[发明专利]铝合金滑轨套筒的激光焊接柔性夹持装置、系统及方法

说明书

本发明提出了一种铝合金滑轨套筒的激光焊接柔性夹持装置，所述装置包括夹持旋转构件和定位夹紧构件，所述定位夹紧构件用于夹紧铝合金滑轨套筒的法兰，所述夹持旋转构件位于铝合金滑轨套筒的法兰的前端，且所述夹持旋转构件与所述定位夹紧构件连接，所述夹持旋转构件通过所述定位夹紧构件带动铝合金滑轨套筒以夹持旋转构件的转动轴为中心进行旋转。本发明还对应的提出了一种铝合金滑轨套筒的激光焊接系统及方法。本发明通过夹持旋转构件和定位夹紧构件的配合实现变径相贯线附近的焊接平面环形焊缝的快速精确定位和装配，不仅提高装配效率，而且配合高速激光焊接，有利于获得高精度高质量的滑轨套筒结构件。

技术领域

本申请涉及焊接领域，尤其涉及一种铝合金滑轨套筒的激光焊接柔性夹持装置、系统及方法。

背景技术

滑轨套筒的主要功能是为滑轨在飞机机翼油箱内提供运动空间，故常呈薄壁、壳型、悬臂梁受力结构，其中心轴线与滑轨的运动轨迹一致，呈弧形，即弧形轴线曲面套筒。滑轨套筒的典型结构形式之一如图1所示，筒径规格为50mm-300mm，焊接厚度为2mm-6mm，中心轴线弧形半径为500mm-3000mm。为保证高制造精度，采用热输入低、焊接变形小的激光焊接是实现整体化制造的最佳方法。

受法兰1和筒体2的制造工艺差异影响，法兰1和筒体2环形拼接时，周向上的制造精度常存在一定差异性，故同时实现周向上的全部内撑形面块与法兰1和筒体2焊接区域内表面刚性接触的难度较大。若不能产生足够的刚性接触摩擦力，对焊接质量和焊接变形将产生不利影响。

发明内容

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种铝合金滑轨套筒的激光焊接柔性夹持装置、系统及方法。

本发明实施例第一方面提供了一种铝合金滑轨套筒的激光焊接柔性夹持装置，所述装置包括夹持旋转构件和定位夹紧构件，所述定位夹紧构件用于夹紧铝合金滑轨套筒的法兰，所述夹持旋转构件位于铝合金滑轨套筒的法兰的前端，且所述夹持旋转构件与所述定位夹紧构件连接，所述夹持旋转构件通过所述定位夹紧构件带动铝合金滑轨套筒以夹持旋转构件的转动轴为中心进行旋转。

优选地，所述夹持旋转构件包括中心轴、转动轴套、滚动轴承、立板和底板，所述立板竖立在所述底板上，所述立板上开设有通孔，所述转动轴套通过滚动轴承设置在所述通孔中，所述中心轴的一端连接外部转动机构，所述中心轴的另一端穿过所述转动轴套且位于铝合金滑轨套筒的内部。

优选地，所述夹持旋转构件还包括限位销，所述限位销设置在所述转动轴套上，用于限定转动轴套的转动位置。

优选地，所述定位夹紧构件包括定位板、夹紧块、伞状支撑机构和滑动块，所述定位板上开设有通孔，所述转动轴套的一端依次穿过所述立板和定位板，且所述转动轴套通过定位键与定位板固定连接，所述滑动块与位于铝合金滑轨套筒内部的中心轴的一端螺纹连接，所述伞状支撑机构位于铝合金滑轨套筒内部，且所述伞状支撑机构的一端与转动轴套铰接，所述伞状支撑机构的另一端与滑动块铰接，所述伞状支撑机构通过滑动块在中心轴上的轴向运动可在中心轴与铝合金滑轨套筒内壁之间自由伸缩。

优选地，所述伞状支撑机构由多个支撑联动机构构成，所述多个支撑联动机构均匀分布在中心轴的周围，每个支撑联动机构的结构均相同，所述支撑联动机构包括第一支撑杆、内撑块和第二支撑杆，所述第二支撑杆的两端分别连接一个内撑块，每个内撑块的外侧分别连接一个第一支撑杆，其中一个第一支撑杆与转动轴套铰接，另一个第一支撑杆与滑动块铰接，所述第二支撑杆、内撑块和第一支撑杆之间均为可转动连接。

优选地，所述第二支撑杆的两端和第一支撑杆与内撑块连接的一端均为球面结构，所述内撑块包括上半球和下半球，所述上半球和下半球通过螺钉固定连接，且所述上半球和下半球形成工字型结构，所述工字型结构两侧的凹陷部分加工为与所述第二支撑杆和第一支撑杆上球面结构相配合的球面。

优选地，所述上半球上设置有定位凸台，下半球上开设有与所述定位凸台相配合的定位孔，用于上半球与下半球之间的定位。