[发明专利]用于构件内支撑的一体式免拆卸的内撑装卡装置

说明书

一种用于构件内支撑的一体式免拆卸的内撑装卡装置，包括：中心驱动平台、径向支撑结构、校形结构和机架，其中：中心驱动平台与机架相连，若干个带有校形结构的径向支撑机构的中心端分别与中心驱动平台转动连接并构成三自由度机构，径向支撑机构的中心端的轴向移动驱动用于承受校形力的校形结构的收放。本发明极大的减轻了工人拆卸工装的强度，提高了工作效率，同时保证了制造精度。

技术领域

本发明涉及的是一种构件连接领域的技术，具体是一种可自动展开和收缩的用于构件内支撑的一体式免拆卸的内撑装卡装置。

背景技术

封闭构件(二维或者三维封闭)，比如燃料贮箱，压力容器或者其他的环形构件，在航空航天和化工等各个领域都广泛运用。该类构件由若干段构件拼接而成，其主体结构呈现出弱刚性的特征，自身抵抗变形能力极差，在制造过程中形位尺寸一致性难以控制，如同轴度，圆度等等。

针对构件整体刚性弱、部件形位偏差难以保证等问题，实际工作中需要采用内撑外压的装夹工艺，以实现不同的目的，如修正几何型线筒体，增加局部刚度以达到加固效果，增加内部支撑以调整部件的对接错缝等等。但是，在封闭构件拼装的过程中，尤其是最后一道封闭连接的时候(典型应用是航空燃油贮箱封箱环缝的焊接)，内撑装置在制造工艺完成之后，只能从构件上较小的预留孔中退出，现有的方法是，工人通过预留孔进入构件中，将内撑装卡装置拆卸成足够小的零件之后，将所有零件一一从人形孔中移出，此方法操作繁琐，不仅效率低下，同时存在诸多隐患，对工人要求高，重复精度难以保证。

发明内容

本发明针对现有针对目前现有的手工拼装式可拆卸内撑装置拆卸效率低下、拆卸人工强度大及复位精度较难保证等问题，提出一种用于构件内支撑的一体式免拆卸的内撑装卡装置，通过多组支撑机构的整列均匀布置，实现均匀外撑构件，提高了制造精度。通过自动展开与收缩的一体式免拆卸方式，能使制造工艺的时间大大缩短。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：中心驱动平台、径向支撑结构、校形结构和机架，其中：中心驱动平台与机架相连，若干个带有校形结构的径向支撑机构的中心端分别与中心驱动平台转动连接并构成三自由度机构，径向支撑机构的中心端的轴向移动驱动用于承受校形力的校形结构的收放。

所述的中心驱动平台包括：约束平台、位于约束平台上下两侧的两个支撑平台和与之相连的两组驱动机构，其中：两个支撑平台分别由一组梯形丝杠和导轨组成的驱动机构实现轴向移动，作为整体机构的移动副驱动，驱动约束平台的上下移动。

所述的一组驱动机构包括若干个平行设置且分别与支撑平台相连的线性驱动单元，每个线性驱动单元优选为一个由伺服电机驱动的梯形丝杠机构。

驱动梯形丝杠机构的伺服电机通过控制器自动控制，实现上支撑平台与约束平台关联运动，具有自锁功能，能使各个平台固定在特定的位置，保证内撑的刚度。

所述的径向支撑结构沿圆周均匀分布，具体包括：上支撑杆、下支撑杆和约束杆，其中：上下支撑杆的一端与中心驱动平台的上下支撑平台对应连接，另一端与校形结构转动连接，约束杆的一端与中心驱动平台的约束平台连接，另一端与上支撑杆或下支撑杆相连。

所述的上支撑杆、下支撑杆、约束杆、上支撑平台、下支撑平台、约束平台和校形结构构成三自由度机构，由支撑平台的驱动机构驱动。

所述的校形结构包括：依次连接的校形杆、支撑连接盘、支撑连接架和驱动电机，其中：支撑连接架与径向支撑机构的上支撑杆和下支撑杆转动连接，相邻两个校形杆之间通过卡扣形式连接固定并通过驱动电机进行一个旋转自由度的驱动，实现展开和收缩的过程中运动。

所述的校形杆可根据外端型面的结构进行更换，故可以实现不同结构的内支撑，所有校形杆组成一个圆周，支撑端面的校形支撑板，实现对构件沿法线方向的均匀夹持，并保证构件在制造过程中的强度与刚度。

技术效果