一种定位器球头机械式锁紧闭环机构的制作方法

本发明属于飞机部件调姿对接领域，尤其与一种定位器球头机械式锁紧闭环机构有关。

背景技术：

在飞机大部件自动调姿对接系统中，数控定位器与飞机形成的刚性连接通常使用一种具备3自由度旋转调整的球铰链接副，其实现形式为采用工艺支撑球头作为连接飞机部件与定位器的过渡件，球窝设在数控定位器上方，球铰连接强弱直接影响到飞机装配对接后的质量。工艺球头通常安装在飞机部件上，工艺球头落入数控定位器球窝内，根据飞机部件对接需求，形成三种球铰状态，分别为机械松开、机械防逃逸和机械锁紧。目前实现进行三种状态切换的传统结构方式为气动或电动结构，在球铰功能相同实现的前提下，气动或电动结构不具备闭环反馈特点，气动锁紧结构受限气压的稳定性，不具备掉电保压，电动结构占用空间较大，且结构较为复杂，同样不具备掉电保障现场的安全性。

技术实现要素：

针对现有问题，本发明旨在提供一种结构简单、操作简便、不受电源、气压影响的、具备闭环反馈系统的定位器球头机械式锁紧闭环机构。

为此，本发明采用以下技术方案：一种定位器球头机械式锁紧闭环机构,其特征是，所述的定位器球头机械式锁紧闭环机构包括球头支撑座、球头夹紧块、限位块和限位块驱动机构，所述的球头支撑座的顶部开设可供球头自动活动的球头容纳槽，球头设置于球头容纳槽中，所述的球头容纳槽的两侧部设置贯通球头支撑座外侧面的球头夹紧块容纳腔，所述的球头夹紧块设置于球头夹紧块容纳腔中，所述的球头夹紧块容纳腔以及所述的球头夹紧块之间相对形成连通的复位弹簧容纳槽，复位弹簧容纳槽中设置复位弹簧，所述的球头夹紧块在复位弹簧的轴向可相对所述的球头位移；

所述的球头夹紧块的外侧设置所述的限位块，限位块相对于球头夹紧块的一侧设置三段依次由内往外深度增加的档位槽，三段档位槽之间通过曲面过渡连接，档位槽的底部设置调节螺母，调节螺母的顶部与所述的档位槽抵靠，调节螺母的底部与所述的球头夹紧块通过螺纹连接；

所述的限位块通过设置于球头支撑座外侧的压块限位，压块上设置有供限位块前后驱动位移的滑槽，限位块通过所述的限位块驱动机构驱动前后驱动位移，当调节螺母位于限位块最外端的档位槽时，球头处于完全自由状态（球头锁紧块与球头完全脱离，不妨碍球头从球窝完全逃离），限位块驱动机构驱动限位块往前位移，调节螺母至于限位块中间的档位槽，限位块压靠球头夹紧块使球头处于机械防逃逸状态（球头可在球头锁紧块内自由转动，但不能相对移动），限位块驱动机构驱动限位块往前位移，调节螺母至于限位块最里端的档位槽时，限位块压靠球头夹紧块使球头处于机械锁紧状态（球头锁紧块完全夹持住球头，无法转动）。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。

所述的限位块驱动机构包括拉杆、连杆和转动块，所述的转动块的中段通过转轴活动支撑安装于所述的球头支撑座上，所述的拉杆连接于所述的转动块的其中一端，所述的连杆与两个所述的限位块连接并连接于所述的转动块的另一端，通过拉动拉杆，拉杆下降，转动块向下转动，限位块跟随转动块往前位移。

所述的拉杆通过锁紧装置固定，所述的锁紧装置包括固定块、锁紧块，固定块套装于所述的拉杆上，固定块的两侧设置有容纳锁紧块的锁紧通孔，锁紧通孔与锁紧块螺纹连接，其中一个锁紧块连接锁紧手柄，通过锁紧手柄调节锁紧块在锁紧通孔中的位移实现对拉杆的锁紧固定。

