一種船用螺旋槳柔性夾具的制作方法
【專利摘要】本發明一種船用螺旋槳柔性夾具屬于螺旋槳加工用柔性夾具的結構設計和應用【技術領域】。船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置、回轉夾持機構、中間支撐機構和4個回轉型鋼板防護罩組成。起到防塵防屑作用的4個回轉型鋼板防護罩分別安裝在底盤裝置的上部，在回轉夾持機構與底盤裝置中的4個承重板之間。底盤裝置中，柔性夾具底座與機床回轉工作臺同軸安裝，4個承重板沿底盤裝置的圓周方向均勻分布，并固定安裝在柔性夾具底座上；中間支撐機構固定安裝在柔性夾具的底盤裝置中央處。柔性夾具可夾持多種大中型船用螺旋槳，適應能力強。提高了船用螺旋槳夾具的利用率，縮短了船用螺旋槳的加工周期，減少了生產成本，具有較高的技術含量和社會經濟價值。
【專利說明】一種船用螺旋槳柔性夾具
【技術領域】
[0001]本發明屬于螺旋槳加工用柔性夾具的結構設計和應用【技術領域】，涉及一種可以裝夾不同槳葉數、不同槳轂直徑大小的船用螺旋槳柔性夾具。
【背景技術】
[0002]船用螺旋槳是船舶工業的重大關鍵結構件，對艦船整機工作性能具有決定性的作用，關系到我國運載、國防等重大工程領域。船用螺旋槳的槳轂直徑大小不一，葉片數也是不同的，一般葉片數從3變化到7。目前船用螺旋槳制造商基本上都采用專用單一型號螺旋槳夾具，即為相同尺寸形狀的船用螺旋槳設計專用夾具，這樣既增加了加工螺旋槳的生產周期，也增加了經濟成本，而且這些螺旋槳夾具自動化程度低，不方便操作。為了解決這一難題，發明了船用螺旋槳柔性夾具。它具有能夠夾持槳葉數為3至7葉、不同槳轂直徑大小的螺旋槳的特點，而且自動化程度高，方便工人操作，極大縮減了船用螺旋槳的生產周期，提聞了生廣效率。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術難題是克服了現有船用螺旋槳夾具適應性低，無法對變槳葉數和槳轂大小不等的船用螺旋槳進行裝夾的缺陷，發明了一種技術效果優良的大型變槳葉數船用螺旋槳柔性夾具裝置。本發明中的回轉夾持機構安裝在兩個同軸的圓弧回轉導軌上，采用伺服電機對卡爪的回轉角度進行控制，以達到夾持不同槳葉數螺旋槳的目的；回轉夾持機構的槽腔內裝有梯形絲杠以及卡爪，伺服電機驅動梯形絲杠回轉，進而使卡爪直線移動，從而達到夾持不同槳轂直徑螺旋槳的目的。
[0004]本發明采用的技術方案是一種船用螺旋槳柔性夾具，其特征在于:船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置1、4組回轉夾持機構I1、中間支撐機構III和4個回轉型鋼板防護罩15組成；起到防塵防屑的作用的4個回轉型鋼板防護罩15分別安裝在底盤裝置I的上部，在回轉夾持機構II與底盤裝置I中的4個承重板3之間；
[0005]所述的底盤裝置I中，柔性夾具底座I與機床回轉工作臺同軸安裝，4個承重板3沿底盤裝置I的圓周方向均勻分布，并固定安裝在柔性夾具底座I上；回轉大齒輪4固定安裝在柔性夾具底座I的凹臺面上；4個摩擦盤2分別固定安裝在4個承重板3之間的柔性夾具底座I上；
[0006]用于夾持螺旋槳的回轉夾持機構II安裝在柔性夾具底座I上，共有4組，每組回轉夾持機構II均為軸系部件，它可以繞著柔性夾具底座I的回轉軸線旋轉一定角度，角度范圍> 60° ;回轉夾持機構II中，直線運動伺服電機14的動力輸出軸與直線運動減速器13相連，直線運動減速器13固定安裝在直線運動減速器安裝座12上并通過聯軸器11與梯形絲杠10相連；梯形絲杠10兩端套有軸承座9，軸承座9固定連接在回轉夾持機構體8上，回轉夾持機構體8與直線運動減速器安裝座12固定連接，卡爪7安裝在梯形絲杠10上，回轉運動伺服電機23動力輸出軸與回轉運動減速器22相連；回轉運動減速器22動力輸出軸與回轉小齒輪20相連，回轉運動減速器22與回轉運動減速器安裝座21固定連接，回轉運動減速器安裝座21固定安裝在回轉夾持機構體8的下部；小圓弧導軌滑塊16與大圓弧導軌滑塊19固定安裝在回轉夾持機構體8的下部，分別與小圓弧回轉導軌27，大圓弧回轉導軌6相配合，大圓弧回轉導軌6與小圓弧回轉導軌27分別固定安裝在柔性夾具底座I上；軸承心軸18固定安裝在回轉夾持機構體8的下部，導向輪17套在軸承心軸18上；鉗盤制動器5固定安裝在回轉夾持機構體8下部，與摩擦盤2構成制動；
