CN113857752B - 一种薄壁箱体空间位置的定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄壁箱体空间位置的定位装置及定位方法，定位装置，包括工装框架、定位环、定位块、定位柱卡板和定位柱；定位环连接在薄壁箱体的两端；薄壁箱体设置在定位块上；定位柱卡板设置在薄壁箱体的上方，定位柱卡板与工装框架连接，定位柱卡板上设有若干组定位孔，定位柱插设在所述定位孔内；定位环上设有与所述定位孔组数相等的定位槽，定位槽卡接在工装框架上，定位槽设置使得当一组定位槽卡接在工装框架上时，在定位槽对应该组定位孔约束下定位柱在法向方向可准确移动至薄壁箱体表面的定位位置。通过本发明定位装置可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，保证焊接后法兰的位置精度。

Description

一种薄壁箱体空间位置的定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及空间位置定位技术领域，特别是涉及一种薄壁箱体空间位置的定位装置及定位方法。

背景技术

航空航天领域，诸如贮箱等产品，通常为焊接薄壁箱体结构，而为满足功能性要求，箱体上需要焊接大量法兰。此类薄壁箱体，厚径比极小(通常小于0.5％)，焊接后容易产生焊接变形。箱体上焊接的法兰位置为空间维度，以柱坐标为例，涉及半径、轴向距离及角度三个方向。这类产品尺寸通常可达到直径2000-3000mm及长度6000-10000mm，由若干个不同的筒段焊接而成，每个筒段由不同的蒙皮拼焊而成。现阶段中，采用筒段阶段法兰孔数控加工定位、在法兰局部定位方式实施焊，即孔定位与焊接分工的过程。该工艺过程为，在筒段采用数控加工的方式确定法兰孔的轴向及角向，在筒段上的开孔位置，采用局部焊接工装以筒段蒙皮定位法向，实施焊接。法兰焊接后，焊接应力将导致薄壁箱体变形，无法保证法兰的空间位置。位置偏差将导致后续与法兰连接的管路无法直接装配，通常采用现场取样后期制造后再安装的方式，制造周期长，且无互换性。

除此之外，法兰定位与焊接分开实施的传统方式还存在以下问题：筒段蒙皮已存在局部变形，以蒙皮定位法兰，确定的法向存在偏差，且法兰焊接时，局部焊接定位工装无法约束法兰法向；跨越不同筒段间的法兰需要安装管路时，因筒段焊缝收缩影响，法兰在箱体轴线方向距离存在偏差。最终导致每个法兰的空间位置不准，且需要安装管路的法兰间相对位置不准。造成超大规格箱体上焊接后的法兰无法直接安装管路，通过需要现场取样，然后制造后再安装，制造周期长。另外，管路取样导致不同超大规格箱体上的管路无互换性。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例第一方面提供了一种薄壁箱体空间位置的定位装置，包括工装框架、定位环、定位块、定位柱卡板和定位柱。可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，保证焊接后法兰的位置精度。

本发明实施例第二方面提供了一种薄壁箱体空间位置的定位方法，包括将定位环安装在薄壁箱体的两端，使得定位环上任一组定位槽卡接在工装框架上，将安装定位环的薄壁箱体安装至工装框架内，采用定位块将薄壁箱体定位，在定位柱卡板上选择该组定位槽对应的定位孔，在对应定位孔内法向插入定位柱，定位柱与薄壁箱体接触后完成第一组位置的定位。可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，保证焊接后法兰的位置精度。

(2)技术方案

本发明的实施例第一方面提出了一种薄壁箱体空间位置的定位装置，包括工装框架、定位环、定位块、定位柱卡板和定位柱；所述定位环连接在所述薄壁箱体的两端，且所述定位环设置在所述工装框架上；所述定位块设置在所述工装框架上，所述薄壁箱体设置在所述定位块上，所述定位块用于约束所述薄壁箱体的位置；所述定位柱卡板设置在所述薄壁箱体的上方，且所述定位柱卡板与所述工装框架连接，所述定位柱卡板上设有若干组定位孔，所述定位柱插设在所述定位孔内，所述定位孔用于约束所述定位柱的法向方向及周向转动，所述定位柱用于在所述定位孔的约束下法向移动至所述薄壁箱体表面进行定位；所述定位环上设有与所述定位孔组数相等的定位槽，所述定位槽卡接在所述工装框架上，所述定位槽设置使得当一组所述定位槽卡接在所述工装框架上时，在所述定位槽对应该组定位孔约束下所述定位柱在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置。

