T型和Ω型长桁制件的装夹定位工装的制作方法

本发明涉及装夹定位工装技术领域，具体而言，涉及一种t型和ω型长桁制件的装夹定位工装。

背景技术：

众所周知，在机械装置生产制造领域中，出于制造或装配的需要，经常会要求对某复材长桁制件进行整体装夹定位。而传统的长桁制件定位方法，是利用工装上的定位线，依照图纸尺寸，用量具量出位置，再进行展贴。

这种定位方法需要依次量取每一根长桁制件的位置，不仅耗费时间长，而且中间出现误差的地方很多，很容易出现按照丈量的间隔展贴完成后，组合工装时出现干涉。

因此，复材长桁制件的整体装夹定位效率低和定位精度低，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的包括提供一种t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，可以对t型和ω型复材长桁制件进行装夹定位，极大降低了工人的劳动强度，同时提高了生产效率和装夹定位精度，也大大提高了装夹定位作业的安全性。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，包括圆筒状支撑架、长桁定位卡板、卡板夹持机构、ω型长桁吸附机构和t型长桁夹持机构。

多个所述长桁定位卡板间隔安装在所述圆筒状支撑架上，所述卡板夹持机构与所述长桁定位卡板连接，所述ω型长桁吸附机构和所述t型长桁夹持机构均安装在所述圆筒状支撑架上，且所述ω型长桁吸附机构和所述t型长桁夹持机构设于相邻两个所述长桁定位卡板之间。

进一步地，所述长桁定位卡板包括相互连接的t型定位卡板和ω型定位卡板，所述t型定位卡板和/或所述ω型定位卡板上设有第一定位件，用于夹持定位。

进一步地，所述t型定位卡板上间隔开设有t形槽，所述ω型定位卡板上间隔开设有ω形槽；所述第一定位件包括锥销、定位槽及定位面中的至少一个。

进一步地，所述卡板夹持机构包括第一气缸、气缸支座、夹紧支座、过渡垫板和锥销套；所述夹紧支座安装在所述过渡垫板上，所述气缸支座安装在所述夹紧支座上，所述第一气缸安装在所述气缸支座上；所述锥销套设置在所述夹紧支座上，用于与所述长桁定位卡板连接。

进一步地，所述卡板夹持机构还包括v型定位块和定位块座，所述v型定位块安装在所述定位块座上，所述定位块座安装在所述圆筒状支撑架上。

进一步地，所述ω型长桁吸附机构的位置与所述ω型定位卡板的位置相对应。所述ω型长桁吸附机构包括安装支座、横板、l型连接板、桥板、线性导向轴、弹性件和随形板；所述安装支座与所述圆筒状支撑架连接，所述横板与所述安装支座连接，所述l型连接板用于连接所述横板和所述桥板；所述桥板上设置所述线性导向轴，所述线性导向轴远离所述桥板的一端与所述随形板连接，所述弹性件套设在所述线性导向轴上，并且位于所述桥板和所述随形板之间。

进一步地，所述随形板上开设有吸附槽，所述吸附槽内安装有密封条。

进一步地，所述t型长桁夹持机构的位置与所述t型定位卡板的位置相对应。所述t型长桁夹持机构包括安装板、固定块、活动夹块、l型角座、气缸安装支座和第二气缸。所述l型角座用于连接所述安装板和所述圆筒状支撑架，所述固定块和所述活动夹块均安装在所述安装板上，且所述固定块和所述活动夹块之间形成夹持空间。所述气缸安装支座与所述安装板连接，所述第二气缸安装在所述气缸安装支座上，并与所述活动夹块连接；所述第二气缸带动所述活动夹块移动以改变所述夹持空间的大小。

进一步地，所述圆筒状支撑架包括圆筒、定位柱、正面吊点和反面吊点，所述圆筒的两端分别设有定位凸块，所述圆筒的两侧分别间隔设有定位柱安装块，所述定位柱设置在所述定位柱安装块上；所述正面吊点和所述反面吊点分开设置，且均位于所述圆筒的外表面。

进一步地，还包括控制系统和上述的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，所述控制系统包括控制器、电磁阀、显示器，所述电磁阀和所述显示器均与所述控制器连接，所述电磁阀分别与第一气缸、第二气缸连接，以控制所述卡板夹持机构和所述t型长桁夹持机构。

本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，包括圆筒状支撑架、长桁定位卡板、卡板夹持机构、ω型长桁吸附机构和t型长桁夹持机构。圆筒状支撑架起整体支撑作用，长桁定位卡板用于对复材制件进行卡持定位，ω型长桁吸附机构通过吸附方式对ω型长桁制件的定位装夹，t型长桁夹持机构对t型长桁制件进行装夹定位，该t型和ω型长桁制件的装夹定位工装可以对t型和ω型复材长桁制件进行装夹定位，极大降低了工人的劳动强度，同时提高了生产效率和装夹定位精度，也大大提高了装夹定位作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的整体结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的圆筒状支撑架的局部结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的圆筒状支撑架的背部的局部结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的圆筒状支撑架、长桁定位卡板、卡板夹持机构、ω型长桁吸附机构和t型长桁夹持机构的局部放大结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的圆筒状支撑架的正面吊点和反面吊点的结构示意图；

