CN115365637B - 一种航空零件焊接用夹持系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞机零件焊接设备，具体是指一种航空零件焊接用夹持系统。包括工台、工件以及滑动设置在工台上的焊接设备，焊接设备包括焊接头，工件设置在工台的端面上，且两工件之间形成焊缝，工台的上端面开设有顶锻腔，顶锻腔位于焊缝的正下方，顶锻腔内设置有用于夹持工件的顶锻件，工件的侧面同样设置有用于夹持工件的夹持件，顶锻件的上方设置有缓冲板；本发明通过顶锻件与夹持件能够对航空零件的焊接过程进行夹持固定，顶锻件的设置并基于顶锻件的具体结构能够在工件发生微小位移量时使得顶杆向下移动，进而使得顶件内的顶板对缓冲板有一个向上的支撑作用力，进而减少航空零件在焊接过程中受到持续作用力而导致的焊缝不定向变形的问题。

Description

一种航空零件焊接用夹持系统

技术领域

本发明涉及飞机零件焊接设备，具体是指一种航空零件焊接用夹持系统。

背景技术

搅拌摩擦焊在飞机、汽车、火箭制造中的一些具有筒类、板类特征零件方面的焊接逐渐开展大量应用，在欧美发达国家，很多具有曲面特征的飞机金属壁板均采用搅拌摩擦焊焊接，甚至有的机身大部件整个筒段都是采用搅拌摩擦焊焊接而成。飞机地板是一种上部平整、中间长空腔、下部支出的类似“┬┬”的结构，如果把地板翻转180°放置，就形成了“┴┴”结构，这种结构下表面完全平整，非常适合采用搅拌摩擦焊焊接。

由于飞机地板由多个类似型材的零件采用搅拌摩擦焊的方法焊接而成，零件截面的形状各异，均为非封闭形状，壁厚较薄且不均匀，各向刚性均不同，且沿航向和展向有一定的变形，对其夹持系统提出了较高的要求。具体地，焊接过程中搅拌摩擦焊设备会对工件施加较为复杂的作用力，主要包括顶锻力、进给力、侧向力等，并且搅拌摩擦焊设备的工作过程为持续性的搅拌振动作业，所施加的作用力对飞机地板也是持续作用的，在焊接之前，零件之间需要进行定位，这种持续的作用力也会使得零件发生偏移，对焊缝的形成造成不利影响。更为具体地，现有技术中的夹持系统对航空零件均为刚性夹持固定，使得上述的持续作用力使得焊缝的成型发生偏移或是挤压起皱变形。

鉴于上述问题，亟待一种能够减小航空零件焊接时挤压起皱变形的夹持系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种航空零件焊接用夹持系统，用于减少航空零件在焊接过程中受到持续作用力而导致的焊缝不定向变形的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种航空零件焊接用夹持系统，包括工台、工件以及滑动设置在所述工台上的焊接设备，所述焊接设备包括焊接头，所述工件设置在所述工台的端面上，且两工件之间形成焊缝，所述工台的上端面开设有顶锻腔，所述顶锻腔位于焊缝的正下方，所述顶锻腔内设置有用于夹持工件的顶锻件，所述工件的侧面同样设置有用于夹持工件的夹持件，所述顶锻件的上方设置有缓冲板；

所述顶锻件包括：基座、内部中空的凸台、顶杆以及若干顶件，所述基座的下端面与所述顶锻腔内部的上端面滑动设置，所述凸台设置在所述基座上且内部设置有液压件，所述顶杆垂直设置在所述凸台上，所述液压件的输出端与所述顶杆的一端连接，且所述顶杆的另一端与所述缓冲板的下端面滑动设置，若干顶件以所述顶杆的轴线为基准呈圆周阵列分布在所述顶杆的外周；