进一步地，所述定位块包括箱轴向定位块和周向定位块，所述轴向定位块用于轴向约束所述薄壁箱体的位置，所述周向定位块用于周向约束所述薄壁箱体的位置。

进一步地，所述薄壁箱体内设有加强框。

进一步地，所述定位柱包括定位导向柱，所述定位导向柱用于沿着所述定位孔的法向移动。

进一步地，所述定位柱还包括定位孔开孔执行器，所述定位孔开孔执行器连接在所述定位导向柱的端部，所述定位孔开孔执行器用于接触到所述薄壁箱体后对所述薄壁箱体的蒙皮开设定位孔。

进一步地，所述定位导向柱的末端为设有若干个弧面和若干个平面，所述弧面与所述平面间隔设置，且所述弧面与所述平面与所述定位导向柱的轴心同心设置，若干个所述弧面形成的圆周直径不大于所述定位孔的直径。

进一步地，所述定位导向柱的末端设有螺栓孔定位盘，所述定位导向柱的末端用于套设并约束所述螺栓孔定位盘的转动，所述螺栓孔定位盘上设有与待焊接法兰位置相同的通孔。

本发明的实施例第二方面提出了一种薄壁箱体空间位置的定位方法，应用于本发明的实施例第一方面任一项所述薄壁箱体空间位置的定位装置，包括如下步骤：

步骤一：将定位环安装在薄壁箱体的两端，使得定位环上任一组定位槽卡接在工装框架上；

步骤二：将安装定位环的薄壁箱体安装至工装框架内，采用定位块将薄壁箱体定位；

步骤三：在定位柱卡板上选择该组定位槽对应的定位孔，在对应定位孔内法向插入定位柱，定位柱与薄壁箱体接触后完成第一组位置的定位；

步骤四：转动定位环使得定位环上的下一组定位槽卡接在工装框架上，重复步骤三完成该组薄壁箱体的位置定位；

步骤五：重复步骤四完成所有位置的定位。

进一步地，步骤三还包括在定位柱末端安装定位孔开孔执行器，将定位柱沿其自身轴向移动至薄壁箱体蒙皮上，通过定位孔开孔执行器开定位孔。

进一步地，定位孔开设以后还包括如下步骤：拆卸定位孔开孔执行器，在定位柱上安装螺栓孔定位盘和待焊接法兰，定位柱可限制螺栓孔定位盘的轴向转动，且螺栓孔定位盘上设有与待焊接法兰位置相同的通孔，采用螺栓将螺栓孔定位盘与待焊接法兰连接，再移动定位柱使得待焊接法兰移动到定位孔中，最后对待焊接法兰实施焊接。

(3)有益效果

本发明针对超大规格薄壁箱体存在焊接后薄壁箱体蒙皮因产生变形，无法直接以箱体蒙皮进行定位法兰的缺点，创造性地在定位柱卡板上预设出对应定位孔，再将定位柱卡板设置在定位环对应位置上，使得当一组定位槽卡接在工装框架上时，在定位槽对应该组定位孔约束下定位柱在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置，这样薄壁箱体的定位不依赖于薄壁箱体本身，而是依赖于定位环与定位柱卡板的位置关系以及定位柱卡板上定位孔的开设方向。

因此，通过本发明定位装置可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，可以保证焊接后法兰的位置精度，解决了采用数字化制造方式制造的管路，能够无需取样直接与焊接后箱体上的法兰安装，以实现管路系统与焊接箱体间的互换性并节省制造周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是薄壁箱体的结构示意图。

