一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置的制作方法

1.本发明涉及飞机制造设备技术领域，具体涉及一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置。


背景技术：

2.长桁类结构件是飞机机身的重要构件之一，其良好的设计效率与设计质量是确保飞机设计制造整体效率和性能的基础之一。由于长桁一般设计为细长结构且壁厚相当薄(长度一般为3-6米)；在加工过程中不但加工难度大，且每根长桁加工完一面后需要进行翻转，再进行下一面的加工；
3.现有技术中长桁翻转都是通过手工操作，即两个操作工分别把持长桁的两端，同时向一个方向翻转，手工翻转不但存在着劳动强度大的问题，同时由于整个过程没有可靠的防护装置确保长桁的安全，长桁在翻转过程中不但极易弯曲变形，同时还极易产生擦碰刮伤，甚至发生折断现象，因此长桁加工质量成为制约飞机装配质量及周期的关键因素。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的翻转困难、长桁易损坏的缺陷，本发明公开了一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置，采用本发明所述技术方案能够自动实现长桁的翻转作业，降低工人的劳动强度，同时翻转过程中能够对长桁的结构薄弱处提供稳定支撑，避免其发生形变，进而发生损坏。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置，包括机架，所述机架上设置有支架；
7.夹持翻转机构，所述夹持翻转机构共设置有两个，且对称布置于支架的两侧，以通过对长桁两端的夹持将其固定并带动其进行翻转；
8.支撑机构，所述支撑机构位于两所述夹持翻转机构之间，并在工作过程中与长桁的悬空区接触以提供支撑。
9.可选的，夹持翻转机构包括连接板，所述连接板上固定设置有回转气缸，回转气缸的工作端连接有用于夹持长桁的夹持机械手。
10.可选的，夹持机械手包括双头气缸，双头气缸与回转气缸的工作端固定相连，所述双头气缸的两工作端分别固定连接有左夹持手和右夹持手。
11.可选的，左夹持手和右夹持手均包括连接块，所述连接块上滑动设置有呈l形设置的夹持钩，所述连接块上还丝扣连接有调节螺杆，且所述调节螺杆与夹持钩丝扣相连。
12.可选的，支撑机构包括固定架和设置于固定架上的驱动气缸，所述驱动气缸连接有升降架，升降架上沿v形轨迹线布置有若干支撑轮。
13.可选的，升降架包括上升降板、下升降板、调节滑杆和调节弹簧，所述调节弹簧套置于调节滑杆上，调节滑杆的两端分别与上升降板和下升降板滑动相连，上升降板和下升降板与调节弹簧接触并使其处于压缩状态；所述调节滑杆的两端还设置有用于限定上升降
板和下升降板位移的限位块。
14.可选的，机架的两侧均设置有升降机构，所述支架包括连接杆和分别与连接杆两端固定相连的左支撑板和右支撑板，所述左支撑板和右支撑板分别与两所述升降机构相连，从而通过两所述升降机构的同步运动控制支架的高度。
15.可选的，支架上还设置有动力相连的调节电机和调节丝杠，所述调节丝杠与连接杆平行，且所述调节丝杠上还通过旋向相反的螺纹分别丝扣连接有左滑块和右滑块，所述左滑块和右滑块均与连接杆滑动相连。
16.可选的，升降机构包括升降板和固定设置于机架上的安装架，安装架上转动设置有第一调节丝杠和第二调节丝杠，第一调节丝杠和第二调节丝杠分别与升降板丝扣相连；所述安装架上还设置有用于驱动第一调节丝杠和第二调节丝杠的驱动装置。
17.可选的，驱动装置包括驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有驱动蜗杆，所述第一调节丝杠和第二调节丝杠上均设置有蜗轮，且所述蜗轮与驱动蜗杆啮合。
18.可选的，升降板上还设置有滑轨，所述滑轨上设置有与支架相连的滑块。
19.可选的，机架上还设置有支撑板，所述支撑板呈u形并倒扣于所述支撑机构上方；所述支撑板上还设置有供支撑机构伸出以顶撑长桁的条形槽；所述机架上还设置有用于驱动支撑机构滑动的驱动带。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明包括机架，所述机架上设置有支架，支架的两侧对称设置有两个夹持翻转机构，同时在所述机架上还设置有支撑机构，支撑机构位于两所述夹持翻转机构之间，并在工作过程中与长桁的悬空区接触；
