一种加工复杂构件的智能加工系统的制作方法

1.本发明涉及先进制造技术领域，具体是涉及一种加工复杂构件的智能加工系统。


背景技术：

2.随着我国载人深空探测、探月工程、空间飞行器在轨服务与维护、天地一体化信息网络等国家重大专项的逐步推进，对大型舱体类航天器构件的数量、尺度、轻质化和精度提出新的需求。超大型航天器一般由多个铝合金舱体类构件组成，此类构件具有尺寸大、刚性弱、结构复杂等特点，加工中易变形、精度难以保证，并对当舱体的可见表面加工完毕后，在对舱体底部支撑部位进行加工时，还需要对舱体整体进行吊转，操作极为不便，而且在吊转动的工作中还会存在二次损伤舱体的隐患，并且舱体只能承放于固定地点，在对舱体外壁进行加工时，所加工的器械需要沿着舱体的轴线方向往复移动，针对一些固定加工机位更是极为不便；因此，我们需要一种不仅可以对舱体进行底部支撑还可以对舱体内部进行内撑，避免在加工时造成舱体凹陷及可以将舱体进行轴向转动调节及轴向水平移动调节的加工装置。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，提供一种加工复杂构件的智能加工系统，为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种加工复杂构件的智能加工系统，包括有水平移动装置；以及，固定安装于水平移动装置上的转动装置；以及，内撑装置，内撑装置横跨设置于转动装置的输出端；以及，弹性支撑装置，弹性支撑装置固定安装于转动装置的上，弹性支撑装置设置于转动装置中部的正下方。
4.优选的，水平移动装置包括有一个固定底座；以及，呈镜像状态固定安装于固定底座上的第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨沿着固定底座的长边水平设置；以及，承载台，承载台设置于第一导轨和第二导轨正上方，承载台通过底部固定安装的滚轮可水平移动的设置于第一导轨和第二导轨内，滚轮具有多个，每个滚轮均嵌入式的设置于第一导轨和第二导轨内；以及，第一直线驱动器，第一直线驱动器固定安装于固定底座上，第一直线驱动器位于第一导轨和第二导轨的中部，第一直线驱动器的输出端与承载台的底部固定连接。
5.优选的，转动装置包括有一个第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座均呈竖直状态固定安装于承载台上，第一轴承座固定安装承载台的一端，第一导轨可滑动的设置远离第一轴承座的另一端；以及，第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴固定安装于第一轴承座的输出端，第二连接轴固定安装于第二轴承座的输出端；以及，
旋转驱动器，旋转驱动器固定安装于承载台上，旋转驱动器靠近第一轴承座设置，旋转驱动器输出端与第一连接轴传动连接。
6.优选的，旋转驱动器包括有一个第一安装架，第一安装架固定安装于承载台上，以及固定安装于承载台上的第一伺服电机，第一伺服电机输出端朝向第一轴承座设置；以及，第一齿轮盘，第一齿轮盘固定安装于第一伺服电机的输出端；以及，第二齿轮盘，第二齿轮盘固定安装于第一连接轴的端部，第二齿轮盘设置于第一连接轴位于第一轴承座外侧的一端，还包括有用于传动连接第一齿轮盘和第二齿轮盘的齿轮带。
7.优选的，内撑装置包括有一个杆件，杆件横跨设置于第一轴承座和第二轴承座的中部，杆件的两端分别与第二轴承座和第一连接轴的端部可拆卸连接，所述杆件的外壁还径向开设有多个沿着杆件轴线方向设置的滑槽；以及，第一伞状内撑组件、第二伞状内撑组件，第一伞状内撑组件和第二伞状内撑组件镜像状态套设安装于杆件外，第一伞状内撑组件和第二伞状内撑组件的端部分别靠近杆件中部设置，第二伞状内撑组件和第一伞状内撑组件结构相同；以及，抵紧杆，抵紧杆可滑动的设置于第一伞状内撑组件和第二伞状内撑组件的输出端；以及，限位固定组件，限位固定组件套设安装于杆件中部，限位固定组件的输出端与抵紧杆的中部固定连接，还包括有两组设置于杆件内部，分别用以驱动第一伞状内撑组件和第二伞状内撑组件进行支撑工作的第二直线驱动器。
