[發(fā)明專利]一種面向細(xì)長導(dǎo)管焊接結(jié)構(gòu)的柔性定位裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111618518B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 占小紅;胡云舟;楊飄若;趙艷秋
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053;B23K37/04;B23K37/00;B23K101/06
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一種面向細(xì)長導(dǎo)管焊接結(jié)構(gòu)的柔性定位裝置，它包括聯(lián)軸器、底座、鎖緊螺母、滑塊推動螺母、裝夾環(huán)、裝夾環(huán)支座、滾珠絲杠、光桿、轉(zhuǎn)動手柄、夾持板、內(nèi)六角螺釘、外六角螺釘、彈性擋圈、導(dǎo)軌、移動平臺、滑塊、定位銷等；本發(fā)明提供一種用于細(xì)長導(dǎo)管結(jié)構(gòu)焊接的柔性定位夾具，能夠?qū)崿F(xiàn)20mm至100mm外徑導(dǎo)管的柔性裝夾，具有較高的定位精度。此外，本發(fā)明利用創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，突破了套筒式定位裝置需軸向插入裝夾的限制，采用徑向放入并預(yù)裝夾的方式提高了裝夾過程的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性定位裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可以裝夾不同軸徑細(xì)長導(dǎo)管的柔性定位裝置。

背景技術(shù)

飛機(jī)的液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)中均存在大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀各異的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，用于輸送各系統(tǒng)之間的介質(zhì)。在切割、焊接和裝配等各個(gè)導(dǎo)管制造工藝環(huán)節(jié)中，均需要對導(dǎo)管進(jìn)行定位夾緊的定位裝置，以保證在導(dǎo)管的工藝環(huán)節(jié)中精確的形狀、尺寸和位置關(guān)系。目前國內(nèi)外主要采用專用定位裝置和組合定位裝置兩種導(dǎo)管定位裝置。專用定位裝置是根據(jù)導(dǎo)管形狀、尺寸定制設(shè)計(jì)的固定定位裝置，具有定位精度高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但是設(shè)計(jì)制造周期長、生產(chǎn)成本高、占用存儲空間大，多應(yīng)用于批量化生產(chǎn)以降低每個(gè)專用定位裝置的成本。組合定位裝置由一系列標(biāo)準(zhǔn)元件組成，根據(jù)導(dǎo)管形狀、尺寸對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行組合，相對于專用定位裝置具有設(shè)計(jì)制造周期短、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，目前主要應(yīng)用于新機(jī)研制階段。無論專用定位裝置還是組合定位裝置，均需要根據(jù)導(dǎo)管形狀、尺寸定制設(shè)計(jì)制造。飛機(jī)中導(dǎo)管形狀、尺寸各異，數(shù)量又大，因此需要制造大量專用的定位裝置，以致導(dǎo)管的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，定位裝置制造成本高，無法實(shí)現(xiàn)飛機(jī)導(dǎo)管制造高效、低成本和敏捷的目標(biāo)。如何實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)也一直是導(dǎo)管制造技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。

要想實(shí)現(xiàn)飛機(jī)導(dǎo)管制造高效、低成本和敏捷的要求，一方面可以縮短專用定位裝置的生產(chǎn)周期，以及通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)低成本制造；另一方面可以設(shè)計(jì)能適用于多種結(jié)構(gòu)的柔性定位裝置，減少專用定位裝置數(shù)量，從而解決以上技術(shù)難點(diǎn)。目前有一種組合定位裝置正在積極研究當(dāng)中，它融合了上述的兩種定位裝置的優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)會實(shí)現(xiàn)高效低成本的導(dǎo)管制造目標(biāo)。組合定位裝置又被稱為柔性組合定位裝置，是實(shí)現(xiàn)工裝柔性化的典型代表。柔性組合定位裝置是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備，由一套預(yù)先制造好的具有不同形狀、不同規(guī)格、不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組合件，按工件的加工要求組裝而成。柔性定位裝置可以拆卸清洗更換部件，可重新組裝成新的定位裝置，其應(yīng)用普遍，適合于多種、小批量生產(chǎn)。由于柔性組合定位裝置的平均設(shè)計(jì)和組裝時(shí)間是專用定位裝置所花時(shí)間的5％～20％，可以認(rèn)為柔性組合定位裝置能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)周期的縮減。

現(xiàn)有的主要柔性定位裝置大多采用陣列式的方式，通過陣列式的排布，每個(gè)定位器可看作一個(gè)點(diǎn)，去擬合所需要固定的面的輪廓，以達(dá)到定位夾緊的效果。其優(yōu)點(diǎn)是，柔性強(qiáng)，對于復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)，不需要制成特定形狀的模具式定位裝置就可以實(shí)現(xiàn)定位夾緊。但是，其每一次裝夾所需要確定的定位器個(gè)數(shù)過于繁多，效率低下。且對于細(xì)長型的、不同管徑的鈦合金飛機(jī)導(dǎo)管，上述的陣列式定位裝置發(fā)揮不了其優(yōu)點(diǎn)，陣列形式的定位運(yùn)用在細(xì)長的管類零件上會造成一種浪費(fèi)，效率低下且達(dá)不到較好的定位效果。由于本定位裝置用于飛機(jī)導(dǎo)管的焊接，通過傳統(tǒng)的陣列式定位方式，不能很好的達(dá)到焊接要求的定位效果，需要優(yōu)化定位方案。因此，迫切的需要一種先進(jìn)的、高精度的定位裝置解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有裝夾定位技術(shù)中存在的一系列技術(shù)問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的類套筒式導(dǎo)管定位裝置，該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，利用兩個(gè)裝夾環(huán)之間距離的變化，改變連桿機(jī)構(gòu)相對于光桿的距離，由徑向?qū)Σ煌軓降膶?dǎo)管進(jìn)行柔性的裝夾。這種定位裝置能夠?qū)崿F(xiàn)較高的定心精度、較大的柔性定位范圍，裝夾過程簡單，可保證焊接過程的順利進(jìn)行，提高工作效率。