22.本发明使用时两所述夹持翻转机构分别从长桁的两侧将其夹持，从而将长桁与夹持翻转机构固定相连，再通过两夹持翻转机构的同步转动带动长桁进行翻转；与现有技术相比，其通过自动化设备代替了人力翻转，其不但能够大大降低工人的劳动强度，同时降低该工序消耗的人力资源；同时本发明所述设备翻转过程中稳定性较高，能够有效避免人为操作对长桁的损伤；且本发明所述装置的翻转速度，夹持力等参数均能够根据实际情况进行调整，且各项参数能够稳定输出，从而满足不同的夹持需求，同时保证了夹持翻转过程的稳定、连续进行，大大提高了翻转过程的稳定性。
23.同时支撑机构在两所述夹持翻转机构之间，因此其在工作过程中将与长桁的中部悬空区接触，以为最大变形点提供稳定的支撑，从而避免长桁在自身重力作用下发生弯曲，同时也能够进一步提高翻转过程中的稳定性，避免长桁损伤，提高翻转过程的稳定性。
附图说明
24.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。
25.图1为本发明所述一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置的结构示意图；
26.图2为本发明所述一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置后视轴测图；
27.图3为本发明升降机构结构示意图；
28.图4为本发明升降机构仰视结构示意图；
29.图5为本发明夹持翻转机构结构示意图；
30.图6为本发明夹持机械手结构示意图；
31.图7为本发明支撑机构结构示意图；
32.图8为本发明a部放大结构示意图；
33.附图标记：1-机架，2-支架，3-夹持翻转机构，4-支撑机构，21-连接杆，22-左支撑板，23-右支撑板，24-调节电机，25-调节丝杠，26-左滑块，27-右滑块，31-连接板，32-回转气缸，33-双头气缸，34-连接块，35-夹持钩，36-调节螺杆，41-固定架，42-驱动气缸，43-支撑轮，44-上升降板，45-下升降板，46-调节滑杆，47-调节弹簧，48-限位块，5-升降板，6-安装架，7-第一调节丝杠，8-第二调节丝杠，9-驱动电机，10-驱动蜗杆，11-蜗轮，12-滑轨，13-滑块，14-支撑板，15-条形槽，16-驱动带。
具体实施方式
34.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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
35.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
38.实施方式1
39.本实施方式作为本发明的一基本实施方式，其公开了一种用于飞机长桁类零件加工的翻转装置，具体结构如图1所示，包括机架1，所述机架1上设置有支架2，同时在机架1的两侧对称设置有两套升降机构；
40.所述支架2包括连接杆21、左支撑板22和右支撑板23，所述左支撑板22和右支撑板23分别位于连接杆21的两侧并一起固定相连，从而构成u形结构；所述升降机构包括升降板5和安装架6，安装架6的横截面呈l形，安装架6的竖直边与机架1垂直固定相连，从而形成用
于设备放置空间；沿竖直方向，在所述机架1上设置有两套旋转架，两所述旋转架上通过滚动轴承分别转动连接有第一调节丝杠7和第二调节丝杠8，所述升降板5同时与第一调节丝杠7和第二调节丝杠8丝扣相连；所述安装架6上还固定设置有驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机9，驱动电机9的输出端通过联轴器固定连接有驱动蜗杆10，第一调节丝杠7和第二调节丝杠8上均设置有蜗轮11，且所述蜗轮11与驱动蜗杆10啮合，从而通过驱动电机9同时带动第一调节丝杠7和第二调节丝杠8转动；
41.上述传动结构设置中，一方面通过涡轮蜗杆的传动特性，降低第一调节丝杠7和第二调节丝杠8的转速，进而控制升降板5的上升和下降速度；同时涡轮蜗杆传动平稳性更高，能够有效降低设备的振动，保护长桁；其次，通过蜗杆能够同时带动第一调节丝杠7和第二调节丝杠8转动，从而保证其运动的同步性，进而确保升降板5的上升和下降动作顺利完成，避免其出现卡死现象；同时通过上述结构能够实现对支架2高度的调节，满足不同规格长桁的翻转要求，进一步提高设备的适用范围；
42.同时在所述升降板5上还固定设置有滑轨12，所述滑轨12上滑动设置有滑块13，所述左支撑板22和右支撑板23分别于两所述滑块13固定相连，从而实现支架2的滑动安装，并通过移动支架2满足调节其位置，满足不同长桁的装夹和翻转要求，提高设备的适用性；
