CN111975385B - 筒段立式原位加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种筒段立式原位加工系统，包括：机架，其设有第一竖直导向机构，第一竖直导向机构上设有加工装置，机架上还设有第一驱动装置。旋转装置，其包括底座和转台，底座上设有第二驱动装置。滑动座，其数量与弧形板数量相同，转台上设有与滑动座数量相同的第一水平导向机构，各个滑动座分别可滑动地设置在相应的第一水平导向机构上，转台上还设有第三驱动装置，各个滑动座上均设有第一固定装置。焊缝固定夹具，其包括外压夹具和内撑夹具。通过一次安装就能够完成弧形板的铣削和焊接加工，整个加工在同一个工位完成，无需更换工位，能够有效地提高筒段的加工效率，并且无需多次装卸，减少了组装误差的引入，提高了筒段的加工精度。

Description

筒段立式原位加工系统

技术领域

本发明涉及大型薄壁回转体加工技术领域，更具体地说，涉及一种筒段立式原位加工系统。

背景技术

航空航天飞行器的燃料储存箱多为大型薄壁回转体结构，参考图1所示，其主要由前底1、后底3以及若干个筒段2构成。燃料箱的直径通常在几米左右，为了便于加工，圆柱形的筒段2主要由若干个弧形板3组成，若干个弧形板拼接成圆柱形结构并焊接即可获得筒段，在对弧形板对缝焊接之前通常需要提前将弧形板的焊接面铣削，以去除焊接余量。现有技术中通常需要先将待焊接的弧形板装夹到铣削工装上固定再铣削弧形板的待焊接面，然后拆下弧形板，将所有的待焊接弧形板装夹到焊接工装上固定再焊接相邻的两个弧形板。现有技术中这种加工方式主要存在以下问题：1.加工过程中需要多次装卸弧形板，过程繁琐，工作效率低；2.在不同工位进行不同的加工内容，这些过程需要多次装夹，多次装夹过程中的组装误差逐渐累计，容易导致筒段加工尺寸超差。因此，如何解决现有技术中筒段加工方式中所存在的加工过程中需要多次装夹拆卸弧形板，导致筒段加工效率低并且组装误差容易累计过大的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够解决现有技术中筒段加工方式所存在的上述缺陷的筒段立式原位加工系统。

为解决上述问题，本发明提供了一种筒段立式原位加工系统，包括：机架，其设有第一竖直导向机构，所述第一竖直导向机构上可滑动地设有用于铣削和焊接弧形板的加工装置，所述机架上还设有用于驱动所述加工装置沿所述第一竖直导向机构位移的第一驱动装置；旋转装置，其包括设置于所述机架上的底座和与所述底座可转动地相连接的转台，所述转台的转动轴线沿竖直方向延伸，所述底座上设有用于驱动所述转台转动的第二驱动装置，所述加工装置与所述旋转装置相对设置；滑动座，其数量与所述弧形板数量相同、以一一对应地支撑相应的所述弧形板，所述转台上设有与所述滑动座数量相同且一一对应的第一水平导向机构，所述第一水平导向机构沿所述转台的周向分布且各个所述第一水平导向机构的中心线沿所述转台径向延伸，各个所述滑动座分别可滑动地设置在相应的所述第一水平导向机构上，所述转台上还设有与所述滑动座一一对应、用于驱动所述滑动座沿所述第一水平导向机构位移的第三驱动装置，各个所述滑动座上均设有用于固定相应的所述弧形板第一固定装置；焊缝固定夹具，其包括设置于所述机架上用于从外部压紧所述弧形板的外压夹具和设置于转台上用于从内部顶紧所述弧形板的内撑夹具。

优选地，各个所述第一固定装置均包括用于支撑所述弧形板底部端面的支撑块、用于与所述弧形板内壁相抵的内定位柱、用于与所述弧形板外壁相抵的外定位柱以及用于压紧所述弧形板的第一压紧装置，所述第一压紧装置包括第一压块、第一过渡件、第一支座和第一直线驱动装置，所述第一支座与所述滑动座连接，所述第一过渡件与所述第一支座铰接，所述第一压块设置于所述第一过渡件第一端，各个所述第一直线驱动装置均沿所述转台径向延伸，所述第一直线驱动装置一端与所述滑动座铰接、另一端与所述第一过渡件第二端铰接。