8.优选的，第一伞状内撑组件包括有一个固定铰接头，固定铰接头固定套设安装于杆件外，固定铰接头靠近杆件的中部设置；以及，活动铰接头，活动铰接头滑动套设于杆件外；以及，支撑杆，支撑杆一端铰接设置于固定铰接头的一侧，支撑杆沿着固定铰接头的轴线方向等距设置有多个；以及，驱动杆，驱动杆的一端与活动铰接头的一侧铰接设置，驱动杆的另一端与支撑杆的侧壁铰接设置驱动杆沿着活动铰接头的轴线方向等距设置有多个且与支撑杆一一对应设置；滑块，滑块具有多个，滑块的一端分别与支撑杆的端部铰设置，另一端分别可滑动的设置于抵紧杆内部。
9.优选的，限位固定组件包括有一个固定环，固定环固定套设安装于杆件中部；以及，伸缩杆，伸缩杆垂直设置于固定环外壁，伸缩杆沿着固定环轴线方向设置有多个，每个伸缩杆一一对应抵紧杆设置；以及，连接架，连接架固定安装于伸缩杆输出端。
10.优选的，弹性支撑装置包括有一个弹性支撑组件，弹性支撑组件竖直设置于水平移动装置中部；以及，插放设置于弹性支撑组件顶部的支撑组件。
11.优选的，支撑组件包括有一个承载架，承载架的顶端还开设有一个弧形缺口；以及，连接轴，连接轴可转动的横跨设置于承载架顶部，连接轴具有多个，连接轴沿着所
述弧形缺口的弧线方向等距设置有多个；以及，滚轮，滚轮固定安装于滚轮上且滚轮与连接轴呈同轴设置。
12.优选的，弹性支撑组件包括有一个底板；以及呈竖直状态设置于底板上的立柱，立柱具有多个，立柱的顶部均穿过承载架的底部并与承载架滑动设置；以及，弹簧，弹簧具有多个，弹簧分别套设安装于立柱外，弹簧的底部与底板抵触设置，立柱的顶端与承载架的底部抵触设置。
13.本技术与现有技术相比具有的有益效果是：1. 本技术通过水平移动装置实现了如何对舱体的轴向水平位置进行调节的工作，通过转动装置实现了如何带动舱体进行轴向转动，如何对舱体的外壁进行轴线转动调节的工作，通过内撑装置实现了如何对舱体进行内撑的工作，通过弹性支撑装置实现了如何对舱体底部进行弹性辅助支撑的工作，解决了在对舱体进行内撑前的辅助工作及在对舱体进行转动时对舱体底部的辅助支撑工作。
14.2. 本技术通过承载台和滚轮的配合，实现了承载台在第一直线驱动器的驱动下如何沿着第一导轨和第二导轨的轨迹进行水平移动的工作，通过第一直线驱动器实现了如何驱动承载台进行轴向水平前后调节的工作。
15.3. 本技术通过第一伺服电机、第一齿轮盘、齿轮带和第二齿轮盘的配合实现了如何带动第一连接轴进行转动的工作。
16.4. 本技术通过第二直线驱动器、第一伞状内撑组件和第二伞状内撑组件的配合，实现了如何对舱体进行内撑的工作，通过限位固定组件实现了当抵紧杆在进行径向扩张移动时，如何对抵紧杆进行限位固定的工作。
17.5. 本技术通过第二直线驱动器、固定铰接头、支撑杆、驱动杆和滑块的配合，实现了如何带动抵紧杆扩张并抵紧至舱体内部，对舱体进行内撑工作的工作。
18.6. 本技术通过伸缩杆和连接架的配合，实现了如何对移动状态下抵紧杆进行轴向限位固定的工作，解决了抵紧杆在非限位状态下会自主滑动轴向前后滑动的工作。
19.7. 本技术通过支撑组件和弹性支撑组件的配合，实现了如何对通过内撑装置撑起的舱体进行底部弹性支撑的工作，解决了被内撑装置撑起后的舱体中部还会出现轻微下沉现象的技术问题。
附图说明
20.图1是一种实现本发明的立体图一；图2是一种实现本发明的侧视图；图3是一种实现本发明的立体图二；图4是一种实现本发明的去掉仓体的立体图；图5是一种实现本发明的去掉仓体的侧视图；图6是一种实现本发明的承载台、滚轮和第一直线驱动器立体图；图7是一种实现本发明的转动装置立体图；图8是一种实现本发明的旋转驱动器立体图；图9是一种实现本发明的内撑装置立体图；图10是一种实现本发明的内撑装置侧视图；
图11为图10的a-a处剖视图；图12是一种实现本发明的第一伞状内撑组件立体图；图13是一种实现本发明的限位固定组件立体图；图14是一种实现本发明的弹性支撑组件立体图一；图15是一种实现本发明的弹性支撑组件立体图二。