图6为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的长桁定位卡板的结构示意图；

图7为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的卡板夹持机构的结构示意图；

图8为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的ω型长桁吸附机构结构示意图；

图9为本发明具体实施例提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装的t型长桁夹持机构的结构示意图。

图标：1-圆筒状支撑架；2-定位凸台；3-圆筒；4-端头连接法兰；5-侧连接筒；6-夹紧安装垫板；7-纵向方管；8-环型板；9-加强筋；10-吊装环筋；11-吊装封板；12-吊装垫板；13-吊装板；14-端头支撑筋；15-端头限位板；16-背部纵筋；17-背部横筋；18-方管；19-长桁定位卡板；20-卡板夹持机构；21-ω型长桁吸附机构；22-t型长桁夹持机构；23-定位柱；24-定位柱安装块；25-v型定位块；26-定位块座；27-卸扣；271-正面吊点；28-锥销；281-定位槽；283-定位面；29-t型定位卡板；30-ω型定位卡板；31-第一气缸；32-气缸支座；33-第一支座；34-第二支座；35-过渡垫板；36-锥销套；37-安装板；38-固定块；39-活动夹块；40-l型角座；41-气缸安装支座；42-第二气缸；43-安装支座；44-横板；45-l型连接板；46-桥板；47-线性导向轴；48-弹性件；49-随形板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1至图5，本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装包括圆筒状支撑架1、长桁定位卡板19、卡板夹持机构20、ω型长桁吸附机构21和t型长桁夹持机构22。多个长桁定位卡板19间隔安装在圆筒状支撑架1上，卡板夹持机构20与长桁定位卡板19连接，ω型长桁吸附机构21和t型长桁夹持机构22均安装在圆筒状支撑架1上，且ω型长桁吸附机构21和t型长桁夹持机构22设于相邻两个长桁定位卡板19之间。

具体的，圆筒状支撑架1包括圆筒3以及设于圆筒3上的定位凸台2、定位柱23、定位柱安装块24、卸扣27、端头连接法兰4、侧连接筒5、夹紧安装垫板6、纵向方管7、环型板8、加强筋9、吊装环筋10、吊装封板11、吊装垫板12、吊装板13、端头支撑筋14、端头限位板15、背部纵筋16、背部横筋17和方管18。优选地，本实施例中，定位凸台2共有两件，分别安装在圆筒3的两端，用于圆筒3的定位。圆筒3的两侧分别间隔设有定位柱安装块24，定位柱23设置在定位柱安装块24上。定位柱23和定位柱安装块24共有8组，其中位于两端端部的四组中，定位柱23的导向接头为球形头；中间四组的定位柱23的导向接头为平面接头，定位柱23用于与蒙皮固化模连接。卸扣27共有8件，作为圆筒状支撑架1的反面吊点，类似地，圆筒状支撑架1上还设置有正面吊点271，正面吊点271和反面吊点的位置分开，且均位于圆筒3的外表面。优选地，圆筒状支撑架1为焊接件。

请参照图6，每件长桁定位卡板19包括t型定位卡板29和ω型定位卡板30。t型定位卡板29和ω型定位卡板30可以采用一体成型，也可以采用分体连接，本实施例中，优选为分体式连接。t型定位卡板29和ω型定位卡板30通过螺钉与销轴连接。长桁定位卡板19共有12件。圆筒状支撑架1的两端分别设置一件，中间设置10件，均匀间隔地沿圆筒3的轴向设置。t型定位卡板29和/或ω型定位卡板30上设有第一定位件，用于夹持定位。即t型定位卡板29和ω型定位卡板30中至少一者设有第一定位件，本实施例中，优选的，两者均设有第一定位件。每件长桁定位卡板19包括相连的一段t型定位卡板29和两段ω型定位卡板30，t型定位卡板29设于两段ω型定位卡板30之间，且位于圆筒3的同一环向上。

t型定位卡板29上间隔开设有t形槽，ω型定位卡板30上间隔开设有ω形槽。优选地，每根长桁定位卡板19上均设有锥销28、定位槽281及定位面283。定位槽281及定位面283用于与圆筒状支撑架1定位安装，锥销28用于与卡板夹持机构20定位连接。每根长桁定位卡板19与蒙皮固化模之间采用销孔定位，每根定位卡板均设计有吊装孔。长桁定位卡板19的型面与长桁外型面一致，用于确保长桁轴线的位置精度。优选地，t型定位卡板29之间设置有3.5°的闭角，为保证脱模，将t型定位卡板29设置为分块结构，通过销钉和螺钉连接。