优选地，所述内撑夹具包括平移架、第二水平导向机构和第二直线驱动装置，三者数量相同且一一对应且均与所述弧形板数量相同，各个所述第二水平导向机构的中心线分别沿所述转台的径向延伸，所述平移架可滑动地设置于所述第二水平导向机构上，所述第二直线驱动装置用与驱动所述平移架位移，所述平移架上设有沿竖直方向延伸、用于抵紧焊缝的垫板。

优选地，所述外压夹具的数量为两个，两个所述外压夹具均包括用于压紧所述弧形板外壁的压板、平行四边形机构以及第三直线驱动装置，所述平行四边形机构包括一个中间杆和两个长度相等的连杆，两个所述连杆均一端与所述机架铰接，另一端与所述中间杆铰接，所述压板与所述中间杆连接，所述第三直线驱动装置一端与所述机架铰接，另一端与所述中间杆铰接，两个所述外压夹具关于所述转台的转动轴线对称分布，且两个所述压板压紧所述弧形板时二者之间具有间隙。

优选地，所述转台上还设有第二竖直导向机构，可滑动地设置在第二竖直导向机构上以用于固定相应的所述弧形板上部的第二固定装置，以及用于驱动所述第二固定装置沿所述第二竖直导向机构位移的第四驱动装置。

优选地，所述第二固定装置包括用于与所述第二竖直导向机构滑动连接的连接板、若干个用于与所述弧形板圆周侧壁相抵的上定位柱和用于压紧所述弧形板的第二压紧装置，所述第四驱动装置与所述连接板传动连接，所述第二压紧装置包括第二压块、第二过渡件、第二支座和第四直线驱动装置，所述第二支座与所述连接板连接，所述第二过渡件与所述第二支座铰接，所述第二压块设置于所述第二过渡件第一端，各个所述第四直线驱动装置均沿所述转台径向延伸，所述第四直线驱动装置一端与所述连接板铰接、另一端与所述第二过渡件第二端铰接。

优选地，所述转台上设有竖直设置的中柱和设置于所述中柱顶部的顶板，所述第二竖直导向机构设置于中柱上。

优选地，所述第二固定装置还包括与所述弧形板数量相同且一一对应的平移板，所述定位柱和所述第二压紧装置均通过所述平移板与所述连接板连接，所述连接板上设有与所述平移板数量相同且一一对应的第三水平导向机构，所述第三水平导向机构沿所述转台的周向分布且各个所述第三水平导向机构的中心线沿所述转台的径向延伸，所述平移板一一对应且可滑动地设置于相应的所述第三水平导向机构上，所述连接板上还设有与所述平移板数量相同且一一对应以用于驱动所述平移板沿所述第三水平导向机构位移的第五驱动装置。

优选地，所述底座通过第四水平导向机构与所述机架可滑动地相连接，所述机架上设有用于驱动所述底座沿所述第四水平导向机构滑动的第六驱动装置，所述第四水平导向机构沿靠近和远离所述加工装置的方向延伸。

优选地，所述加工装置包括机头、铣刀和搅拌头，所述铣刀和所述搅拌头中任一者均可安装于机头上，所述机头用于驱动铣刀和搅拌头转动，所述机头可滑动地设置于所述第一竖直导向机构上。

