阅读说明：本技术 一种可重构柔性工装 (Reconfigurable flexible tool ) 是由 黄磊 曾志 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明属于装配、焊接等加工技术领域,公开了一种可重构柔性工装,至少包括盒型接头和方钢型材；盒型接头至少包括两块矩形夹板和连接两块矩形夹板的多根连接杆,每块矩形夹板的四个边角位置处均设置有连接孔,每根连接杆的两端均设置有外螺纹；装配时,两块矩形夹板分别设置于方钢型材的两侧,连接杆的两端分别贯穿两块矩形夹板上对应的连接孔,并通过螺母进行锁紧固定；相邻两根方钢型材之间通过盒型接头连接。该可重构柔性工装采用可重组、模块化的盒型接头和方钢型材,利用模块化的盒型接头和方钢型材组装出满足不同机型或同一机型不同结构所需的工装,盒型接头和方钢型材可多次重复用于不同工装项目,大大降低了使用成本。(The invention belongs to the technical field of processing such as assembly, welding and the like, and discloses a reconfigurable flexible tool, which at least comprises a box-shaped joint and a square steel section; the box-shaped joint at least comprises two rectangular clamping plates and a plurality of connecting rods for connecting the two rectangular clamping plates, connecting holes are formed in the positions of four corners of each rectangular clamping plate, and external threads are arranged at two ends of each connecting rod; during assembly, the two rectangular clamping plates are respectively arranged on two sides of the square steel section, and two ends of the connecting rod respectively penetrate through corresponding connecting holes in the two rectangular clamping plates and are locked and fixed through nuts; two adjacent square steel profiles are connected through a box-shaped joint. The reconfigurable flexible tool adopts the reconfigurable and modularized box-shaped connector and the square steel section bar, the tool required by different types or different structures of the same type is assembled by utilizing the modularized box-shaped connector and the square steel section bar, the box-shaped connector and the square steel section bar can be repeatedly used for different tool projects, and the use cost is greatly reduced.)

一种可重构柔性工装

技术领域

本发明属于装配、焊接等加工技术领域，具体涉及一种可重构柔性工装。

背景技术

大型复杂构件的装配、焊接等加工工艺复杂，技术要求比较高，比如飞机，飞机有成千上万个零件，每个零件要准确的进行定位、连接和装配，工作量非常大。传统的装配采用刚性专用工装形式，一个工装对应一个结构件的装配，因此，每个型号的飞机装配都要制造大量装配工装。当飞机的型号改变时，这些专用的刚性工装必须重新设计制造，这不仅延长了飞机的装配制造周期，提高了制造成本，而且工装储存占地面积大，随着各种新机型的增多，工装存储占地问题严峻，传统刚性工装的上述弊端，严重的制约了飞机制造业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种可重构柔性工装，以解决现有技术存在的上述至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可重构柔性工装，至少包括盒型接头和方钢型材；所述盒型接头至少包括两块矩形夹板和连接两块所述矩形夹板的多根连接杆，每块所述矩形夹板的四个边角位置处均设置有连接孔，每根所述连接杆的两端均设置有外螺纹；装配时，两块所述矩形夹板分别设置于所述方钢型材的两侧，所述连接杆的两端分别贯穿两块所述矩形夹板上对应的所述连接孔，并通过螺母进行锁紧固定；相邻两根所述方钢型材之间通过所述盒型接头连接。

进一步的，所述矩形夹板包括宽度与所述方钢型材的侧壁宽度相同的基板，所述基板的四个边角处分别设置有向外延伸的延伸板，所述连接孔设置于所述延伸板上。

进一步的，每块所述矩形夹板的中心位置处设置有定位孔。

进一步的，该可重构柔性工装还包括承接机构；所述承接机构包括底座、下部件、上部件、支杆、支撑腕和终端调节器；所述底座与所述盒型接头可拆卸连接；所述下部件的两端分别与所述底座和所述上部件转动连接，且所述下部件相对于所述底座的转动方向与所述上部件相对于所述下部件的转动方向相互垂直；所述支杆与所述上部件远离所述下部件的一端套接连接；所述支撑腕的一端与所述支杆的一端端部转动连接，其另一端与所述终端调节器可拆卸连接；所述下部件与所述底座之间、所述上部件与所述下部件之间以及所述支撑腕与所述支杆之间均分别设置有锁紧机构。

