[發明專利]筒狀構件立式裝配裝置

有效

• 申請號: 201611149258.3
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106735847B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王皓;陳坤勇;陳根良;陳正濤;趙勇;余海東;來新民
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B23K37/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種筒狀構件立式裝配裝置，包括：機架、用于提升筒狀構件的垂直升降平臺、攪拌摩擦焊接機構、呈環形的上外夾具、呈環形的下外夾具和水平送料機構，其中：垂直升降平臺、上外夾具和下外夾具豎向依次滑動設置于機架中，攪拌摩擦焊接機構滑動設置于下外夾具且能沿著下外夾具周向滑動，水平送料機構設置于下外夾具下方，本發明采用立式裝夾焊接方式，有效避免了筒狀薄壁構件因自身重力而引起的結構變形，減少了裝配過程中的誤差影響因素，采用周向均布夾具，實現對薄壁筒體的柔性裝夾，保證定位精度，減少裝夾定位誤差，裝備自動化程度高，工位集中，占地面積小，上料、裝夾、焊接、下料過程高度可控，提高了裝配效率。

技術領域

本發明涉及的是一種自動裝配領域的技術，具體是一種筒狀構件立式裝配裝置。

背景技術

大型筒狀薄壁構件的高精度裝配是航空航天等領域鍵技術。火箭貯箱等航空航天薄壁筒體構件為減輕自重采用柵格形式的鋁合金薄壁構件拼焊而成。大型筒狀薄壁構件裝配主要采用臥式裝配，通過內部支撐夾具克服筒體因自重產生的變形，各個筒段之間通過周向對準后進行裝配焊接，隨著構件尺寸增大，柔性也會增大，筒體結構受自重變形更為嚴重，臥式裝配對筒體形變控制更加困難，同時各方向受力不均，導致定位精度降低。

發明內容

本發明針對現有技術大多只能適用于一段筒體與封頭的裝配與焊接，不能實現多筒段間的裝配，或工裝柔性不足，不能進行主動較形和局部定位，以及工件裝配精度很大程度上依賴于圓弧撐板的制造和安裝定位精度，缺乏夾緊裝置，難以應用到對工裝夾具要求苛刻的攪拌摩擦焊焊接工藝中等缺陷，提出一種筒狀構件立式裝配裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：機架、用于提升筒狀構件的垂直升降平臺、攪拌摩擦焊接機構、呈環形的上外夾具、呈環形的下外夾具和水平送料機構，其中：垂直升降平臺、上外夾具和下外夾具豎向依次滑動設置于機架中，攪拌摩擦焊接機構滑動設置于下外夾具且能沿著下外夾具周向滑動，水平送料機構設置于下外夾具下方。

所述的水平送料機構包括：底座、環形內撐夾具、環形升降臺和若干定位夾具，其中：底座下部設有導軌并通過齒條驅動，升降臺通過若干升降柱設置于底座上且能沿著升降柱上下滑動，內撐夾具設置于升降臺中部，定位夾具沿升降臺周向均勻布置且位于內撐夾具外側。

所述的內撐夾具上端外周面設有用于支撐筒狀構件內壁的內撐夾體。

所述的內撐夾體包括：弧形內撐板和條形內撐板座，其中：內撐板座固定于內撐夾具上端，內撐板通過兩端導向桿固定于內撐板座，內撐板座中部設有氣缸以推動內撐板運動。

所述的定位夾具包括：雙向氣缸和定向板，其中：雙向氣缸固定于定向板，雙向氣缸兩端連有用于校形的校形板。

所述的機架包括四個呈環形分布的立柱，立柱上設有豎直設置的直線導軌和直線齒條。

所述的垂直升降平臺包括：呈環形的升降平臺基座以及設置于升降平臺基座下部用于固定筒狀構件的連接平臺，其中：升降平臺基座外周面與立柱滑動相連，其內周面設有用于提升的電機。

所述的上外夾具包括：圓環形上外夾基座和若干上徑向夾緊機構，其中：上徑向夾緊機構均勻設置于上外夾基座內側表面。

所述的下外夾具包括：圓環形下外夾基座和若干下徑向夾緊機構，其中：下徑向夾緊機構均勻設置于下外夾基座內側表面，下外夾基座上表面設有用于固定攪拌摩擦焊接機構的環形導軌和用于驅動攪拌摩擦焊接機構的環形齒條。

所述的下徑向夾緊機構包括：弧形夾體和夾緊電缸，其中：夾體通過夾緊滑塊與夾緊電缸相連。

所述的攪拌摩擦焊接機構包括：焊接機構基座和摩擦焊接主軸，其中：焊接機構基座設置于環形導軌，摩擦焊接主軸通過焊接動平臺滑動設置于焊接機構基座端部。

技術效果