[发明专利]薄壁筒状构件旋转立式装配装置

说明书

一种薄壁筒状构件旋转立式装配装置，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、环形上外压夹具和环形下外压夹具，其中：垂直升降平台、上外压夹具和下外压夹具竖向依次滑动设置于机架中，上外压夹具和下外压夹具夹持筒状构件并旋转，搅拌摩擦焊接机构固定于机架一侧，本发明采用立式装夹焊接方式，避免了薄壁筒状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，具体是一种薄壁筒状构件旋转立式装配装置。

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，提出一种薄壁筒状构件旋转立式装配装置。

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、环形上外压夹具和环形下外压夹具，其中：垂直升降平台、上外压夹具和下外压夹具竖向依次滑动设置于机架中，上外压夹具和下外压夹具夹持筒状构件并旋转，搅拌摩擦焊接机构固定于机架一侧。

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。

所述的上外压夹具包括：环形上夹具安装座和环形上夹具基座，其中：上夹具安装座与立柱滑动相连，上夹具基座通过带外齿的上夹具回转轴承与上夹具安装座下部相连，上夹具基座周向均布有若干夹紧机构。

所述的上夹具安装座设有上夹具周向驱动电机，其通过齿轮与上夹具回转轴承外齿啮合以驱动上夹具基座旋转。

所述的下外压夹具包括：环形下夹具安装座和环形下夹具基座，其中：下夹具安装座与立柱滑动相连，下夹具基座通过带外齿的下夹具回转轴承与下夹具安装座上部轴向相连，下夹具基座周向均布有若干夹紧机构。

所述的下夹具安装座上位于下夹具基座中心圆环内周向均布若干筒段定位夹具。

所述的筒段定位夹具包括：两定位压板和定位柱体，其中：定位柱体中部设有矩形凹槽，两定位压板设置于凹槽内并与气缸相连以夹持筒形构件。

所述的下夹具安装座设有下夹具周向驱动电机，下夹具周向驱动电机通过齿轮与下夹具回转轴承外齿啮合以驱动下夹具基座旋转。

所述的夹紧机构包括：呈弧形的夹紧板、夹紧导轨和丝杠，其中：夹紧导轨设置于夹具基座上，夹紧板滑动设置于夹紧导轨且与丝杠相连。

所述的垂直升降平台包括：环形平台基座以及用于固定筒形构件的工件连接台，其中：平台基座与立柱滑动相连，工件连接台与平台基座转动相连。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用立式装夹焊接方式，避免了薄壁筒状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。