初定位位置的初定位垫片，所述气缸连杆通过相连接的轴向汽缸推动定位杆实现轴向移动，分别装在定位杆两侧的切向气缸通过与其连杆连接的弹头销，对定位杆和机械定位控制体座体进行对孔定位，实现切向定位使定位装置到达最终坐标位置。定位结构简单、灵活、准确，定位坐标值稳定，操作自动化控制方便。将彻底改变和克服传统螺杆式定位器定位精度不高、定位不稳定、制造周期长的缺陷。体积比传统螺杆式定位器操作空间减少了近1/3。
文档编号B23Q3/18GK101121234SQ20071004970
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月9日 优先权日2007年8月9日
发明者孙海龙, 李东明 申请人:成都飞机工业(集团)有限责任公司