本发明提供的技术方案中，一种筒段立式原位加工系统，包括：机架，其设有第一竖直导向机构，第一竖直导向机构上可滑动地设置有用于铣削和焊接弧形板的加工装置，机架上还设有用于驱动加工装置沿第一竖直导向机构位移的第一驱动装置。旋转装置，其包括设置于机架上的底座和与底座可转动地相连接的转台，转台的转动轴线沿竖直方向延伸，底座上设有用于驱动转台转动的第二驱动装置，加工装置与旋转装置相对设置。滑动座，其数量与弧形板数量相同、以一一对应地支撑相应的弧形板，转台上设有与滑动座数量相同且一一对应的第一水平导向机构，第一水平导向机构沿转台的周向分布且各个第一水平导向机构的中心线沿转台径向延伸，各个滑动座分别可滑动地设置在相应的第一水平导向机构上，转台上还设有与滑动座一一对应、用于驱动滑动座沿第一水平导向机构位移的第三驱动装置，各个滑动座上均设有用于固定相应的弧形板第一固定装置。焊缝固定夹具，其包括设置于机架上用于从外部压紧焊缝两侧的外压夹具和设置于转台上用于从内部顶紧焊缝的内撑夹具。

使用时，将待焊接的弧形板一一对应地放置在相应的滑动座上，并用第一固定装置将相应的弧形板进行固定。然后通过第三驱动装置驱动滑动座沿转台径向向外位移，使得相邻的两个弧形板之间产生间隙。采用内撑夹具从内部压紧弧形板，并利用外压夹具从外部压紧弧形板。然后利用机架上的加工装置铣削相邻的两个弧形板的待焊接面，铣削完该相邻的两个弧形板的待焊接面后，再通过第二驱动装置驱动转台转动，以铣削剩余的弧形板的待焊接面。铣削加工完毕后，通过第三驱动装置驱动滑动座沿转台径向向内位移，使得相邻的两个弧形板的待焊接面贴合，然后利用内撑夹具从内部抵紧焊缝，并利用外压夹具从外部压紧焊缝附近，再通过加工装置对相邻的两个弧形板进行焊接，焊接完该相邻的两个弧形板后，通过转动第二驱动装置驱动转台转动，以焊接剩余的弧形板的待焊接面。

如此设置，通过一次安装就能够完成弧形板的铣削和焊接加工，整个加工在同一个工位完成，无需更换工位，能够有效地提高筒段的加工效率，并且无需多次装卸，减少了组装误差的引入，提高了筒段的加工精度。除此之外，相对于筒段的轴线处于水平姿态的加工方式，采用发明提供的筒段立式原位加工系统加工筒段时，筒段的轴线始终处于竖直状态，能够有效地避免由于重力作用所导致的筒段圆度变形较大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中储油箱和筒段的结构示意图；

