CN102357873A - 一种管路整体装焊的可重构工装 - Google Patents

一种管路整体装焊的可重构工装 Download PDF

Info

Publication number
CN102357873A
CN102357873A CN2011102794026A CN201110279402A CN102357873A CN 102357873 A CN102357873 A CN 102357873A CN 2011102794026 A CN2011102794026 A CN 2011102794026A CN 201110279402 A CN201110279402 A CN 201110279402A CN 102357873 A CN102357873 A CN 102357873A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frock
locator
pipe joint
restructural
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102794026A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102357873B (zh
Inventor
郑联语
李梁
漆中华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201110279402.6A priority Critical patent/CN102357873B/zh
Publication of CN102357873A publication Critical patent/CN102357873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102357873B publication Critical patent/CN102357873B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

本发明公开了一种面向管路整体装焊的可重构工装，包括工作平台、定位器和夹持器等。在工装工作平台上指定位置布置一定数量的定位器，定位器和工作平台之间利用磁力吸合固定，通过调整定位器完成管接头空间六个自由度的参数设定，并利用安装在定位器末端执行器上的管接头夹持器完成管接头的夹持，进而完成管路焊接前的划线工作，从而实现管路整体装焊。本发明能够同时夹持多个不同类型的管接头，且有效地避免同时夹持多个管接头时干涉的发生。定位器的调整是利用外部电机调整完成，整个配置过程不需要高精度测量仪器进行辅助，使得工装可以快速进行重构，从而提高了管路组件的生产效率。

