专利名称：一种可重构的夹具系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及夹具领域，尤其是一种可重构的夹具系统。
背景技术：
在制造领域，复合材料构件、钣金件的加工是很常规很基础的加工。这些构件在工 业生产中，很少一次加工成形，一般需要二次加工，如剪裁、钻孔、表面切削加工等。在二次 加工时，工件需要连续支撑以避免产生过大变形、移位和振动。否则，工件可能达不到尺寸 精度要求而导致返工或报废。但是，大多数连续支撑的夹具即专用夹具仅专用于某一类特 定零件的加工和装配，极大的限制了生产加工的灵活性。随着越来越多的企业追求高效快 速的制造目标，在机械、航空制造行业中能够提供更高制造灵活性的夹具系统应运而生，工 业生产中主要使用的两种柔性夹具系统包括组合夹具系统和可重构支撑系统。组合夹具系 统针对加工工件的外形以及加工要求，对一系列模块化单元进行设计组装，从而能够满足 定位和夹紧的需求。但这种装置对不同形状的工件需要相当长的时间来组装和调整，同时 组合夹具模块本身质量大，装拆移动很不方便。发明内容
发明目的为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出了一种能够根据零构件 的外形结构柔性调整的可重构的夹具系统，满足对不同形状加工工件的定位任务。
技术方案为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案一种可重构的夹具 系统；包括框架，移动平板、多个移动柱，移动柱竖直定位组件以及整体式平板夹紧结构，所 述整体式平板夹紧结构包括夹紧平板，该夹紧平板置于所述框架表面，并能左右平动；所述 框架和所述夹紧平板上均开有多个与移动柱大小配套的小孔；所述移动柱穿过所述小孔自 然置于所述移动平板表面，且所述移动平板与移动柱均能沿竖直方向上下移动。
进一步改进，所述移动柱竖直定位组件包括位置传感器输入端、控制系统、弹簧式 电磁铁和顶杆，所述位置传感器输入端与控制系统的输入端连接；所述弹簧式电磁铁安装 在移动柱的一侧，并与控制系统的输出端连接，且顶杆与该弹簧式电磁铁连接，并由弹簧式 电磁铁驱动并能顶紧移动柱。
进一步的，所述整体式平板夹紧结构还包括固定在框架(10)边缘处的锁紧把手(9)和固定在夹紧平板(11)上的牵引杆(12)，所述锁紧把手转动能带动加紧平板在框架上平动。
作为优选，所述弹簧式电磁铁为直流弹簧式电磁铁。
作为优选，所述移动柱的分布方式为方阵排列。
有益效果本发明所述的一种可重构的夹具系统，包括可在竖直方向上下移动平 板和多个移动柱，通过移动柱竖直定位组件对单个移动柱在竖直方向上的运动和停止进行控制并实现其与移动平板的分离，不同移动柱由于停止时间不同导致的停止高度差异形成 一个空间曲面从而满足不同表面外形工件的定位，在各个移动柱被定位之后，通过整体式 平板夹紧结构实现移动柱的夹紧，本发明能够柔性调整夹具完成零构件的定位任务，改善 了专用夹具和组合夹具的质量笨重、体积庞大以及难以回收利用等缺点，实用性强。
图1是本发明所述可重构的夹具系统的工作原理示意图；图2是本发明实施例的结构示意图；图3为图2的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式
仅 用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本 发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
请参阅图1和图2所示，本发明公开了一种可重构的夹具系统100，包括框架10、 移动平板1、移动柱2，移动柱竖直定位组件以及整体式平板夹紧结构，其中移动柱2为多 个，且成方阵排列的分布方式，所述移动柱2和移动平板I均能够在竖直方向上下移动，所 述移动柱竖直定位系统包括位置传感器输入端6、控制系统7、直流电源8，弹簧式电磁铁3、 顶杆4以及安装在框架内侧顶端的支撑板5，所述位置传感器输入端6和弹簧式电磁铁3分 别与所述控制系统7的输入端和输出端相连、顶杆4与弹簧式电磁铁3相连,弹簧式电磁铁 3为一种小型直流弹簧式电磁铁，所述整体式平板夹紧结构包括夹紧平板11，锁紧把手9和 牵引杆12，所述夹紧平板11贴合置于框架10的上表面，但是与框架10之间没有任何装置 的连接，且所述框架10和夹紧平板11上均开有多个与移动柱2对应以及配合的小孔13，所 述移动柱2穿过小孔13自然落在移动平板I上。