一种正交定位压紧机构

摘要

一种正交定位压紧机构，含有定位本体、压紧器、连接机构和动力气缸，用于定位的正交缺口设置在定位本体的前端，压紧器是一个带压紧头的悬臂结构，压紧头可压在定位本体的正交缺口上，动力气缸固定在定位本体上，动力气缸通过连接机构带动压紧器做转动和平动所构成的复合运动，实现压紧器的压紧和打开。

权利要求

1.一种正交定位压紧机构，其特征在于含有定位本体、压紧器、连接机构和动力气缸，所述定位本体的前端设有用于定位的正交缺口，压紧器是一个带压紧头的悬臂结构，压紧头可压在定位本体的正交缺口上，连接机构将压紧器与动力气缸的输出端连接，动力气缸固定在定位本体上，动力气缸通过连接机构带动压紧器做转动和平动所构成的复合运动。

2.如权利要求1所述的正交定位压紧机构，其特征在于定位本体的侧位还设有水平导向槽，在压紧器的悬臂上设有滑动定位孔和铰接孔，连接机构包括第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆的后端与动力气缸的输出端固定，第一连接杆的前端与压紧器悬臂上的铰接孔通过第一销轴连接，第一销轴的两端被镶嵌在定位本体的水平导向槽内，第二连接杆与动力气缸的输出端之间采用孔轴间隙配合连接，第二连接杆与气缸固定座之间设有一个限位导向杆，限位导向杆上设有复位弹簧，第二连接杆与压紧器悬臂上的滑动定位孔通过第二销轴连接，动力气缸通过连接机构带动压紧器可以绕第一销轴绕动和沿定位本体的水平导向槽滑动。

3.如权利要求1或2所述的正交定位压紧机构，其特征在于所述的压紧器的压紧头前端部和后侧部位上设有滚轮。

4.如权利要求2所述的正交定位压紧机构，其特征在于所述的压紧器的悬臂上的滑动定位孔的中心线是一个折线状。

说明书

一种正交定位压紧机构

技术领域

[0001] 本发明涉及机械结构，涉及到气动和弹簧力的组合运用，特别是可以用来定位、压紧L型件、T型件、Z型件等的一种正交定位、压紧机构。

背景技术

[0002] 在飞机制造行业，飞机机身、机翼壁板是由蒙皮、长桁组成的，壁板的装配是飞机研制中的一个重要工艺过程，壁板装配工装就是专门用来装配飞机壁板的，壁板装配工装中需要大量的长桁定位压紧器，传统的长桁定位压紧器采用机械手动结构，通过手动旋转压紧螺钉来实现长桁的压紧，而且在松开状态时，压紧件常常需要手动移位，甚至是卸除。这种长桁定位压紧器的缺点是要求操作人员重复劳动，而且操作人员够不着的地方还需要工作梯等辅助装置，工作效率低。

发明内容

[0003] 本申请的目的在于提供一种新型、高效，用自动化的方式实现诸如L型件、T型件和Z型件定位、压紧的正交定位压紧机构。

[0004] 一种正交定位压紧机构，其特征在于含有定位本体、压紧器、连接机构和动力气缸，所述定位本体的前端设有用于定位的正交缺口，压紧器是一个带压紧头的悬臂结构，压紧头可压在定位本体的正交缺口上，连接机构将压紧器与动力气缸的输出端连接，动力气缸固定在定位本体上，动力气缸通过连接机构带动压紧器作转动和平动所构成的复合运动。

[0005] 本申请的优点在于，动力源采用气动，多个构件通过不同的运动副进行连接，实现压紧器的压紧和打开，方便长桁的压紧和飞机壁板的装配。不需要操作者来拧压紧螺钉和移除压紧块，也不需要工作梯等辅助装置，极大的减轻了操作人员的劳动强度，减少了操作人员的重复劳动，提高了操作人员的工作效率，也提高了飞机壁板的装配质量。

[0006] 以下结合实施例附图对该申请作进一步详细描述。

附图说明

[0007] 图1是正交定位压紧机构剖视结构示意图

[0008] 图2是定位本体1结构示意图。

[0009] 图3是压紧器2结构示意图。

[0010] 图4是第一连接杆11结构示意图。

[0011] 图5是第二连接杆12结构示意图。

[0012] 图6是第二连接杆12与动力气缸输出端13、限位导向杆构成孔轴滑配合示意图。

[0013] 图7是第一连接杆11与动力气缸输出端13连接示意图。

[0014] 图8是第一连接杆11、第二连接杆12、复位弹簧16、限位导向杆、动力气缸连接示意图。

[0015] 图9是第一连接杆11与定位本体1的水平导向槽6通过第一销轴14构成转动副、移动副示意图。

[0016] 图10是第一连接杆11固定在动力气缸输出端13，动力气缸4固定在定位本体1的示意图。

[0017] 图11是压紧器2与第一连接杆11通过第二销轴17构成转动副示意图。

[0018] 图12是限位导向杆15固定在动力气缸4上，第二连接杆12与压紧器构成转动副和移动副，与限位导向杆构成移动副示意图。

[0019] 图13、图14、图15和图16是正交定位压紧机构打开和压紧过程中的4个状态示意图。

[0020] 图中编号说明：1定位本体；2压紧器；3连接机构；4动力气缸；5正交缺口；6水平导向槽；7压紧头；8悬臂；9滑动定位孔；10铰接孔；11第一连接杆；12第二连接杆；13输出端；14第一销轴；15限位导向杆；16复位弹簧；17第二销轴；18滚轮；19连接螺栓；20Z型工件。

