CN109604932A - 无芯轴式柔性可调型架及装配工艺方法 - Google Patents

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梁莹
叶顺坚
张柳锋
陈雪芬
方新宇
沈伟民
崔国平
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Abstract

本发明提供了一种无芯轴式柔性可调型架及装配工艺方法，包括上盘(1)、立柱(2)、支臂(3)、下盘(4)、底柱(5)、底盘(6)、移动臂(7)、手柄(8)；其中，上盘(1)、支臂(3)、下盘(4)分别与立柱(2)连接，下盘(4)、底盘(6)分别与底柱(5)连接，立柱(2)、手柄(8)分别与移动臂(7)连接。所述立柱(2)内部为中空结构，移动臂(7)能够在立柱(2)内部轴向移动。所述支臂(3)能够沿立柱(2)周向转动、轴向移动，并在径向方向收缩，起到周向圆度控制、中间框轴向高度调整作用，支臂(3)采用销钉与立柱(2)定位连接。本发明具有装调简单快速，装配高度可调，内部空间开阔，周向圆度控制可靠等优点。

Description

无芯轴式柔性可调型架及装配工艺方法
技术领域
本发明涉及运载火箭舱段装配技术领域，具体地涉及一种无芯轴式柔性可调型架及装配工艺方法。
背景技术
在加工装配技术领域，一般均需要借助通用或专用的工装夹具，利用手工或设备完成产品的制造。在运载火箭铆接舱段装配领域，由于舱段直径尺寸大，因此其借助的工装—装配型架结构形式及尺寸均较常规产品庞大而复杂，使得工装成本昂贵。
传统的铆接装配型架一般均为芯轴式单点定位结构，即型架上盘与下盘通过内部的大尺寸芯轴实现连接，上盘与芯轴采用径向孔单点定位，螺栓紧固。在型架装调过程中，此进行定位孔加工过程复杂，空间开敞性差，并需要设计辅助的固定夹板，定制大规格的专用铰刀，借助磁力钻完成钻孔、铰孔作业，加工难度极大。此外，采用此结构形式的装配型架，一般高度方向不可调，只能适用于某一固定高度尺寸产品的加工，不具备通用性，且型架内部空间狭窄。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无芯轴式柔性可调型架及装配工艺方法。
根据本发明的一个方面，提供一种无芯轴式柔性可调型架，包括上盘、立柱、支臂、下盘、底柱、底盘、移动臂、手柄；其中，上盘、支臂、下盘分别与立柱连接，下盘、底盘分别与底柱连接，立柱、手柄分别与移动臂连接。
优选地，所述上盘、下盘、支臂分别与舱体前端框、后端框、中间框连接，进行舱体骨架装配、协调、蒙皮制孔，实现舱体的架上装配成形。
优选地，所述上盘、下盘通过多根立柱、移动臂连接，所述下盘、底盘通过多根底柱连接，形成无芯轴式结构；所述立柱、移动臂在上盘、下盘的周向上均匀分布。
优选地，所述上盘、下盘在四处象限位置设置有直径为6mm的基准孔，采用激光跟踪仪实现快速装调，保证基准偏扭。
优选地，所述立柱内部为中空结构，移动臂能够在立柱内部轴向移动。
优选地，所述移动臂上设置有多个定位孔和连接孔，通过移动臂上的定位孔和连接孔实现上盘与移动臂及立柱的多点定位，从而实现高度调节。
优选地，所述上盘与立柱、上盘与移动臂采用多点销钉定位，采用螺栓紧固。
优选地，所述移动臂在立柱内部的轴向运动采用圆柱销及长腰型槽导向，所述手柄与移动臂采用螺纹副配合，转动手柄实现移动臂沿立柱内部轴向运动，改变上盘与下盘之间的高度。
优选地，所述支臂能够沿立柱周向转动、轴向移动，并在径向方向收缩，起到周向圆度控制、中间框轴向高度调整作用，支臂采用销钉与立柱定位连接。
根据本发明的另一个方面，提供一种无芯轴式柔性可调型架装配工艺方法，尤其是利用所述无芯轴式柔性可调型架的无芯轴式柔性可调型架装配工艺方法，包括如下步骤：
步骤1：根据型架图纸完成各零件的加工制造，采用激光跟踪仪完成型架的装配和调试；
