[实用新型]大型筒段构件的柔性装卡系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性装卡系统，特别是涉及一种大型筒段构件的柔性装卡系统。

背景技术

随着航空航天工业的发展，飞行器具有大型化的发展的趋势。为了兼顾结构强度与制造效率，对大型筒段构件提出了整体加工的要求。

但是由于航空航天领域自身的特点，筒段构件的直径比较大，往往少则三米，多则五米，甚至将来有七米以上构件的出现，并且为了减小飞行器整体的重量，筒段构件的壁厚很小。因此在工件的吊起、装夹过程中产生较大的变形是不可避免的，若因此对加工精度产生影响，必然会加大后续装配作业的难度，甚至于装配无法完成。

此外，由于航空航天领域中筒段构件尺寸巨大，使得其加工设备体积巨大，结构复杂，成本高昂。并且工件可能因为产品批次或者更新换代等原因，造成构件直径的改变。以往的加工设备所使用的装夹系统往往是针对特定的一两种工件设计的，工件直径的改变必然会使以前的加工设备满足不了加工需求，若重新研发制造新设备，不但会影响生产周期，也带来了设备成本的大幅增加。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大型筒段构件的柔性装卡系统，其可以满足不同半径筒状构件的夹持，且可以调整筒状构件的圆度。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种大型筒段构件的柔性装卡系统，其特征在于，其包括装夹系统基座和多个圆周布置的机械臂，机械臂包括伺服电机、同步带、丝杠螺母、轴承、丝杠、方管、导轨、滑块、卡爪、楔形装置，伺服电机通过同步带与丝杠螺母连接，丝杠螺母与轴承的一个内圈固接，轴承的一个外圈固连在装夹系统基座上，丝杠螺母套在丝杠上，丝杠与方管固定连接，方管与导轨固定连接，滑块位于导轨上且安装在装夹系统基座上，卡爪位于方管的端部，楔形装置安装在方管的端部且与卡爪连接。

本实用新型的积极进步效果在于：一、本实用新型可用于大型筒段构件的装卡。二、本实用新型的应用范围大，通过机械臂的调整，可以适应不同半径筒段构件的装卡。三、本实用新型是伺服控制。既可以对多个机械臂进行同步控制，又可以单独控制。四、本实用新型可以对筒段构件进行形状调整。机械臂采用高刚度结构设计，通过调整机械臂，包括方管伺服驱动伸缩和卡爪通过楔形装置进行竖直方向的手动调整，可以调整构件形状、位置精度，从而保证加工过程中的工件形状及加工精度。    

附图说明

图1为本实用新型大型筒段构件的柔性装卡系统的结构示意图。

图2为本实用新型大型筒段构件的柔性装卡系统的机械臂结构示意图。

图3为本实用新型大型筒段构件的柔性装卡系统对大型筒段构件（含工装）的装夹示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1至图3所示，本实用新型大型筒段构件的柔性装卡系统包括装夹系统基座7和多个圆周布置的机械臂，机械臂包括伺服电机3、同步带4、丝杠螺母5、轴承6、丝杠8、方管9、导轨10、滑块11、卡爪12、楔形装置13，伺服电机3通过同步带4与丝杠螺母5连接，丝杠螺母5与轴承6的一个内圈固接，轴承6的一个外圈固连在装夹系统基座7上，丝杠螺母5套在丝杠8上，丝杠8与方管9固定连接，方管9与导轨10固定连接，滑块11位于导轨10上且安装在装夹系统基座7上，卡爪12位于方管9的端部，楔形装置13安装在方管9的端部且与卡爪12连接。

通过上诉柔性装夹系统，可以完成对不同半径大型筒段构件的安装和形状、位置调整。具体实施步骤如下：将筒段构件安装在上部工装14底端。同步调整柔性装卡系统的机械臂，与工装半径匹配。卡爪与工装固连。局部调整机械臂，从而保证筒段构件圆度。其中，机械臂具有很高的刚度，并由伺服控制。机械臂的传动过程如下：伺服电机3通过同步带4带动丝杠螺母5旋转。丝杠螺母5与轴承6的一个内圈固接，轴承6的一个外圈固连在装夹系统基座7上。丝杠螺母5的转动带动丝杠8轴向运动，丝杠8与方管9固定连接，从而使方管9相对基座通过导轨10、滑块11滑移。方管9的端部安装卡爪12，卡爪12与方管9之间可以通过楔形装置13调整距离。这些伺服控制的机械臂既可以同步控制又可以单独控制。机械臂的伸缩一方面用于适应不同半径的筒段构件；另一方面还可以调整工件形状，从而保证筒段构件的圆度。本实用新型可以对筒段构件进行形状调整。机械臂采用高刚度结构设计，通过调整机械臂，可以调整工装，从而保证加工过程中的筒段构件的形状及加工精度。

本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改型和改变。因此，本实用新型覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。