所述顶件包括支撑杆与顶板，所述支撑杆的一端与所述凸台的外周铰接，另一端与所述顶板的中部铰接，所述顶板的一端与所述顶杆的外周铰接，另一端与所述缓冲板的下端面抵接，焊接时，所述顶板在液压件以及顶杆的作用下能够减少焊缝受到的顶锻力。需要说明的是，现有的夹持系统是利用工台上的定位槽对工件进行卡接以及展向定位，并利用端面上的推顶和定位插销进行航向定位和夹紧，现有技术中对于水平方向上的起皱变形控制，是由缸体建立液压系统推动活塞杆进行控制，并在工台表面的每个工位上，沿航向密集布置多个液压缸，液压缸活塞杆的端部安装有尼龙压块，压块与零件得到侧边接触，在水平方向上推动并压紧零件，从而将局部作用力施加到工件上，进而防止工件卷边起皱。在上述过程中，虽然能够在一定程度上缓解起皱变形，但是对于焊缝的具体成型而言，由于搅拌摩擦焊的焊缝成型受到的影响因素较大，尤其是在顶锻力、进给力以及侧向力的综合作用下，会对焊缝的成型造成不利影响，如起皱变形、焊缝不均匀等。上述问题的成因与搅拌摩擦焊的固有工艺有关，即焊接时，工件为一般为刚性固定，焊缝部位能够发生的位移量十分微小，导致了高软化的材料无法均匀分布。

针对上述问题，提出了一种航空零件焊接用夹持系统，具体通过顶锻件与夹持件的夹持固定来对顶锻力以及进给力进行补偿，减小顶锻力以及进给力对焊缝带来的不利影响。具体地，对于顶锻件，顶锻件设置在焊缝的下方，焊接时，由于焊接头的持续作用，使得工件受到一个持续向下的顶锻力，在焊缝部位的具体不利影响表现为中间低、两边高的焊缝结构，而顶锻件的设置并基于顶锻件的具体结构能够在工件发生微小位移量时使得顶杆向下移动，进而使得顶件内的顶板对缓冲板有一个向上的支撑作用力，由于顶锻力在焊接时是持续且不规则的，即该支撑作用力也是持续不规则的，还需要说明的是，上述过程所涉及的工件的位移量均为微小形变，工件在竖直方向上的位移量小于0.2cm，缓冲板在竖直方向上的位移量小于0.15cm。对于缓冲板，能够对焊接时的工件进行支撑固定的作用，也是顶锻力与支撑作用力之间的缓冲地带，避免二者的直接作用使得焊缝变形量更大。

进一步地，所述缓冲板的下方滑动设置有滑动板，所述顶锻件还包括：支撑板、垫板以及凸块，所述支撑板的底端与所述基座的侧面固定连接，所述垫板的侧面与所述支撑板的上端面固定连接，所述顶杆的另一端活动贯穿所述垫板至与所述滑动板的下端面抵接，所述凸块设置在所述垫板的上端面上且位于所述顶杆的两端。需要说明的是，由于能够用于搅拌摩擦焊的航空零件体积一般较大，以飞机地板为例，单个零件的尺寸一般为几米，为了增加夹持系统的适配能力，在缓冲板的下方设置滑动板，且滑动板与缓冲板滑动设置，并且顶锻件在顶锻腔内同样能够滑动，即顶锻件能够沿进给方向进行同步移动。还需要说明的是，由于工件的搅拌摩擦焊焊接工艺要求一定的刚性固定，但是缓冲板以及滑动板的设置会使得工件在竖直方向上具有一定的微小位移量，为了避免该位移量过大，通过支撑板与基座固定连接，且支撑板上还设置有垫板，垫板上设置有凸块，凸块的上端面距离缓冲板的下端面具有一定间距，该间距量为工件能够允许的竖直方向上的最大位移量，即该间距优选的范围为0.15cm~0.2cm。当工件的焊接部位在竖直方向上发生持续振动时，工件的下端面与凸块的上端面抵接，此时，工件达到最大的位移量，避免了焊接时的柔性量过大。