进一步的，所述底座包括安装板和设置于所述安装板上的连接座，所述安装板的四周对称设置有多个安装孔，所述安装板通过螺栓穿过所述安装孔与所述盒型接头连接；所述连接座与所述下部件转动连接。

进一步的，所述连接座的侧部从上往下平行排布有若干个第一转动连接槽；所述下部件与所述连接座连接的一端设置有与所述第一转动连接槽配合的第一转动连接头；所述下部件与所述连接座之间通过将所述第一转动连接头***所述第一转动连接槽中实现转动连接。

进一步的，所述下部件与所述底座之间的锁紧机构为锁紧螺钉，所述连接座的侧部沿垂直于所述第一转动连接槽的方向以及所述下部件沿垂直于所述第一转动连接头的方向设置有第一通孔，所述安装板上对应所述第一通孔的位置处设置有螺纹孔，所述锁紧螺钉的一端贯穿所述第一通孔并与所述螺纹孔螺纹连接。

进一步的，所述上部件与所述下部件连接的一端平行设置有多干个第二转动连接槽，所述下部件与所述上部件连接的一端设置有与所述第二转动连接槽配合的第二转动头，所述下部件与所述上部件之间通过将所述第二转动连接头***所述第二转动连接槽中实现转动连接；

所述上部件与所述下部件之间的锁紧机构为第一锁紧螺栓；所述上部件的端部沿垂直所述第二转动连接槽的方向以及所述下部件的端部沿垂直于所述第二转动连接头的方向设置有第二通孔，所述第一锁紧螺栓的螺杆贯穿所述第二通孔并与第一锁紧螺母锁紧连接。

进一步的，所述支杆与所述支撑腕连接的一端设置有第三转动连接槽，所述支撑腕与所述支杆连接的一端设置有与所述第三转动连接槽配合的第三转动连接头；所述支撑腕与所述支杆之间通过将所述第三转动连接头***所述第三转动连接槽中实现转动连接；

所述支杆与所述支撑腕之间的锁紧机构为第二锁紧螺栓；所述支杆的端部沿垂直所述第三转动连接槽的方向以及所述支撑腕的端部沿垂直于所述第三转动连接头的方向设置有第三通孔，所述第二锁紧螺栓的螺杆贯穿所述第三通孔并与第二锁紧螺母锁紧连接。

进一步的，所述上部件远离所述下部件的一端端部设置有第一套接孔，所述支杆的一端***所述第一套接孔中并通过设置于所述第一套接孔一侧的第三锁紧螺栓实现紧固连接；所述支撑腕远离所述支杆的一端设置有第二套接孔，所述终端调节器的一端设置有与所述第二套接孔配合的套接头，所述终端调节器通过将所述套接头***所述第二套接孔中实现与所述支撑腕套接连接。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：

本发明提供的可重构柔性工装采用可重组、模块化的盒型接头和方钢型材，利用模块化的盒型接头和方钢型材组装出满足不同机型或同一机型不同结构所需的工装，盒型接头和方钢型材可多次重复用于不同工装项目，大大降低了使用成本；此外，由于使用量大量的标准部件，工装的制造周期显著缩短，提高了生产效率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可重构柔性工装的结构示意图；