图2是本发明一实施例定位装置的局部结构示意图。

图3是本发明一实施例定位装置的结构示意图。

图4是本发明一实施例定位装置的局部结构示意图。

图5是本发明一实施例中定位柱的结构示意图。

图6是本发明一实施例中待焊接法兰的结构示意图。

图7是本发明一实施例中定位柱与螺栓孔定位盘连接结构示意图。

图8是本发明一实施例中定位柱的结构示意图。

图中：工装框架1、定位环2、定位槽21、定位块3、轴向定位块31、周向定位块32、定位柱卡板4、定位孔41、定位柱5、定位导向柱51、弧面511、平面512、螺栓孔定位盘52、加强框6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参照附图1-附图8并结合实施例来详细说明本申请。

根据本发明实施例一种薄壁箱体空间位置的定位装置，参阅附图8所示，包括工装框架1、定位环2、定位块3、定位柱卡板4和定位柱5；所述定位环2连接在所述薄壁箱体的两端，且所述定位环2设置在所述工装框架1上；所述定位块3设置在所述工装框架1上，所述薄壁箱体设置在所述定位块3上，所述定位块3用于约束所述薄壁箱体的位置；所述定位柱卡板4设置在所述薄壁箱体的上方，且所述定位柱卡板4与所述工装框架1连接，所述定位柱卡板4上设有若干组定位孔41，所述定位柱5插设在所述定位孔41内，所述定位孔41用于约束所述定位柱5的法向方向及周向转动，所述定位柱5用于在所述定位孔41的约束下法向移动至所述薄壁箱体表面进行定位；所述定位环2上设有与所述定位孔41组数相等的定位槽21，所述定位槽21卡接在所述工装框架1上，所述定位槽21设置使得当一组所述定位槽21卡接在所述工装框架1上时，在所述定位槽21对应该组定位孔41约束下所述定位柱5在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置。

在本发明实施例中，定位环2的设置一方面用于固定薄壁箱体，降低薄壁箱体的变形，使得定位更加准确；另一方面用于利用定位环2上的定位槽21与定位柱卡板4上定位孔41的对应关系，使得当定位环2上定位槽21与卡接在工装框架1上时，该定位槽21对应该组定位孔41约束下的定位柱5在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位，从而准确实现在薄壁箱体定位出待加工法兰的位置。本发明实施例针对超大规格薄壁箱体存在焊接后薄壁箱体蒙皮因产生变形，无法直接以箱体蒙皮进行定位法兰的缺点，创造性地在定位柱卡板4上预设出对应定位孔41，再将定位柱卡板4设置在定位环2对应位置上，使得当一组定位槽21卡接在工装框架1上时，在定位槽21对应该组定位孔41约束下定位柱5在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置，这样薄壁箱体的定位不依赖于薄壁箱体本身，而是依赖于定位环2与定位柱卡板4的位置关系以及定位柱卡板4上定位孔41的开设方向。因此，通过本发明实施例的定位装置可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，可以消减后续焊接的应力，可以保证焊接后法兰的位置精度，解决了采用数字化制造方式制造的管路，能够无需取样直接与焊接后箱体上的法兰安装，以实现管路系统与焊接箱体间的互换性并节省制造周期。

具体地，根据本发明实施例第一方面的另一个实施例，参阅附图3和附图8所示，所述定位块3包括箱轴向定位块31和周向定位块32，所述轴向定位块31用于轴向约束所述薄壁箱体的位置，所述周向定位块32用于周向约束所述薄壁箱体的位置。通过轴向定位块31和周向定位块32的定位，可以确保薄壁箱体在轴向和周向保持稳定，不会产生移动，从而当薄壁箱体位置确定好以后，定位环2与定位柱卡板4之间的位置也保持恒定，定位柱卡板4上的定位孔41能准确定位到薄壁箱体上的对应位置。