进一步地，所述夹持件包括：两块平行设置的夹持板、若干弹簧件、以及若干液压杆，若干所述弹簧件均设置在两块所述夹持板之间，所述液压杆的两端分别与所述夹持板的端部球接，且其中一块夹持板转动50°~70°之后的投影与另一块夹持板重合。需要说明是，对于夹持件，在水平方向上的整体表现可以理解为液压系统，由于焊接头的过程为搅拌摩擦焊焊接，其作用力在水平方向上可以理解为侧向力，进而使得工件具有向两侧展开的运动趋势，现有技术中，工件直接通过定位槽固定在工台的端面上，并不存在持续的夹持力，通过夹持件能够对工件的侧面进行持续的固定。还需要说明的是，侧向力为一个合力，其在工件上的直接表现为向两侧的推力，具体而言，其实际为一个变量，大小、方向均随焊接头的运动而变化，在方向上具有螺旋性，针对夹持件的具体结构，其同样能够进行一个相对的转动，进而能够控制来与侧向力在螺旋上的影响进行抵消，避免工件在轴向上发生位移，进而发生焊缝错位。

进一步地，所述支撑杆为液压缸，所述顶杆的外周面设有凸起，所述凸起的下端面与所述凸台的上端面为电极板且施加有恒定电压，夹持系统还包括补偿单元，所述补偿单元包括：定位模块、检测模块以及补偿模块，所述定位模块与所述检测模块信号连接，用于工件的初始定位；所述检测模块与所述补偿模块信号连接，用于检测焊接时凸起与凸台之间电压的变化值并根据变化值产生补偿信号；所述补偿模块与所述液压缸信号连接，用于接收补偿信号并控制液压缸对工件焊接时的振动进行补偿。需要说明的是，顶杆的端部之间与缓冲板或滑动接触，工件的在竖直方向上的位移量可以理解为顶杆在竖直方向上的位移量。对于补偿单元，当顶杆在竖直方向上发生位移时，使得电极板之间的距离发生变化，进而转化为电压值的变化，该变化值通过检测模块测得，并经由检测模块产生相对应的补偿信号，补偿模块通过补偿信号控制液压缸对工件的运动进行补偿。还需要说明的是，上述补偿可以理解为对缓冲板的举升夹持过程，并且该过程始终与工件受到的顶锻力同步。

进一步地，所述工件上设置有与所述工件匹配的槽型压板，所述槽型压板上设置有配重块。需要说明的是，槽型压板的设置能够对工件进行固定夹持，配重块的设置能够适配所需要固定夹持的力。

进一步地，所述顶件的数量为4，且其中两个顶件位于焊缝正下方，所述补偿信号包括进给补偿信号，所述进给补偿信号控制背向进给力方向的顶件，且该顶件的振动补偿量大于侧向力方向的顶件。众所周知，搅拌摩擦焊的焊接工艺与常规摩擦焊工艺大致相同，均是利用摩擦热与塑性变形作为焊接的热源，通过焊接头高速的旋转时其与工件材料发生摩擦，进而使连接部位的材料温度升高软化。完全区别于现有技术中的完全刚性夹持固定，通过顶锻件在焊缝处存在部分的柔性固定，并带有持续的振动，使得焊缝的散热加快，从而有效提高焊缝金属的冷却速度和生长速度，对细化焊缝组织有利。

更为具体地，其细化晶粒的主要方式是增加形核率，持续振动加速结晶过程中的塑性材料运动，进而提高形核率，即动态晶粒细化。此外，工件材料中含有的非金属夹杂物等第二相质点的存在对焊接缝的脆性有巨大影响，影响程度同第二相质点的大小、分布有关。不管是第二相质点分布于晶界上，还是独立在基体中，其夹杂物尺寸越大，材料的韧性越差，焊缝施加振动后，使焊缝金属对流速度加快。使较大夹杂物碰撞吞噬较小的夹杂物，进而形成较大夹杂物几率增加。基于夹杂物的密度低于软化金属密度，夹杂物会上浮到软化金属表面。对于夹杂物，其半径越大，上浮的速度也越快，半径越小，上浮速度越慢。夹杂物的上浮同夹杂物半径有直接性联系。此外，机械振动作用于焊缝，在搅拌作用下使焊缝金属粘度系数减小，同样也有利于比较大夹杂物上浮除掉。

