一种导管可重构调姿定位夹具的制作方法

本实用新型涉及工装夹具技术领域，特别是可调姿定位夹具。

背景技术：

导管作为飞机系统重要组成零件，其制造过程包含数控弯管成形、端面余量切割、焊接、检验等工艺环节，切割、焊接、检验等工艺环节离不开定位夹具。目前，导管定位装夹主要依靠专用夹具和拼装夹具两种手段实现。专用夹具是根据特定的导管对象设计“一对一”的定位夹具，由于导管类型多、数量大、形状怪异，专用夹具存在设计制造周期长、成本高、柔性化程度低等问题，无法快速响应导管短周期、低成本制造需求。拼装夹具是根据特定的产品对象，将标准化、系列化的定位元件、压紧元件、支撑元件等拼装组合在一起，从而实现导管定位装夹。一方面，目前所采用的两种定位装夹方式具有设计制造周期长、成本高、柔性化程度低；另一方面，这两种定位装夹方式无法满足导管数字化、柔性化的制造要求。导管数字化、自动化制造急需解决导管数字化、柔性化、自动化定位夹具。

技术实现要素：

针对传统导管定位夹具存在的不足，发明了一种导管可重构调姿定位夹具，夹具本身可根据导管进行自我姿态调节进行快速重构，满足不同尺寸规格和空间姿态的导管快速、精确定位。

本实用新型所采取的技术方案：

一种导管可重构调姿定位夹具，包含A定位器(2)、B定位器(3)、A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)和底座(11)；A定位器(2)和B定位器(3)分别安装在A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)上，可在X方向移动；A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)分别安装在A定位器Y向移动单元(8)和B定位器的Y向移动单元(9)，实现A定位器(2)和B定位器(3)在Y方向的移动；A定位器Y向移动单元(8)和B定位Y向移动单元(9)。

所述A定位器(2)和B定位器(3)具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度，各个自由度由伺服电机驱动控制，A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)实现A定位器(2)和B定位器(3)在XOY平面内每个点位都可达。

所述A定位器(2)采用V型定位块(201)定位，同时采用旋转式压紧气缸(205)对导管进行固持，压块(202)通过悬臂(203)与旋转式压紧气缸(205)连接，旋转式压紧气缸(205)具有升降和旋转两个功能。

所述A定位器(2)通过A摆动电缸(206)实现V型定位块(201)在0度~90度内摆动；通过B摆动电缸(209)实现V型定位块(201)绕Z轴旋转；通过C摆动电缸(212)实现90度摆角自由度，即V型定位块(201)0度和90度两个位置的切换，该自由度可实现A定位器(2)和B定位器(3)同时位于X轴时的定位需求；通过升降电缸组件(216)和升降导向组件(215)实现V型定位块(201)Z轴升降自由度调节。

一种导管可重构调姿定位夹具由A定位器(2)、B定位器(3)、A定位器X向移动单元(4)、A定位器Y向移动单元(8)、B定位器X向移动单元(5)、B定位器Y向移动单元(9)、底座(11)等组成。A定位器(2)和B定位器(3)具有四个自由度，各个自由度由伺服电机驱动控制，实现摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度的精确、快速调节。A定位器(2)和B定位器(3)分别安装在A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)上，可在X方向移动；同时，A定位器X向移动单元(4)和B定位X向移动单元(5)分别安装在A定位器Y向移动单元(8)和B定位Y向移动单元(9)，实现A定位器(2)和B定位器(3)在Y方向的移动；因此，A定位器(2)和B定位器(3)具有6个自由度。V型定位块(201)作为A定位器(2)和B定位器(3)的定位末端，可通过调节A定位器(2)和B定位器(3)的六个自由度，实现不同尺寸规格和空间姿态导管的定位。导管的压紧由旋转式升降气缸(205)实现，压紧时，旋转式升降气缸(205)活塞杆收缩带动压块(202)压紧导管，松开时，旋转式压紧气缸(205)活塞杆伸出并旋转90度，避免取出导管时，导管与压块(202)干涉。

