CN116423136B - 一种前段四内蒙皮切割焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前段四内蒙皮切割焊接工装，包括底座，底座上设置有支撑型面，待焊接的蒙皮贴合在支撑型面上，底座上还设置有安装架，安装架具有与支撑型面相对的安装平台，安装平台上设置有若干夹持柱，每一夹持柱均能够向支撑型面一侧顶出，底座上还设置有驱动组件。本发明的工装对蒙皮进行夹持时，只需将蒙皮贴合在支撑型面上，随后通过驱动组件驱动安装平台上的若干夹持柱向支撑型面一侧顶出，随后夹持柱可将蒙皮压合在支撑型面上，从而完成对蒙皮稳定的夹持。本发明的工装用于多蒙皮的切割焊接作业夹持时，无需在装配横纵交错的横梁组件上浪费时间，通过若干夹持柱即可便捷、快速的完成对多蒙皮的夹持，大大提高了蒙皮切割焊接作业的效率。

Description

一种前段四内蒙皮切割焊接工装

技术领域

本发明涉及蒙皮夹持工装技术领域，特别地，涉及一种前段四内蒙皮切割焊接工装。

背景技术

蒙皮零件是构成飞机气动外形的薄板件和内部结构框架的包覆件。在机体的前段，内蒙皮常采用焊接工艺进行制造。例如，在机体的交汇处，需要对四块蒙皮进行切割以及拼合焊接。现有的做法是，通过焊接工装对四块蒙皮进行夹持，随后在工装上对蒙皮的接合处进行切割焊接。通常，焊接工装包括具有用于支撑蒙皮的型面的底座以及跨设在底座上方并用于将蒙皮压合、夹紧于底座的横梁组件。而由于蒙皮的数量较多，焊接工装需要在底座的上方配置较多的横梁组件对蒙皮进行压合、夹紧，这些横梁组件横纵交错，在蒙皮的夹持阶段就需要花费大量时间对横梁组件进行装配调试，进而导致蒙皮切割焊接作业效率的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种前段四内蒙皮切割焊接工装。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种前段四内蒙皮切割焊接工装，包括底座，所述底座上设置有支撑型面，待焊接的蒙皮贴合在所述支撑型面上，所述底座上还设置有安装架，所述安装架具有与所述支撑型面相对的安装平台，所述安装平台上设置有若干夹持柱，每一所述夹持柱均能够向所述支撑型面一侧顶出，以将蒙皮压合于所述支撑型面，所述底座上还设置有驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述夹持柱进行顶出。

所述安装平台上贯穿设置有与蒙皮拼合处相对的避空区域。

所述驱动组件包括转动连接于所述安装平台的若干驱动丝杠，若干所述夹持柱一一对应的通过丝杠螺母与若干所述驱动丝杠传动连接，所述驱动组件还包括驱动单元，所述驱动单元能够驱动所述驱动丝杠进行旋转。

若干所述夹持柱阵列设置，所述驱动单元包括套设于每一所述驱动丝杠的齿轮，处于相同横向位置上的所述驱动丝杠上的若干所述齿轮之间传动配合有传动带，所述驱动单元还包括驱动件，所述驱动件能够驱动若干所述传动带进行传动，每一所述齿轮上还设置有解锁组件，当所述夹持柱压合于蒙皮时，所述解锁组件能够驱使所述齿轮与所述传动带解除啮合。

所述驱动件包括电机以及齿传动组，所述齿传动组包括若干转动连接于安装平台的驱动轮，若干驱动轮一一对应的传动配合在若干所述传动带内，若干所述驱动轮通过传动轮相互啮合实现传动连接，所述电机能够驱动其一所述驱动轮进行旋转。

所述齿轮包括主体部以及周向弹动设置于所述主体部的侧壁上的若干齿单元，所述解锁组件包括设置在所述主体部上的电磁铁，当所述电磁铁通电时，所述电磁铁能够通过斥力驱使所述齿单元突出于所述主体部并与所述传动带相啮合。

所述夹持柱的底端设置有接触开关，所述接触开关与对应的所述电磁铁电连接，当所述夹持柱压合于蒙皮时，所述接触开关被按压并控制对应的所述电磁铁断电。

本发明的有益效果是：

1、利用本发明的工装对蒙皮进行夹持时，只需将蒙皮贴合在支撑型面上，随后通过驱动组件驱动安装平台上的若干夹持柱向支撑型面一侧顶出，随后夹持柱可将蒙皮压合在支撑型面上，从而完成对蒙皮稳定的夹持。本发明的工装用于多蒙皮的切割焊接作业夹持时，无需在装配横纵交错的横梁组件上浪费时间，通过若干夹持柱即可便捷、快速的完成对多蒙皮的夹持，大大提高了蒙皮切割焊接作业的效率。