具体到本申请，以焊缝为基准参考，四个顶件呈圆周阵列分布在凸台上，其中两个顶件位于焊缝的正下方，另外两个顶件垂直于焊缝，补偿信号包括进给补偿信号以及垂直补偿信号，进给补偿信号控制平行于焊缝的顶件内的支撑杆，即控制液压缸来分别调整顶板对工件的作用力；垂直补偿信号控制垂直于焊缝的顶件内的支撑杆，同样通过控制液压缸来分别调整顶板对工件的作用力。基于进给力的作用，焊缝前后的金属状态不同，背向进给力的方向所需要的振动补偿量最大。

进一步地，所述进给补偿信号还控制进给力方向的顶件，且该顶件的振动补偿量小于侧向力方向的顶件。需要说明的是，由于靠近进给力方向上的顶件对应的焊缝位置即将进行摩擦焊，此时的焊缝并不需要很大的振动作用力，故此时的振动补偿量最小。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过顶锻件与夹持件能够对航空零件的焊接过程进行夹持固定，顶锻件的设置并基于顶锻件的具体结构能够在工件发生微小位移量时使得顶杆向下移动，进而使得顶件内的顶板对缓冲板有一个向上的支撑作用力，进而减少航空零件在焊接过程中受到持续作用力而导致的焊缝不定向变形的问题；

2、本发明的顶锻件还能够通过调整补偿工件的微小振动量来有效提高焊缝金属的冷却速度和生长速度，对细化焊缝组织十分有利；

3、本发明的机械振动作用于焊缝，在搅拌作用下使焊缝金属粘度系数减小，还有利于比较大夹杂物上浮除掉。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的正视剖面示意图；

图4为图3中A的放大结构示意图；

图5为顶锻件的结构示意图；

图6为夹持件的结构示意图；

图7为工件受到的作用力示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工台，2-焊接设备，3-焊接头，4-工件，5-顶锻腔，6-顶锻件，61-基座，62-凸台，63-顶杆，631-凸起，64-顶件，641-顶板，642-支撑杆，65-支撑板，66-垫板，67-凸块，7-夹持件，71-夹持板，72-弹簧件，73-液压杆，8-缓冲板，9-滑动板，F1-顶锻力，F2-进给力，F3-侧向力。

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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1：

如附图7所示，为工件4受到的作用力示意图，图中，F1为顶锻力，F2为进给力，F3为侧向力，其中，顶锻力最大。

请一并参考附图1至附图6，一种航空零件焊接用夹持系统，包括工台1、工件4以及滑动设置在所述工台1上的焊接设备2，所述焊接设备2包括焊接头3，所述工件4设置在所述工台1的端面上，且两工件4之间形成焊缝，所述工台1的上端面开设有顶锻腔5，所述顶锻腔5位于焊缝的正下方，所述顶锻腔5内设置有用于夹持工件4的顶锻件6，所述工件4的侧面同样设置有用于夹持工件4的夹持件7，所述顶锻件6的上方设置有缓冲板8；

所述顶锻件6包括：基座61、内部中空的凸台62、顶杆63以及若干顶件64，所述基座61的下端面与所述顶锻腔5内部的上端面滑动设置，所述凸台62设置在所述基座61上且内部设置有液压件，所述顶杆63垂直设置在所述凸台62上，所述液压件的输出端与所述顶杆63的一端连接，且所述顶杆63的另一端与所述缓冲板8的下端面滑动设置，若干顶件64以所述顶杆63的轴线为基准呈圆周阵列分布在所述顶杆63的外周；

所述顶件64包括支撑杆642与顶板641，所述支撑杆642的一端与所述凸台62的外周铰接，另一端与所述顶板641的中部铰接，所述顶板641的一端与所述顶杆63的外周铰接，另一端与所述缓冲板8的下端面抵接，焊接时，所述顶板641在液压件以及顶杆63的作用下能够减少焊缝受到的顶锻力。

