本发明涉及夹紧装置，具体涉及一种多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置。
背景技术：
弧形曲面，尤其是船舶、冶金等行业中压力容器上的大尺寸的弧形曲面，在制作过程中，需要先将弧形曲面固定，再进行加工处理。
目前，弧形曲面的固定方式分为水平固定方式和垂直固定方式：水平固定方式将弧形曲面平放在水平支撑台上，不仅对水平支撑台的承重有比较高的要求，而且由于弧形曲面本身具有一定的弧度，在水平放置时底部与水平面接触点较小，不易放置平稳；垂直固定方式通过螺栓或卡槽件等机械部件将弧形曲面的上端和下端分别固定，不仅对螺栓和卡槽件的机械强度要求较高，而且螺栓和卡槽件在加工过程中会产生加工误差，出现拧不紧，卡不紧的问题，导致弧形曲面的固定产生晃动，情况严重时会产生脱落，造成比较严重的安全事故。同时，上述水平固定方式和垂直固定方式都只有单一的方向固定，无法实现弧形曲面的倾斜固定，存在局限性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，实现多线性面接触的夹紧，紧固程度更高，夹紧后能调整角度，避免了使用局限。
本发明所采用的技术方案是：
一种多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，包括控制机构、直线运动机构、通过安装座或直接设在直线运动机构传动末端的平面旋转机构、设在平面旋转机构传动末端的多线性面接触头；多线性面接触头的工作面上设有一排用于顶紧弧形曲面的圆柱，所有圆柱关于整排圆柱的中线对称分布，多线性面接触头配合有用于检测圆柱相对弧形曲面夹紧中心线角度的角度传感器，直线运动机构配合有用于检测到弧形曲面夹紧中心线距离的测距传感器，控制机构分别与角度传感器、测距传感器、直线运动机构和平面旋转机构连接。
进一步地，在多线性面接触头上，所有圆柱在前后方向卡在各自的卡槽内、在两端方向均被挡板限位。
进一步地，在多线性面接触头上，设有五个圆柱。
进一步地，直线运动机构为气缸、液压缸、电推杆或由电机驱动的直线传动组件。
进一步地，直线运动机构配合有支撑导向机构，支撑导向机构包括固定盘和支撑导向杆，支撑导向杆分布在安装座或平面旋转机构四周，支撑导向杆一端与安装座或平面旋转机构连接固定、另一端支撑的配合穿过固定盘边缘，安装座或平面旋转机构位于固定盘前方，直线运动机构主体安装在固定盘后方中部。
进一步地，支撑导向杆通过转接块与安装座或平面旋转机构连接固定，转接块的底板通过螺栓与安装座或平面旋转机构连接，支撑导向杆穿过转接块的立板且通过配合的螺母将立板两侧夹紧。
进一步地，平面旋转机构为旋转气缸或由电机驱动的旋转传动组件。
进一步地，旋转传动组件为电子齿轮和360°转轴。
进一步地，还包括对直线运动机构和平面旋转机构进行紧急制动的紧急制动机构，紧急制动机构与控制机构连接。
本发明的有益效果是：
工作时该装置可以从弧形曲面的凹凸两侧将弧形曲面夹紧，在夹紧的过程中，控制机构根据角度传感器上传的角度，通过平面旋转机构调整多线性面接触头的角度，使圆柱平行于弧形曲面夹紧中心线，根据测距传感器上传的距离，通过直线运动机构调整多线性面接触头的距离，使多个圆柱贴紧弧形曲面，实现多线性面接触的夹紧，加大了弧形曲面的紧固面积，紧固程度更高，而且夹紧后还能通过平面旋转机构使弧形曲面调整角度，实现了多角度夹紧，紧固角度可调节，解决了固定方式单一、使用局限的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的工作示意图。
图3是本发明实施例的局部示意图。
图中：1-螺母；2-挡板；3-圆柱；4-角度传感器；5-多线性面接触头；6-转接块；7-旋转气缸；8-固定盘；9-支撑导向杆；10-气缸、液压缸或电推杆；11-弧形曲面；12-制动杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明。
如图1和图2所示，一种多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，包括控制机构、直线运动机构(在本实施例中为气缸、液压缸或电推杆10，当然也可以是由电机驱动的直线传动组件)、设在直线运动机构传动末端的旋转气缸7(当将旋转气缸7替换为由电机驱动的旋转传动组件时，必须通过安装座进行安装，当然旋转气缸7本身也可以使用安装座进行安装，旋转传动组件优选为电子齿轮和360°转轴，因为传动精度高)、设在旋转气缸7传动末端的多线性面接触头5；多线性面接触头5的工作面上设有一排用于顶紧弧形曲面11的圆柱3，所有圆柱3关于整排圆柱3的中线对称分布，多线性面接触头5配合有用于检测圆柱3相对弧形曲面11夹紧中心线角度的角度传感器4(选用的角度传感器4的线性度精度为0.5％、转动角度量程为0度-360度，位于圆柱3后接触线上)，直线运动机构配合有用于检测到弧形曲面11夹紧中心线距离的测距传感器(选用的测距传感器为三角反射式传感器，测量精度可达微米级，只需保证一定方向性即可，安装位置任意可选，因此在图中并未显示)，控制机构分别与角度传感器4、测距传感器、直线运动机构和旋转气缸7连接。