请参照图7，卡板夹持机构20用于对长桁定位卡板19的锁紧与定位，具体包括第一气缸31、气缸支座32、夹紧支座、过渡垫板35、锥销套36、v型定位块25和定位块座26。夹紧支座安装在过渡垫板35上，气缸支座32安装在夹紧支座上，第一气缸31安装在气缸支座32上；锥销套36设置在夹紧支座上，用于与长桁定位卡板19连接。v型定位块25安装在定位块座26上，定位块座26安装在圆筒状支撑架1上。具体的，夹紧支座包括相对设置的第一支座33和第二支座34，长桁定位卡板19位于第一支座33和第二支座34之间，第一支座33和第二支座34彼此相对的一侧均设有锥销套36，用于与长桁定位卡板19上的锥销28固定配合。使用时，先将长桁定位卡板19放在安装于圆筒状支撑架1上的v型定位块25上，并通过中间部位的定位槽281固定好左右位置，然后通过第一气缸31推动锥销套36与长桁定位卡板19上的锥销28配合，完成长桁定位卡板19的锁紧与定位。本实施例中，第一气缸31优选为轻型双作用气缸。

请参照图8，ω型长桁吸附机构21的位置与ω型定位卡板30的位置相对应。ω型长桁吸附机构21包括安装支座43、横板44、l型连接板45、桥板46、线性导向轴47、弹性件48和随形板49。安装支座43与圆筒状支撑架1连接，横板44与安装支座43连接，l型连接板45用于连接横板44和桥板46；桥板46上设置线性导向轴47，线性导向轴47远离桥板46的一端与随形板49连接，弹性件48套设在线性导向轴47上，并且位于桥板46和随形板49之间。ω型定位卡板30没有夹持的位置，因而采用真空吸附的形式对ω型长桁制件进行夹持，弹性件48可以采用弹簧，用于减震调节。通过在随形板49上开设吸附槽，并在吸附槽上安装密封条，能够让真空吸附更加稳定、可靠。容易理解，吸附槽与真空吸附器连接，真空吸附器可以用于调整吸附槽内的吸附压力。

请参照图9，t型长桁夹持机构22的位置与t型定位卡板29的位置相对应。t型长桁夹持机构22包括安装板37、固定块38、活动夹块39、l型角座40、气缸安装支座41和第二气缸42；l型角座40用于连接安装板37和圆筒状支撑架1，固定块38和活动夹块39均安装在安装板37上，且固定块38和活动夹块39之间形成夹持空间。气缸安装支座41与安装板37连接，第二气缸42安装在气缸安装支座41上，并与活动夹块39连接。第二气缸42带动活动夹块39移动以改变夹持空间的大小。本实施例中，t型长桁制件相对靠外的一侧采用固定块38，另一侧采用活动夹块39，固定块38位于活动夹块39和第二气缸42之间，活动夹块39由第二气缸42提供夹持力，通过第二气缸42的行程变化使t型长桁制件进行锁紧与分离。优选地，活动夹块39转轴处安装有无油衬套与垫板，第二气缸42采用新型标准气缸，且为双作用气缸。

控制系统包括控制器、电磁阀、显示器，电磁阀和显示器均与控制器连接，电磁阀分别与第一气缸31、第二气缸42连接，以控制卡板夹持机构20和t型长桁夹持机构22。容易理解，控制器也可以与真空吸附器连接，控制ω型长桁吸附机构21。优选地，本实施例中，通过电磁阀进行控制，配置可移动式带触摸屏控制柜，根据不同工况进行选择控制。比如：

控制方案a：针对12组长桁定位卡板19的夹紧，每组长桁定位卡板19对应6个第一气缸31，卡板夹持机构20可单独实现长桁定位卡板19的夹紧与松开，在所有卡板夹持机构20处于夹紧或松开的统一状态时，可实现总体的夹紧与松开。

控制方案b：针对5组t型长桁制件的夹紧，每组t型长桁制件对应12第二个气缸，t型长桁夹持机构22可单独实现t型长桁制件的夹紧与松开，在所有t型长桁夹持机构22处于夹紧或松开的统一状态时，可实现总体的夹紧与松开。

控制方案c：针对10组ω型长桁制件的吸附，ω型长桁吸附机构21可单独实现吸附与松开，在所有ω型长桁吸附机构21处于吸附或松开的统一状态时，可实现总体的吸附与松开。

本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，其工作原理如下：

在使用时，先将长桁定位卡板19放在安装于圆筒状支撑架1上的v型定位块25上，并通过中间部位的定位槽281固定好左右位置，然后通过第一气缸31推动锥销套36与长桁定位卡板19上的锥销28配合，完成卡板的锁紧与定位。ω型长桁吸附机构21采用真空吸附的形式进行夹持，t型长桁夹持机构22中，相对靠外的一侧采用固定块38，另一侧采用活动夹块39，活动夹块39由第二气缸42提供夹持力，通过第二气缸42的行程变化使t型长桁制件进行锁紧与分离。

综上，本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的t型和ω型长桁制件的装夹定位工装，可以对t型和ω型复材长桁制件进行装夹定位，极大降低了工人的劳动强度，同时提高了生产效率和装夹定位精度，也大大提高了装夹定位作业的安全性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。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。