本实用新型一种导管可重构调姿定位夹具，可在很短的时间内，根据特定的导管，实现夹具定位姿态快速重构，满足不同导管尺寸规格和空间姿态的定位需求，相比传统的定位夹具具有柔性化程度高、结构简单、成本低、周期短等优点。

附图说明

图1导管可重构调姿定位夹具构造示意图；

图2是图1中A定位器详细构造示意图；

图中：1.导管 2.A定位器 3.B定位器 4.A定位器X向移动单元 5.B定位器X向移动单元 6.Y向滑块 7.Y向导轨 8.A定位器Y向移动单元 9.B定位器Y向移动单元 10.弓形支座 11.底座 201.V型定位块 202.压块 203.悬臂 204.V型定位块支座205.旋转式压紧气缸 206.A摆动电缸 207.A支座 208.A伺服电机 209.B摆动电缸 210.B支座 211.C支座 212.C摆动电缸 213.B伺服电机 214.C伺服电机 215.升降导向组件 216.升降电缸组件 217.D支座。

具体实施方式

下面结合附图进一步本实用新型的具体实施方式。

实施例1

本实用新型一种导管可重构调姿定位夹具，包含A定位器2、B定位器3、A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9和底座11；A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上，可在X方向移动；A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5分别安装在A定位器Y向移动单元8和B定位器的Y向移动单元9，实现A定位器2和B定位器3在Y方向的移动；A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9。

A定位器2和B定位器3具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度，各个自由度由伺服电机驱动控制，A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9实现A定位器2和B定位器3在XOY平面内每个点位都可达。

A定位器2采用V型定位块201定位，同时采用旋转式压紧气缸205对导管进行固持，压块202通过悬臂203与旋转式压紧气缸205连接，旋转式压紧气缸205具有升降和旋转两个功能。

A定位器2通过A摆动电缸206实现V型定位块201在0度~90度内摆动；通过B摆动电缸209实现V型定位块201绕Z轴旋转；通过C摆动电缸212实现90度摆角自由度，即V型定位块201的0度和90度两个位置的切换，该自由度可实现A定位器2和B定位器3同时位于X轴时的定位需求；通过升降电缸组件216和升降导向组件215实现V型定位块201Z轴升降自由度调节。

实施例2

一种导管可重构调姿定位夹具由A定位器2、B定位器3、A定位器X向移动单元4、A定位器Y向移动单元8、B定位器X向移动单元5、B定位器Y向移动单元9、底座11等组成。A定位器2和B定位器3具有四个自由度，各个自由度由伺服电机驱动控制，实现摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降四个自由度的精确、快速调节。A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上，可在X方向移动；同时，A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5分别安装在A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9，实现A定位器2和B定位器3在Y方向的移动；因此，A定位器2和B定位器3具有6个自由度。V型定位块201作为A定位器2和B定位器3的定位末端，可通过调节A定位器2和B定位器3的六个自由度，实现不同尺寸规格和空间姿态导管的定位。导管的压紧由旋转式升降气缸205实现，压紧时，旋转式升降气缸205活塞杆收缩带动压块202压紧导管，松开时，旋转式压紧气缸205活塞杆伸出并旋转90度，避免取出导管时，导管与压块202干涉。

实施例3

一种导管可重构调姿定位夹具，A定位器2和B定位器3分别安装在A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5上，A定位器X向移动单元4和B定位X向移动单元5安装在A定位器Y向移动单元8和B定位Y向移动单元9上，A定位器和B定位器中V型定位块具有摆动、Z轴旋转、90度摆角、Z轴升降、X向移动、Y向移动六个自由度，各个自由度由伺服电机驱动控制。V型定位块201可定位不同直径规格的导管，旋转式升降气缸205带动压块202对导管进行夹紧。

使用时，首先在DELIMA环境中对导管定位姿态进行规划，并将导管姿态信息输送给控制终端，控制各个伺服电机驱动调节各个自由度，实现A定位器2和B定位器3中V型定位块201的定位姿态快速调节；然后将导管放置在该定位夹具上，通过电磁控制旋转式升降气缸205压紧导管。松开导管时，旋转式压紧气缸205松开，取下导管，控制各伺服电机，实现定位夹具姿态复位。