具体地，参阅附图3和附图8所示，根据本发明实施例第一方面的又一个实施例，所述薄壁箱体内设有加强框6。薄壁箱体一般比较薄，容易产生形变，因此，在薄壁箱体内设有加强框6可以起到内部支撑的作用，降低薄壁箱体的形变量，提高定位的准确性。当然，加强框6的数量可以依据需要而定，例如可以为三个，也可以为五个，其具体数量不应构成对本申请的限制。

具体地，根据本发明实施例第一方面的一个实施例，参阅附图5所示所述，定位柱5包括定位导向柱51，所述定位导向柱51用于沿着所述定位孔41的法向移动，定位导向柱51用于当一组定位槽21卡接在工装框架1上时，在定位槽21对应该组定位孔41约束下定位导向柱51在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置，准确实现在薄壁箱体表面进行定位的目的。

具体地，参阅附图2所示，根据本发明实施例第一方面的另一个实施例，所述定位柱5还包括定位孔开孔执行器，所述定位孔开孔执行器连接在所述定位导向柱51的端部，所述定位孔开孔执行器用于接触到所述薄壁箱体后对所述薄壁箱体的蒙皮开设定位孔。在完成定位柱5法向移动到薄壁箱体的表面(也就是蒙皮)以后，在定位柱5的端部连接定位孔开孔执行器，可以对定位位置进行准确开孔，以实现对开孔位置安装法兰的目的。因此，定位孔开孔执行器的设置使得位置定位准确后及时进行开工操作，具有操作过程便捷，开孔准确的优点。

具体地，参阅附图5所示，根据本发明实施例第一方面的又一个实施例，所述定位导向柱51的末端为设有若干个弧面511和若干个平面512，所述弧面511与所述平面512间隔设置，且所述弧面511与所述平面512与所述定位导向柱51的轴心同心设置，若干个所述弧面511形成的圆周直径不大于所述定位孔的直径。所述定位导向柱51的末端设有螺栓孔定位盘52，所述定位导向柱51的末端用于套设并约束所述螺栓孔定位盘52的转动，所述螺栓孔定位盘52上设有与待焊接法兰(参阅附图6所示)位置相同的通孔。若干个弧面511的与定位导向柱51的轴心同心设置，使得若干个弧面511形成一个圆形结构，该圆形结构与待焊接法兰结构相近，使得定位孔开孔执行器开孔后可以待焊接法兰可以套设在定位导向柱51的末端延伸到定位位置；而若干个平面512与若干个弧面511组合形成的结构，使得当螺栓孔定位盘52套设在其上时，不会发生轴向转动，进而在轴向上定位螺栓孔定位盘52。因此，当待焊接法兰套设在定位导向柱51上以后，通过穿过通孔的连接装置(比如螺栓)连接螺栓孔定位盘52与待焊接法兰，使得对待焊接法兰也进行了轴向定位，从而可以准确将待焊接法兰安装在定位位置(此时定位位置已经由定位孔开孔执行器完成开孔操作)上，进而可以准确在定位位置完成焊接操作。因此，定位导向柱51上平面512的设置使得待焊接法兰在轴向上定位准确。