图2为本发明实施例中筒段立式原位加工系统的结构示意图；

图3为图2中筒段立式原位加工系统中的滑动座与转台的连接结构示意图；

图4为图2中筒段立式原位加工系统中的平移架的结构示意图；

图5为图2中筒段立式原位加工系统中的机架的结构示意图；

图6为图2中筒段立式原位加工系统中的转台驱动的结构示意图；

图7为图2中筒段立式原位加工系统中的外压夹具的结构示意图；

图8为本发明实施例中第一固定装置以及第二固定装置同时固定弧形板时的结构示意图；

图9为图2中筒段立式原位加工系统的第一固定装置的结构示意图；

图10为图2中筒段立式原位加工系统的第二固定装置的结构示意图。

图1-图10中：

1、前底；2、筒段；3、后底；4、弧形板；5、机架；6、底座；7、转台；8、滑动座；9、第一水平导向机构；10、第三驱动装置；11、支撑块；12、内定位柱；13、外定位柱；14、第一压块；15、第一过渡件；16、第一支座；17、第一直线驱动装置；18、平移架；19、顶板；20、第二直线驱动装置；21、压板；22、第三直线驱动装置；23、中间杆；24、连杆；25、上定位柱；26、第二压块；27、第二过渡件；28、第二支座；29、第四直线驱动装置；30、平移板；31、第三水平导向机构；32、第五驱动装置；33、第四水平导向机构；34、中柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参考图2-10所示，本发明实施例提供的一种筒段立式原位加工系统，包括机架5、旋转装置、滑动座8和焊缝固定夹具。参考图5所示，其中，机架5可以是由焊接或者铸造制成的支撑骨架，其主要起到支撑整个系统的作用。机架5上设有沿竖直方向设置的第一竖直导向机构，第一竖直导向机构上可滑动地设置有用于铣削和焊接弧形板4的加工装置。机架5上还设有用于驱动加工装置沿第一竖直导向机构位移的第一驱动装置。加工装置可以参考现有技术中卧式加工中心的主轴的设置形式。例如，可选地，加工装置包括机头、铣刀和搅拌头，机头即相当于卧式加工中心的主轴箱，其通常主要包括箱体、主轴和电机，主轴与箱体转动连接，电机通过齿轮带动主轴转动。铣刀和搅拌头中任一者均可安装于机头的主轴上。例如，铣刀和搅拌头均可以采用现有技术中的刀柄安装于机头的主轴上，以使机头驱动铣刀和搅拌头转动。当主轴带动铣刀转动时，铣刀可以完成铣削加工，当主轴带动搅拌头转动时，搅拌头可以完成搅拌摩擦焊接加工。机头可滑动地设置于第一竖直导向机构上。可选地，第一竖直导向机构可以是导柱或者导轨，机头可滑动地安装在导柱或者导轨上。第一驱动装置可以包括伺服电机、丝杠和螺母。丝杠与机架5转动连接，伺服电机与丝杠通过联轴器传动连接，以带动丝杠转动，螺母固定于机头上，丝杠转动时可以驱动机头沿第一竖直导向机构位移。

参考图5、6所示，其中，旋转装置包括底座6和转台7。底座6设置于机架5，转台7与底座6可转动地相连接，并且转台7的转动轴线沿竖直方向延伸，待焊接的弧形板4放置于转台7上。底座6上设有用于驱动转台7转动的第二驱动装置。例如，第二驱动装置包括电机、与电机传动连接的齿轮和设置于转台7上的齿圈。电机固定于底座6上，并通过减速器与齿轮传动连接，齿圈固定在转台7上并且与齿轮啮合，电机通过齿轮驱动齿圈转动，齿圈带动转台7转动。可选地，电机和齿轮的数量为均两个，且电机和齿轮一一对应。加工装置与旋转装置相对设置，以使加工装置能够对转台7上的弧形板4进行加工。

参考图1、3、4所示，滑动座8的数量与弧形板4数量相同，并且滑动座8用于一一对应地支撑相应的弧形板4。例如，筒段通常由三个弧形板4构成，则滑动座8的数量也为三个，当然，弧形板4的数量还可以是两个或者四个。转台7上设有与滑动座8数量相同且一一对应的第一水平导向机构9，第一水平导向机构9沿转台7的周向分布且各个第一水平导向机构9的中心线沿转台7径向延伸。各个滑动座8分别可滑动地设置在相应的第一水平导向机构9上。参考图3，可选地，各个第一水平导向机构9均包括两个导轨，两个导轨均与转台7的直径平行且关于转台7的直径对称分布。各个滑动座8底部均设有用于与相应的导轨滑动配合的滑块。转台7上还设有与滑动座8一一对应、用于驱动滑动座8沿第一水平导向机构9位移的第三驱动装置10。可选地，第三驱动装置10可以是气缸，例如，气缸的缸体与转台7连接，气缸的活塞杆与滑动座8铰接，当然第三驱动装置10还可以是电缸，其设置形式与气缸类似。各个滑动座8上均设有用于固定相应的弧形板4第一固定装置，这样在将弧形板4安装到滑动座8上之后可以采用第一固定装置进行固定。

焊缝固定夹具包括设置于机架5上用于从外部压紧弧形板的外压夹具和设置于转台7上用于从内部顶紧弧形板的内撑夹具。如此，在进行铣削或者焊接的时候，可以利用外压夹具压在弧形板4外壁，利用内撑夹具抵在弧形板4内壁，防止弧形板4加工过程中出现振动及变形。