[0007]中間支撐機構III固定安裝在柔性夾具的底盤裝置I中央處，中間圓柱26同軸固定安裝在柔性夾具底座I上，中間支撐架25同軸固定安裝在中間圓柱26上，中間支撐圓盤24同軸固定安裝在中間支撐架25上。
[0008]本發明的有益效果是船用螺旋槳柔性夾具用于對不同槳葉數、不同槳轂直徑大小的船用螺旋槳進行裝夾，柔性夾具適應能力強，解決了船用螺旋槳生產企業在船用螺旋槳加工制造過程中專門為每一個螺旋槳設計制造專用夾具的現狀，有效地提高了船用螺旋槳夾具的利用率，縮短了船用螺旋槳的加工周期，減少了船用螺旋槳的生產成本，具有較高的技術含量和社會經濟價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為一種船用螺旋槳柔性夾具的俯視圖。
[0010]圖2為回轉夾持機構II的正視圖。
[0011]圖3為圖2的K向視圖。
[0012]圖4為圖1去掉回轉夾持機構II的半剖視圖。
[0013]其中:1-底盤裝置、I1-回轉夾持機構、II1-回轉型鋼板防護罩、IV-中間支撐機構；1-柔性夾具底座，2-摩擦盤，3-承重板，4-回轉大齒輪，5-鉗盤制動器，6-大圓弧回轉導軌，7-卡爪，8-回轉夾持機構體，9-軸承座，10-梯形絲杠，11-聯軸器，12-直線運動減速器安裝座，13-直線運動減速器，14-直線運動伺服電機，15-圓弧回轉型鋼板防護罩，16-小圓弧導軌滑塊，17-導向輪，18-軸承心軸，19-大圓弧導軌滑塊，20-回轉小齒輪，21-回轉運動減速器安裝座，22-回轉運動減速器，23-回轉運動伺服電機，24-中間支撐圓盤，25-中間支撐架，26-中間圓柱，27-小圓弧回轉導軌。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及技術方案進一步詳細說明【具體實施方式】:
[0015]大型船用螺旋槳是船舶工業重要的零部件，具有形狀復雜、大小不一等特點。對大型船用螺旋槳進行裝夾時，應首先將船用螺旋槳放置到中間支撐機構上，再跟據待裝夾船用螺旋槳的形狀尺寸進行卡爪位置的調整，最后利用電機推動卡爪將船用螺旋槳夾緊。
[0016]本實施例所述一種船用螺旋槳柔性夾具用于對大型變槳葉數船用螺旋槳進行裝夾。例如裝夾三葉槳，裝夾過程如下:夾具底座I安裝到機床回轉工作臺上，并固定；螺旋槳安裝在柔性夾具上，并與其同軸；4個承重板3與中間支撐機構IV共同完成對螺旋槳的支撐。根據螺旋槳槳葉之間的間距，通過四個回轉運動伺服電機23分別調整四個回轉夾持機構II相對于底盤裝置I在圓周方向的角度位置，使卡爪7不與船用螺旋槳的葉片干涉。鉗盤制動器5與摩擦盤2抱死，使回轉夾持機構II在圓周方向固定；各組回轉夾持機構II中的大功率直線運動伺服電機14驅動梯形絲杠10旋轉，進而推動卡爪7移動，直到將船用螺旋槳的槳轂夾緊，通過直線驅動伺服電機14的力矩反饋，系統可以得知夾持力大小，當夾持力到達規定值之后，直線驅動伺服電機14停止前進，這樣就完成了對船用螺旋槳的裝夾，如附圖1、2、3所示。