所述的限位块的顶部或底部设置三个凸起，三个凸起分别对应前后依次设置的开关，开关与设置于球头支撑座的状态指示灯连接，通过凸起触发开关实现状态指示灯的状态切换，从而方便观察球头的状态。据于开关的信号反馈，能准确判定锁紧机构状态，这种闭环反馈结构从而能有效保证球头正常工作状态，避免由于机械机构失效导致的错误异常状态，确保飞机产品的安全。

本发明可以达到以下有益效果：1、本发明通过限位块的档位槽的设置，限位块与球头夹紧块的配合实现对球头的状态切换，从而可以不受系统断电、气压稳定性的影响，保障了现场定位器与球头连接的实时状态可见性。2、另外可根据实际锁紧力要求，通过调节凸头螺母与球头锁紧块的旋合深度实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a处局部放大示意图。

图3为本发明的纵向剖视示意图。

图4为本发明的横向剖视示意图。

图5为本发明的锁紧装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1-图5所示，本发明包括球头支撑座1、球头夹紧块7、限位块2和限位块驱动机构4，球头支撑座的顶部开设可供球头6自动活动的球头容纳槽，球头6设置于球头容纳槽中，球头容纳槽的两侧部设置贯通球头支撑座外侧面的球头夹紧块容纳腔，球头夹紧块7设置于球头夹紧块容纳腔中，球头夹紧块容纳腔以及球头夹紧块7之间相对形成连通的复位弹簧容纳槽，复位弹簧容纳槽中设置复位弹簧9，球头夹紧块7在复位弹簧的轴向可相对球头6位移；球头夹紧块7的外侧设置限位块2，限位块2相对于球头夹紧块7的一侧设置三段依次由内往外深度增加的档位槽71，三段档位槽之间通过曲面过渡连接，档位槽的底部设置调节螺母8，调节螺母8的顶部与档位槽抵靠，调节螺母8的底部与球头夹紧块7通过螺纹连接；限位块2通过设置于球头支撑座1外侧的压块3限位，压块3上设置有供限位块前后驱动位移的滑槽，限位块2通过限位块驱动机构4驱动前后驱动位移。限位块驱动机构4包括拉杆41、连杆43和转动块42，转动块42的中段通过转轴活动支撑安装于球头支撑座1上，拉杆41连接于转动块42的其中一端，连杆43与两个限位块2连接并连接于转动块42的另一端。

进一步地，拉杆41通过锁紧装置固定，锁紧装置包括固定块11、锁紧块12，固定块11套装于拉杆41上，固定块11的两侧设置有容纳锁紧块的锁紧通孔，锁紧通孔与锁紧块12螺纹连接，其中一个锁紧块12连接锁紧手柄13，通过锁紧手柄调节锁紧块在锁紧通孔中的位移实现对拉杆的锁紧固定。

进一步地，限位块2的顶部或底部设置三个凸起21，三个凸起21分别对应前后依次设置的开关5，开关5与设置于球头支撑座的状态指示灯10连接。

技术特征：

技术总结
一种定位器球头机械式锁紧闭环机构,包括球头支撑座、球头夹紧块、限位块和限位块驱动机构，所述的球头支撑座的顶部开设可供球头自动活动的球头容纳槽，球头设置于球头容纳槽中，所述的球头容纳槽的两侧部设置贯通球头支撑座外侧面的球头夹紧块容纳腔，所述的球头夹紧块设置于球头夹紧块容纳腔中，所述的球头夹紧块容纳腔以及所述的球头夹紧块之间相对形成连通的复位弹簧容纳槽，复位弹簧容纳槽中设置复位弹簧，所述的球头夹紧块在复位弹簧的轴向可相对所述的球头位移。本发明通过限位块的档位槽的设置，限位块与球头夹紧块的配合实现对球头的状态切换，从而可以不受系统断电、气压稳定性的影响，保障了现场定位器与球头连接的实时状态可见性。

技术研发人员：陆平山;卫寿亮;马政
受保护的技术使用者：浙江日发航空数字装备有限责任公司
技术研发日：2018.12.24
技术公布日：2019.04.19