根据本发明实施例第二方面的一种薄壁箱体空间位置的定位方法，应用于本发明实施例第一方面任一项所述薄壁箱体空间位置的定位装置，参阅附图8所示，包括如下步骤：

步骤一：将定位环2安装在薄壁箱体的两端，使得定位环2上任一组定位槽21卡接在工装框架1上；

步骤二：将安装定位环2的薄壁箱体安装至工装框架1内，采用定位块3将薄壁箱体定位；

步骤三：在定位柱卡板4上选择该组定位槽21对应的定位孔41，在对应定位孔41内法向插入定位柱5，定位柱5与薄壁箱体接触后完成第一组位置的定位；

步骤四：转动定位环2使得定位环2上的下一组定位槽21卡接在工装框架1上，重复步骤三完成该组薄壁箱体的位置定位；

步骤五：重复步骤四完成所有位置的定位。

在本发明实施例中，首先步骤一将定位环2安装在薄壁箱体的两端，使得定位环2上任一组定位槽21卡接在工装框架1上；定位环2的设置一方面用于固定薄壁箱体，降低薄壁箱体的变形，使得定位更加准确；另一方面用于利用定位环2上的定位槽21与定位柱卡板4上定位孔41的对应关系，使得当定位环2上定位槽21与卡接在工装框架1上时，该定位槽21对应该组定位孔41约束下的定位柱5在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位，从而准确实现在薄壁箱体定位出待加工法兰的位置；然后，步骤二将安装定位环2的薄壁箱体安装至工装框架1内，采用定位块3将薄壁箱体定位，可以确保薄壁箱体在轴向和周向保持稳定，不会产生移动，从而当薄壁箱体位置确定好以后，定位环2与定位柱卡板4之间的位置也保持恒定，定位柱卡板4上的定位孔41能准确定位到薄壁箱体上的对应位置；接着，步骤三在定位柱卡板4上选择该组定位槽21对应的定位孔41，在对应定位孔41内法向插入定位柱5，定位柱5与薄壁箱体接触后完成第一组位置的定位；这是因为，本发明实施例针对超大规格薄壁箱体存在焊接后薄壁箱体蒙皮因产生变形，无法直接以箱体蒙皮进行定位法兰的缺点，创造性地在定位柱卡板4上预设出对应定位孔41，再将定位柱卡板4设置在定位环2对应位置上，使得当一组定位槽21卡接在工装框架1上时，在定位槽21对应该组定位孔41约束下定位柱5在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置，这样薄壁箱体的定位不依赖于薄壁箱体本身，而是依赖于定位环2与定位柱卡板4的位置关系以及定位柱卡板4上定位孔41的开设方向。因此，通过本发明实施例的定位装置可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，可以保证焊接后法兰的位置精度。之后，步骤四再转动定位环2使得定位环2上的下一组定位槽21卡接在工装框架1上，重复步骤三操作完成该组薄壁箱体的位置定位，也就是薄壁箱体上第二组位置的定位工作；最后，步骤五为重复步骤四的操作，进而可以完成所有位置的定位。

综上所述，本发明实施例薄壁箱体的定位方法不依赖于薄壁箱体本身，而是依赖于定位环2与定位柱卡板4的位置关系以及定位柱卡板4上定位孔41的开设方向。因此，通过本发明实施例的定位方法可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，可以保证焊接后法兰的位置精度。

具体地，根据本发明实施例第二方面的又一个实施例，参阅附图2所示，步骤三还包括在定位柱5末端安装定位孔开孔执行器，将定位柱5沿其自身轴向移动至薄壁箱体蒙皮上，通过定位孔开孔执行器开定位孔。本发明实施例在完成定位柱5法向移动到薄壁箱体的表面(也就是蒙皮)以后，在定位柱5的端部连接定位孔开孔执行器，可以对定位位置进行准确开孔，以实现对开孔位置安装法兰的目的。因此，定位孔开孔执行器的设置使得位置定位准确后及时进行开工操作，具有操作过程便捷，开孔准确的优点。

具体地，根据本发明实施例第二方面的另一个实施例，参阅附图7所示，定位孔开设以后还包括如下步骤：拆卸定位孔开孔执行器，在定位柱5上安装螺栓孔定位盘52和待焊接法兰，定位柱5可限制螺栓孔定位盘52的轴向转动，且螺栓孔定位盘52上设有与待焊接法兰位置相同的通孔，采用螺栓将螺栓孔定位盘52与待焊接法兰连接，再移动定位柱5使得待焊接法兰移动到定位孔中，最后对待焊接法兰实施焊接。在本发明实施例中，当待焊接法兰套设在定位柱5上以后，通过穿过通孔的连接装置(比如螺栓)连接螺栓孔定位盘52与待焊接法兰，使得对待焊接法兰也进行了轴向定位，从而可以准确将待焊接法兰安装在定位位置(此时定位位置已经由定位孔开孔执行器完成开孔操作)上，进而可以准确在定位位置完成焊接操作。因此，螺栓孔定位盘52的设置使得待焊接法兰在轴向上定位准确。

