[发明专利]一种四自由度柔性夹具装置

说明书

一种四自由度柔性夹具装置，涉及航空技术领域，包括三自由度随动机构和柔性夹具。所述三自由度随动机构包括三自由度随动机构底部主体和三自由度随动机构浮动板，所述三自由度随动机构浮动板包括薄壁无盖方盒、直线轴承、导杆、压缩弹簧、旋转导程滚子、平动限位销、平动滚子，所述三自由度随动机构浮动板通过所述压缩弹簧作用有自回中趋势并可保持在中心对称位置。本发明四自由度柔性夹具装置结构简单，控制精度高，实现了对多种型号舱段的快速自动定位夹紧和周向旋转位姿的自动控制，解决了人工操作复杂、劳动强度高、效率低下的问题，同时三自由度随动机构的设计减小了待对接舱段在对接过程中产生的应力，从而保护产品的安全和质量。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种四自由度柔性夹具装置。

背景技术

随着国际航空航天领域的快速发展，其中包含的导弹、运载火箭等军事装备对国家安全起着尤为重要的作用，则预示着对导弹等产品的研发、生产效率和质量的要求越来越高。导弹往往是多个舱段对接成为成品，而目前国内导弹舱段对接多为人工对接，自动化程度较低，舱段对接自动化程度亟待解决。目前关于舱段自动化对接的设备中，一方面舱段夹具未能满足对多种型号的舱段夹持，未能实现柔性化对接，另一方面在舱段对接过程中多以强驱动式对接，这种对接方式会使舱段产生较大的应力，对产品造成变形破坏，影响产品质量。

因此，本发明基于以上问题，提供了一种四自由度柔性夹具装置解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种伺服电机驱动夹具夹紧和舱段旋转、随受力而自适应调节舱段位姿的四自由度柔性夹具装置，可快速定位装卡舱段，被动模拟人工对接，从而减小对接时舱段产生的应力，可大大提高舱段对接效率和质量。

本发明提供一种四自由度柔性夹具装置，包括三自由度随动机构(1)和柔性夹具(2)；

所述三自由度随动机构(1)包括三自由度随动机构底部主体(11)和三自由度随动机构浮动板(12)；

所述三自由度随动机构底部主体(11)包括薄壁无上盖方盒(111)、四个分别穿过所述薄壁无上盖方盒(111)薄壁通孔并固定在所述薄壁无上盖方盒(111)薄壁上的直线轴承(112)，每个薄壁无上盖方盒(111)薄壁即侧壁对应一个直线轴承(112)，每个直线轴承(112)中心配穿有一个导杆(113)，导杆位于薄壁无上盖方盒(111)内部的一端为半球形槽，半球形槽内有旋转导程滚子(115)；导杆(113)在薄壁无上盖方盒(111)内薄壁处设有一凸起台阶，在旋转导程滚子(115)与导杆(113)台阶之间设有压缩弹簧(114)，压缩弹簧(114)的一端紧贴导杆(113)台阶，另一端紧贴旋转导程滚子(115)；

所述薄壁无上盖方盒(111)底部中心范围内有四个均布的盲孔(118)；薄壁无上盖方盒(111)底部焊接均布的四个盲孔平动限位销(116)，四个盲孔平动限位销(116)位于薄壁无上盖方盒(111)底部的四角；所述薄壁无上盖方盒(111)底部以“6×6”方式均布有36个半球形槽及其对应的平动滚子(117)，每个平动滚子(117)对应位于一个半球形槽内；

所述三自由度随动机构浮动板(12)上半部分呈厚壁无上盖盒体，四壁的面中心各有一个沉头孔(121)，所述三自由度随动机构浮动板(12)的下半部分呈台体即下盖设有台体，台体四角铣有四个台体盲孔(122)，四个台体盲孔与所述薄壁无上盖方盒(111)底部所述平动限位销(116)一一对应匹配，在台体四个侧面中间位置铣有劣弧柱面即设有凹柱面(123)，该凹柱面分别与所述旋转导程滚子(115)一一对应且相切，台体底面与所述平动滚子(117)相切，所述三自由度随动机构浮动板(12)中心有两个关于中心对称的通孔(124)与所述薄壁无上盖方盒(111)底部中心范围内四个均布盲孔(118)中的两个一一对应；所述三自由度随动机构浮动板(12)位于所述薄壁无上盖方盒(111)上面，三自由度随动机构浮动板(12)的下半部分台体位于薄壁无上盖方盒(111)的盒内；