2、通过齿轮、传动带、驱动丝杠以及驱动件形成的传动链能够实现若干夹持柱顶出动作由单一驱动源实现驱动，如此大大降低了能源的损耗与工装的制造成本。且由于蒙皮具有在空间上弯曲的曲率，当夹持柱已经完成对蒙皮对应区域的压合夹持时，通过解锁组件能够使得该夹持柱从传动链上脱出，此时该夹持柱保持对蒙皮的压合夹持，其余夹持柱仍在传动链的传动下向蒙皮一侧继续顶出，直至所有夹持柱均完成对蒙皮的压合夹持。

附图说明

图1为现有技术中焊接工装的底座的结构示意图；

图2为现有技术中焊接工装的横梁组件的结构示意图；

图3为实施例中前段四内蒙皮切割焊接工装的结构示意图；

图4为驱动组件的结构示意图；

图5为解锁组件的结构示意图；

图6为图5的A部放大图。

附图标记：1、底座；2、支撑型面；3、安装架；4、安装平台；5、夹持柱；6、驱动组件；7、避空区域；8、驱动丝杠；9、驱动单元；10、齿轮；11、传动带；12、驱动件；13、解锁组件；14、电机；15、齿传动组；16、驱动轮；17、传动轮；18、主体部；19、齿单元；20、电磁铁；21、接触开关；22、立柱；23、行程开关；24、储液囊；25、散热管路；26、单向阀；27、横梁组件。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了现有蒙皮切割焊接工装的底座1，底座1上构造有用于支撑蒙皮的型面。图2示出了底座1上装配有若干横梁组件27，通过这些横纵交错的横梁组件27对蒙皮进行压合、夹紧。可见的是，装配这些横梁组件27需要按照一定的顺序进行排布安装，且每一横梁组件27都需要通过紧固件进行拆装，因此在蒙皮的夹持阶段就需要花费大量时间对横梁组件27进行装配调试，进而导致蒙皮切割焊接作业效率的降低。

针对上述问题，如图3至图6所示，本申请提出了一种前段四内蒙皮切割焊接工装，包括底座1，底座1上也设置有支撑型面2，同理，待切割焊接的蒙皮可贴合在支撑型面2上。此外，底座1上还设置有安装架3，安装架3包括若干立柱22以及由若干立柱22支撑的安装平台4。其中，若干立柱22周向设立在支撑型面2的外侧，安装平台4则与支撑型面2相对。而为了实现对蒙皮的便捷夹持，安装平台4上设置有若干夹持柱5，且每一夹持柱5均能够向支撑型面2一侧顶出。可以理解的是，随着夹持柱5向支撑型面2一侧的逐渐顶出，夹持柱5可将蒙皮压合、夹紧在支撑型面2上，从而完成对蒙皮的夹持作业。优选地，底座1上还设置有驱动组件6，通过驱动组件6能够驱动夹持柱5的顶出动作。

作为优选，安装平台4上还贯穿设置有避空区域7，例如避空区域7与多蒙皮的拼合处相对。换句话说，避空区域7与蒙皮之间需要进行焊接的焊接缝相对，如此更便于焊接工作的顺利进行，例如用于焊接的激光可穿过避空区域7对焊接缝进行焊接。

在一些实施例中，上述驱动组件6包括转动连接在安装平台4上的若干驱动丝杠8，若干驱动丝杠8与若干夹持柱5一一对应，且每一驱动丝杠8上均螺纹连接有丝杠螺母，若干夹持柱5分别连接于对应的丝杠螺母。其中，丝杠与丝杠螺母的传动原理为现有技术，在本实施例中不做赘述。简单来说，当驱动丝杠8发生旋转时，丝杠螺母可带动夹持柱5沿驱动丝杠8的轴向进行移动，也即夹持柱5可在丝杠螺母的带动下做靠近或远离支撑型面2的顶出或收回。此外，驱动组件6还对应包括有驱动单元9，通过驱动单元9能够实现驱动丝杠8的旋转动作。

而为了尽可能的减少驱动源的输入，以降低工装的能源损耗与制造成本，在一些实施例中，若干夹持柱5阵列设置（即若干驱动丝杠8阵列排布在安装平台4上），而上述驱动单元9包括套设在每一驱动丝杠8上的齿轮10，且处于相同横向位置上的驱动丝杠8上的若干齿轮10之间传动配合有传动带11，此外驱动单元9还包括驱动件12，通过驱动件12可驱动若干传动带11进行传动。其中，处于相同横向位置的驱动丝杠8是指基本处于一个横切方向上的驱动丝杠8，例如在安装平台4上具有避空区域7时，围绕在避空区域7的周侧的驱动丝杠8也属于相同横向位置的范畴。

