[发明专利]大型旋转托架的围框结构及安装方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及大型非刚性旋转构件的结构和安装，具体的说是一种大型旋转托架的围框结构及安装方法。

背景技术：

自动钻铆系统是大型飞机机翼壁板自动铆接的特种设备。大型数控托架是自动钻铆系统的关键部分，托架一般有支撑立柱、围框和传动系统组成，其作用是通过在立柱的支撑下由传动系统带动围框进行灵活的三自由度的运动，将工件壁板运动到钻铆头能够铆接的理想状态进行加工。由于大型数控托架的围框是一个运动的加工平台，因此围框的结构是整个数控托架的关键之一，数十米跨度的托架围框的结构形式及安装合理性决定着数控托架是否可以灵活运动及安装后是否变形的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型旋转托架的围框结构及安装方法。

大型旋转托架的围框结构，围框是由两个端梁和两个横梁组成的一个四边形的框架结构，围框的两个端梁中心位于同一轴线上并分别与旋转轴承连接，其特征在于所述的端梁和横梁之间通过法兰盘对接固定，在端梁的中心设有基准孔，两侧端梁的基准孔位于同一轴线，在端梁和横梁的上表面上设有多个基准块，且基准块的上表面位于同一个平面，该平面与两端旋转轴平行，与两侧端梁基准孔的轴线平行。

为了增加围框的刚性，同时又不增加围框的重量，上述的端梁和横梁设计为中空的箱形结构，端梁与横梁之间通过法兰盘连接。

由于围框两侧的端梁与旋转轴承连接，为了增加端梁的刚性，端梁被设计成一个变截面的箱形结构，端梁的中部截面大于端梁两端的截面，端梁的中部外侧设有转盘轴承安装座，端梁两端的截面与横梁截面相同。

围框上的基准块是用来标示和测量围框安装和加工的基准所用，每个端梁的两端各设有一个基准块，每个横梁上每隔一米设有一个基准块。

为了准确的标示和测量围框基准，在上述的基准块的中心上设有标准孔，用于安装测量用的监测目标。

大型旋转托架围框的安装方法，包括两个位于托架围框两端的支撑立柱，支撑立柱的中心连线必须同X向导轨平行，固定在支撑立柱上的传动机构，以及托架围框，其特征在于首先分别将托架围框的两个端梁固定安装在支撑立柱上，并保证两侧端梁的中心线位于同一轴线并与X向导轨平行，两侧端梁的基准块的上表面位于同一平面，再将横梁两端的法兰与端梁的法兰对接，并确保横梁上的基准块的表面与端梁基准块的表面位于同一平面。

本发明的优点在于围框结构合理，具有极好的刚性和稳定性，且便于安装。以下结合实施例附图作进一步描述。

图1是本发明的大型旋转托架的结构示意

图2是本发明的大型旋转托架围框的结构示意

图3是围框的平面结构示意

图4是端梁的结构示意

图5是端梁的剖面结构示意

图6是横梁的剖面结构示意

具体实施例

参见图1，大型旋转托架包含两侧的支撑立柱1、运动机构2和围框8，运动机构2带动围框8可进行多自由度的运动。本发明的围框是大型旋转托架的重要组成部分，其结构如图2和图3所示，围框是一个由端梁3和横梁4组成的四边形的框架结构，横梁的长度大于端梁，横梁是直梁结构，横梁的两端设有与横梁中心线垂直的端面法兰5，端梁是两端回折的帽型结构，端梁的两端设有与端梁中心线平行的端面法兰4，端梁两端的法兰在同一平面内；端梁和横梁之间通过法兰4和法兰5连接成一个整体围框。

在端梁和横梁的上表面还设有多个基准块7，每个端梁或横梁上至少设有两个基准块，端梁上的基准块分布在两端较好，横梁上的基准块根据横梁的长度可以设有两个以上的基准块，但至少设有两个基准块，值得注意的是所有基准块7的上表面位于同一基准面；该平面与两端旋转轴平行，与两侧端梁基准孔13的轴线平行；每个基准块的中心还有一个标准孔9，该基准块和标准孔用来测量围框安装和加工基准所用。

图4所示，在端梁的中心设有基准孔13，两侧端梁的基准孔13位于同一轴线，该基准孔用于安装测量光栅；为了增加端梁的刚性和旋转扭矩，端梁的中部11的截面大于端部12的截面，端梁的端部截面与横梁截面相同。同时在端梁的中部外侧是转盘式轴承安装座10，该安装座10与端梁为一体结构，安装座10的中心与端梁的基准孔13的中心线重合。

参见图5和图6，为了增加围框的刚性，同时又不增加围框的重量，上述的端梁和横梁由钢板焊接成中空的箱形结构。