CN110238241A - 一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空用多腔异形双层薄壁截面管件矫正加工领域，公开了一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人。管件矫正机器人包括机架、固定组件、移动组件和吸压组件。吸压组件，吸压组件包括液压缸一、盘架一、液压缸二和盘架二，液压缸一的固定端与架体一的底部连接，且液压缸一的活塞杆与盘架一的顶部连接；液压缸二的固定端与架体二的顶部连接，且液压缸二的活塞杆与盘架二的底部连接。本发明提供的双层壳体整形装置，上下吸压组件分别对双层壳体的上下层表面进行整形，可更换吸盘或压盘解决材料表面凹陷和凸起的问题。

Description

一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人
技术领域
本发明涉及航空用多腔异形双层薄壁截面管件矫正加工领域，尤其涉及一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人。
背景技术
目前，航空用多腔异形双层薄壁截面管件挤压成形后，由于材料分布不均匀，成形后形状和尺寸公差严重不符合设计要求，上下层曲率不同，传统矫形方法容易使零件产生较大的内应力，导致材料表面形成凸起和凹陷，不满足设计要求，需要二次加工。
目前，对于成型后的壳体的整形通常手工完成的。对于表面凸起处，例如使用橡胶锤等工具轻轻敲打凸起处，但对于凹陷处，由于双层壳体中间空隙较小，普通工具无法完成对于材料表面凹陷处的整形，并且手工整形时间长且效率低，增加了劳动力的成本，从而加重了企业的负担。
发明内容
针对现有的技术问题，本发明提供一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其能够同时处理凸起和凹陷、缩短整形时间和提高整形效率，以保证整形质量。
本发明采用以下技术方案实现：
一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其包括：
两个机架，两个所述机架之间沿竖直方向从上到下设置有相互平行的横梁和横轴；
水平位于横梁和横轴之间的固定组件，所述固定组件包括两个相平行的固定架和连接两个固定架的多个固定杆；两个所述固定架与多个所述固定杆之间连接形成纵截面呈拱形的双层壳体整形区域；两个所述固定架的拱形中心处分别与所述横轴两侧的外壁转动连接；
移动组件，移动组件包括架体一、驱动组件一、架体二和驱动组件二，所述架体一的中部滑动套设于横梁上，所述驱动组件一安装于所述架体一的顶部；所述架体一由所述驱动组件一驱动沿所述横梁移动；所述架体二的中部滑动套设于横轴上，所述驱动组件二安装于所述架体二的底部；且所述架体二由所述驱动组件二驱动沿所述横轴移动；
吸压组件，所述吸压组件包括液压缸一、盘架一、液压缸二和盘架二，所述液压缸一的固定端与架体一的底部连接，且所述液压缸一的活塞杆与盘架一的顶部连接；所述液压缸二的固定端与架体二的顶部连接，且所述液压缸二的活塞杆与盘架二的底部连接；
其中，所述盘架一和盘架二上均设置有用于壳体整形的矫正件。
进一步地，每个所述机架均包括多个导柱，所述横梁的两端分别与相应侧的多个导柱滑动插接；其中一个所述机架上设置有驱动组件三；
其中，所述横梁的两端由所述驱动组件三驱动沿所述导柱上下滑动。
进一步地，所述横轴与固定架的中部的转动连接处设置有轴承座，所述固定架与轴承座的外侧固定连接，所述轴承座的内侧安装有轴承，且所述轴承的内侧与横轴的外侧固定连接。
进一步地，所述机架上还设置有驱动组件四，且所述驱动组件四驱动固定组件绕所述横轴旋转。
进一步地，每个所述固定杆的两端分别贯穿相邻的所述固定架后通过螺母固定。
进一步地，所述架体二与所述横轴之间通过滑键连接。
进一步地，两个所述矫正件分别与所述盘架一和所述盘架二之间通过螺钉连接。
进一步地，所述矫正件为吸盘或压盘。