更详细地，上述驱动件12可包括与若干传动带11一一配合传动的驱动源，这相比于在每一驱动丝杠8上配置驱动源已经大大降低了驱动源的数量。而作为优选，本申请采用的驱动件12包括电机14以及齿传动组15，齿传动组15包括若干转动连接在安装平台4上的驱动轮16，驱动轮16一一对应的传动配合在若干传动带11内。也就是说，每一传动带11内均啮合有驱动轮16，而驱动轮16的转动轴上还设置有传动轮17，相邻驱动轮16上的传动轮17相互啮合，上述电机14则能够驱动其一驱动轮16或传动轮17进行旋转。

因此，当电机14输出正向旋转时，若干传动轮17进行传动使得若干驱动轮16发生旋转，旋转的驱动轮16将驱动对应的传动带11进行传动，传动的传动带11则能够驱动与其配合的若干齿轮10进行旋转，此时若干驱动丝杠8均发生旋转，若干夹持柱5可同时向支撑型面2一侧进行顶出；同理，当电机14输出反向旋转时，若干夹持柱5将背离支撑型面2一侧收回。其中，驱动丝杠8上的螺纹旋向可根据齿轮10具体所接受的旋转方向进行选择，从而保证了电机正转或反转时，若干夹持柱5顶出动作或收回动作的一致性。

需要注意的是，本申请通过齿轮10、传动带11、驱动丝杠8以及优选的驱动件12形成的传动链能够实现若干夹持柱5顶出动作由单一驱动源实现驱动，这大大降低了工装的能源损耗与制造成本。不过，由于蒙皮一般构造为在空间上具有复杂的曲率，也就是说，每一夹持柱5顶出至压合蒙皮的行程是不同的。因此，当其一夹持柱5压合于蒙皮时，如果对应的齿轮10仍在上述传动链内进行传动，该齿轮10将无法转动，并造成传动链的干涉与无法运行。

针对上述问题，本申请优选在每一齿轮10上设置有解锁组件13，通过解锁组件13能够控制齿轮10与传动带11的脱离或啮合。

在一些实施例中，齿轮10包括主体部18以及沿周向弹动设置在主体部18的侧壁上的若干齿单元19，例如主体部18的侧壁上周向开设有安装槽，齿单元19通过弹簧等弹性件安装在安装槽内；而解锁组件13包括设置在主体部18上的电磁铁20，例如电磁铁20可设置在安装槽内，当电磁铁20通电时，电磁铁20将会对齿单元19产生斥力，以使得齿单元19突出于主体部18和传动带11相啮合；而当电磁铁20断电时，电磁铁20不再对齿单元19作用斥力，此时传动带11与齿单元19之间会出现打滑，即齿单元19会在传动带11的齿状结构的推动下压缩弹性件出现不断弹动的使用状态。

因此，在初始状态下，电磁铁20保持通电状态，此时齿单元19在电磁铁20斥力的作用下突出于主体部18并啮合于传动带11，由此齿轮10可在传动带11的驱动下进行旋转；当其一夹持柱5已经完成对蒙皮相应区域的压合夹持时，可控制对应的电磁铁20切换至断电状态，随后对应的齿轮10与传动带11脱离、打滑，且此时该夹持柱5保持对蒙皮的压合夹持，其余夹持柱5仍在传动链的传动下向蒙皮一侧继续顶出，直至所有夹持柱5均完成对蒙皮的压合夹持。

需要注意的是，上述弹性件应当选用非磁性弹簧，例如陶瓷弹簧或塑料弹簧，以尽可能降低电磁铁20对弹性件弹力性能的影响。

作为优选的使用情形，夹持柱5的端部上设置有接触开关21，该接触开关21与对应的电磁铁20电连接。同时，可配置当夹持柱5压合于蒙皮时，接触开关21处于被按压状态，因此接触开关21可通过控制器向电磁铁20发出电信号，随后对应的电磁铁20被切换至断电状态，从而实现齿轮10与传动带11触发式的脱离。此外，还可在夹持柱5远离支撑型面2的端部设置行程开关23，在夹持柱5需要收回时，可控制所有的电磁铁20恢复通电状态，随后启动电机14反向旋转，所有齿轮10可在传动链的驱动下进行旋转，此时所有的夹持柱5均可进行收回动作；而当其一夹持柱5已经收回至初始位置时，上述的行程开关23被按压，例如行程开关23与安装平台4相抵触时，随后对应的电磁铁20又切换至断电状态，直至所有的夹持柱5均收回至初始位置，此时还可控制所有电磁铁20恢复通电状态，以用于下次蒙皮夹持作业所需。

