專利名稱：多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，涉及一種大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中使用的支撐裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中，由于板料自重會(huì)引起較大變形，大幅度地降低薄板類曲面零件的精度。為解決自重引起的變形問題，可以使用成形模具充當(dāng)支撐裝置，也可以手動(dòng)調(diào)節(jié)多點(diǎn)柔性支撐裝置實(shí)現(xiàn)支撐面與工件形面重合，解決薄板類曲面成形件自重引起的變形問題，但這些方法或需要專用的實(shí)體模具，或工作效率低，不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。為提高工作效率，可以使用數(shù)控多點(diǎn)柔性夾具，但其設(shè)備造價(jià)昂貴。為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的或需要實(shí)體模具、或工作效率低、或設(shè)備造價(jià)昂貴等問題，本實(shí)用新型公開了一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，可以為大型薄板類曲面零件的檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序提供一種簡單、實(shí)用的柔性支撐裝置，解決大型薄板類曲面零件由于自重引起的變形問題，實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度板材三維曲面件的柔性制造。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決大尺寸或高精度薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中，由于板料自重引起的變形問題。本實(shí)用新型的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置能夠解決自重引起的變形問題，可以為大型薄板類曲面零件提供一種簡單、實(shí)用的柔性支撐裝置，從而實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度薄板類曲面零件的柔性制造。本實(shí)用新型提供了一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，主要由浮動(dòng)式支撐單元1、單元定位板2、箱體3及液體組成；所述的浮動(dòng)式支撐單元1為多個(gè)，浮動(dòng)式支撐單元1與單元定位板2活動(dòng)聯(lián)接，箱體3里裝入液體。所述的浮動(dòng)式支撐單元1通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板2聯(lián)接。所述的浮動(dòng)式支撐單元1由支撐頭5與浮動(dòng)體組成，浮動(dòng)體的形狀為等截面體或變截面體。所述的浮動(dòng)式支撐單元1的浮動(dòng)體的下部可以添加配重件9。所述的浮動(dòng)體一端或兩端聯(lián)接有直徑小于浮動(dòng)體直徑的導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板2聯(lián)接。所述的浮動(dòng)式支撐單元用支撐頭5為剛性體或柔性體，與被支撐件接觸的部分可以伴隨被支撐件形狀自由擺動(dòng)。所述的浮動(dòng)式支撐單元1的規(guī)格可根據(jù)工件的厚度與密度的不同進(jìn)行更換。所述的箱體3里可以裝入同種液體或多種液體。所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，布置有2個(gè)以上位置或高度可調(diào)整的夾持機(jī)構(gòu) 14或定位機(jī)構(gòu)15，夾持機(jī)構(gòu)14和定位機(jī)構(gòu)15可以單獨(dú)或者同時(shí)使用。[0013]技術(shù)效果本實(shí)用新型的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置能夠解決大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中，由于板料自重引起的變形問題，保證大尺寸或高精度薄板類曲面零件柔性制造時(shí)的精度要求。與現(xiàn)有的實(shí)體模具支撐方式、手動(dòng)調(diào)節(jié)多點(diǎn)支撐裝置以及數(shù)控多點(diǎn)柔性夾具相比，多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低以及使用與維修方便等優(yōu)點(diǎn)。多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置為大型薄板類曲面零件檢測、劃線、 切割、焊接、鉚接或其它制造工序提供了一種簡單、實(shí)用的柔性支撐裝置，有利于實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度薄板類曲面零件的柔性制造。

圖1是多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。圖2是等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖3是具有上導(dǎo)向桿的等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖4是具有上導(dǎo)向桿的變截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。其中圖4(a)是導(dǎo)向桿、倒圓錐形浮動(dòng)體與配重件聯(lián)接的示意圖；圖4(b)是導(dǎo)向桿、弧形倒圓錐浮動(dòng)體與配重件聯(lián)接的示意圖。圖5是具有上、下導(dǎo)向桿的等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖6是具有上、下導(dǎo)向桿的球形浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖7是具有上、下導(dǎo)向桿的階梯形浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖8是夾持機(jī)構(gòu)示意圖。