一种腰圆半管零件的翻身工装及其使用方法与流程

本发明涉及装配工装领域，特别涉及一种腰圆半管零件的翻身工装及其使用方法。

背景技术：

由于碳纤维材料具有重量轻，隔热保温、密封性好等优点，近年来碳纤维材料被广泛用于制作各种工业零件。现有一种腰型半管零件，其使用碳纤维材料制作得到，且需要将两个相同腰型半管零件相对装配之后进行使用。在对两个腰型半管零件进行装配时，需要先使两个腰形半管零件均内壁朝上放置，并控制其中一个腰型半管零件翻转至另一个腰形半管零件上之后，对二者进行装配。

由于该腰形半管零件的长度可达14米，且结构易碎，因此通常会在其中一个腰型半管零件的侧面放置轮胎等结构，推动其中一个腰型半管零件滚动至半圆形的轮胎上之后，进而翻转至另一个腰形半管零件上。但腰型半管零件会因为与轮胎之间的接触力过于集中导致腰型半管零件产生非弹性形变，影响腰型半管零件的装配精度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种腰圆半管零件的翻身工装及其使用方法，能够减小腰型半管零件在翻转过程中会产生的变形，提高腰型半管零件的装配精度。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种腰圆半管零件的翻身工装，所述翻身工装包括多个安装单元，所述多个安装单元间隔设置，每个所述安装单元均包括一个弧形滚动块、一个支撑柱及连接结构，

所述弧形滚动块设置有第一限位槽，所述第一限位槽包括圆弧面与限位平面，所述圆弧面与所述限位平面的夹角为90°，所述弧形滚动块还包括滚动曲面，滚动曲面上的点的曲率中心均位于所述滚动曲面靠近所述圆弧面的一侧，

所述支撑柱与所述弧形滚动块间隔设置，所述支撑柱上设置有第二限位槽，所述第二限位槽的结构与所述第一限位槽的结构相同，

所述连接结构用于连接所述腰圆半管零件与所述支撑柱，所述连接结构还用于连接所述腰圆半管零件与所述弧形滚动块。

可选地，所述滚动曲面在垂直所述圆弧面的轴线的平面上的投影为滚动曲线，所述滚动曲线上包括间隔分布的第一点、第二点、第三点、第四点与第五点，

所述第一点与所述第五点位于所述滚动曲线的两端，所述第一点与所述第二点之间线段上的点的曲率与所述第一点的曲率相等，所述第二点与所述第三点之间的线段上的点的曲率由所述第二点至所述第三点逐渐变大，所述第三点与所述第四点之间的线段上的点的曲率由所述第三点至所述第四点逐渐变小，所述第四点与所述第五点之间线段上的点的曲率与所述第四点的曲率相等。

可选地，所述第一点与所述第二点之间线段的长度小于所述第二点与所述第三点之间线段的长度，所述第二点与所述第三点之间线段的长度小于所述第四点与所述第五点之间线段的长度，所述第四点与所述第五点之间线段的长度小于所述第三点与所述第四点之间线段的长度。

可选地，所述圆弧面上长度最大的圆弧所对应的圆心角为90°。

可选地，所述支撑柱的两端均为斜面，两个斜面的交线位于所述支撑柱靠近所述弧形滚动块的一侧。

可选地，所述支撑柱上设置有两个凹槽，所述两个凹槽分别设置在所述限位槽的两侧。

可选地，所述支撑柱与所述弧形滚动块均采用柔性材料制作。

可选地，所述连接结构包括连接螺柱，所述支撑柱上开设有矩形孔，所述矩形孔的一端在所述圆弧面上，所述矩形孔靠近所述限位平面的一个内壁平行所述支撑柱的限位平面，所述连接螺柱的一端连接在所述限位平面处，所述螺柱的另一端通过螺母连接在所述内壁上。

可选地，所述连接结构还包括连接螺栓，所述弧形滚动块上设置有安装沉孔与连接孔，所述安装沉孔由所述滚动曲面延伸至所述弧形滚动块的限位平面，所述连接孔由所述滚动曲面延伸至所述圆弧面，所述连接螺栓的一端设置在所述安装沉孔内，所述连接螺栓的另一端配合螺母设置在所述连接孔内。