在一些实施例中，主体部18内还设置有储液囊24，夹持柱5内则设置有首尾连通于储液囊24的散热管路25，散热管路25延伸至夹持柱5的端部，且散热管路25的两端均设置有单向阀26。详细地，其一单向阀26朝向储液囊24一侧流通设置，另一单向阀26则背离储液囊24一侧流通设置。因此，当夹持柱5对蒙皮完成压合夹紧，且蒙皮开始焊接作业时，可继续保持驱动件12的运行，此时齿单元19会在传动带11的推动下不断发生弹动。例如，当齿单元19向主体部18一侧滑动时，齿单元19会对储液囊24造成挤压，以使得储液囊24内的流体向散热管路25（即夹持柱5的端部）一侧流通，散热管路25内的流体则会重新进入储液囊24内。也就是说，在齿单元19的不断弹动下，散热管路25、储液囊24会形成循环的流体流路，而散热管路25内的流体可吸收夹持柱5端部的热量，从而形成对蒙皮焊接时的降温。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种前段四内蒙皮切割焊接工装，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有支撑型面(2)，待焊接的蒙皮贴合在所述支撑型面(2)上，其特征是：所述底座(1)上还设置有安装架(3)，所述安装架(3)具有与所述支撑型面(2)相对的安装平台(4)，所述安装平台(4)上设置有若干夹持柱(5)，每一所述夹持柱(5)均能够向所述支撑型面(2)一侧顶出，以将蒙皮压合于所述支撑型面(2)，所述底座(1)上还设置有驱动组件(6)，所述驱动组件(6)能够驱动所述夹持柱(5)进行顶出；

所述驱动组件(6)包括转动连接于所述安装平台(4)的若干驱动丝杠(8)，若干所述夹持柱(5)一一对应的通过丝杠螺母与若干所述驱动丝杠(8)传动连接，所述驱动组件(6)还包括驱动单元(9)，所述驱动单元(9)能够驱动所述驱动丝杠(8)进行旋转；

若干所述夹持柱(5)阵列设置，所述驱动单元(9)包括套设于每一所述驱动丝杠(8)的齿轮(10)，处于相同横向位置上的所述驱动丝杠(8)上的若干所述齿轮(10)之间传动配合有传动带(11)，所述驱动单元(9)还包括驱动件(12)，所述驱动件(12)能够驱动若干所述传动带(11)进行传动，每一所述齿轮(10)上还设置有解锁组件(13)，当所述夹持柱(5)压合于蒙皮时，所述解锁组件(13)能够驱使所述齿轮(10)与所述传动带(11)解除啮合；

所述齿轮(10)包括主体部(18)以及周向弹动设置于所述主体部(18)的侧壁上的若干齿单元(19)，所述解锁组件(13)包括设置在所述主体部(18)上的电磁铁(20)，当所述电磁铁(20)通电时，所述电磁铁(20)能够通过斥力驱使所述齿单元(19)突出于所述主体部(18)并与所述传动带(11)相啮合；

所述主体部（18）内设置有储液囊（24），所述夹持柱（5）内设置有两端连通于所述储液囊（24）的散热管路（25），所述散热管路（25）延伸至所述夹持柱（5）的端部，所述散热管路（25）的两端还设置有单向阀（26），其一所述单向阀（26）朝向所述储液囊（24）一侧流通设置，另一所述单向阀（26）背离所述储液囊（24）一侧流通设置；

当所述电磁铁(20)断电时，所述传动带(11)能够推动所述齿单元(19)挤压所述储液囊（24）。

2.根据权利要求1所述的一种前段四内蒙皮切割焊接工装，其特征是：所述安装平台(4)上贯穿设置有与蒙皮拼合处相对的避空区域(7)。

3.根据权利要求1所述的一种前段四内蒙皮切割焊接工装，其特征是：所述驱动件(12)包括电机(14)以及齿传动组(15)，所述齿传动组(15)包括若干转动连接于安装平台(4)的驱动轮(16)，若干驱动轮(16)一一对应的传动配合在若干所述传动带(11)内，若干所述驱动轮(16)通过传动轮(17)相互啮合实现传动连接，所述电机(14)能够驱动其一所述驱动轮(16)进行旋转。

4.根据权利要求1所述的一种前段四内蒙皮切割焊接工装，其特征是：所述夹持柱(5)的底端设置有接触开关(21)，所述接触开关(21)与对应的所述电磁铁(20)电连接，当所述夹持柱(5)压合于蒙皮时，所述接触开关(21)被按压并控制对应的所述电磁铁(20)断电。