通过顶锻件6与夹持件7的夹持固定来对顶锻力以及进给力进行补偿，减小顶锻力以及进给力对焊缝带来的不利影响。具体地，对于顶锻件6，顶锻件6设置在焊缝的下方，焊接时，由于焊接头3的持续作用，使得工件4受到一个持续向下的顶锻力，在焊缝部位的具体不利影响表现为中间低、两边高的焊缝结构，而顶锻件6的设置并基于顶锻件6的具体结构能够在工件4发生微小位移量时使得顶杆63向下移动，进而使得顶件64内的顶板641对缓冲板8有一个向上的支撑作用力，由于顶锻力在焊接时是持续且不规则的，即该支撑作用力也是持续不规则的，还需要说明的是，上述过程所涉及的工件4的位移量均为微小形变，工件4在竖直方向上的位移量小于0.2cm，缓冲板8在竖直方向上的位移量小于0.15cm。对于缓冲板8，能够对焊接时的工件4进行支撑固定的作用，也是顶锻力与支撑作用力之间的缓冲地带，避免二者的直接作用使得焊缝变形量更大。

需要说明的是，所述缓冲板8的下方滑动设置有滑动板9，所述顶锻件6还包括：支撑板65、垫板66以及凸块67，所述支撑板65的底端与所述基座61的侧面固定连接，所述垫板66的侧面与所述支撑板65的上端面固定连接，所述顶杆63的另一端活动贯穿所述垫板66至与所述滑动板9的下端面抵接，所述凸块67设置在所述垫板66的上端面上且位于所述顶杆63的两端。

由于能够用于搅拌摩擦焊的航空零件体积一般较大，以飞机地板为例，单个零件的尺寸一般为几米，为了增加夹持系统的适配能力，在缓冲板8的下方设置滑动板9，且滑动板9与缓冲板8滑动设置，并且顶锻件6在顶锻腔5内同样能够滑动，即顶锻件6能够沿进给方向进行同步移动。还需要说明的是，由于工件4的搅拌摩擦焊焊接工艺要求一定的刚性固定，但是缓冲板8以及滑动板9的设置会使得工件4在竖直方向上具有一定的微小位移量，为了避免该位移量过大，通过支撑板65与基座61固定连接，且支撑板65上还设置有垫板66，垫板66上设置有凸块67，凸块67的上端面距离缓冲板8的下端面具有一定间距，该间距量为工件4能够允许的竖直方向上的最大位移量，即该间距优选的范围为0.15cm~0.2cm。当工件4的焊接部位在竖直方向上发生持续振动时，工件4的下端面与凸块67的上端面抵接，此时，工件4达到最大的位移量，避免了焊接时的柔性量过大。

还需要说明的是，所述夹持件7包括：两块平行设置的夹持板71、若干弹簧件72、以及若干液压杆73，若干所述弹簧件72均设置在两块所述夹持板71之间，所述液压杆73的两端分别与所述夹持板71的端部球接，且其中一块夹持板71转动50°~70°之后的投影与另一块夹持板71重合。需要说明是，对于夹持件7，在水平方向上的整体表现可以理解为液压系统，由于焊接头3的过程为搅拌摩擦焊焊接，其作用力在水平方向上可以理解为侧向力，进而使得工件4具有向两侧展开的运动趋势，现有技术中，工件4直接通过定位槽固定在工台1的端面上，并不存在持续的夹持力，通过夹持件7能够对工件4的侧面进行持续的固定。还需要说明的是，侧向力为一个合力，其在工件4上的直接表现为向两侧的推力，具体而言，其实际为一个变量，大小、方向均随焊接头3的运动而变化，在方向上具有螺旋性，针对夹持件7的具体结构，其同样能够进行一个相对的转动，进而能够控制来与侧向力在螺旋上的影响进行抵消，避免工件4在轴向上发生位移，进而发生焊缝错位。

实施例2：

本实施例仅记述区别于实施例1的部分，具体为：

所述支撑杆642为液压缸，所述顶杆63的外周面设有凸起631，所述凸起631的下端面与所述凸台62的上端面为电极板且施加有恒定电压，夹持系统还包括补偿单元，所述补偿单元包括：定位模块、检测模块以及补偿模块，所述定位模块与所述检测模块信号连接，用于工件4的初始定位；所述检测模块与所述补偿模块信号连接，用于检测焊接时凸起631与凸台62之间电压的变化值并根据变化值产生补偿信号；所述补偿模块与所述液压缸信号连接，用于接收补偿信号并控制液压缸对工件4焊接时的振动进行补偿。需要说明的是，顶杆63的端部之间与缓冲板8或滑动接触，工件4的在竖直方向上的位移量可以理解为顶杆63在竖直方向上的位移量。对于补偿单元，当顶杆63在竖直方向上发生位移时，使得电极板之间的距离发生变化，进而转化为电压值的变化，该变化值通过检测模块测得，并经由检测模块产生相对应的补偿信号，补偿模块通过补偿信号控制液压缸对工件4的运动进行补偿。还需要说明的是，上述补偿可以理解为对缓冲板8的举升夹持过程，并且该过程始终与工件4受到的顶锻力同步。