Description

一种管路整体装焊的可重构工装
技术领域
本发明属于工装夹具领域，具体来说通过对管路组件的多个管接头同时进行定位夹持，完成管道零件在焊接前的划线工作，以便进行管路组件后续的整体装焊。
背景技术
目前，航天器管路制造中管接头的定位夹持都是通过人工操作，利用组合夹具对管接头进行夹持，同时使用激光跟踪仪等高精度测量仪器进行辅助测量，然后根据测量的位置信息对组合夹具进行调整，使管接头达到目标位置，进行管路组件焊接前的划线工作。这种方法存在如下的不足：1)由于整个配置、调整过程均由手工完成，操作、调整复杂，耗费大量时间，效率低，不能够实现快速重构，直接影响管路产品的装焊生产效率；2)需要依赖高精度测量仪器，提高了管路产品制造成本。
发明内容
发明目的：针对上述的不足，本发明要提供一种可以快速准确地完成多个不同类型管接头定位夹持的管路整体装焊的可重构工装。
技术方案：在工装工作平台上指定位置布置一定数量的定位器，定位器和工作平台之间利用磁力吸合固定，实现两个水平平移自由度，再通过调整定位器实现高度平移和两个旋转自由度，从而完成管接头空间六个自由度的定位，利用安装在定位器末端执行器上的可更换的管接头夹持器完成不同类型管接头的夹持。
电机安装在工作平台上，联轴器分别与电机输出轴和丝杠相连，滑块安装在工作平台四周的滑轨上，定位块与丝杠相配合，定位片I安装在定位块上。以上结构通过电机带动丝杠转动，滑块在滑轨上进行滑动，进而带动定位块移动，完成安装在定位块上的定位片I在工作平台平面内X、Y方向的精确定位。
定位器底座顶面有三个圆柱销，侧面安装有磁力开关。以上机构通过定位器底座顶面上的三个圆柱销和定位器壳体底面的三个圆柱孔进行配合，确定二者的相对位置，而安装在定位器底座侧面的磁力开关可以方便的使定位器底座和工作平台进行吸合固定与释放。
定位片I与定位片II配合，定位片II与定位器底座配合。以上机构通过定位片I与定位片II配合，然后定位器底座再与定位片II配合，从而布置定位器底座到工作平台的指定位置。定位片I底面与工作平台平面之间的距离大于定位器底座的高度，这样就可以避免在布置多个定位器底座时定位片I和定位器底座发生干涉。
小锥齿轮与大锥齿轮啮合，旋转轴与大锥齿轮和旋转套筒都通过键进行配合。以上机构通过小锥齿轮的转动就可以带动大锥齿轮进行转动，大锥齿轮利用键的配合带动旋转轴进行转动，旋转轴和旋转套筒也利用键进行配合，旋转轴进而可以带动旋转套筒进行转动，通过一对锥齿轮进行啮合就可以把转动的方向改变90度。
定位销与小锥齿轮轴上的孔进行配合。以上机构通过定位销和孔的配合可以确定小锥齿轮轴的初始位置，并且使其固定在初始位置。
十字轴轴A与十字轴支架上的孔配合，十字轴轴B与末端执行器上的孔配合，均利用紧固螺钉压紧固定。以上机构十字轴A可以绕十字轴支架进行转动，而末端执行器可以绕十字轴轴B进行转动，十字轴和末端执行器旋转到指定位置后均利用紧固螺钉方式压紧固定，这样就可以实现安装在末端执行器上的管接头夹持器所夹持的管接头在两个旋转自由度方向上的定位，而且此机构占用空间体积较小，可以有效地避免同时夹持多个管接头的干涉问题。
管接头夹持器安装在末端执行器上，管接头夹持器类型与需要夹持的管接头类型相对应。以上机构可以将夹持不同类型管接头的管接头夹持器通过螺钉连接的方式固定到末端执行器上，这样就可以实现对不同类型接头的夹持，提高了工装的柔性。
有益效果：本发明能够同时夹持多个不同类型的管接头，且有效地避免同时夹持多个管接头的干涉的发生。定位器的调整是利用外部电机调整完成，整个配置过程不需要高精度测量仪器进行辅助，使得工装可以快速进行重构，从而提高了管路组件的生产效率。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明中定位器底座与定位片配合方式示意图。
图3为本发明中定位器的结构示意图。
图4为本发明中定位器旋转套筒旋转机构及底座剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明：
如图1和图2所示，本发明主要由工作平台1、定位器2、电机3、联轴器4、丝杠5、滑块6、滑轨7、定位块8、定位片I9与定位片II11等构成。其中，电机3带动丝杠5转动，滑块6在滑轨7上进行滑动，进而带动定位块8移动，完成安装在定位块8上的定位片I9在工作平台1平面内X、Y方向的精确定位，定位片I9与定位片II11配合，然后定位器底座12再与定位片II11配合，完成定位器底座12在工作平台1上的定位。
如图3和图4所示，定位器2主要由定位器底座12，磁力开关13，壳体14，小锥齿轮15，大锥齿轮16，定位销17，旋转轴18，小锥齿轮轴19，旋转套筒20，紧固螺钉21，伸缩杆22，十字轴支架23，十字轴轴A24，十字轴轴B25，末端执行器26，管接头夹持器27构成。其中完成定位器底座12在工作平台1上的定位后，通过开启磁性开关13可以将其固定在工作平台1上。定位器底座12顶面的三个圆柱销和壳体14底面的三个的圆柱孔进行配合确定二者的相对位置。位于壳体14内部的小锥齿轮15和大锥齿轮16啮合带动旋转轴18转动，进而带动旋转套筒20转动。伸缩杆22和旋转套筒20通过键的配合可以限制伸缩杆22在旋转套筒20中的旋转，使其只可以在轴线方向移动，利用紧固螺钉21使伸缩杆22固定在调整好的位置。十字轴轴A24可以绕十字轴支架23转动，末端执行器26可以绕十字轴B25转动。管接头夹持器27通过螺钉连接的方式固定在末端执行器26上。
本发明是这样用于管路组件的管接头装夹的，主要包括四大阶段：
(1)第一阶段，自动确定可重构工装的配置参数。即利用软件分析管路组件三维模型，得到夹持该管路组件中管接头所需要的定位器2的数量以及各个定位器2所需要调整的平移和旋转参数，即配置参数；(2)第二阶段，根据配置参数调整装夹每个管接头10的定位器2。具体步骤是：将夹持相应管接头10的管接头夹持器27安装到对应的定位器2上，按照得到的配置参数利用外部电机分别调整各个定位器2中的小锥齿轮15进行旋转确定旋转套筒20的角度，伸缩杆22在旋转套筒20中进行伸缩确定伸缩杆22的位置，十字轴A24绕十字轴支架23旋转到指定的角度，末端执行器26绕十字轴B25进行旋转到指定的角度，将定位器2调整到指定位置后均利用紧固螺钉以压紧的方式使其保持在固定位置；(3)第三阶段，将所有定位器底座12安放在工作平台1上。具体步骤是：安装在工作平台1上电机3带动丝杠5转动，滑块6在滑轨7上进行滑动，进而带动定位块8移动，完成安装在定位块8上的定位片I9在工作平台1平面内X、Y方向的精确定位，定位片I9与定位片II11配合，然后定位器底座12再与定位片II11配合，完成定位器底座12在工作平台1上的定位，并将各个定位器底座12置于工作平台1上的相应位置，开启磁力开关13使定位器底座12与工作平台1吸合固定；(4)第四阶段，将配置、调整好的定位器2安放到已经固定于工作平台1上相应的定位器底座12上。具体步骤是：利用定位器壳体14底面的圆柱孔和定位器底座12顶面的圆柱销相配合，将各个调整好位置的定位器2中除定位器底座12外的其他部分置于相应的定位器底座12上，即完成了各个管接头10的夹持任务。此后，就可以将管道与本工装中定位好的管接头进行试装划线，进而完成管路组件中的管接头和管道的焊接工作。