21.图中标号为：1-水平移动装置；1a-固定底座；1b-第一导轨；1c-第二导轨；1d-承载台；1e-滚轮；1f-第一直线驱动器；2-转动装置；2a-第一轴承座；2b-第二轴承座；2c-第一连接轴；2d-第二连接轴；2e-旋转驱动器；2e1-第一安装架；2e2-第一伺服电机；2e3-第一齿轮盘；2e4-第二齿轮盘；2e5-齿轮带；3-内撑装置；3a-杆件；3a1-滑槽；3b-第一伞状内撑组件；3b1-固定铰接头；3b2-活动铰接头；3b3-支撑杆；3b4-驱动杆；3b5-滑块；3c-第二伞状内撑组件；3d-抵紧杆；3e-限位固定组件；3e1-固定环；3e2-伸缩杆；3e3-连接架；3f-第二直线驱动器；3f1-连接架；3f2-液压推杆；4-弹性支撑装置；4a-支撑组件；4a1-承载架；4a2-连接轴；4a3-滚轮；4b-弹性支撑组件；4b1-底板；4b2-立柱；4b3-弹簧。
具体实施方式
22.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
23.为了解决如何对仓体进行支撑和调节的技术问题，如图1至图15所示，提供以下优选技术方案：一种加工复杂构件的智能加工系统，包括有水平移动装置1；以及，固定安装于水平移动装置1上的转动装置2；以及，内撑装置3，内撑装置3横跨设置于转动装置2的输出端；以及，弹性支撑装置4，弹性支撑装置4固定安装于转动装置2的上，弹性支撑装置4设置于转动装置2中部的正下方。
24.具体的，工作状态下当需要对舱体外壁进行加工时，工作人员首先通过大型吊车或龙门吊将舱体吊装至弹性支撑装置4的顶部，通过弹性支撑装置4对舱体进行暂时支撑，工作状态下至少设置有三组弹性支撑装置4，分别对舱体的两端及中部进行支撑，放置完毕后，工作人员在将内撑装置3通过辅助工具轴向插入舱体内部，插入过后在对内撑装置3位置进行调节，使得内撑装置3位于舱体的中部且与舱体保持同轴状态设置，调节完毕后在将内撑装置3的两端分别与转动装置2的输出端固定连接，然后在驱动内撑装置3工作，内撑装置3中部扩张，完成对舱体的内撑工作，被支撑起的舱体会与转动装置2的输出端呈同轴设置，用以对舱体底部弹性支撑的弹性支撑装置4顶端，会根据舱体的高低浮动自动贴合至舱体底部，转动装置2用以驱动舱体进行轴向转动工作，从而将需要加工的舱体外壁，调节至合适的加工工位，水平移动装置1用以带动舱体进行整体的轴向水平移动调节工作。
25.为了解决如何实现舱体水平移动的技术问题，如图3、6所示，提供以下优选技术方
案：水平移动装置1包括有一个固定底座1a；以及，呈镜像状态固定安装于固定底座1a上的第一导轨1b和第二导轨1c，第一导轨1b和第二导轨1c沿着固定底座1a的长边水平设置；以及，承载台1d，承载台1d设置于第一导轨1b和第二导轨1c正上方，承载台1d通过底部固定安装的滚轮1e可水平移动的设置于第一导轨1b和第二导轨1c内，滚轮1e具有多个，每个滚轮1e均嵌入式的设置于第一导轨1b和第二导轨1c内；以及，第一直线驱动器1f，第一直线驱动器1f固定安装于固定底座1a上，第一直线驱动器1f位于第一导轨1b和第二导轨1c的中部，第一直线驱动器1f的输出端与承载台1d的底部固定连接。
26.具体的，工作状态下当需要驱动舱体进行轴向水平移动调节时，首先接入外部电源驱动第一直线驱动器1f工作，第一直线驱动器1f输出轴延伸推动承载台1d移动，承载台1d在第一直线驱动器1f的驱动下配合底部固定安装的滚轮1e沿着第一导轨1b和第二导轨1c的导轨轨迹行走，从而完成对承载台1d的轴向水平位置调节工作，所述第一直线驱动器1f为电动推杆或液压推杆，主要以实现承载台1d直线往复驱动工作为目的。
27.为了解决如何实现舱体进行转动的技术问题，如图7所示，提供以下优选技术方案：转动装置2包括有一个第一轴承座2a和第二轴承座2b，第一轴承座2a和第二轴承座2b均呈竖直状态固定安装于承载台1d上，第一轴承座2a固定安装承载台1d的一端，第一导轨1b可滑动的设置远离第一轴承座2a的另一端；以及，第一连接轴2c和第二连接轴2d，第一连接轴2c固定安装于第一轴承座2a的输出端，第二连接轴2d固定安装于第二轴承座2b的输出端；以及，旋转驱动器2e，旋转驱动器2e固定安装于承载台1d上，旋转驱动器2e靠近第一轴承座2a设置，旋转驱动器2e输出端与第一连接轴2c传动连接。
28.具体的，工作状态下当需要对舱体进行轴向旋转调节时，首先接入外部电源驱动旋转驱动器2e工作，旋转驱动器2e输出轴转动带动第一连接轴2c进行转动，第一连接轴2c在转动的过程中在依次带动第一连接轴2c和第二连接轴2d中部可拆卸安装的内撑装置3进行转动，从而实现对舱体的轴向旋转调节工作。
