[發明專利]薄壁筒狀構件旋轉立式裝配裝置

有效

• 申請號: 201611149311.X
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106624549B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 王皓;陳坤勇;陳根良;趙勇;余海東;來新民
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00;B23K37/04;B23K37/047;B23K20/12;B23K101/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種薄壁筒狀構件旋轉立式裝配裝置，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、環形上外壓夾具和環形下外壓夾具，其中：垂直升降平臺、上外壓夾具和下外壓夾具豎向依次滑動設置于機架中，上外壓夾具和下外壓夾具夾持筒狀構件并旋轉，攪拌摩擦焊接機構固定于機架一側，本發明采用立式裝夾焊接方式，避免了薄壁筒狀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，具體是一種薄壁筒狀構件旋轉立式裝配裝置。

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，提出一種薄壁筒狀構件旋轉立式裝配裝置。

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、環形上外壓夾具和環形下外壓夾具，其中：垂直升降平臺、上外壓夾具和下外壓夾具豎向依次滑動設置于機架中，上外壓夾具和下外壓夾具夾持筒狀構件并旋轉，攪拌摩擦焊接機構固定于機架一側。

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。

所述的上外壓夾具包括：環形上夾具安裝座和環形上夾具基座，其中：上夾具安裝座與立柱滑動相連，上夾具基座通過帶外齒的上夾具回轉軸承與上夾具安裝座下部相連，上夾具基座周向均布有若干夾緊機構。

所述的上夾具安裝座設有上夾具周向驅動電機，其通過齒輪與上夾具回轉軸承外齒嚙合以驅動上夾具基座旋轉。

所述的下外壓夾具包括：環形下夾具安裝座和環形下夾具基座，其中：下夾具安裝座與立柱滑動相連，下夾具基座通過帶外齒的下夾具回轉軸承與下夾具安裝座上部軸向相連，下夾具基座周向均布有若干夾緊機構。

所述的下夾具安裝座上位于下夾具基座中心圓環內周向均布若干筒段定位夾具。

所述的筒段定位夾具包括：兩定位壓板和定位柱體，其中：定位柱體中部設有矩形凹槽，兩定位壓板設置于凹槽內并與氣缸相連以夾持筒形構件。

所述的下夾具安裝座設有下夾具周向驅動電機，下夾具周向驅動電機通過齒輪與下夾具回轉軸承外齒嚙合以驅動下夾具基座旋轉。

所述的夾緊機構包括：呈弧形的夾緊板、夾緊導軌和絲杠，其中：夾緊導軌設置于夾具基座上，夾緊板滑動設置于夾緊導軌且與絲杠相連。

所述的垂直升降平臺包括：環形平臺基座以及用于固定筒形構件的工件連接臺，其中：平臺基座與立柱滑動相連，工件連接臺與平臺基座轉動相連。

技術效果

與現有技術相比，本發明采用立式裝夾焊接方式，避免了薄壁筒狀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。