更进一步地，所述吸盘的内部通过管道与外界的吸力发生装置相通。
进一步地，所述横轴的两端分别与两个机架之间螺纹插接。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供的双层壳体整形装置，上下吸压组件分别对双层壳体的上下层表面进行整形，可更换吸盘或压盘解决材料表面凹陷和凸起的问题。
2.本发明提供的壳体整形装置，驱动组件不仅实现了对壳体整形修正的自动化，可以对待整形壳体的变形位置进行精准修正，提高了工作效率。
3.本发明提供的壳体整形装置，两固定架用固定杆连接从而固定带整形壳体，不仅实现了待整形壳体的完全固定，不伤及壳体表面，而且没有遮挡待整形壳体表面，同时安装简便，提高了工作效率。
本发明提供的壳体整形装置，不仅结构设计紧凑，运动平稳，定位精确，锁紧可靠，而且便于拆卸维修，减少设备重量，降低设备成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人的立体结构图；
图2为图1中的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人在装配待矫正壳体后的其中一个视角的立体结构图。
主要符号说明：
10-机架；11-横梁；12-横轴；121-轴承座；13-导柱；14-驱动组件三；15-驱动组件四；20-固定组件；21-固定架；22-固定杆；30-移动装置；31-架体一、32-驱动组件一；33-架体二；34-驱动组件二；40-吸压组件；41-液压缸一；42-盘架一；43-液压缸二；44-盘架二。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人的立体结构图。管件矫正机器人包括机架10、固定组件20、移动组件30和吸压组件40。
机架10是竖立设置的架体。在本实施例中机架10的数量设置为两个，并且两个机架10水平对称且平行。机架10包括多个导柱13，导柱13在本实施例中是截面呈圆形的长柱体，在其他实施例中导柱13还可以是截面呈矩形的长柱体，只要不影响导柱13的结构稳定性，还可以是其他的柱体结构。
本实施例中每边的机架10的导柱13数量设置为四个，四个导柱13之间呈矩形分布，且四个导柱13之间均竖立设置且相互平行。在其他实施例中每个机架10内的导柱13数量还可以是三个，三个导柱13之间呈三角分布，只要不影响机架10整体结构的稳定性，还可以是其他的导柱13数量和排布方式。
两个机架10之间沿竖直方向从上到下设置有相互平行的横梁11和横轴12。横梁11在本实施例中是截面呈圆形的长柱体，在其他实施例中横梁11还可以是截面呈矩形的长柱体，只要不影响横梁11的结构稳定性，还可以是其他的梁体结构。
横梁11的两端均开设有柱孔，并且横梁11通过导柱13贯穿柱孔与导柱13滑动插接，在其中一个机架10上设置有驱动组件三14，本实施例中的驱动组件三14可以为液压缸三，该液压缸可以安装在该侧的机架10顶部，液压缸三的活塞杆与横梁11的端部传动连接，从而实现驱动横梁11沿导柱13上下滑动。
横轴12在本实施例中是截面呈圆形的长轴体。机架10上开设有轴孔，并且横轴12的两端分别贯穿相应的轴孔后通过螺母拧紧固定在机架10上。且横轴12外周侧两端设置有轴承座121。
在机架10上还设置有驱动组件四15。本实施例中的驱动组件四15可以是步进电机一，步进电机一整体安装于导柱13上。在这里轴承座121靠近步进电机一侧的外沿水平延伸形成延伸部，延伸部的内周侧均匀分布有若干个轮齿。步进电机一的输出轴上与若干轮齿相啮合的齿轮，从而驱动固定组件20绕横轴12周向旋转。
请参阅图2，图2为图1中的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人在装配待矫正壳体后的其中一个视角的立体结构图。固定组件20包括固定架21和固定杆22。