工作时该装置可以从弧形曲面11的凹凸两侧将弧形曲面夹紧，在夹紧的过程中，控制机构根据角度传感器4上传的角度，通过旋转气缸7调整多线性面接触头5的角度，使圆柱3平行于弧形曲面11夹紧中心线，根据测距传感器上传的距离，通过直线运动机构调整多线性面接触头5的距离，使多个圆柱3贴紧弧形曲面11，实现多线性面接触的夹紧，加大了弧形曲面11的紧固面积，紧固程度更高，而且夹紧后还能通过旋转气缸7使弧形曲面11调整角度，实现了多角度夹紧，紧固角度可调节，解决了固定方式单一、使用局限的问题。
如图1至图3所示，在本实施例中，在多线性面接触头5上，所有圆柱3在前后方向卡在各自的卡槽内、在两端方向均被挡板2限位。
如图1和图3所示，在本实施例中，在多线性面接触头5上，设有五个圆柱3，当然其具体尺寸和个数可以根据需要调整。
如图1和图2所示，在本实施例中，为了增加传动稳定性，直线运动机构配合有支撑导向机构，支撑导向机构包括固定盘8和支撑导向杆9，支撑导向杆9分布在旋转气缸7四周，支撑导向杆9一端与旋转气缸7连接固定、另一端支撑的配合穿过固定盘8边缘，旋转气缸7位于固定盘前方，直线运动机构主体安装在固定盘8后方中部。
如图1至图3所示，在本实施例中，支撑导向杆9通过转接块6与旋转气缸7连接固定，转接块6的底板通过螺栓与旋转气缸7连接，支撑导向杆9穿过转接块6的立板且通过配合的螺母1将立板两侧夹紧。
如图2所示，在本实施例中，还包括对直线运动机构和旋转气缸7进行紧急制动的紧急制动机构(如制动杆12)，紧急制动机构与控制机构连接。在上传的角度信号或位移信号失效时，控制机构使紧急制动机构启动，直线运动机构和旋转气缸7处于停止状态，待信号正常时，控制机构使紧急制动失效。
控制机构包括主控制器和电气控制组件，主控制器用于接收和处理角度传感器4和测距传感器的数据并向电气控制组件下达指令，电气控制组件用于驱动直线运动机构和旋转气缸7等平面旋转机构按照指令规定的工作。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
1.一种多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：包括控制机构、直线运动机构、通过安装座或直接设在直线运动机构传动末端的平面旋转机构、设在平面旋转机构传动末端的多线性面接触头；多线性面接触头的工作面上设有一排用于顶紧弧形曲面的圆柱，所有圆柱关于整排圆柱的中线对称分布，多线性面接触头配合有用于检测圆柱相对弧形曲面夹紧中心线角度的角度传感器，直线运动机构配合有用于检测到弧形曲面夹紧中心线距离的测距传感器，控制机构分别与角度传感器、测距传感器、直线运动机构和平面旋转机构连接。
2.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：在多线性面接触头上，所有圆柱在前后方向卡在各自的卡槽内、在两端方向均被挡板限位。
3.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：在多线性面接触头上，设有五个圆柱。
4.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：直线运动机构为气缸、液压缸、电推杆或由电机驱动的直线传动组件。
5.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：直线运动机构配合有支撑导向机构，支撑导向机构包括固定盘和支撑导向杆，支撑导向杆分布在安装座或平面旋转机构四周，支撑导向杆一端与安装座或平面旋转机构连接固定、另一端支撑的配合穿过固定盘边缘，安装座或平面旋转机构位于固定盘前方，直线运动机构主体安装在固定盘后方中部。
6.如权利要求5所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：支撑导向杆通过转接块与安装座或平面旋转机构连接固定，转接块的底板通过螺栓与安装座或平面旋转机构连接，支撑导向杆穿过转接块的立板且通过配合的螺母将立板两侧夹紧。
7.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：平面旋转机构为旋转气缸或由电机驱动的旋转传动组件。
8.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：旋转传动组件为电子齿轮和360°转轴。
9.如权利要求1所述的多线性面接触的弧形曲面多角度夹紧装置，其特征在于：还包括对直线运动机构和平面旋转机构进行紧急制动的紧急制动机构，紧急制动机构与控制机构连接。
技术总结