一种气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装的制作方法

本实用新型涉及工装技术领域，具体为一种气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装。

背景技术：

异形壳体为一类不规则的曲面拱壳，其外表面轮廓为不规则异形曲面。异形壳体通常作为仪器设备的外壳、物料输送管道等，广泛存在于工业制造及日常生活中。其中，对于横截面为封闭类圆周形的异形壳体可称之为圆周异形壳体。在工业制造过程中，有时需要在异形壳体外表面安装或粘贴防护材料，用以保护壳体内部装置或物料免受高温、振动、噪声、电磁等的干扰，如高温通道、特殊精密仪器等。

以某类型圆周异形壳体的外壁防护材料装配为例，当前的装配工艺是：

(1)将圆周异形壳体按其轴线方向卧置在定制工装上；

(2)在防护材料及圆周异形壳体上表面待装配处涂上粘接剂；

(3)用机械工装将防护材料固定在圆周异形壳体上表面待粘贴处；

(4)通过抽真空或机械加载或两者并用的方式实现对防护材料的全面积加压，并保压一定时间，以保证防护材料的粘接质量；

(5)待圆周异形壳体上表面的防护材料装配完毕后，撤去防护材料的全面积加压设备；

(6)将圆周异形壳体翻转一定的角度，然后重复(1)～(5)步骤以装配另一侧，直至圆周异形壳体外表面的防护材料全部粘贴完毕。

可见，目前的圆周异形壳体的外壁防护材料装配过程存在的主要问题为装配效率低下。为保证产品装配质量，每装配若干件防护材料，需对防护材料进行真空或机械加载进行保压，而保压时间往往需要数小时。在保压过程中，一般无法进行单件产品的连续作业。这样就大大降低了产品装配效率，增加了产品装配工艺复杂度及产品制造成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装，包括至少两个分体式工装，且分体式工装拼接后内部形成仿形腔体，所述分体式工装包括夹具，所述夹具的内侧面固定装配有缓冲层，所述缓冲层的内部填充有气囊，所述气囊的外侧面连通有导管，且导管的外侧端贯穿缓冲层和夹具延伸至外部，所述缓冲层的内部插接有真空吸盘，所述真空吸盘的外侧端端贯穿缓冲层和夹具延伸至外部，且真空吸盘的内侧端贯穿贯穿缓冲层吸附有防护层，所述防护层的内壁夹持有圆周异形壳体。

进一步地，所述夹具的外侧面左右两端均开设有卡槽，相连两个夹具的相邻所述卡槽之间均卡接有连接件。

进一步地，所述连接件包括弧形板，所述弧形板的内侧面与相连两个所述夹具外侧面连接处紧密贴合，所述弧形板的上表面右侧横向开设有凹槽，且凹槽的右端延伸至弧形板的右侧面，所述凹槽的内部右侧滑动装配有滑条，所述滑条的左端铰接有限位板，所述凹槽内壁前后两侧的左端对称开设有卡接槽，所述限位板的前后表面均固定装配有卡接块，所述限位板插接于凹槽的内壁左侧，所述卡接块卡接于同侧所述卡接槽内，所述弧形板的下表面左侧固定装配有第一卡块，所述滑条的下表面右侧固定装配有第二卡块，所述第一卡块卡接于相邻所述夹具的相邻所述卡槽中的一个内，所述第二卡块卡接于相邻所述夹具的相邻所述卡槽中的另一个内。

进一步地，所述凹槽的内壁前后两侧对称开设有滑槽，所述滑条的前后表面均固定装配有滑块，所述滑块滑动装配于同侧所述滑槽内。

进一步地，所述分体式工装内真空吸盘的数量至少有三组，每组所述真空吸盘的数量为两个，且两个真空吸盘位于气囊的前后两侧。

进一步地，所述缓冲层内壁为与防护层外壁相匹配的仿形面。

进一步地，所述弧形板的上表面左侧开设有半圆形凹槽，且半圆形凹槽与凹槽相连通，所述半圆形凹槽的直径至少为1厘米。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型由多块分体式工装拼接而成，整圈工装为一组独立加载保压单元。当圆周异形壳体轴向方向较长且需多圈装配时，本实用新型可实现单件产品的连续装配作业，大大提升产品装配效率并降低成本。

(2)本实用新型采用气囊配合缓冲材料的施压方式实现装配过程的加载及保压，可实现防护材料表面加载力的均匀仿形贴合，有效保证了产品装配质量。

附图说明

图1为本实用新型中分体式工装结构示意图。

图2为本实用新型中分体式工装拼接后结构示意图。

图3为本实用新型图2中a处结构示意放大图。

图4为本实用新型中连接件结构示意俯视剖图。

图中：1分体式工装、11夹具、12缓冲层、13气囊、14导管、15真空吸盘、16防护层、2圆周异形壳体、3连接件、31弧形板、32凹槽、321滑块、33滑条、331滑块、34限位板、35卡接槽、36卡接块、37第一卡块、38第二卡块、4卡槽、5半圆形凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2、图3和图4，本实用新型提供一种技术方案：一种气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装，包括至少两个分体式工装1，且分体式工装1拼接后内部形成仿形腔体，分体式工装1包括夹具11，夹具11的内侧面固定装配有缓冲层12，缓冲层12的内部填充有气囊13，气囊13的外侧面连通有导管14，且导管14的外侧端贯穿缓冲层12和夹具11延伸至外部，通过导管14给气囊13充气，充气的工具为气筒，方便控制进气的量，充气后通过橡胶塞封堵导管14上端，且橡胶塞外侧端螺接进导管14内，所述缓冲层12的内部插接有真空吸盘15，所述真空吸盘15的外侧端端贯穿缓冲层12和夹具11延伸至外部，且真空吸盘15的内侧端贯穿贯穿缓冲层12吸附有防护层16，通过真空发生器连接真空吸盘15的外侧端，排除真空吸盘15内部空气形成真空，利用负压对防护层16进行吸附，所述防护层16的内壁夹持有圆周异形壳体2，防护层16为防护材料构成，用以保护壳体内部装置或物料免受高温、振动、噪声、电磁等的干扰。