固定架21是整体呈扇形的架体。本实施例中固定架21的数量设置为两个，且呈对称分布。固定架21主要包括若干个呈辐射状分布的连接杆和弧形杆一和弧形杆二，弧形杆一间隔置于弧形杆二的外周侧，多个连接杆的一端和中部均分别与弧形杆一和弧形杆二固连，多个连接杆的另一端汇集固定于轴承座121的外侧。
固定杆22在本实施例中是截面呈圆形的长条形杆体。在其他实施例中固定杆22还可以是截面呈三角形的长条形杆体，只要不影响固定杆22与固定架21之间的连接稳定性，还可以是其他的杆体结构。
两个固定架21与多个固定杆22之间连接形成纵截面呈拱形的双层壳体整形区域，两个固定架21的拱形中心处分别与横轴12两侧的外壁转动连接。固定架21的弧形杆一上开设有杆孔，弧形杆二上开设有定位孔，定位孔可以锁紧置于双层壳体整形区域内的待整形壳体。
在本实施例中固定杆22的数量设置为多个，且多个固定杆22在固定架21的周向上等距间隔分布。固定架21的弧形杆一上开设有杆孔，并且固定杆22的两端贯穿杆孔后通过螺母固定在两个固定架21上。
本实施例中固定架21的多个连接杆汇集焊接于轴承座121的外侧。轴承座121的内侧安装有轴承，且轴承的内侧与横轴12的外侧固定连接。
移动装置30包括架体一31、驱动组件一32、架体二33和驱动组件二34。
架体一31的两端具有安装面，中部开设有滑孔一的架体，滑孔一与横梁11相合配。架体一31的中部滑动套设于横梁11上。
驱动组件一32安装于架体一31的顶部，本实施例中驱动组件一32可以步进电机二，步进电机二安装于架体一31的顶部，其输出轴上安装有定向轮，且横梁11的顶面上水平开设有与定向轮相配合的导轨，从而实现驱动架体一31沿横梁11移动。
架体二33的两端具有安装面，中部开设有滑孔二的架体，滑孔二与横轴12相合配。架体二33的中部通过滑孔二滑动套设于横轴12上。
驱动组件二34安装于架体二33的底部。本实施例中的驱动组件二34为步进电机三，步进电机三安装于架体二33的底部，其输出轴上安装有定向轮，且横轴12的底面上水平开设有与定向轮相配合的导轨，从而实现驱动架体二33沿横轴12移动。
吸压装置40包括液压缸一41、盘架一42、液压缸二43和盘架二44。
液压缸一41的固定端与架体一31的底部连接。在本实施例中液压缸一41的固定端与架体一31的底部之间通过螺钉连接，在其他实施例中液压缸一41的固定端与架体一31的底部之间还可以是焊接固定，只要不影响液压缸一41的固定端与架体一31的底部之间的连接稳定性，还可以是其他的连接方式。
盘架一42在本实施例中是底部具有卡紧结构的架体。盘架一42的顶部与液压缸一41的活塞杆连接。在本实施例中盘架一42的顶部与液压缸一41的活塞杆之间通过螺钉连接。
液压缸二43的固定端与架体二33的顶部连接。在本实施例中液压缸二43的固定端与架体二33的顶部之间通过螺钉连接，在其他实施例中液压缸二43的固定端与架体二33的顶部之间还可以是焊接固定，只要不影响液压缸二43的固定端与架体二33的顶部之间的连接稳定性，还可以是其他的连接方式。
盘架二44在本实施例中是顶部具有卡紧结构的架体。盘架二44的底部与液压缸二43的活塞杆连接。在本实施例中盘架二44的底部与液压缸二43的活塞杆之间通过螺钉连接。
盘架一42和盘架二44上均设置有用于壳体整形的矫正件。本实施例中矫正件可以为吸盘或压盘，并且吸盘和压盘均可拆卸固定于盘架一42和盘架二44的架体上，盘架一42和盘架二44与吸盘或压盘之间可以为螺钉连接或卡合连接。本实施例中当矫正件为吸盘时，吸盘的内部通过管道与外界的吸力发生装置相通，此处的吸力发生装置可以为真空泵。
由此，管件矫正机器人的工作方式为：将待加工的工件置于双层壳体整形区域内，并通过弧形杆二上的定位孔对双层壳体进行固定。通过驱动组件四15驱动固定架21绕横轴12转动，架体一31在驱动组件一32驱动下沿横梁11左右移动，通过这组合移动可以定位到工件上表面处的凹陷处或凸起处。对于凹陷处，将盘架一42换上吸盘，吸盘外接吸力发生装置，吸盘接触工件上表面凹陷处，通过吸力使凹陷处恢复。对于凸起处，盘架一42换上压盘，压盘接触工件上表面凸起处，通过液压缸一41伸长产生压力使凸起处恢复。