所述锁紧把手9固定在所述框架10边缘 处，牵引杆12通过小螺钉固定在所述夹紧平板11上，且锁紧把手的转动轴上设有齿轮，而 加紧平板上设有与其配合的齿条，从而组成齿轮/齿条副，将锁紧把手的转动转换成加紧 平板的平动，从而加紧移动柱；另外该处转动-直线移动的转换还可以采用以下方式锁紧 把手上设有腰孔或椭圆形孔，其中牵引杆穿过上述腰孔或椭圆形孔，当锁紧把手转动时可 以带动牵引杆左右移动进而使得加紧平板水平移动。
工作原理所述移动柱竖直定位组件用于控制单个移动柱2在竖直方向上的停止 和运动时间，位置传感器输入端6将获取的单个移动柱2高度的信息送入控制系统7中，当 与设定高度一致时，所述控制系统7驱动所述弹簧式电磁铁3在通电状态下通过电磁感应 现象快速驱动所述顶杆4，结合所述支撑板5的作用对所述移动柱2进行夹紧定位，断电状 态下则在弹簧力的作用下自动回位。所述整体式平板夹紧结构用于对所有移动柱2进行整 体的定位夹紧，当每个移动柱2到达所要求的位置且被顶杆4夹紧定位后，旋转锁紧把手9， 使得牵引杆12向右端移动，同时也带动了夹紧平板11 一起向右运动，从而能够夹紧小孔13 中的移动柱2，这样就实现了对所有移动柱2的夹紧定位，这种整体夹紧方式更为牢靠，保 证了工件在加工时可以承受较大外力。
本实施方式中，受控的移动平板I在竖直的滑行轨道上进行上下移动，在竖直方向上匀速移动平板I时，移动柱2相对移动平板I静止，也以相同的速度在竖直方向上进行移动。一旦接收到停止信号,移动柱竖直定位组件对移动柱2进行定位，而移动平板I继续向下移动，从而实现了移动柱2与移动平板I的分离。不同移动柱2由于停止时间不同导致的停止高度差异形成一个`空间曲面从而满足不同表面外形工件的定位。
权利要求
1.一种可重构的夹具系统；其特征在于包括框架(10)，移动平板(I)、多个移动柱 (2)，移动柱竖直定位组件以及整体式平板夹紧结构，所述整体式平板夹紧结构包括夹紧平板(11 )，该夹紧平板(11)置于所述框架(10)表面，并能左右平动；所述框架(10)和所述夹紧平板(11)上均开有多个与移动柱(2)大小配套的小孔(13);所述移动柱(2)穿过所述小孔(13)自然置于所述移动平板(I)表面，且所述移动平板(I)与移动柱(2)均能沿竖直方向上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种可重构的夹具系统，其特征在于所述移动柱竖直定位组件包括位置传感器输入端(6)、控制系统(7)、弹簧式电磁铁(3)和顶杆(4)，所述位置传感器输入端与控制系统的输入端连接；所述弹簧式电磁铁安装在移动柱的一侧，并与控制系统的输出端连接，且顶杆与该弹簧式电磁铁连接，并由弹簧式电磁铁驱动并能顶紧移动柱。
3.根据权利要求1所述的一种可重构的夹具系统，其特征在于所述整体式平板夹紧结构还包括固定在框架(10)边缘处的锁紧把手(9)和固定在夹紧平板(11)上的牵引杆(12)，所述锁紧把手转动能带动加紧平板在框架上平动。
4.根据权利要求2所述的一种可重构的夹具系统，其特征在于所述弹簧式电磁铁(3) 为直流弹簧式电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种可重构的夹具系统，其特征在于所述移动柱(2)的分布方式为方阵排列。
全文摘要
本发明公开了一种可重构的夹具系统，包括可在竖直方向上下移动平板和多个移动柱，通过移动柱竖直定位组件对单个移动柱在竖直方向上的运动和停止进行控制并实现其与移动平板的分离，不同移动柱由于停止时间不同导致的停止高度差异形成一个空间曲面从而满足不同表面外形工件的定位，在各个移动柱被定位之后，通过整体式平板夹紧结构实现移动柱的夹紧，本发明能够柔性调整夹具完成零构件的定位任务，改善了专用夹具和组合夹具的质量笨重、体积庞大以及难以回收利用等缺点，实用性强。
文档编号B23Q15/22GK103042411SQ20121058003
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者徐园平, 罗润馨 申请人:南京航空航天大学