具体实施方式

[0021] 本申请提供的最佳实施方案是：正交定位压紧机构含有定位本体1、压紧器2、连接机构3和动力气缸4，所述定位本体1的前端设有用于定位的正交缺口5，定位本体1的侧位还设有水平导向槽6，压紧器2是一个带压紧头7的悬臂结构，压紧头7可压在定位本体的正交缺口5上，在压紧器2的悬臂8上设有滑动定位孔9和铰接孔10，动力气缸4固定在定位本体1上，连接机构3包括第一连接杆11和第二连接杆12，第一连接杆的后端与动力气缸4的输出端13固定，第一连接杆的前端与压紧器2悬臂上的铰接孔10通过第一销轴14连接，第一销轴14的两端被镶嵌在定位本体的水平导向槽6内，第二连接杆12与动力气缸4的输出端13之间采用孔轴间隙配合连接，第二连接杆与气缸固定座之间设有一个限位导向杆15，限位导向杆上设有复位弹簧16，第二连接杆与压紧器悬臂上的滑动定位孔9通过第二销轴17连接，动力气缸4通过连接机构3带动压紧器2可以绕第一销轴14绕动和沿定位本体1的水平导向槽6滑动。

[0022] 参见图2，定位本体1的前端设有正交缺口5，用于实现对Z型工件的定位压紧，实施中该正交缺口的形状与需要定位压紧的工件形状相匹配，在正交缺口的槽腔内还镶嵌有滚轮18，用于方便Z型工件的移位。定位本体1的侧位固定设有水平导向槽6。

[0023] 压紧器2如图3所示，是由压紧头7和悬臂8构成一个悬臂结构，压紧头7和悬臂8的中心面不在一个平面，中间有一个斜梁过渡；压紧头7前端部和后侧部位上也设有小滚轮，前端小滚轮压在定位本体1的水平定位面上，后侧小滚轮压在垂直定位面上。水平定位面和垂直定位面构成正交缺口5；压紧器2的悬臂8上的滑动定位孔9位于铰接孔10的上方，滑动定位孔9的中线是一个折线状，折线中两条线段的长度和相互间的夹角是通过打开、压紧运动分析确定的。

[0024] 连接机构3将动力汽缸4的伸缩运动转换为压紧器2的复合运动，连接机构3包括第一连接杆11和第二连接杆12，其连接关系如图8或图12所示，第一连接杆11如图4所示，是一个叉耳状，末端与动力汽缸4的输出端13通过连接螺栓19连接，见图7；其前端通过第一销轴14与压紧器悬臂8上的铰接孔10连接，第一销轴14的两端镶嵌在定位本体的水平导向槽6内，如图10所示；第二连接杆12如图5所示，是一个拐角型结构，其下端是一个开口孔，用于与动力汽缸4的输出端13实现孔轴间隙配合，如图6所示，其前端的连接孔通过第二销轴17与压紧器2的悬臂8上的滑动定位孔9连接，第二销轴17在滑动定位孔9内的微动配合着压紧器的工作状态；第二连接杆12两侧的连接孔通过限位导向杆15和复位弹簧16与动力汽缸座固定，用于引导和复位第二连杆的运动行程。复位弹簧16始终受压，对第二连杆12作用单向推力，使第二连杆12在运动及时复位，从而满足压紧器运动的需要。

[0025] 定位本体1的水平导向槽6与限位导向杆15设有不同的导向行程，不同的导向行程是由压紧器的运动需要而定的。

[0026] 使用时，将需要定位压紧的飞机长桁Z型件20置于定位本体1的正交缺口5处，按一下动力气缸4压紧按钮，气缸输出端13拉动第一连接杆11向后作直线运动，与此同时，复位弹簧16的弹力保持了第二连接杆12的静止状态，压紧器在第一连接杆和第二连接杆的共同作用下作转动和平动所构成的复合运动，直到压紧器从打开状态(图13)运动到中间状态(图14)，然后到闭合状态(图15)，将Z型件20的水平面压紧。

[0027] 气缸输出端13继续拉动第一连接杆11向后作直线运动，第一连接杆带动第二连接杆12作同步运动，压紧器在第一连接杆和第二连接杆杆的共同作用下向后作直线运动，将Z型件的垂直面压紧(图16)。

[0028] 解除对Z型件的压紧时，要打开压紧器2，按一下动力气缸打开按钮，气缸输出端13推动第一连接杆11向前作直线运动，与此同时，复位弹簧16的弹力也推动第二连接杆
12向前作直线运动，直到第二连接杆12碰到了限位导向杆15的端头限位块，在第一连接杆和第二连接杆杆的共同作用下，压紧器2、第一连接杆和第二连接杆保持着同步向前的运动。将Z型件的垂直面压紧状态松开(图15)。

[0029] 气动输出端13继续推动第一连接杆11向前作直线运动，而限位导向杆15的限位块保持了第二连接杆12的静止状态，压紧器在第一连接杆和第二连接杆的共同作用下作转动和平动所构成的复合运动，直到压紧器从水平压紧状态(图15)运动到中间状态(图14)，直到完全打开状态(图13)，将Z型件的的水平面松开。