下面参阅附图1-8，以另一个实施例来说明本发明薄壁箱体空间位置的定位装置及定位方法。

S1：选择长度6000mm的待焊接法兰的薄壁箱体，薄壁箱体内部焊接了加强框6，已具备整体刚性，因薄壁箱体蒙皮产生局部变形，两端为开放式结构，薄壁箱体如附图1所示。薄壁箱体上存在两组法兰，每组三个法兰。每组内三个法兰相互间通过管路连接，管路安装在薄壁箱体上法兰的端面上，管路为空间走向，如果焊接后法兰位置不准，将无法直接安装管路。第1组薄壁箱体上待开法兰孔径为120mm，第二组焊接箱体上待开法兰孔径为100mm。

S2：将薄壁箱体与定位环2安装。现阶段薄壁箱体为圆柱形，无特殊特征，薄壁箱体与定位环2安装时，薄壁箱体上的轴向位置通过薄壁箱体上的轴向基准特征(如基准线、基准面等)确定。同轴性保证薄壁箱体两侧端部的圆度，以确定薄壁箱体与定位环2的同轴关系。因定位装置的设计目的为保证法兰组内法兰的空间相对位置，以满足与其对应的空间管路的安装，故可以忽略薄壁箱体除两侧端部外其他部分因焊接引起的蒙皮变形，薄壁箱体与定位环2安装结构见附图1所示。

S3：将安装定位环2的薄壁箱体运输至工装框架1内。采用工装框架1上设置的轴向定位块31和周向定位块32，将薄壁箱体定位，约束薄壁箱体轴向与周向的位置，见附图3所示。对于超长的薄壁箱体，除两端定位环2外，可考虑增加中间的加强框6。定位环2间通过连接杆约束定位环2间的周向关系。通过定位环2上的预置定位槽21确定第一组待定位及焊接法兰位置。

S4：确定第一组定位法兰位置对应的定位柱5。参阅附图2所示，在定位柱5末端安装定位孔开孔执行器，将定位柱5沿其自身轴向移动至薄壁箱体的蒙皮上，开定位孔，定位孔采用φ8mm的钻头。

S5：以定位孔为基准，采用开孔工具开孔至φ119mm。

S6：使用定位柱卡板4上第一组箱体开孔位置对应的定位柱5，在薄壁箱体上对第一组法兰位置进行定位并完成开孔，如附图4所示。

S7：将螺栓孔定位盘52套入定位柱5末端，再将待焊接法兰(附图7)套入定位柱5末端，采用螺栓将螺栓孔定位盘52与待焊接法兰螺栓孔进行连接，即完成对待焊接法兰法向及周向的定位。