需要说明的是，所述工件4上设置有与所述工件4匹配的槽型压板，所述槽型压板上设置有配重块。需要说明的是，槽型压板的设置能够对工件4进行固定夹持，配重块的设置能够适配所需要固定夹持的力。

还需要说明的是，所述顶件64的数量为4，且其中两个顶件64位于焊缝正下方，所述补偿信号包括进给补偿信号，所述进给补偿信号控制背向进给力方向的顶件64，且该顶件64的振动补偿量大于侧向力方向的顶件64。众所周知，搅拌摩擦焊的焊接工艺与常规摩擦焊工艺大致相同，均是利用摩擦热与塑性变形作为焊接的热源，通过焊接头3高速的旋转时其与工件4材料发生摩擦，进而使连接部位的材料温度升高软化。完全区别于现有技术中的完全刚性夹持固定，通过顶锻件6在焊缝处存在部分的柔性固定，并带有持续的振动，使得焊缝的散热加快，从而有效提高焊缝金属的冷却速度和生长速度，对细化焊缝组织有利。

更为具体地，其细化晶粒的主要方式是增加形核率，持续振动加速结晶过程中的塑性材料运动，进而提高形核率，即动态晶粒细化。此外，工件4材料中含有的非金属夹杂物等第二相质点的存在对焊接缝的脆性有巨大影响，影响程度同第二相质点的大小、分布有关。不管是第二相质点分布于晶界上，还是独立在基体中，其夹杂物尺寸越大，材料的韧性越差，焊缝施加振动后，使焊缝金属对流速度加快。使较大夹杂物碰撞吞噬较小的夹杂物，进而形成较大夹杂物几率增加。基于夹杂物的密度低于软化金属密度，夹杂物会上浮到软化金属表面。对于夹杂物，其半径越大，上浮的速度也越快，半径越小，上浮速度越慢。夹杂物的上浮同夹杂物半径有直接性联系。此外，机械振动作用于焊缝，在搅拌作用下使焊缝金属粘度系数减小，同样也有利于比较大夹杂物上浮除掉。

具体到本申请，以焊缝为基准参考，四个顶件64呈圆周阵列分布在凸台62上，其中两个顶件64位于焊缝的正下方，另外两个顶件64垂直于焊缝，补偿信号包括进给补偿信号以及垂直补偿信号，进给补偿信号控制平行于焊缝的顶件64内的支撑杆642，即控制液压缸来分别调整顶板641对工件4的作用力；垂直补偿信号控制垂直于焊缝的顶件64内的支撑杆642，同样通过控制液压缸来分别调整顶板641对工件4的作用力。基于进给力的作用，焊缝前后的金属状态不同，背向进给力的方向所需要的振动补偿量最大。

所述进给补偿信号还控制进给力方向的顶件64，且该顶件64的振动补偿量小于侧向力方向的顶件64。需要说明的是，由于靠近进给力方向上的顶件64对应的焊缝位置即将进行摩擦焊，此时的焊缝并不需要很大的振动作用力，故此时的振动补偿量最小。