使用时，将待焊接的弧形板4一一对应地放置在相应的滑动座8上，并用第一固定装置将相应的弧形板4进行固定。然后通过第三驱动装置10驱动滑动座8沿转台7径向向外位移，使得相邻的两个弧形板4之间产生间隙。采用内撑夹具从内部压紧弧形板4，并利用外压夹具从外部压紧弧形板4。然后利用机架5上的加工装置铣削相邻的两个弧形板4的待焊接面，铣削完该相邻的两个弧形板4的待焊接面后，再通过第二驱动装置驱动转台7转动，以铣削剩余的弧形板4的待焊接面。铣削加工完毕后，通过第三驱动装置10驱动滑动座8沿转台7径向向内位移，使得相邻的两个弧形板4的待焊接面贴合，然后利用内撑夹具从内部抵紧焊缝，并利用外压夹具从外部压紧焊缝附近，再通过加工装置对相邻的两个弧形板4进行焊接，焊接完该相邻的两个弧形板4后，通过转动第二驱动装置驱动转台7转动，以焊接剩余的弧形板4的待焊接面。

如此设置，通过一次安装就能够完成所有弧形板4的铣削和焊接加工，整个加工均在同一个工位完成，无需更换工位，能够有效地提高筒段的加工效率，并且无需多次装卸，减少了组装误差的引入，提高了筒段的加工精度。除此之外，相对于筒段的轴线处于水平姿态的加工方式，采用发明提供的筒段立式原位加工系统加工筒段时，筒段的轴线始终处于竖直状态，能够有效地避免由于重力作用所导致的筒段圆度变形较大的问题。

参考图3、9所示，一些实施例中，各个第一固定装置均包括用于支撑弧形板4底部端面的支撑块11、用于与弧形板4内壁相抵的内定位柱12、用于与弧形板4外壁相抵的外定位柱13以及用于压紧弧形板4的第一压紧装置。可选地，支撑块11、内定位柱12和外定位柱13三者数量相同且一一对应，并沿转台7的周向均匀分布。第一压紧装置包括第一压块14、第一过渡件15、第一支座16和第一直线驱动装置17。第一支座16可以通过螺栓与滑动座8连接。第一过渡件15与第一支座16铰接，第一压块14设置于第一过渡件15第一端。各个第一直线驱动装置17均沿转台7径向延伸，第一直线驱动装置17一端与滑动座8铰接、另一端与第一过渡件15第二端铰接。第一直线驱动装置17可以是气缸或者电缸，第一直线驱动装置17伸缩时，带动第一过渡件15绕第一过渡件15与第一支座16的铰接点转动，以使第一过渡件15上的第一压块14压紧或松开弧形板4。参考图9所示，第一压块14用于压紧弧形板4的外侧壁。将弧形板4进行上料时，可以由机械手采用吸盘的方式吸附弧形板4，将弧形板4放置到相应的内定位柱12和外定位柱13之间并由支撑块11进行支撑，最后控制第一直线驱动装置17进行伸长，以使第一压块14压紧弧形块的外壁。转动转台7以相同的方式将所有的弧形板4进行上料固定。

参考图4所示，一些实施例中，内撑夹具包括平移架18、第二水平导向机构和第二直线驱动装置20。平移架18、第二水平导向机构以及第二直线驱动装置20，三者数量相同且一一对应，并均与弧形板4数量相同。各个第二水平导向机构的中心线分别沿转台7的径向延伸且与相应的两个弧形板4之间的焊缝相对，平移架18可滑动地设置于第二水平导向机构上。例如，第二水平导向机构可以是导轨，该导轨的中心线沿转台的径向延伸。平移架18通过滑块与第二水平导向机构滑动连接。第二直线驱动装置20用与驱动平移架18位移，第二直线驱动装置20一端与所述平台连接，另一端与平移架18连接。可选地，第二直线驱动装置20可以是气缸或者电缸。平移架18上设有沿竖直方向延伸、用于抵紧焊缝的垫板。加工弧形板4之前，可以通过第二直线驱动装置20驱动平移架18沿转台7径向向外位移，直至垫板与弧形板4的内壁相抵，以从内部撑紧弧形板4，防止弧形板加工过程中出现振动或者变形。