图2为本发明实施例中盒型接头的结构示意图；

图3为本发明实施例中盒型接头与方钢型材的第一种连接示意图；

图4为本发明实施例中盒型接头与方钢型材的第二种连接示意图；

图5为本发明实施例中盒型接头与方钢型材的第三种连接示意图；

图6为本发明实施例中承接机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中底座的正视图；

图8为本发明实施例中底座的俯视图；

图9为本发明实施例中下部件的结构示意图；

图10为本发明实施例中上部件的结构示意图；

图11为本发明实施例中支杆的结构示意图；

图12为本发明实施例中支撑腕的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1-图5所示，本发明实施例提供了一种可重构柔性工装，至少包括盒型接头100和方钢型材200；盒型接头100至少包括两块矩形夹板110和连接两块矩形夹板110的多根连接杆120，每块矩形夹板110的四个边角位置处均设置有连接孔111，每根连接杆120的两端均设置有外螺纹；装配时，两块矩形夹板110分别设置于方钢型材200的两侧，连接杆120的两端分别贯穿两块矩形夹板110上对应的连接孔111，并通过螺母121进行锁紧固定；相邻两根方钢型材200之间通过盒型接头100连接。

需要说明的是，相邻两根方钢型材200之间通过盒型接头100连接的连接方式有很多种，如图3-图5所示，图3为夹层式连接方式，图4为夹紧式连接方式，图5为转动式连接方式，当然，还有其他的连接方式，比如双层结构式连接方式，捆绑结构连接方式等，在此不做限定。

本发明实施例提供的可重构柔性工装采用可重组、模块化的盒型接头和方钢型材，利用模块化的盒型接头和方钢型材组装出满足不同机型或同一机型不同结构所需的工装，盒型接头和方钢型材可多次重复用于不同工装项目，大大降低了使用成本；此外，由于使用量大量的标准部件，工装的制造周期显著缩短，提高了生产效率。

在一种可行的实施方案中，本发明实施例中的矩形夹板110包括宽度与方钢型材200的侧壁宽度相同的基板112，基板112的四个边角处分别设置有向外延伸的延伸板113，连接孔111设置于延伸板113上。采用在基板112的四个边角处分别设置向外延伸的延伸板113的结构形式，能够在保障连接孔111不被方钢型材200阻挡的同时，减少基板耗材，节约成本。

在一种可行的实施方案中，本发明实施例在每块矩形夹板100的中心位置处设置有定位孔114。当相邻两根方钢型材200转动连接时，用定位孔114对两根方钢型材200上的盒型接头100进行定位，比如在两个盒型接头100的定位孔114中***定位销，使得两根方钢型材200绕定位销的轴线转动。

实施例2

与上述实施例相比，本发明实施例的改进点在于，本发明实施例中的可重构柔性工装还包括承接机构；如图6-图12所示，所述承接机构包括底座310、下部件320、上部件330、支杆340、支撑腕350和终端调节器360；底座310与盒型接头100可拆卸连接；下部件320的两端分别与底座310和上部件330转动连接，且下部件320相对于底座310的转动方向与上部件330相对于下部件320的转动方向相互垂直；支杆340与上部件330远离下部件310的一端套接连接；支撑腕350的一端与支杆340的一端端部转动连接，其另一端与终端调节器360可拆卸连接；下部件320与底座310之间、上部件330与下部件320之间以及支撑腕350与支杆340之间均分别设置有锁紧机构。

本发明实施例中的承接机构通过将下部件与底座之间、上部件与下部件之间、支杆和支撑腕之间设置为转动连接，实现了6自由度可调，能够适用于不同结构部件的承接工作，扩展了实用范围，节约了使用成本。

如图7和图8所示，在一种可行的实施方案中，本发明实施例中的底座310包括安装板311和设置于安装板311上的连接座312，安装板311的四周对称设置有多个安装孔313，安装板311通过螺栓穿过安装孔313与盒型接头100连接，连接座312与下部件320转动连接。在使用时，首先将安装板11安装固定到盒型接头100上，然后再调节该承接机构各部件的位置，最终使终端调节器360到达指定位置。