需要说明的是，上述过程所涉及滑动设置均能够采用电动平移台，更为优选地，能够采用日本中央精机电动直线平移台，并能够通过配套的控制器实现电动控制以及计算机通信，进而通过计算机进行在线控制。顶板641优选为V型板，初始位置时，顶板641的上端面与顶杆63的上端面平齐。上述过程涉及的液压缸、液压杆73、液压件等均能够理解为配套使用的液压系统。上述过程的定位模块、检测模块以及补偿模块均为现有技术中已经成熟使用的电学元器件。补偿信号可以理解为顶板641的运动幅度、运动频率等，或顶板641的上升力度。振动补偿量可以理解为对工件4间接附加的反向顶锻力大小、频率等。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种航空零件焊接用夹持系统，包括工台（1）、工件（4）以及滑动设置在所述工台（1）上的焊接设备（2），所述焊接设备（2）包括焊接头（3），所述工件（4）设置在所述工台（1）的端面上，且两工件（4）之间形成焊缝，其特征在于：所述工台（1）的上端面开设有顶锻腔（5），所述顶锻腔（5）位于焊缝的正下方，所述顶锻腔（5）内设置有用于夹持工件（4）的顶锻件（6），所述工件（4）的侧面同样设置有用于夹持工件（4）的夹持件（7），所述顶锻件（6）的上方设置有缓冲板（8）；

所述顶锻件（6）包括：基座（61）、内部中空的凸台（62）、顶杆（63）以及若干顶件（64），所述基座（61）的下端面与所述顶锻腔（5）内部的上端面滑动设置，所述凸台（62）设置在所述基座（61）上且内部设置有液压件，所述顶杆（63）垂直设置在所述凸台（62）上，所述液压件的输出端与所述顶杆（63）的一端连接，且所述顶杆（63）的另一端与所述缓冲板（8）的下端面滑动设置，若干顶件（64）以所述顶杆（63）的轴线为基准呈圆周阵列分布在所述顶杆（63）的外周；

所述顶件（64）包括支撑杆（642）与顶板（641），所述支撑杆（642）的一端与所述凸台（62）的外周铰接，另一端与所述顶板（641）的中部铰接，所述顶板（641）的一端与所述顶杆（63）的外周铰接，另一端与所述缓冲板（8）的下端面抵接，焊接时，所述顶板（641）在液压件以及顶杆（63）的作用下能够减少焊缝受到的顶锻力。

2.根据权利要求1所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述缓冲板（8）的下方滑动设置有滑动板（9），所述顶锻件（6）还包括：支撑板（65）、垫板（66）以及凸块（67），所述支撑板（65）的底端与所述基座（61）的侧面固定连接，所述垫板（66）的侧面与所述支撑板（65）的上端面固定连接，所述顶杆（63）的另一端活动贯穿所述垫板（66）至与所述滑动板（9）的下端面抵接，所述凸块（67）设置在所述垫板（66）的上端面上且位于所述顶杆（63）的两端。

3.根据权利要求1所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述夹持件（7）包括：两块平行设置的夹持板（71）、若干弹簧件（72）、以及若干液压杆（73），若干所述弹簧件（72）均设置在两块所述夹持板（71）之间，所述液压杆（73）的两端分别与所述夹持板（71）的端部球接，且其中一块夹持板（71）转动50°~70°之后的投影与另一块夹持板（71）重合。

4.根据权利要求2所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述支撑杆（642）为液压缸，所述顶杆（63）的外周面设有凸起（631），所述凸起（631）的下端面与所述凸台（62）的上端面为电极板且施加有恒定电压，夹持系统还包括补偿单元，所述补偿单元包括：定位模块、检测模块以及补偿模块，所述定位模块与所述检测模块信号连接，用于工件（4）的初始定位；所述检测模块与所述补偿模块信号连接，用于检测焊接时凸起（631）与凸台（62）之间电压的变化值并根据变化值产生补偿信号；所述补偿模块与所述液压缸信号连接，用于接收补偿信号并控制液压缸对工件（4）焊接时的振动进行补偿。

5.根据权利要求3所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述工件（4）上设置有与所述工件（4）匹配的槽型压板，所述槽型压板上设置有配重块。

6.根据权利要求4所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述顶件（64）的数量为4，且其中两个顶件（64）位于焊缝正下方，所述补偿信号包括进给补偿信号，所述进给补偿信号控制背向进给力方向的顶件（64），且该顶件（64）的振动补偿量大于侧向力方向的顶件（64）。

7.根据权利要求6所述的一种航空零件焊接用夹持系统，其特征在于：所述进给补偿信号还控制进给力方向的顶件（64），且该顶件（64）的振动补偿量小于侧向力方向的顶件（64）。

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