参考图5、7所示，一些实施例中，外压夹具的数量为两个。两个外压夹具均包括用于压紧弧形板4外壁的压板21、平行四边形机构以及第三直线驱动装置22。平行四边形机构包括一个中间杆23和两个长度相等的连杆24，两个连杆24均一端与机架5铰接，另一端与中间杆23铰接，并且两个连杆24与机架5铰接点的间距与两个连杆24与中间杆23铰接点的间距相等，以构成平行四边形机构。压板21与中间杆23连接，第三直线驱动装置22一端与机架5铰接，另一端与中间杆23铰接。第三直线驱动装置22可以是气缸或者电缸。可选地，平行四边形机构和第三直线驱动装置22的数量相同且一一对应，并且二者均为多个，各个平行四边形机构沿竖直方向分布，并且各个中间杆23均与压板21连接。第三直线驱动装置22进行伸缩时，能够带动中间杆23进行平移，从而使中间杆23带动压板21压紧或者离开弧形板4的外壁。两个外压夹具关于第一竖直导向机构中心线对称分布，且两个压板21压紧弧形板4时二者之间具有间隙，以使铣刀和搅拌头能够穿过两个压板21之间的间隙对弧形板4的待焊接面进行加工。

参考图4所示，一些实施例中，转台7上还设有第二竖直导向机构、第二固定装置和第四驱动装置。第二固定装置可滑动地设置在第二竖直导向机构上，以用于固定弧形板4上部。第四驱动装置用于驱动第二固定装置沿第二竖直导向机构位移。在进行弧形板4上料时，先通过第四驱动装置驱动第二固定装置向上移动，以便于将弧形板4放置于滑动座8上，而进行焊接时可以通过第四驱动装置驱动第二固定装置移动至弧形板4上部将弧形板4上部进行固定，以提高弧形板4整体的固定强度，避免焊接过程中弧形板4出现形变。

参考图10所示，一些实施例中，第二固定装置包括连接板、上定位柱25和第二压紧装置。连接板与第二竖直导向机构滑动连接。上定位柱25的数量为多个，多个上定位柱25沿转台7周向分布，以用于与弧形板4圆周侧壁，例如内壁相抵。第二压紧装置用于压紧弧形板4的圆周侧壁，例如压紧弧形板4的圆周外壁。第四驱动装置与连接板传动连接，以带动连接板沿第二竖直导向机构位移。参考图10所示，第二压紧装置包括第二压块26、第二过渡件27、第二支座28和第四直线驱动装置29。第二支座28与连接板连接，第二过渡件27与第二支座28铰接。第二压块26设置于第二过渡件27第一端，各个第四直线驱动装置29均沿转台7径向延伸，第四直线驱动装置29一端与连接板铰接、另一端与第二过渡件27第二端铰接。参考图10所示，第四直线驱动装置29可以是气缸或者电缸，第四直线驱动装置29伸长时，第二过渡件27带动第二压块26压紧弧形板4的外壁，第四直线驱动装置29缩短时，第二过渡件27带动第二压块26远离弧形板4的外壁。

参考图4所示，一些实施例中，转台7上设有竖直设置的中柱34和设置于中柱34顶部的顶板19，第二竖直导向机构设置于中柱34上。例如，第二竖直导向机构为导轨，连接板通过滑块可滑动地设置于第二竖直导向机构上。可选地，中柱34的数量为三个。第四驱动装置可以包括电机、丝杠和螺母，电机可以设置在顶板19上，丝杠与转台7转动连接，并且丝杠与电机传动连接，以使电机能够带动丝杠进行转动，螺母与丝杠螺纹配合，并且螺母与连接板连接，丝杠转动时能够带动螺母位移，螺母同时带动连接板升降。

