[发明专利]一种用于半球形结构件环缝焊接的定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及大型半球形结构件搅拌摩擦焊接领域，特别是涉及一种用于半球形结构件环缝焊接的定位装置。

背景技术

在航空航天领域中大型薄壁铝合金构件应用十分广泛。现有生产中，用于大型薄壁铝合金结构件焊接的专用夹具几乎都是专用型的，即一种型号薄壁铝合金构件配备一套专用夹具。当结构件轮廓尺寸、形状误差等较大时，往往采取人工调整定位元件的安装位置，使其与工件轮廓接触实现定位。这种方法不仅降低了生产效率，而且调整精度完全依赖于操作者的经验，因此导致工件定位往往不可靠，严重制约了我国航天运载工具及导弹类产品的生产周期。

发明内容

本发明提供一种用于半球形结构件环缝焊接的定位装置及方法，以解决现有安装技术中在实现大型薄壁铝合金结构件轮廓尺寸、形状误差等较大时人工调整定位装置的安装缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于半球形结构件环缝焊接的定位装置，包括自适应定位器、变径机构及基架，所述基架包括上导向座、下导向座、立柱、衬套及导向轴，所述立柱的一端安装在下导向座上，另一端安装有所述上导向座；所述衬套压配在上导向座和下导向座中，并构成两支承，所述导向轴安装在两支承内；所述的变径机构包括竖直升降模块和水平伸缩模块；所述竖直升降模块包括双作用气缸、连接板及升降板，所述连接板通过双螺母固紧在双作用气缸的输出轴上，所述升降板位于连接板上，并通过销钉、螺钉与连接板固定；所述升降板套装在所述的导向轴上；所述的水平伸缩模块由多个水平伸缩单元构成；所述水平伸缩单元包括上支承座、推杆、推块、下支承座及锁紧弹簧，所述推块固定在推杆的后端；所述推杆安装在上支承座和下支承座组成的支承孔内；所述推杆的前端固定有所述自适应定位器；所述的锁紧弹簧位于支承孔与推杆轴肩之间的环形空间内，并处于受压状态；所述下支承座均布在所述下导向座的安装基面上；所述升降板的外框面呈斜楔形，且外框面上制有T形槽；所述推块的端部呈T形凸台状；所述推块嵌入在所述升降板外框面的T形槽中。

所述自适应定位器包括定位件和销轴，所述定位件呈凹字形，端部有两个圆形凸台。

所述导向轴外圆周上分布有四个导向槽，所述导向槽内安装有内保持架、外保持架和若干个钢珠，所述钢珠通过内保持架和外保持架进行隔离。

所述推杆呈阶梯状结构；所述支承孔为阶梯孔。

所述的推杆前端的端部制有一字型缺口，圆周方向制有一个通孔，所述定位元件通过销轴安装在推杆的前端。

所述的升降板的水平截面为八边形。

所述的水平伸缩模块由八个水平伸缩单元构成；所述水平伸缩单元通过所述下支承座均布在所述下导向座的安装基面上。

所述的下导向座与升降板之间装有锁紧弹簧，所述锁紧弹簧沿所述升降板的圆周方向均布有八个；所述锁紧弹簧处于受拉状态。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过竖直升降模块实现水平伸缩机构的径向位置调整；通过水平伸缩机构自动调整自适应定位器的安装姿态，以适应半球形结构件直径在一定尺寸范围内变化时的定位需求，以解决现有安装技术中在实现大型薄壁铝合金结构件轮廓尺寸、形状误差等较大时人工调整定位装置的安装缺陷。

附图说明

图1是本发明的外形示意图；

图2是本发明的主剖面图；

图3是图2中A向的局部放大图；

图4是本发明中自适应定位器的局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，一种用于半球形结构件环缝焊接的定位装置，包括自适应定位器10、变径机构20及基架30。

如图2和图4所示，本发明的自适应定位器10由定位件11和销轴12组成，定位件11呈凹字形状，端部有两个半球形凸台。

如图1和图2所示，变径机构20包括竖直升降模块21和水平伸缩模块22。