Claims (8)

1.一种管路整体装焊的可重构工装，在工装工作平台(1)上指定位置布置一定数量的定位器(2)，定位器(2)和工作平台(1)之间利用磁力吸合固定，实现两个水平平移自由度，再通过调整定位器(2)实现高度平移和两个旋转自由度，从而完成管接头(10)空间六个自由度的定位，利用安装在定位器末端执行器(26)上的可更换的管接头夹持器(27)完成不同类型管接头的夹持。
2.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：电机(3)安装在工作平台(1)上，联轴器(4)分别与电机(3)输出轴和丝杠(5)相连，滑块(6)安装在工作平台四周的滑轨(7)上，定位块(8)与丝杠(5)相配合，定位片I(9)安装在定位块(8)上。
3.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：定位器底座(12)顶面有三个圆柱体，侧面安装有磁力开关(13)。
4.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：定位片I(9)与定位片II(11)配合，定位片II(11)与定位器底座(12)配合。
5.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：小锥齿轮(15)与大锥齿轮(16)啮合，旋转轴(18)与大锥齿轮(16)和旋转套筒(20)都通过键进行配合。
6.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：定位销(17)与小锥齿轮轴(19)上的孔进行配合。
7.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：十字轴轴A(24)与十字轴支架(23)上的孔配合，十字轴轴B(25)与末端执行器(26)上的孔配合，均利用紧固螺钉方式压紧固定。
8.根据权利要求1所述的管路整体装焊的可重构工装，其特征在于：管接头夹持器(27)安装在末端执行器(26)上，管接头夹持器(27)类型与需要夹持的管接头(10)类型相对应。 
CN201110279402.6A 2011-09-20 2011-09-20 一种管路整体装焊的可重构工装 Expired - Fee Related CN102357873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110279402.6A CN102357873B (zh) 2011-09-20 2011-09-20 一种管路整体装焊的可重构工装

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110279402.6A CN102357873B (zh) 2011-09-20 2011-09-20 一种管路整体装焊的可重构工装

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102357873A true CN102357873A (zh) 2012-02-22
CN102357873B CN102357873B (zh) 2014-03-26

Family

ID=45583282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110279402.6A Expired - Fee Related CN102357873B (zh) 2011-09-20 2011-09-20 一种管路整体装焊的可重构工装

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102357873B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103659072A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 北京宇航系统工程研究所 一种运载火箭管路焊接装配方法
CN104729455A (zh) * 2014-12-04 2015-06-24 北京航空航天大学 一种基于测量数据的管路柔性装焊机器人位姿计算方法
CN108890549A (zh) * 2018-06-28 2018-11-27 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种导管可重构调姿定位夹具
CN108994783A (zh) * 2018-07-13 2018-12-14 东莞市瑞沧机械设备有限公司 电磁固定式自动对心移动平台
CN112496649A (zh) * 2020-12-14 2021-03-16 房县诚信汽配有限责任公司 一种汽车维修用脚踏板踏板支架焊接夹具
CN113634929A (zh) * 2021-07-22 2021-11-12 苏州亚德龙精密机械有限公司 一种匀速旋转式圆管夹紧装置
CN116551272A (zh) * 2023-06-01 2023-08-08 发哲(浙江)新材料科技有限公司 具有调节功能的钢管焊管机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3848863A (en) * 1973-05-03 1974-11-19 Pullman Inc Welding jig
US5312096A (en) * 1993-03-09 1994-05-17 Jasper Thomas E Welding jig for pipes
KR20060116414A (ko) * 2005-05-10 2006-11-15 한국항공우주산업 주식회사 튜브류 용접용 홀딩장치
CN101362270A (zh) * 2008-09-11 2009-02-11 海信（山东）空调有限公司 一种空调四通阀焊接工装
CN101468425A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光加工设备上薄板状工件的定位方法及其定位装置
CN101786214A (zh) * 2010-03-26 2010-07-28 北京三兴汽车有限公司 管路成型焊接系统
CN201711700U (zh) * 2010-05-20 2011-01-19 宁波奥克斯空调有限公司 空调进气管组件通用焊接工装