参考图3、8、10所示，一些实施例中，第二固定装置还包括与弧形板4数量相同且一一对应的平移板30。上述的定位柱和上述的第二压紧装置均设置在平移板30，且各个平移板30均设有上述定位柱和上述第二压紧装置。连接板上设有与平移板30数量相同且一一对应的第三水平导向机构31，第三水平导向机构31沿转台7的周向分布，并且各个第三水平导向机构31的中心线沿转台7的径向延伸。平移板30一一对应且可滑动地设置于相应的第三水平导向机构31上。例如，第三水平导向机构31均包括四个导块，各个导块上均设有导槽，四个导块两两一组，且同一组的导块的导槽共线，两组导块的导槽均与转台7直径平行，且两组导块关于该直径对称分布。平移板30上设有分别与两组导块滑动配合的导轨，各个平移板30分别通过导轨与导块滑动配合。连接板上还设有与平移板30数量相同且一一对应以用于驱动平移板30沿第三水平导向机构31位移的第五驱动装置32。第五驱动装置32可以是气缸或者电缸，其一端与连接板铰接，另一端与平移板30连接。如此设置，当安装不同直径大小弧形板4时，可以通过第五驱动装置32驱动平移板30位移，使得上定位柱25和第二压紧装置均沿转台7的径向位移，以对弧形板4进行固定，从而兼容直径不同的弧形板4。

参考图2、5所示，一些实施例中，底座6通过第四水平导向机构33与机架5可滑动地相连接，机架5上设有用于驱动底座6沿第四水平导向机构33滑动的第六驱动装置，第四水平导向机构33沿靠近和远离加工装置的方向延伸，以使底座6带动转台7能够靠近或远离加工装置。如此设置，在进行上料时可以使转台7远离加工装置，以便于上料，上料完成后，使转台7靠近加工装置以便于加工装置对弧形板4进行加工。可选地，第四水平导向机构33包括两条平行设置的导轨，底座6通过两个滑块分别与两条导轨滑动配合。第六驱动装置包括电机、丝杠及螺母，电机与机架5固定连接，丝杠与机架5转动连接并且与电机通过连接轴器传动连接，以使电机能够驱动丝杠转动，螺母与该丝杠螺纹配合并且螺母与底座6固定连接，通过驱动丝杠转动，能够驱动底座6沿导轨位移。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种筒段立式原位加工系统，其特征在于，包括：

机架(5)，其设有第一竖直导向机构，所述第一竖直导向机构上可滑动地设有用于铣削和焊接弧形板(4)的加工装置，所述机架(5)上还设有用于驱动所述加工装置沿所述第一竖直导向机构位移的第一驱动装置；

旋转装置，其包括设置于所述机架(5)上的底座(6)和与所述底座(6)可转动地相连接的转台(7)，所述转台(7)的转动轴线沿竖直方向延伸，所述底座(6)上设有用于驱动所述转台(7)转动的第二驱动装置，所述加工装置与所述旋转装置相对设置；

滑动座(8)，其数量与所述弧形板(4)数量相同、以一一对应地支撑相应的所述弧形板(4)，所述转台(7)上设有与所述滑动座(8)数量相同且一一对应的第一水平导向机构(9)，所述第一水平导向机构(9)沿所述转台(7)的周向分布且各个所述第一水平导向机构(9)的中心线沿所述转台(7)径向延伸，各个所述滑动座(8)分别可滑动地设置在相应的所述第一水平导向机构(9)上，所述转台(7)上还设有与所述滑动座(8)一一对应、用于驱动所述滑动座(8)沿所述第一水平导向机构(9)位移的第三驱动装置(10)，各个所述滑动座(8)上均设有用于固定相应的所述弧形板(4)第一固定装置；

焊缝固定夹具，其包括设置于所述机架(5)上用于从外部压紧所述弧形板的外压夹具和设置于转台(7)上用于从内部顶紧所述弧形板的内撑夹具。

2.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，各个所述第一固定装置均包括用于支撑所述弧形板(4)底部端面的支撑块(11)、用于与所述弧形板(4)内壁相抵的内定位柱(12)、用于与所述弧形板(4)外壁相抵的外定位柱(13)以及用于压紧所述弧形板(4)的第一压紧装置，所述第一压紧装置包括第一压块(14)、第一过渡件(15)、第一支座(16)和第一直线驱动装置(17)，所述第一支座(16)与所述滑动座(8)连接，所述第一过渡件(15)与所述第一支座(16)铰接，所述第一压块(14)设置于所述第一过渡件(15)第一端，各个所述第一直线驱动装置(17)均沿所述转台(7)径向延伸，所述第一直线驱动装置(17)一端与所述滑动座(8)铰接、另一端与所述第一过渡件(15)第二端铰接。