本发明实施例提供了一种腰圆半管零件的翻身工装的使用方法，所方法包括：

提供如前所述的腰圆半管零件的翻身工装，提供一待翻转的腰圆半管零件；

将待翻转的腰圆半管零件内壁朝下吊起至空中；

将一个所述安装单元中的弧形滚动块贴近所述腰圆半管零件，使所述弧形滚动块的限位平面贴紧所述腰圆半管零件的一个侧面；

使用连接结构连接所述腰圆半管零件与所述弧形滚动块；

将一个所述安装单元中的支撑柱贴近所述腰圆半管零件，使所述支撑柱的限位平面贴紧所述腰圆半管零件的另一个侧面；

使用连接结构连接所述腰圆半管零件与所述支撑柱；

重复以上步骤将多个安装单元安装至所述腰圆半管零件上；

将所述待翻转的腰圆半管零件下落至支撑柱的一端与平面接触；

控制所述待翻转的腰圆半管零件缓慢下落直至弧形滚动块与平面相接触；

推动支撑柱向弧形滚动块所在的位置倾斜，使待翻转的腰圆半管零件以弧形滚动块为支点翻转至内壁朝上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：将待翻转的腰圆半管零件吊起至空中，将多个安装单元中的弧形滚动块与支撑柱均安装至腰圆半管零件上，通过连接结构分别固定腰圆半管零件与弧形滚动块、腰圆半管零件与支撑柱。逐渐下落腰圆半管零件至支撑柱与平面接触，继续下落腰圆半管零件至弧形滚动块与平面相接触。进而可推动支撑柱向弧形滚动块所在的位置倾斜，使待翻转的腰圆半管零件以弧形滚动块为支点翻转至内壁朝上。在此过程中，外界的作用力集中作用在支撑柱与弧形滚动块上，弧形滚动块与多个支撑柱上的圆弧面及限位平面可对腰圆半管零件的外壁与两个侧面极性良好的支撑，使作用在腰圆半管零件上的力更均匀，避免腰圆半管零件因受到集中在某一处的力产生变形，进而提高腰型半管零件的装配精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，

图1是本发明实施例提供的腰圆半管零件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的腰圆半管零件的侧视图；

图3是本发明实施例提供的安装单元的使用状态示意图；

图4是本发明实施例提供的弧形滚动块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的弧形滚动块的投影示意图；

图6是本发明实施例提供的支撑柱的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种腰圆半管零件的翻身工装的使用方法流程图；

图8～图10是本发明实施例提供的腰圆半管零件的翻身工装的使用过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。

为便于理解本发明，此处对腰圆半管零件的结构进行说明。图1是本发明实施例提供的腰圆半管零件的结构示意图，图2是本发明实施例提供的腰圆半管零件的侧视图，结合图1与图2，腰圆半管零件1的长度较大，且其内壁11与外壁12均为半个腰形，沿宽度方向上具有两个侧面13。

在本实施例中，腰形包括两个半圆与两个直线，其中两个半圆平行相对设置，两个直线平行连接在两个半圆之间，且每个直线的两端分别连接两个半圆的一端。半腰形为沿腰形的长度方向的对称轴将腰形切割出的其中一部分。

本发明实施例提供了一种腰圆半管零件的翻身工装，翻身工装包括多个安装单元2，多个安装单元2间隔设置。图3是本发明实施例提供的安装单元的使用状态示意图。如图3所示，每个安装单元2均包括一个弧形滚动块21、一个支撑柱22及连接结构23。

每个弧形滚动块21设置有第一限位槽211，第一限位槽211包括圆弧面211a与限位平面211b，圆弧面211a与限位平面211b的夹角α为90°，弧形滚动块21还包括滚动曲面212，滚动曲面212上的点的曲率中心均位于滚动曲面212靠近圆弧面211a的一侧。

