[發明專利]鋁合金滑軌套筒的激光焊接柔性夾持裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 201811091081.5
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109128539B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 許飛;陳俐;彭麗平;鞏水利;毛智勇;楊璟;馬軼倫
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種鋁合金滑軌套筒的激光焊接柔性夾持裝置，所述裝置包括夾持旋轉構件和定位夾緊構件，所述定位夾緊構件用于夾緊鋁合金滑軌套筒的法蘭，所述夾持旋轉構件位于鋁合金滑軌套筒的法蘭的前端，且所述夾持旋轉構件與所述定位夾緊構件連接，所述夾持旋轉構件通過所述定位夾緊構件帶動鋁合金滑軌套筒以夾持旋轉構件的轉動軸為中心進行旋轉。本發明還對應的提出了一種鋁合金滑軌套筒的激光焊接系統及方法。本發明通過夾持旋轉構件和定位夾緊構件的配合實現變徑相貫線附近的焊接平面環形焊縫的快速精確定位和裝配，不僅提高裝配效率，而且配合高速激光焊接，有利于獲得高精度高質量的滑軌套筒結構件。

技術領域

本申請涉及焊接領域，尤其涉及一種鋁合金滑軌套筒的激光焊接柔性夾持裝置、系統及方法。

背景技術

滑軌套筒的主要功能是為滑軌在飛機機翼油箱內提供運動空間，故常呈薄壁、殼型、懸臂梁受力結構，其中心軸線與滑軌的運動軌跡一致，呈弧形，即弧形軸線曲面套筒。滑軌套筒的典型結構形式之一如圖1所示，筒徑規格為50mm-300mm，焊接厚度為2mm-6mm，中心軸線弧形半徑為500mm-3000mm。為保證高制造精度，采用熱輸入低、焊接變形小的激光焊接是實現整體化制造的最佳方法。

受法蘭1和筒體2的制造工藝差異影響，法蘭1和筒體2環形拼接時，周向上的制造精度常存在一定差異性，故同時實現周向上的全部內撐形面塊與法蘭1和筒體2焊接區域內表面剛性接觸的難度較大。若不能產生足夠的剛性接觸摩擦力，對焊接質量和焊接變形將產生不利影響。

發明內容

為解決上述技術問題之一，本發明提供了一種鋁合金滑軌套筒的激光焊接柔性夾持裝置、系統及方法。

本發明實施例第一方面提供了一種鋁合金滑軌套筒的激光焊接柔性夾持裝置，所述裝置包括夾持旋轉構件和定位夾緊構件，所述定位夾緊構件用于夾緊鋁合金滑軌套筒的法蘭，所述夾持旋轉構件位于鋁合金滑軌套筒的法蘭的前端，且所述夾持旋轉構件與所述定位夾緊構件連接，所述夾持旋轉構件通過所述定位夾緊構件帶動鋁合金滑軌套筒以夾持旋轉構件的轉動軸為中心進行旋轉。

優選地，所述夾持旋轉構件包括中心軸、轉動軸套、滾動軸承、立板和底板，所述立板豎立在所述底板上，所述立板上開設有通孔，所述轉動軸套通過滾動軸承設置在所述通孔中，所述中心軸的一端連接外部轉動機構，所述中心軸的另一端穿過所述轉動軸套且位于鋁合金滑軌套筒的內部。

優選地，所述夾持旋轉構件還包括限位銷，所述限位銷設置在所述轉動軸套上，用于限定轉動軸套的轉動位置。

優選地，所述定位夾緊構件包括定位板、夾緊塊、傘狀支撐機構和滑動塊，所述定位板上開設有通孔，所述轉動軸套的一端依次穿過所述立板和定位板，且所述轉動軸套通過定位鍵與定位板固定連接，所述滑動塊與位于鋁合金滑軌套筒內部的中心軸的一端螺紋連接，所述傘狀支撐機構位于鋁合金滑軌套筒內部，且所述傘狀支撐機構的一端與轉動軸套鉸接，所述傘狀支撐機構的另一端與滑動塊鉸接，所述傘狀支撐機構通過滑動塊在中心軸上的軸向運動可在中心軸與鋁合金滑軌套筒內壁之間自由伸縮。

優選地，所述傘狀支撐機構由多個支撐聯動機構構成，所述多個支撐聯動機構均勻分布在中心軸的周圍，每個支撐聯動機構的結構均相同，所述支撐聯動機構包括第一支撐桿、內撐塊和第二支撐桿，所述第二支撐桿的兩端分別連接一個內撐塊，每個內撐塊的外側分別連接一個第一支撐桿，其中一個第一支撐桿與轉動軸套鉸接，另一個第一支撐桿與滑動塊鉸接，所述第二支撐桿、內撐塊和第一支撐桿之間均為可轉動連接。

優選地，所述第二支撐桿的兩端和第一支撐桿與內撐塊連接的一端均為球面結構，所述內撐塊包括上半球和下半球，所述上半球和下半球通過螺釘固定連接，且所述上半球和下半球形成工字型結構，所述工字型結構兩側的凹陷部分加工為與所述第二支撐桿和第一支撐桿上球面結構相配合的球面。

優選地，所述上半球上設置有定位凸臺，下半球上開設有與所述定位凸臺相配合的定位孔，用于上半球與下半球之間的定位。