S8：对φ119mm孔进行修挫，将待焊接法兰与薄壁箱体上法兰孔进行装配，在定位柱定位情况下，实施焊接。

S9：焊接后采用超声振动等方式对焊缝消减残余应力。

S10：将定位柱5退出，完成该法兰的定位与焊接，进行下一个法兰的定位、开孔及焊接。

S11：通过上述步骤可完成薄壁箱体第一组法兰孔位置定位、开孔及焊接。

S12：将定位环转动至定位下一个位置，如附图8所示。通过步骤S1-S10，即完成第二组法兰孔位置的定位、开孔及焊接。

本发明实施例薄壁箱体的定位方法不依赖于薄壁箱体本身，而是依赖于定位环2与定位柱卡板4的位置关系以及定位柱卡板4上定位孔41的开设方向。因此，通过本发明实施例的定位方法可以准确定位待焊接的法兰的空间位置及不同法兰间的相对位置关系，可以消减后续焊接的应力，可以保证焊接后法兰的位置精度，应用价值高。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，包括工装框架(1)、定位环(2)、定位块(3)、定位柱卡板(4)和定位柱(5)；所述定位环(2)连接在所述薄壁箱体的两端，且所述定位环(2)设置在所述工装框架(1)上；所述定位块(3)设置在所述工装框架(1)上，所述薄壁箱体设置在所述定位块(3)上，所述定位块(3)用于约束所述薄壁箱体的位置；所述定位柱卡板(4)设置在所述薄壁箱体的上方，且所述定位柱卡板(4)与所述工装框架(1)连接，所述定位柱卡板(4)上设有若干组定位孔(41)，所述定位柱(5)插设在所述定位孔(41)内，所述定位孔(41)用于约束所述定位柱(5)的法向方向及周向转动，所述定位柱(5)用于在所述定位孔(41)的约束下法向移动至所述薄壁箱体表面进行定位；所述定位环(2)上设有与所述定位孔(41)组数相等的定位槽(21)，所述定位槽(21)卡接在所述工装框架(1)上，所述定位槽(21)设置使得当一组所述定位槽(21)卡接在所述工装框架(1)上时，在所述定位槽(21)对应该组定位孔(41)约束下所述定位柱(5)在法向方向可准确移动至所述薄壁箱体表面的定位位置。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述定位块(3)包括箱轴向定位块(31)和周向定位块(32)，所述轴向定位块(31)用于轴向约束所述薄壁箱体的位置，所述周向定位块(32)用于周向约束所述薄壁箱体的位置。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述薄壁箱体内设有加强框(6)。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述定位柱(5)包括定位导向柱(51)，所述定位导向柱(51)用于沿着所述定位孔(41)的法向移动。

5.根据权利要求4所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述定位柱(5)还包括定位孔开孔执行器，所述定位孔开孔执行器连接在所述定位导向柱(51)的端部，所述定位孔开孔执行器用于接触到所述薄壁箱体后对所述薄壁箱体的蒙皮开设定位孔。

6.根据权利要求5所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述定位导向柱(51)的末端为设有若干个弧面(511)和若干个平面(512)，所述弧面(511)与所述平面(512)间隔设置，且所述弧面(511)与所述平面(512)与所述定位导向柱(51)的轴心同心设置，若干个所述弧面(511)形成的圆周直径不大于所述定位孔的直径。

7.根据权利要求6所述的一种薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，所述定位导向柱(51)的末端设有螺栓孔定位盘(52)，所述定位导向柱(51)的末端用于套设并约束所述螺栓孔定位盘(52)的转动，所述螺栓孔定位盘(52)上设有与待焊接法兰位置相同的通孔。

8.一种薄壁箱体空间位置的定位方法，应用于权利要求1至7任一项所述薄壁箱体空间位置的定位装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将定位环(2)安装在薄壁箱体的两端，使得定位环(2)上任一组定位槽(21)卡接在工装框架(1)上；

步骤二：将安装定位环(2)的薄壁箱体安装至工装框架(1)内，采用定位块(3)将薄壁箱体定位；

步骤三：在定位柱卡板(4)上选择该组定位槽(21)对应的定位孔(41)，在对应定位孔(41)内法向插入定位柱(5)，定位柱(5)与薄壁箱体接触后完成第一组位置的定位；

步骤四：转动定位环(2)使得定位环(2)上的下一组定位槽(21)卡接在工装框架(1)上，重复步骤三完成该组薄壁箱体的位置定位；

步骤五：重复步骤四完成所有位置的定位。

9.根据权利要求8所述的一种薄壁箱体空间位置的定位方法，其特征在于，步骤三还包括在定位柱(5)末端安装定位孔开孔执行器，将定位柱(5)沿其自身轴向移动至薄壁箱体蒙皮上，通过定位孔开孔执行器开定位孔。

10.根据权利要求9所述的一种薄壁箱体空间位置的定位方法，其特征在于，定位孔开设以后还包括如下步骤：拆卸定位孔开孔执行器，在定位柱(5)上安装螺栓孔定位盘(52)和待焊接法兰，定位柱(5)可限制螺栓孔定位盘(52)的轴向转动，且螺栓孔定位盘(52)上设有与待焊接法兰位置相同的通孔，采用螺栓将螺栓孔定位盘(52)与待焊接法兰连接，再移动定位柱(5)使得待焊接法兰移动到定位孔中，最后对待焊接法兰实施焊接。