步骤2：根据产品的高度，转动手柄，使移动臂沿立柱轴向运动，达到产品高度后，采用销钉将移动臂与立柱固定；
步骤3：吊离上盘，将产品前端框与上盘定位连接，产品后端框与下盘定位连接；
步骤4：重新将上盘及产品前端框吊入型架，通过立柱及移动臂上端的定位销定位，螺栓紧固；
步骤5：收缩支臂，再将支臂转动到半径最大处，采用销钉与立柱定位，将产品中间框与支臂定位连接；
步骤6：依次装配产品的其余零件。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用无芯轴结构，有效增加了内部作业空间，便于操作施工。
2、本发明通过移动臂上的定位孔和连接孔实现上盘与移动臂及立柱的多点定位，从而实现高度调节，能够满足不同高度舱段产品的快速装配要求。
3、本发明具有装调简单快速，装配高度可调，通用性好，周向圆度控制可靠，内部空间开阔等优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图。
图2为基于本发明的运载火箭舱段装配工艺流程图。
图中示出：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本发明的主要用途是完成运载火箭铆接舱段的装配工作。采用手工装配方式，可快速完成铆接舱段端框、中间框的定位，通过转动手柄8，调整移动臂7实现上下两盘间高度的变化，满足不同高度舱体的装配要求；调整支臂3高度满足不同高度中间框装配要求。
根据本发明提供的一种无芯轴式柔性可调型架，如图1所示，包括上盘1、立柱2、支臂3、下盘4、底柱5、底盘6、移动臂7、手柄8；其中，上盘1、支臂3、下盘4分别与立柱2连接，下盘4、底盘6分别与底柱5连接，立柱2、手柄8分别与移动臂7连接。底柱5及底盘6支撑整个型架，并与地面固定。
所述上盘1、下盘4、支臂3分别与舱体前端框、后端框、中间框连接，进行舱体骨架装配、协调、蒙皮制孔，实现舱体的架上装配成形，并能够有效保证舱体圆度、平面度、基准偏扭等指标。所述上盘1、下盘4通过多根立柱2、移动臂7连接，所述下盘4、底盘6通过多根底柱5连接，形成无芯轴式结构；所述立柱2、移动臂7在上盘1、下盘4的周向上均匀分布。无芯轴形式有效增加了内部作业空间，便于操作施工。所述上盘1、下盘4在四处象限位置设置有直径为6mm的基准孔，采用激光跟踪仪精密测量，实现快速装调，保证基准偏扭。
所述立柱2内部为中空结构，移动臂7能够在立柱2内部轴向移动。以满足不同高度尺寸产品的装配要求，并采用径向销钉定位。所述移动臂7上设置有多个定位孔和连接孔，通过移动臂7上的定位孔和连接孔实现上盘1与移动臂7及立柱2的多点定位，从而实现高度调节。优选地，每个移动臂7上方均布置了一处定位孔和四处连接孔，上盘1与移动臂7及立柱2实现多点定位，精确可靠。所述上盘1与立柱2、上盘1与移动臂7采用多点销钉定位，采用螺栓紧固。所述移动臂7在立柱2内部的轴向运动采用圆柱销及长腰型槽导向，所述手柄8与移动臂7采用螺纹副配合，转动手柄8实现移动臂7沿立柱2内部轴向运动，改变上盘1与下盘4之间的高度。所述支臂3能够沿立柱2周向转动、轴向移动，并在径向方向收缩，起到周向圆度控制、中间框轴向高度调整作用，支臂3采用销钉与立柱2定位连接。
如图2所示，一种无芯轴式柔性可调型架装配工艺方法，尤其是利用无芯轴式柔性可调型架的运载火箭舱段装配工艺方法，包括如下步骤：
步骤1：根据型架图纸完成各零件的加工制造，采用激光跟踪仪完成型架的装配和调试；
步骤2：根据产品的高度，转动手柄8，使移动臂7沿立柱2轴向运动，达到产品高度后，采用销钉将移动臂7与立柱2固定；
步骤3：吊离上盘1，将产品前端框与上盘1定位连接，产品后端框与下盘4定位连接；
步骤4：重新将上盘1及产品前端框吊入型架，通过立柱2及移动臂7上端的定位销定位，螺栓紧固；