圖9是帶有夾持機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。圖10是定位機(jī)構(gòu)示意圖。圖11是帶有定位機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。圖中1.浮動(dòng)式支撐單元；2.單元定位板；3.箱體；4.薄板類曲面件；5.支撐頭； 6.等截面浮動(dòng)體；7.上導(dǎo)向桿；8.倒圓錐形浮動(dòng)體；9.配重件；10.弧形倒圓錐浮動(dòng)體； 11.下導(dǎo)向桿；12.球形浮動(dòng)體；13.階梯形浮動(dòng)體；14.夾持機(jī)構(gòu)；15.定位機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和工作過程。為了解決大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中，由于板料自重引起的變形問題，保證大尺寸或高精度薄板類曲面零件柔性制造時(shí)的精度，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供了一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置， 主要由浮動(dòng)式支撐單元1、單元定位板2、箱體3及液體組成；所述的浮動(dòng)式支撐單元1為多個(gè)，浮動(dòng)式支撐單元1與單元定位板2活動(dòng)聯(lián)接，箱體3里裝入液體。所述的浮動(dòng)式支撐單元1通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板2聯(lián)接。被支撐件放置在支撐裝置時(shí)，多個(gè)浮動(dòng)式支撐單元1用相同或接近的浮力同時(shí)支撐工件，從而保證工件自重引起的變形很小。所述的浮動(dòng)式支撐單元1由支撐頭5與浮動(dòng)體組成，浮動(dòng)體的形狀為等截面體或變截面體，例如浮動(dòng)體可以為圓柱、錐形體、球形體或者階梯式變截面體。所述的浮動(dòng)式支撐單元1的浮動(dòng)體的下部可以添加配重件9，配重件9的安裝有利于實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)式支撐單元1在垂直方向的豎立。支撐頭5與浮動(dòng)體之間以及浮動(dòng)體或配重件9的下部可以分別聯(lián)接直徑較小的上導(dǎo)向桿7和下導(dǎo)向桿11，上、下導(dǎo)向桿可以分別通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與上、下單元定位板聯(lián)接，當(dāng)然，也可以僅在支撐頭5與浮動(dòng)體之間安裝上導(dǎo)向桿7，上導(dǎo)向桿7通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與上單元定位板2聯(lián)接，導(dǎo)向桿的安裝有利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)式支撐單元1在垂直方向的豎立。所述的浮動(dòng)式支撐單元用支撐頭5可以為使用鋼材等剛性材料的剛性體， 也可以為使用聚氨酯等柔性材料的柔性體；浮動(dòng)式支撐單元用支撐頭5與被支撐件接觸的部分可以伴隨被支撐件形狀自由擺動(dòng)。還可以根據(jù)工件的厚度與密度的不同，變換浮動(dòng)式支撐單元1的規(guī)格，以提供不同大小的浮力，實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度薄板類曲面零件的柔性支撐。所述的箱體3里可以裝入同種液體或多種液體；液體可以為水、鹽水、油等同種液體或其它多種液體混合液，不同比重液體的選擇，有利于實(shí)現(xiàn)相同規(guī)格的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置可提供的浮力值的改變。為了實(shí)現(xiàn)薄板類曲面零件的定位，所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，布置有2個(gè)以上位置或高度可調(diào)整的夾持機(jī)構(gòu)14或定位機(jī)構(gòu)15，使用夾持機(jī)構(gòu) 14可以夾住板料，使用定位機(jī)構(gòu)15可以防止板料竄動(dòng)。夾持機(jī)構(gòu)14和定位機(jī)構(gòu)15可以單獨(dú)或者同時(shí)使用。圖1是多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。該裝置由25個(gè)浮動(dòng)式支撐單元1、單元定位板2、箱體3及液體組成；多個(gè)浮動(dòng)式支撐單元1通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板2聯(lián)接，所述的箱體3里裝入液體。被支撐件放置在支撐裝置時(shí)，多個(gè)浮動(dòng)式支撐單元1 用相同或接近的浮力同時(shí)支撐工件，從而保證工件自重引起的變形很小。圖2是等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。該支撐單元由支撐頭5與浮動(dòng)體組成， 浮動(dòng)體的形狀為圓柱體，圓柱體的選擇能夠保證當(dāng)浮動(dòng)體的一部分位于液面以上時(shí)，浮力值隨浮動(dòng)體下沉的位移量線性增大。當(dāng)然，等截面浮動(dòng)體還可以為方形柱、六面柱等其他形狀。圖3是具有上導(dǎo)向桿的等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖4是具有上導(dǎo)向桿的變截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。其中圖4(a)是導(dǎo)向桿、倒圓錐形浮動(dòng)體與配重件聯(lián)接的示意圖；圖4(b)是導(dǎo)向桿、弧形倒圓錐浮動(dòng)體與配重件聯(lián)接的示意圖。當(dāng)然，浮動(dòng)體也可以為其他形狀變截面體，如階梯式變截面體、方形柱等截面浮動(dòng)體、六面柱等截面浮動(dòng)體等。 