每个支撑柱22与弧形滚动块21间隔设置，支撑柱22上设置有第二限位槽221，第二限位槽221的结构与第一限位槽211的结构相同。

每个连接结构23用于连接腰圆半管零件1与支撑柱22，每个连接结构23还用于连接腰圆半管零件1与弧形滚动块21。

将待翻转的腰圆半管零件1吊起至空中，将多个安装单元2中的弧形滚动块21与支撑柱22均安装至腰圆半管零件1上，通过连接结构23分别固定腰圆半管零件1与弧形滚动块21、腰圆半管零件1与支撑柱22。逐渐下落腰圆半管零件1至支撑柱22与平面接触，继续下落腰圆半管零件1至弧形滚动块21与平面相接触。进而可推动支撑柱22向弧形滚动块21所在的位置倾斜，使待翻转的腰圆半管零件1以弧形滚动块21为支点翻转至内壁朝上。在此过程中，外界的作用力集中作用在支撑柱22与弧形滚动块21上，弧形滚动块21与多个支撑柱22上的圆弧面及限位平面可对腰圆半管零件1的外壁与两个侧面13极性良好的支撑，使作用在腰圆半管零件1上的力更均匀，避免腰圆半管零件1因受到集中在某一处的力产生变形，进而提高腰型半管零件的装配精度。

图4是本发明实施例提供的弧形滚动块的结构示意图，结合图3与图4，连接结构23可包括连接螺栓231，弧形滚动块21上设置有安装沉孔213与连接孔214，安装沉孔213由滚动曲面212延伸至弧形滚动块21的限位平面211b，连接孔214由滚动曲面212延伸至圆弧面211a，连接螺栓231的一端设置在安装沉孔213内，连接螺栓231的另一端配合螺母设置在连接孔214内。这种结构可较为稳定地连接腰圆半管零件1与弧形滚动件，也便于安装与拆卸。

如图4所述，沿弧形滚动块21的长度方向上可并列设置两个连接孔214与两个安装沉孔213，每个安装沉孔213中均设置有一个连接螺栓231，这种设置可提高该工装的使用稳定性。

图5是本发明实施例提供的弧形滚动块的投影示意图，如图5所示，圆弧面211a上长度最大的圆弧所对应的圆心角θ为90°。这种设置的情况下，圆弧面211a与腰圆半管零件1的外壁12的贴合面积最大，作用在腰圆半管零件1的外壁12上的作用力越小，腰圆半管零件1会产生的变形越小。可较好地提高腰圆半管零件1的装配精度。

如图5所示，滚动曲面212在垂直圆弧面的轴线的平面上的投影为滚动曲线212a，滚动曲线212a上包括间隔分布的第一点a、第二点b、第三点c、第四点d与第五点e。

第一点a与第五点e位于滚动曲线212a的两端，第一点a与第二点b之间线段上的点的曲率与第一点a的曲率相等，第二点b与第三点c之间的线段上的点的曲率由第二点b至第三点c逐渐变大，第三点c与第四点d之间的线段上的点的曲率由第三点c至第四点d逐渐变小，第四点d与第五点e之间线段上的点的曲率与第四点d的曲率相等。这种设置可使得腰圆半管零件1在以弧形滚动块21上的点为支点转动的过程中，弧形滚动块21的滚动过程较为缓慢，减小弧形滚动块21与地面之间的冲击，进而可减小腰圆半管零件1受到的力，减小腰圆半管零件1可能出现变形的可能性，提高腰圆半管零件1的装配精度。

进一步地，第一点a与第二点b之间线段的长度小于第二点b与第三点c之间线段的长度，第二点b与第三点c之间线段的长度小于第四点d与第五点e之间线段的长度，第四点d与第五点e之间线段的长度小于第三点c与第四点d之间线段的长度。满足这种条件时，弧形滚动块21与地面之间的冲击可得到进一步的减小，腰圆半管零件1可能出现变形的可能性也进一步减小，腰圆半管零件1的装配精度可得到进一步提高。

图6是本发明实施例提供的支撑柱的结构示意图，结合图3与图6，支撑柱22的两端均为斜面221，两个斜面221的交线位于支撑柱22靠近弧形滚动块21的一侧。支撑柱22的端面为斜面221时，支撑柱22在朝向弧形滚动块21倾斜的过程中支撑柱22及弧形滚动块21受到的冲击均较小，可避免腰圆半管零件1因受力过大产生变形，提高腰圆半管零件1的装配精度。

如图6所示，支撑柱22上设置有两个凹槽222，两个凹槽222分别设置在第二限位槽221的两侧。凹槽222的设置使得技术人员可通过带子等结构固定在凹槽222处，进而拉动支撑柱22进行移动，便于支撑柱22的工作状态的控制。同时，凹槽222的设置也可减小支撑柱22的重量，避免腰圆半管零件1在吊起至空中时受到过大的重力导致变形。

