[发明专利]筒状构件立式装配装置

说明书

一种筒状构件立式装配装置，包括：机架、用于提升筒状构件的垂直升降平台、搅拌摩擦焊接机构、呈环形的上外夹具、呈环形的下外夹具和水平送料机构，其中：垂直升降平台、上外夹具和下外夹具竖向依次滑动设置于机架中，搅拌摩擦焊接机构滑动设置于下外夹具且能沿着下外夹具周向滑动，水平送料机构设置于下外夹具下方，本发明采用立式装夹焊接方式，有效避免了筒状薄壁构件因自身重力而引起的结构变形，减少了装配过程中的误差影响因素，采用周向均布夹具，实现对薄壁筒体的柔性装夹，保证定位精度，减少装夹定位误差，装备自动化程度高，工位集中，占地面积小，上料、装夹、焊接、下料过程高度可控，提高了装配效率。

技术领域

本发明涉及的是一种自动装配领域的技术，具体是一种筒状构件立式装配装置。

背景技术

大型筒状薄壁构件的高精度装配是航空航天等领域键技术。火箭贮箱等航空航天薄壁筒体构件为减轻自重采用栅格形式的铝合金薄壁构件拼焊而成。大型筒状薄壁构件装配主要采用卧式装配，通过内部支撑夹具克服筒体因自重产生的变形，各个筒段之间通过周向对准后进行装配焊接，随着构件尺寸增大，柔性也会增大，筒体结构受自重变形更为严重，卧式装配对筒体形变控制更加困难，同时各方向受力不均，导致定位精度降低。

发明内容

本发明针对现有技术大多只能适用于一段筒体与封头的装配与焊接，不能实现多筒段间的装配，或工装柔性不足，不能进行主动较形和局部定位，以及工件装配精度很大程度上依赖于圆弧撑板的制造和安装定位精度，缺乏夹紧装置，难以应用到对工装夹具要求苛刻的搅拌摩擦焊焊接工艺中等缺陷，提出一种筒状构件立式装配装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：机架、用于提升筒状构件的垂直升降平台、搅拌摩擦焊接机构、呈环形的上外夹具、呈环形的下外夹具和水平送料机构，其中：垂直升降平台、上外夹具和下外夹具竖向依次滑动设置于机架中，搅拌摩擦焊接机构滑动设置于下外夹具且能沿着下外夹具周向滑动，水平送料机构设置于下外夹具下方。

所述的水平送料机构包括：底座、环形内撑夹具、环形升降台和若干定位夹具，其中：底座下部设有导轨并通过齿条驱动，升降台通过若干升降柱设置于底座上且能沿着升降柱上下滑动，内撑夹具设置于升降台中部，定位夹具沿升降台周向均匀布置且位于内撑夹具外侧。

所述的内撑夹具上端外周面设有用于支撑筒状构件内壁的内撑夹体。

所述的内撑夹体包括：弧形内撑板和条形内撑板座，其中：内撑板座固定于内撑夹具上端，内撑板通过两端导向杆固定于内撑板座，内撑板座中部设有气缸以推动内撑板运动。

所述的定位夹具包括：双向气缸和定向板，其中：双向气缸固定于定向板，双向气缸两端连有用于校形的校形板。

所述的机架包括四个呈环形分布的立柱，立柱上设有竖直设置的直线导轨和直线齿条。

所述的垂直升降平台包括：呈环形的升降平台基座以及设置于升降平台基座下部用于固定筒状构件的连接平台，其中：升降平台基座外周面与立柱滑动相连，其内周面设有用于提升的电机。

所述的上外夹具包括：圆环形上外夹基座和若干上径向夹紧机构，其中：上径向夹紧机构均匀设置于上外夹基座内侧表面。

所述的下外夹具包括：圆环形下外夹基座和若干下径向夹紧机构，其中：下径向夹紧机构均匀设置于下外夹基座内侧表面，下外夹基座上表面设有用于固定搅拌摩擦焊接机构的环形导轨和用于驱动搅拌摩擦焊接机构的环形齿条。

所述的下径向夹紧机构包括：弧形夹体和夹紧电缸，其中：夹体通过夹紧滑块与夹紧电缸相连。

所述的搅拌摩擦焊接机构包括：焊接机构基座和摩擦焊接主轴，其中：焊接机构基座设置于环形导轨，摩擦焊接主轴通过焊接动平台滑动设置于焊接机构基座端部。

技术效果