浮動(dòng)體的下部可以聯(lián)接配重件9，配重件9的安裝有利于實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)式支撐單元1在垂直方向的豎立；支撐頭5與浮動(dòng)體之間安裝上導(dǎo)向桿7，上導(dǎo)向桿7通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與上單元定位板2聯(lián)接，上導(dǎo)向桿7的安裝有利于進(jìn)一步保證浮動(dòng)式支撐單元1在垂直方向的豎立。圖5是具有上、下導(dǎo)向桿的等截面浮動(dòng)體支撐單元的示意圖。圖6是具有上、下導(dǎo)向桿的球形支撐單元的示意圖。圖7是具有上、下導(dǎo)向桿的階梯形浮動(dòng)支撐單元的示意圖。 支撐頭5與浮動(dòng)體之間以及浮動(dòng)體的下部分別聯(lián)接直徑較小的上導(dǎo)向桿7和下導(dǎo)向桿11， 上、下導(dǎo)向桿可以分別通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與上下單元定位板聯(lián)接，以保證浮動(dòng)式支撐單元1在垂直方向的豎立；當(dāng)然，也可以僅通過滑動(dòng)軸承或直線軸承將上導(dǎo)向桿7與上單元定位板2聯(lián)接，而不安裝下單元定位板，以達(dá)到簡化裝置結(jié)構(gòu)的目的。還可以根據(jù)工件的厚度與密度的不同，變換浮動(dòng)式支撐單元1的規(guī)格，以提供不同大小的浮力，實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度薄板類曲面零件的柔性支撐。所述的浮動(dòng)式支撐單元用支撐頭5可以為使用鋼材等剛性材料的剛性體，也可以為使用聚氨酯等柔性材料的柔性體；浮動(dòng)式支撐單元用支撐頭5與被支撐件接觸的部分可以伴隨被支撐件形狀自由擺動(dòng)。 圖8是夾持機(jī)構(gòu)示意圖。圖9是帶有2個(gè)夾持機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。夾持機(jī)構(gòu)14的使用能夠保證板料被夾持機(jī)構(gòu)14穩(wěn)定夾持，從而實(shí)現(xiàn)薄板類曲面零件在多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置上的定位。圖10是定位機(jī)構(gòu)示意圖。圖11是帶有2個(gè)定位機(jī)構(gòu)的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置示意圖。定位機(jī)構(gòu)15的使用可以防止板料竄動(dòng)，從而替代夾持機(jī)構(gòu)14實(shí)現(xiàn)薄板類曲面零件在多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置上的定位。
權(quán)利要求1.一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，主要由浮動(dòng)式支撐單元(1)、單元定位板O)、箱體 (3)及液體組成，其特征在于，所述的浮動(dòng)式支撐單元(1)為多個(gè)，浮動(dòng)式支撐單元(1)與單元定位板( 活動(dòng)聯(lián)接，箱體C3)里裝入液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)式支撐單元(1)通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板( 聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)式支撐單元(1)由支撐頭( 與浮動(dòng)體組成，浮動(dòng)體的形狀為等截面體或變截面體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)式支撐單元(1)的浮動(dòng)體的下部添加配重件(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)體一端或兩端聯(lián)接有直徑小于浮動(dòng)體直徑的導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿通過滑動(dòng)軸承或直線軸承與單元定位板⑵聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)式支撐單元(1)用支撐頭(5)為剛性體或柔性體，與被支撐件接觸的部分可以伴隨被支撐件形狀自由擺動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，浮動(dòng)式支撐單元(1) 的規(guī)格可根據(jù)工件的厚度與密度的不同進(jìn)行更換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，所述箱體C3)里裝入一種液體或多種液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，其特征在于，該裝置布置有2個(gè)以上位置或高度可調(diào)整的夾持機(jī)構(gòu)(14)或定位機(jī)構(gòu)(15)，夾持機(jī)構(gòu)(14)和定位機(jī)構(gòu)(15) 單獨(dú)或同時(shí)使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置，涉及一種大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中使用的支撐裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。該裝置主要由多個(gè)浮動(dòng)式支撐單元(1)、單元定位板(2)、箱體(3)及液體組成；浮動(dòng)式支撐單元(1)由支撐頭(5)與浮動(dòng)體組成，單元定位板(2)上安裝多個(gè)浮動(dòng)式支撐單元(1)，箱體(3)里裝入液體。多點(diǎn)浮動(dòng)式柔性支撐裝置能夠解決大型薄板類曲面零件檢測、劃線、切割、焊接、鉚接或其它制造工序中由于板料自重引起的變形問題，從而提供一種簡單、實(shí)用的柔性支撐裝置，實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度薄板類曲面零件的柔性制造。
文檔編號B25B11/00GK202010965SQ20112012904
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者付文智, 馮朋曉, 劉宣, 朱圣法, 李明哲, 王志國, 詹英睿, 趙宇, 韓奇鋼 申請人:吉林大學(xué)