本实施例中气囊加载的圆周异形壳体防护材料装配工装由四件分体式工装1拼装而成，分体式工装1拼装后内壁形成用于装配圆周异形壳体2防护层16的仿形腔体。

分体式工装1上设置有施压装置，对其内壁的防护层16进行加载及保压，本实施例中施压装置为缓冲层3内部的气囊13。

一个所述分体式工装1由一个夹具1、一个缓冲层12、一个气囊13和至少三个真空吸盘15组成，缓冲层12通过螺栓固定在夹具1上，真空吸盘15通过真空发生器制造真空。

具体而言，夹具11的外侧面左右两端均开设有卡槽4，相连两个夹具11的相邻卡槽4之间均卡接有连接件3。

连接件3用于把相邻的两个夹具11连接固定在一起，最终实现对四个分体式工装1的连接固定，使得四个分体式工装1成为一个整体。

具体而言，连接件3包括弧形板31，弧形板31的内侧面与相连两个夹具11外侧面连接处紧密贴合，弧形板31的上表面右侧横向开设有凹槽32，且凹槽32的右端延伸至弧形板31的右侧面，凹槽32的内部右侧滑动装配有滑条33，滑条33的左端铰接有限位板34，凹槽32内壁前后两侧的左端对称开设有卡接槽35，限位板34的前后表面均固定装配有卡接块36，限位板34插接于凹槽32的内壁左侧，卡接块36卡接于同侧卡接槽35内，弧形板31的下表面左侧固定装配有第一卡块37，滑条33的下表面右侧固定装配有第二卡块38，第一卡块37卡接于相邻夹具11的相邻卡槽4中的一个内，第二卡块38卡接于相邻夹具11的相邻卡槽4中的另一个内，相邻的两个夹具11内端的两个卡槽4中，其中一个卡槽4内卡接有第一卡块37，另一个卡槽4内卡接有第二卡块38，以实现连接件3对两个分体式工装1的固定连接。

第一卡块37与和第二卡块38与卡槽4的卡接方式如图3所示，限位板34和凹槽32内壁紧密贴合且过盈配合，卡接块36和卡接槽35内壁紧密贴合，本实施例中弧形板31、凹槽32、滑条33和限位板36为相互匹配的弧形，保证滑条33和限位板36在凹槽32中顺畅的滑动。

当需要拆卸连接件3时，向上翻转限位板34的左端，卡接块36脱离卡接槽35，向右滑动滑条33，滑条33带动第二卡块38向右滑动直至第二卡块38接触到所属卡槽4的右侧壁为止，按住滑条33不动，相对向左滑动弧形板31直到第一卡块38接触到所属卡槽4的左侧壁为止，此时向上抬起连接件3，第二卡块38和第一卡块37能够从所属的卡槽4中脱离，实现连接件3的拆卸，当需要安装连接件3时，与上述原理相同，反向操作上述过程即可实现。

具体而言，凹槽32的内壁前后两侧对称开设有滑槽321，滑条33的前后表面均固定装配有滑块331，滑块331滑动装配于同侧滑槽321内。

滑槽321和滑块331的配合实现了对滑条33在凹槽32中滑动的限位，避免滑条33脱离凹槽32。

具体而言，所述分体式工装1内真空吸盘15的数量至少有三组，每组所述真空吸盘15的数量为两个，且两个真空吸盘15位于气囊13的前后两侧，多个吸盘15能够能稳固的吸附防护层16。

具体而言，缓冲层12内壁为与防护层16外壁相匹配的仿形面，这个仿形面使得缓冲层12更好的与防护层16接触，实现了对防护层16表面加载力的均匀仿形贴合，有效保证了产品的装配质量。

具体而言，弧形板31的上表面左侧开设有半圆形凹槽5，且半圆形凹槽5与凹槽32相连通，半圆形凹槽5的直径至少为1厘米，这个半圆形凹槽5用于方便使用者向上翻转限位板36的左端，使用时把手指插入半圆形凹槽5内部即可方便的对限位板36的左端施力。

工作原理：使用本装置时，按照下述过程进行操作，

(1)在装配前，分体式工装1内部的气囊13为未充气状态，操作人员将防护层16通过真空吸盘15固定在分体式工装1的内壁，并在防护层16的内壁涂上粘接剂，得到经过处理的分体式工装1；

(2)在圆周异形壳体2的待粘接区域涂上粘接剂，将步骤(1)中经过处理的分体式工装1移动至圆周异形壳体2的待粘接位置，通过圆周异形壳体2表面自有的定位基准将经过处理的分体式工装1安装到位，完成一件分体式工装1的装配；

(3)重复步骤(1)和(2)，完成四件分体式工装1的装配作业后，在分体式工装1表面施加一定的预紧力，将分体式工装1从四周向中心挤压，然后使用连接件3将相邻夹具11两两连接固定；

(4)关闭真空发生器释放吸盘15，给气囊13充气，利用气囊13对防护层16施加均匀持续的加载力。

(5)若圆周异形壳体2轴向过长且需多圈分体式工装1的装配时，以一圈分体式工装1为装配单元，重复步骤(1)～(4)步骤，实现单件产品装配工装的连续作业。

(6)保压完成后，给气囊13放气，卸下分体式工装1之间设置的连接件3，拆卸分体式工装1，完成装配。