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3848863A (en) * 1973-05-03 1974-11-19 Pullman Inc Welding jig
US5312096A (en) * 1993-03-09 1994-05-17 Jasper Thomas E Welding jig for pipes
KR20060116414A (ko) * 2005-05-10 2006-11-15 한국항공우주산업 주식회사 튜브류 용접용 홀딩장치
CN101468425A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光加工设备上薄板状工件的定位方法及其定位装置
CN101362270A (zh) * 2008-09-11 2009-02-11 海信（山东）空调有限公司 一种空调四通阀焊接工装
CN101786214A (zh) * 2010-03-26 2010-07-28 北京三兴汽车有限公司 管路成型焊接系统
CN201711700U (zh) * 2010-05-20 2011-01-19 宁波奥克斯空调有限公司 空调进气管组件通用焊接工装

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103659072A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 北京宇航系统工程研究所 一种运载火箭管路焊接装配方法
CN104729455A (zh) * 2014-12-04 2015-06-24 北京航空航天大学 一种基于测量数据的管路柔性装焊机器人位姿计算方法
CN108890549A (zh) * 2018-06-28 2018-11-27 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种导管可重构调姿定位夹具
CN108994783A (zh) * 2018-07-13 2018-12-14 东莞市瑞沧机械设备有限公司 电磁固定式自动对心移动平台
CN112496649A (zh) * 2020-12-14 2021-03-16 房县诚信汽配有限责任公司 一种汽车维修用脚踏板踏板支架焊接夹具
CN113634929A (zh) * 2021-07-22 2021-11-12 苏州亚德龙精密机械有限公司 一种匀速旋转式圆管夹紧装置
CN116551272A (zh) * 2023-06-01 2023-08-08 发哲(浙江)新材料科技有限公司 具有调节功能的钢管焊管机
CN116551272B (zh) * 2023-06-01 2023-10-13 发哲(浙江)新材料科技有限公司 具有调节功能的钢管焊管机

Also Published As

Publication number Publication date
CN102357873B (zh) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102357873B (zh) 一种管路整体装焊的可重构工装
EP3076255B1 (en) Automated dynamic manufacturing systems and related methods
CN107253084B (zh) 飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统
JP5116474B2 (ja) 有方向対象物の組み付けのための装置および方法
JP6556560B2 (ja) ワークピースの制限部位を加工するための装置及び方法
CN101804470B (zh) 翼身对接自动制孔系统及方法
EP1231018B1 (en) Portable multi-axis machine
KR102121900B1 (ko) 조정관 재현장치
JP2008517778A5 (zh)
CN102248389A (zh) 壁板自动钻铆装配多点柔性定位方法及其工装
CN106041955A (zh) 一种机器人自动制孔装置及加工方法
CN102601830A (zh) 多轴同步加工数控异形榫槽机
CN104729401A (zh) 一种激光干涉仪辅助组合夹具
CN102451953A (zh) 一种多功能激光加工制造系统
CN107234629B (zh) 一种多轴机器人
CN207494983U (zh) 一种发动机支架气动翻转加工夹具
JPS63174B2 (zh)
CN104084794A (zh) 一种齿轮箱装配工装
CN105945496A (zh) 用于空间异型管路焊接的多点柔性夹持装置
CN211916851U (zh) 一种五轴机加工机器人
CN204735396U (zh) 组装点胶复合装置
JPH0313037B2 (zh)
Mei et al. Pose and shape error control in automated machining of fastener holes for composite/metal wing-box assembly
CN113188405B (zh) 一种有限转角力矩电机机械零位的标记方法
CN205325230U (zh) 一种飞机蒙皮无余量铣切柔性工装

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140326

Termination date: 20140920

EXPY Termination of patent right or utility model