步骤5：收缩支臂3，再将支臂3转动到半径最大处，采用销钉与立柱2定位，将产品中间框与支臂3定位连接；
步骤6：依次装配产品的其余零件。
在进行不同高度产品装配时，转动手柄8，移动臂7轴向运动，达到指定高度时，采用销钉将移动臂与立柱2固定，再进行产品装配。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，包括上盘(1)、立柱(2)、支臂(3)、下盘(4)、底柱(5)、底盘(6)、移动臂(7)、手柄(8)；其中，上盘(1)、支臂(3)、下盘(4)分别与立柱(2)连接，下盘(4)、底盘(6)分别与底柱(5)连接，立柱(2)、手柄(8)分别与移动臂(7)连接。
2.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述上盘(1)、下盘(4)、支臂(3)分别与舱体前端框、后端框、中间框连接，进行舱体骨架装配、协调、蒙皮制孔，实现舱体的架上装配成形。
3.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述上盘(1)、下盘(4)通过多根立柱(2)、移动臂(7)连接，所述下盘(4)、底盘(6)通过多根底柱(5)连接，形成无芯轴式结构；所述立柱(2)、移动臂(7)在上盘(1)、下盘(4)的周向上均匀分布。
4.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述上盘(1)、下盘(4)在四处象限位置设置有直径为6mm的基准孔，采用激光跟踪仪实现快速装调，保证基准偏扭。
5.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述立柱(2)内部为中空结构，移动臂(7)能够在立柱(2)内部轴向移动。
6.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述移动臂(7)上设置有多个定位孔和连接孔，通过移动臂(7)上的定位孔和连接孔实现上盘(1)与移动臂(7)及立柱(2)的多点定位，从而实现高度调节。
7.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述上盘(1)与立柱(2)、上盘(1)与移动臂(7)采用多点销钉定位，采用螺栓紧固。
8.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述移动臂(7)在立柱(2)内部的轴向运动采用圆柱销及长腰型槽导向，所述手柄(8)与移动臂(7)采用螺纹副配合，转动手柄(8)实现移动臂(7)沿立柱(2)内部轴向运动，改变上盘(1)与下盘(4)之间的高度。
9.根据权利要求1所述的无芯轴式柔性可调型架，其特征在于，所述支臂(3)能够沿立柱(2)周向转动、轴向移动，并在径向方向收缩，起到周向圆度控制、中间框轴向高度调整作用，支臂(3)采用销钉与立柱(2)定位连接。
10.一种无芯轴式柔性可调型架装配工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据型架图纸完成各零件的加工制造，采用激光跟踪仪完成型架的装配和调试；
步骤2：根据产品的高度，转动手柄(8)，使移动臂(7)沿立柱(2)轴向运动，达到产品高度后，采用销钉将移动臂(7)与立柱(2)固定；
步骤3：吊离上盘(1)，将产品前端框与上盘(1)定位连接，产品后端框与下盘(4)定位连接；
步骤4：重新将上盘(1)及产品前端框吊入型架，通过立柱(2)及移动臂(7)上端的定位销定位，螺栓紧固；
步骤5：收缩支臂(3)，再将支臂(3)转动到半径最大处，采用销钉与立柱(2)定位，将产品中间框与支臂(3)定位连接；
步骤6：依次装配产品的其余零件。
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