结合图3与图6，连接结构23可包括连接螺柱232，支撑柱22上开设有矩形孔223，矩形孔223的一端在圆弧面上，矩形孔223靠近限位平面的一个内壁223a平行支撑柱22的限位平面，连接螺柱232的一端连接在限位平面处，螺柱的另一端通过螺母连接在内壁上。这种设置可便于实现腰圆半管零件1与支撑柱22之间的连接，也便于支撑柱22与腰圆半管零件1之间的拆装。

示例性地，支撑柱22与弧形滚动块21均采用柔性材料制作。柔性材料制作得到的弧形滚动块21与支撑柱22可对冲击力进行吸收，进一步减小腰圆半管零件1可能出现的变形。

可选地，支撑柱22与弧形滚动块21均可采用尼龙制作，成本较低且吸收力的效果较好。

图7是本发明实施例提供的一种腰圆半管零件的翻身工装的使用方法流程图，如图7所示，该方法包括：

s101：提供如前的腰圆半管零件的翻身工装，提供一待翻转的腰圆半管零件。

s102：将腰圆半管零件吊起至空中。

s103：将一个所述安装单元中的弧形滚动块贴近腰圆半管零件，使弧形滚动块的限位平面贴紧腰圆半管零件的一个侧面。

s104：使用连接结构连接腰圆半管零件与弧形滚动块。

s105：将一个所述安装单元中的支撑柱贴近腰圆半管零件，使支撑柱的限位平面贴紧腰圆半管零件的另一个侧面。

s106：使用连接结构连接腰圆半管零件与支撑柱。

s107：重复以上步骤将多个安装单元安装至腰圆半管零件上。

其中，多个安装单元的弧形滚动块之间可等间距分布，便于控制腰圆半管零件的受力大小。

s108：将待翻转的腰圆半管零件下落至支撑柱的一端与平面接触。

s109：控制待翻转的腰圆半管零件缓慢下落直至弧形滚动块与平面相接触。

s110：推动支撑柱向弧形滚动块所在的位置倾斜，使待翻转的腰圆半管零件以弧形滚动块为支点翻转至内壁朝上。

可选地，在推动支撑柱向弧形滚动块所在的位置倾斜时，可使用带子缠绕支撑柱使其倾斜，便于控制腰圆半管零件受到的力。

将待翻转的腰圆半管零件吊起至空中，将多个安装单元中的弧形滚动块与支撑柱均安装至腰圆半管零件上，通过连接结构分别固定腰圆半管零件与弧形滚动块、腰圆半管零件与支撑柱。逐渐下落腰圆半管零件至支撑柱与平面接触，继续下落腰圆半管零件至弧形滚动块与平面相接触。进而可推动支撑柱向弧形滚动块所在的位置倾斜，使待翻转的腰圆半管零件以弧形滚动块为支点翻转至内壁朝上。在此过程中，外界的作用力集中作用在支撑柱与弧形滚动块上，弧形滚动块与多个支撑柱上的圆弧面及限位平面可对腰圆半管零件的外壁与两个侧面极性良好的支撑，使作用在腰圆半管零件上的力更均匀，避免腰圆半管零件因受到集中在某一处的力产生变形，进而提高腰型半管零件的装配精度。

为便于理解，可结合图8～图10对本发明进行说明，腰圆半管零件的状态由图8中的状态变化至图10中的状态。

图8中吊机将支撑柱22与腰圆半管零件1下降至支撑柱22的一端刚与平面接触，腰圆半管零件1的内壁11朝下。以图8中的状态继续下落支撑柱22直至弧形滚动块21与平面相接触，腰圆半管零件1的状态变化至图9。继续推动支撑柱22向朝向弧形滚动块21的一侧倾斜，使得腰圆半管零件1可以弧形滚动块21上的点为支点进行滚动，腰圆半管零件1变化至图10中的状态，腰圆半管零件1的内壁11朝上，完成腰圆半管零件1的翻转。需要说明的是，如果需要将腰圆半管零件1由内壁11朝上变化至内壁11朝下的状态，则可提供对腰圆半管零件1的反向作用力使腰圆半管零件1由图10中的状态变化至图8中的状态。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。