同样对于工件下表面的凹陷处和凸起处，对于凹陷处，盘架二44换上吸盘，吸盘外接吸力发生装置，吸盘接触工件下表面凹陷处，通过吸力使凹陷处恢复。对于凸起处，盘架二42换上压盘，压盘接触工件下表面凸起处，通过液压缸二43伸长产生压力使凸起处恢复。对于上下不同曲面的修正具有非常好的效果，更精确的定位所修复的区域，提高工作效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，其包括：
两个机架，两个所述机架之间沿竖直方向从上到下设置有相互平行的横梁和横轴；
水平位于横梁和横轴之间的固定组件，所述固定组件包括两个相平行的固定架和连接两个固定架的多个固定杆；两个所述固定架与多个所述固定杆之间连接形成纵截面呈拱形的双层壳体整形区域；两个所述固定架的拱形中心处分别与所述横轴两侧的外壁转动连接；
移动组件，移动组件包括架体一、驱动组件一、架体二和驱动组件二，所述架体一的中部滑动套设于横梁上，所述驱动组件一安装于所述架体一的顶部；所述架体一由所述驱动组件一驱动沿所述横梁移动；所述架体二的中部滑动套设于横轴上，所述驱动组件二安装于所述架体二的底部；且所述架体二由所述驱动组件二驱动沿所述横轴移动；
吸压组件，所述吸压组件包括液压缸一、盘架一、液压缸二和盘架二，所述液压缸一的固定端与架体一的底部连接，且所述液压缸一的活塞杆与盘架一的顶部连接；所述液压缸二的固定端与架体二的顶部连接，且所述液压缸二的活塞杆与盘架二的底部连接；
其中，所述盘架一和盘架二上均设置有用于壳体整形的矫正件。
2.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，每个所述机架均包括多个导柱，所述横梁的两端分别与相应侧的多个导柱滑动插接；其中一个所述机架上设置有驱动组件三；
其中，所述横梁的两端由所述驱动组件三驱动沿所述导柱上下滑动。
3.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述横轴与固定架的中部的转动连接处设置有轴承座，所述固定架与轴承座的外侧固定连接，所述轴承座的内侧安装有轴承，且所述轴承的内侧与横轴的外侧固定连接。
4.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述机架上还设置有驱动组件四，且所述驱动组件四驱动固定组件绕所述横轴旋转。
5.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，每个所述固定杆的两端分别贯穿相邻的所述固定架后通过螺母固定。
6.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述架体二与所述横轴之间通过滑键连接。
7.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，两个所述矫正件分别与所述盘架一和所述盘架二之间通过螺钉连接。
8.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述矫正件为吸盘或压盘。
9.如权利要求7所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述吸盘的内部通过管道与外界的吸力发生装置相通。
10.如权利要求1所述的多腔异形双层薄壁截面管件矫正机器人，其特征在于，所述横轴的两端分别与两个机架之间螺纹插接。
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CN112474899A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 合肥工业大学 一种多腔异形双层薄壁截面管橡塑软模矫正装置及其方法
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