43.同时所述左支撑板22和右支撑板23之间还设置有调节丝杠25，调节丝杠25与连接杆21平行设置，在左支撑板22或右支撑板23上还设置有调节电机24，调节电机24通过锥齿轮与调节丝杠25动力相连；所述连接杆21的左右两侧分别滑动设置有左滑块26和右滑块27，所述连接杆21中部还固定设置有隔离块，隔离块还套置于调节丝杠25上，且不与调节丝杠25接触，隔离块两侧的调节丝杠25上设置有旋向相反的连接螺纹，并通过上述螺纹分别与左滑块26和右滑块27丝扣相连，从而通过调节丝杠25控制左滑块26和右滑块27相向运动或相互远离，以控制左滑块26和右滑块27之间的间距；且上述结构简单，能够有效提高设备的稳定性和可靠性；同时左滑块26和右滑块27间距的调节能够有小控制两所述夹持翻转机构3之间的间距，进而满足不同长度的长桁的夹持需要，提高设备的适用范围；且上述结构对左滑块26和右滑块27进行调节是，左滑块26和右滑块27的运动一致性较好，便于快速调节、准确的调节左滑块26和右滑块27的位置；
44.所述翻转装置还包括夹持翻转机构3，所述夹持翻转机构3共设置有两套，其结构完全相同，夹持翻转机构3包括连接板31，两所述连接板31分别与左滑块26和右滑块27固定相连，同时在所述连接板31上还固定设置有回转气缸32，回转气缸32上连接有夹持机械手，所述夹持机械手包括双头气缸33、左夹持手和右夹持手，双头气缸33与回转气缸32的工作端固定相连，所述左夹持手和右夹持手均包括连接块34，两所述连接块34分别与双头气缸33的两工作端固定相连，同时在连接块34上还设置有滑槽，滑槽内滑动设置有仅沿竖直方向滑动的夹持钩35，夹持钩35呈l形设置，其自由端与连接块34构成u形结构，从而实现对长桁的稳定夹持；所述连接块34上还丝扣连接有调节螺杆36，同时所述调节螺杆36还与夹持钩35丝扣相连，进而实现对夹持钩35位置的调节同时稳定其位置；
45.在上述结构中，本发明通过回转气缸32实现翻转，同时通过夹持机械手实现对长桁的稳定夹持，整套结构简单，操作方便，其稳定性得到了有效保证；同时还可以通过调整各个部件的位置满足不同长桁的夹持要求，大大拓展了设备的适用范围；
46.所述翻转装置还包括支撑机构4和支撑板14，所述支撑板14呈u形设置，并倒扣于
机架1上，所述支撑机构4设置于支撑板14与机架1之间的空腔内，支撑机构4的数量根据实际需要确定；所述支撑机构4包括固定架41和驱动气缸42，机架1上固定设置有若干驱动带，所述驱动带优选同步带，驱动带与固定架41相连，从而通过驱动带带动固定架41往复运动；所述驱动气缸42安装于固定架41上，所述支撑装置还包括升降架，升降架包括上升降板544、下升降板545、调节滑杆46和调节弹簧47，所述调节弹簧47套置于调节滑杆46上，调节滑杆46的两端分别与上升降板544和下升降板545滑动相连，上升降板544和下升降板545与调节弹簧47接触并使其处于压缩状态；所述调节滑杆46的两端还设置有限位块48，在调节弹簧47的作用下，上升降板544和下升降板545分别向两侧滑动，并抵紧限位块48，从而保证整个升降架的结构稳定；
47.上述结构中，通过调节弹簧47能够有效对长桁的支撑提供缓冲，避免发生硬接触，从而保护长桁；
48.同时所述下升降板545与驱动气缸42的工作端固定相连，从而通驱动气缸42带动支撑架上升或下降，以调节其高度，满足不同规格长桁的支撑要求；同时在上升降板544上还设置有若干支撑轮43，支撑轮43沿v形轨迹线布置，以保证沿半圆形轨迹包裹支撑整个长桁，提高其支撑的可靠性；同时支撑轮43在长桁翻转过程中发生转动，能够避免长桁与设备发生剐蹭，进而对其造成不必要的损伤；
49.同时在支撑板14上还设置有若干条形槽15，所述支撑轮43在驱动气缸42的作用下从条形槽15伸出或收回。
50.上述装置中可以在支撑板14上铺设多个待翻转的长桁，通过调整支撑机构4和夹持翻转机构3的位置到待翻转长桁处，此时控制支撑机构4上升以支撑长桁，同时通过夹持翻转机构3夹持长桁两端将其固定，在通过回转气缸32实现长桁的翻转，翻转完成后支撑机构4收回，完成翻转的长桁放置于支撑板14上，再通过调节支撑机构4和夹持翻转机构3的位置到下一待翻转长桁处重复上述操作即可同时实现多个长桁的翻转作业，从而实现多个长桁的翻转作业，大大提高了工作效率；
51.同时后续小型加工设备也可以不至于支撑板14上，从而同步完成简单的加工作业，进一步提高了设备的工作效率。
52.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。