3.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述内撑夹具包括平移架(18)、第二水平导向机构和第二直线驱动装置(20)，三者数量相同且一一对应且均与所述弧形板(4)数量相同，各个所述第二水平导向机构的中心线分别沿所述转台(7)的径向延伸，所述平移架(18)可滑动地设置于所述第二水平导向机构上，所述第二直线驱动装置(20)用与驱动所述平移架(18)位移，所述平移架(18)上设有沿竖直方向延伸、用于抵紧焊缝的垫板。

4.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述外压夹具的数量为两个，两个所述外压夹具均包括用于压紧所述弧形板(4)外壁的压板(21)、平行四边形机构以及第三直线驱动装置(22)，所述平行四边形机构包括一个中间杆(23)和两个长度相等的连杆(24)，两个所述连杆(24)均一端与所述机架(5)铰接，另一端与所述中间杆(23)铰接，所述压板(21)与所述中间杆(23)连接，所述第三直线驱动装置(22)一端与所述机架(5)铰接，另一端与所述中间杆(23)铰接，两个所述外压夹具关于所述转台的转动轴线对称分布，且两个所述压板(21)压紧所述弧形板(4)时二者之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述转台(7)上还设有第二竖直导向机构，可滑动地设置在第二竖直导向机构上以用于固定相应的所述弧形板(4)上部的第二固定装置，以及用于驱动所述第二固定装置沿所述第二竖直导向机构位移的第四驱动装置。

6.根据权利要求5所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述第二固定装置包括用于与所述第二竖直导向机构滑动连接的连接板、若干个用于与所述弧形板(4)圆周侧壁相抵的上定位柱(25)和用于压紧所述弧形板(4)的第二压紧装置，所述第四驱动装置与所述连接板传动连接，所述第二压紧装置包括第二压块(26)、第二过渡件(27)、第二支座(28)和第四直线驱动装置(29)，所述第二支座(28)与所述连接板连接，所述第二过渡件(27)与所述第二支座(28)铰接，所述第二压块(26)设置于所述第二过渡件(27)第一端，各个所述第四直线驱动装置(29)均沿所述转台(7)径向延伸，所述第四直线驱动装置(29)一端与所述连接板铰接、另一端与所述第二过渡件(27)第二端铰接。

7.根据权利要求6所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述转台(7)上设有竖直设置的中柱(34)和设置于所述中柱(34)顶部的顶板(19)，所述第二竖直导向机构设置于中柱(34)上。

8.根据权利要求6所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述第二固定装置还包括与所述弧形板(4)数量相同且一一对应的平移板(30)，所述定位柱和所述第二压紧装置均通过所述平移板与所述连接板连接，所述连接板上设有与所述平移板(30)数量相同且一一对应的第三水平导向机构(31)，所述第三水平导向机构(31)沿所述转台(7)的周向分布且各个所述第三水平导向机构(31)的中心线沿所述转台(7)的径向延伸，所述平移板(30)一一对应且可滑动地设置于相应的所述第三水平导向机构(31)上，所述连接板上还设有与所述平移板(30)数量相同且一一对应以用于驱动所述平移板(30)沿所述第三水平导向机构(31)位移的第五驱动装置(32)。

9.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述底座(6)通过第四水平导向机构(33)与所述机架(5)可滑动地相连接，所述机架(5)上设有用于驱动所述底座(6)沿所述第四水平导向机构(33)滑动的第六驱动装置，所述第四水平导向机构(33)沿靠近和远离所述加工装置的方向延伸。

10.根据权利要求1所述的筒段立式原位加工系统，其特征在于，所述加工装置包括机头、铣刀和搅拌头，所述铣刀和所述搅拌头中任一者均可安装于机头上，所述机头用于驱动铣刀和搅拌头转动，所述机头可滑动地设置于所述第一竖直导向机构上。

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