在附圖1、2中，小圓弧導軌滑塊16與大圓弧導軌滑塊19固定安裝在回轉夾持機構體8的下部，分別與小圓弧回轉導軌27，大圓弧回轉導軌6相配合，小圓弧導軌滑塊16和大圓弧導軌滑塊19能在小圓弧回轉導軌27和大圓弧回轉導軌6上做回轉運動，而大圓弧回轉導軌6與小圓弧回轉導軌27分別固定安裝在柔性夾具底座I上，這樣，回轉夾持機構II就能在底盤裝置I上繞著軸線做回轉運動，進而調整卡爪在底盤裝置I上軸向角度；驅動回轉夾持機構II做回轉運動的方式是:回轉運動減速器安裝座21固定安裝在回轉夾持機構體8上，回轉運動減速器22固定安裝在回轉運動減速器安裝座21上，回轉運動伺服電機23輸出端與回轉運動減速器22輸入端同軸固定安裝，回轉運動減速器22輸出端與回轉小齒輪20同軸固定安裝，回轉小齒輪20與固定安裝在底盤裝置I上的回轉大齒輪4相嚙合，當回轉運動伺服電機23輸出轉矩時，就能帶動回轉夾持機構II繞著軸線做回轉運動。
[0017]當裝夾四葉槳、五葉或更多槳葉數的船用螺旋槳時，只需通過四個回轉運動伺服電機23分別調整四個回轉夾持機構II相對于底盤裝置I在圓周方向的角度位置，再利用上述方式即可實現裝夾。
[0018]本發明一種船用螺旋槳柔性夾具通用性強，可以夾持多種大中型船用螺旋槳，避免了針對每一個船用螺旋槳設計一臺專用夾具的情況，可以有效地縮短船用螺旋槳生產成本以及加工周期，具有較高的技術含量和社會經濟價值。
【權利要求】
1.一種船用螺旋槳柔性夾具，其特征在于，船用螺旋槳柔性夾具由底盤裝置α)、4組回轉夾持機構(II )、中間支撐機構(III)和4個回轉型鋼板防護罩(15)組成；起到防塵防屑作用的4個回轉型鋼板防護罩(15)分別安裝在底盤裝置(I)的上部，在回轉夾持機構(II)與底盤裝置(I)中的4個承重板(3)之間； 所述的底盤裝置(I)中，柔性夾具底座(I)與機床回轉工作臺同軸安裝，4個承重板(3)沿底盤裝置(I)的圓周方向均勻分布，并固定安裝在柔性夾具底座(I)上；回轉大齒輪(4)固定安裝在柔性夾具底座(I)的凹臺面上；4個摩擦盤(2 )分別固定安裝在4個承重板(3 )之間的柔性夾具底座(I)上； 用于夾持螺旋槳的回轉夾持機構(II )安裝在柔性夾具底座(I)上，共有4組，每組回轉夾持機構(II)均為軸系部件，它可以繞著柔性夾具底座(I)的回轉軸線旋轉一定角度，角度范圍> 60° ;回轉夾持機構(II)中，直線運動伺服電機(14)的動力輸出軸與直線運動減速器(13)相連，直線運動減速器(13)固定安裝在直線運動減速器安裝座(12)上并通過聯軸器(11)與梯形絲杠(10)相連；梯形絲杠(10)兩端套有軸承座(9)，軸承座(9)固定連接在回轉夾持機構體(8 )上，回轉夾持機構體(8 )與直線運動減速器安裝座(12 )固定連接，卡爪(7)安裝在梯形絲杠(10)上，回轉運動伺服電機(23)動力輸出軸與回轉運動減速器(22)相連；回轉運動減速器(22)動力輸出軸與回轉小齒輪(20)相連，回轉運動減速器(22)與回轉運動減速器安裝座(21)固定連接，回轉運動減速器安裝座(21)固定安裝在回轉夾持機構體(8)的下部；小圓弧導軌滑塊(16)與大圓弧導軌滑塊(19)固定安裝在回轉夾持機構體(8)的下部，分別與小圓弧回轉導軌(27)，大圓弧回轉導軌(6)相配合，大圓弧回轉導軌(6)與小圓弧回轉導軌(27)分別固定安裝在柔性夾具底座(I)上；軸承心軸(18)固定安裝在回轉夾持機構體(8)的下部，導向輪(17)套在軸承心軸(18)上；鉗盤制動器(5)固定安裝在回轉夾持機構體(8)下部，與摩擦盤(2)構成制動； 中間支撐機構(III)固定安裝在柔性夾具的底盤裝置(I)中央處，中間圓柱(26)同軸固定安裝在柔性夾具底座(I)上，中間支撐架(25 )同軸固定安裝在中間圓柱(26 )上，中間支撐圓盤(24)同軸固定安裝在中間支撐架(25)上。
【文檔編號】B23Q3/06GK104002164SQ201410155568
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】王永青, 侯博, 王承帥, 馬強, 劉海波, 賈振元, 王福吉, 盛賢君, 郭東明 申請人:大連理工大學