[实用新型]空间定位工装

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢结构空间网壳制作的定位。

背景技术

网壳类钢结构通常是大量的管件相互联接而成，这些管件的联接交汇点即结点。在施工中常常是将网壳分成小单元、管件组对施焊、制作后再整体拼装。由于没有一种可调的工装，以适用于不同位置定位，每次制作形状不同的单元，都要重新作定位工装。特别是对于一些大型的不规则空间曲面，由于每个部分的形状都各不相同，使转换后各个部分的结点坐标也都各不相同，每个管件的定位也不一样，单元数量很大，如果每个都作工装和话，不仅工作效率低，而且增加了成本。

实用新型内容

针对上述弊端，本实用新型提供一种空间定位工装，其原理如下：对于空间管件而言，共有6个自由度，即三个轴向和三个轴转自由度，n＝6。在图1中，共加入了5根链杆，即5个约束，消除了5个自由度，自由度n＝6-5＝1，管件的两端在空间的位置确定。此外由于与管件联接的固定铰为共用球铰，无法控制管件的横侧翻转，还剩余一个轴转自由度。

根据上述原理，本实用新型提供一种空间定位工装如图2所示：由钢平台1、二支杆链杆组2和三支杆链杆组3组成，其中二支杆链杆组2由2根支杆5和1个卡环4组成，2根支杆5的一端分别销接在卡环4上，另一端固定在钢平台1上；三支杆链杆组3由3根支杆5和1个卡环4组成，3根支杆5的一端分别销接在卡环4上，另一端固定在钢平台1上。两组链杆组可以在钢平台上移动到节点x、y座标的位置，将管件放到链杆组上后再通过调整各杆件组的高度到节点z座标的位置。

进一步的方式是，支杆5通过磁座6固定在钢平台1上，以方便链杆组的移动和定位。

进一步的方式是，如图3所示，卡环4由上半环12和下半环13组成，两个半环一端通过圆柱梢7连接，另一端通过螺钉固定，以方便将管件装入卡环4中。

进一步的方式是，如图3、4所示，卡环4的下半环13上有1个纵向双耳座8和2个横向双耳座9，用于销接支杆5；两种双耳座内凹槽的夹角b小于支杆5的单耳销榫14纵剖面的夹角a，以便于支杆5可以相对于卡环4在平行于耳座的方向作较大弧度的摆动时，还可以在垂直于耳座的面上作较小的方向调整。

进一步的方式是，卡环4内装有3只定位钢球10，定位钢球10由钢球保持压片11定位在卡环4内。装入卡环4中的管件可由定位钢球10支撑，当有间隙时，钢球滚动，可以使管件作轴向移动，以调整各个管件之间的装配间隙。另外由于各根管件不是在同一直线上，管件两端往往有相贯线，圆周上母线对位也需要固定，当两半环压紧时，三只钢球将管件压紧，就可以使之不能转动了。

进一步的方式是，所述的定位钢球10均匀分布在卡环4内，其中一只钢球在卡环4的正上方，此只钢球与卡环4的接触面为圆锥面，另外两只钢球与卡环4的接触面为圆柱面。当三只钢球将管件压紧后，内锥面产生很大的分力，以足够的摩擦力限制该球体的滚动，在另外两只钢球的共同作用下，使管件的锁紧固定更加可靠，方便施工。

进一步的方式是，支杆5的杆体部分由上内丝杆15、中外丝杆16、中内丝杆17和下外丝杆18组成。上内丝杆15与中外丝杆16、中内丝杆17与下外丝杆18以螺纹联接，中外丝杆16与中内丝杆17固定联接，通过这两个螺纹联接可以调节支杆5的长度。此外，中外丝杆16和下外丝杆18的螺纹旋向相反，当旋转中内丝杆17时，中外丝杆16和下外丝杆18同时转动，两个螺纹同时调节长度，达到普通调节的双倍速度。单耳销榫14固定在上内丝杆15的另一端，以便与卡环4上的双耳座销接。通过调整各根丝杆的长度和相对位置来调整链杆组从而调整结点高度z和水平面上的x、y座标。下外丝杆18还固定有一球铰19，用于与磁座6铰接。

进一步的方式是，如图6、7所示，磁座6包括壳体20、铰靴21、磁铁22、永磁体23和橡胶24。永磁体23在磁铁22中，橡胶24在壳体20和磁铁22之间，将磁铁22与壳体20完全隔开，有悬浮固定磁铁22和绝缘作用，使焊接操作时电流不通过磁铁，防止烧坏磁铁22与钢平台的吸合面。铰靴21固定在壳体20的上方，用于装配支杆的球铰19。

本实用新型工装结构简单，操作方便，对于不同的坐标位置多次重复使用，便于标准化制造，减轻了工作强度，提高了生产效率，降低了成本。

附图说明

图1.本实用新型原理图

图2.本实用新型结构图

图3.卡环结构图

图4.卡环的双耳座与支杆的单耳销榫装配示意图

图5.支杆的结构示意图

图6.磁座的结构示意图