如图6-图9所示，在一种可行的实施方案中，本发明实施例在连接座312的侧部从上往下平行排布有若干个第一转动连接槽314，下部件320与连接座312连接的一端设置有与第一转动连接槽314配合的第一转动连接头321，下部件320与连接座312之间通过将第一转动连接头321***第一转动连接槽314中实现转动连接。当然，连接座312与下部件320也可以采用其他的转动连接方式，比如通过轴承座实现转动连接等，在此不做限定。此外，本发明实施例中的第一转动连接槽314和第一转动连接头321可以互换位置，即在连接座312的侧部设置第一转动连接头，在下部件的端部设置第一转动连接槽。

在具体的实施过程中，为了方便锁紧固定下部件320，在一种可行的实施方案中，本发明实施例中下部件320与底座310之间的锁紧机构具体采用锁紧螺钉322，连接座312的侧部沿垂直于第一转动连接槽314的方向以及下部件320沿垂直于第一转动连接头321的方向设置有第一通孔，安装板311上对应所述第一通孔的位置处设置有螺纹孔，锁紧螺钉322的一端贯穿所述第一通孔并与所述螺纹孔螺纹连接。当锁紧螺钉322未锁紧时，下部件320可以绕锁紧螺钉322的轴线转动，当需要锁紧下部件320时，转动锁紧螺钉322，使其与所述螺纹孔紧固连接，实现对下部件320的位置锁定。

如图6、图9和图10所示，在一种可行的实施方案中，本发明实施例在上部件330与下部件320连接的一端平行设置有多干个第二转动连接槽331，下部件320与上部件330连接的一端设置有与第二转动连接槽331配合的第二转动头323，下部件320与上部件330之间通过将第二转动连接头323***第二转动连接槽331中实现转动连接；

上部件330与下部件320之间的锁紧机构采用第一锁紧螺栓332；上部件330的端部沿垂直第二转动连接槽331的方向以及下部件320的端部沿垂直于所述第二转动连接头的方向设置有第二通孔，第一锁紧螺栓332的一端贯穿所述第二通孔并与第一锁紧螺母锁紧连接。当需要转动上部件330时，适当松动所述第一锁紧螺母，使得上部件330能够绕所述第一锁紧螺栓332的轴线旋转，当需要锁紧上部件330时，旋紧所述第一锁紧螺母即可。

如图1、图11和图12所示，在一种可行的实施方案中，本发明实施例在支杆340与支撑腕350连接的一端设置有第三转动连接槽341，支撑腕350与支杆340连接的一端设置有与第三转动连接槽341配合的第三转动连接头351；支撑腕350与支杆340之间通过将第三转动连接头351***第三转动连接槽341中实现转动连接；

支杆340与支撑腕350之间的锁紧机构采用第二锁紧螺栓352；支杆340的端部沿垂直第三转动连接槽341的方向以及支撑腕5的端部沿垂直于第三转动连接头351的方向设置有第三通孔，第二锁紧螺栓352的一端贯穿所述第三通孔并与第二锁紧螺母锁紧连接。当需要转动支撑腕350时，适当松动所述第二锁紧螺母，使得支撑腕350能够绕所述第二锁紧螺栓352的轴线旋转，当需要锁紧支撑腕350时，旋紧所述第二锁紧螺母即可。

如图6、图10和图12所示，在一种可行的实施方案中，本发明实施例在上部件330远离下部件320的一端端部设置有第一套接孔333，支杆340的一端***第一套接孔333中并通过设置于第一套接孔333一侧的第三锁紧螺栓334实现紧固连接；在支撑腕350远离支杆340的一端设置有第二套接孔353，终端调节器360的一端设置有与第二套接孔353配合的套接头361，终端调节器360通过将套接头361***第二套接孔353中实现与支撑腕350套接连接。

需要说明的是，本发明实施例中的终端调节器360可以是真空吸盘，也可以是零点夹、弓形夹或可松紧套筒等机构，具体根据实际需求设定，在此不做限定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。