29.为了解决如何驱动第一连接轴2c进行转动的技术问题，如图8所示，提供以下优选技术方案：旋转驱动器2e包括有一个第一安装架2e1，第一安装架2e1固定安装于承载台1d上，以及固定安装于承载台1d上的第一伺服电机2e2，第一伺服电机2e2输出端朝向第一轴承座2a设置；以及，第一齿轮盘2e3，第一齿轮盘2e3固定安装于第一伺服电机2e2的输出端；以及，第二齿轮盘2e4，第二齿轮盘2e4固定安装于第一连接轴2c的端部，第二齿轮盘2e4设置于第一连接轴2c位于第一轴承座2a外侧的一端，还包括有用于传动连接第一齿轮盘2e3和第二齿轮盘2e4的齿轮带2e5。
30.具体的，工作状态下当需要驱动第一连接轴2c进行转动时，首先接入外部电源驱动第一伺服电机2e2工作，第一伺服电机2e2带动输出端固定安装的第一齿轮盘2e3进行转
动，第一齿轮盘2e3在转动状态下通过齿轮带2e5在带动第二齿轮盘2e4进行转动，最后第二齿轮盘2e4在带动第二连接轴2d进行转动，从而实现对第一连接轴2c的驱动转动工作。
31.为了解决如何实现对舱体进行内撑的技术问题，如图9、10、11所示，提供以下优选技术方案：内撑装置3包括有一个杆件3a，杆件3a横跨设置于第一轴承座2a和第二轴承座2b的中部，杆件3a的两端分别与第二轴承座2b和第一连接轴2c的端部可拆卸连接，所述杆件3a的外壁还径向开设有多个沿着杆件3a轴线方向设置的滑槽3a1；以及，第一伞状内撑组件3b、第二伞状内撑组件3c，第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c镜像状态套设安装于杆件3a外，第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的端部分别靠近杆件3a中部设置，第二伞状内撑组件3c和第一伞状内撑组件3b结构相同；以及，抵紧杆3d，抵紧杆3d可滑动的设置于第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的输出端；以及，限位固定组件3e，限位固定组件3e套设安装于杆件3a中部，限位固定组件3e的输出端与抵紧杆3d的中部固定连接，还包括有两组设置于杆件3a内部，分别用以驱动第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c进行支撑工作的第二直线驱动器3f。
32.具体的，当需要对舱体进行内撑工作时，工作首先接入外部电源驱动第二直线驱动器3f工作，第二直线驱动器3f输出端延伸同时驱动第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c输出端打开，当第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c在同步撑开的同时，在带动输出端滑动连接的抵紧杆3d径向向外移动直至在第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的驱动下抵触至舱体内壁后停止，从而实现对舱体的内撑工作，限位固定组件3e用以对抵紧杆3d进行径向限位固定工作，当抵紧杆3d在第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的驱动下径向张开时，保证抵紧杆3d不会轴向前后窜动，所述抵紧杆3d的抵紧壁呈与舱体内部相吻合的弧形，且在抵紧面上设置有软胶层，从而实现在对舱体进行内撑时不会抵伤舱体内壁，所述第二直线驱动器3f由一个可配合滑槽3a1滑动连接的连接架3f1和固定安装于杆件3a内的液压推杆3f2组成，连接架3f1与活动铰接头3b2通过锁紧螺栓可拆卸连接，液压推杆3f2的输出轴与连接架3f1固定连接。
33.为了解决如何实现内张支撑的技术问题，如图12所示，提供以下优选技术方案：第一伞状内撑组件3b包括有一个固定铰接头3b1，固定铰接头3b1固定套设安装于杆件3a外，固定铰接头3b1靠近杆件3a的中部设置；以及，活动铰接头3b2，活动铰接头3b2滑动套设于杆件3a外；以及，支撑杆3b3，支撑杆3b3一端铰接设置于固定铰接头3b1的一侧，支撑杆3b3沿着固定铰接头3b1的轴线方向等距设置有多个；以及，驱动杆3b4，驱动杆3b4的一端与活动铰接头3b2的一侧铰接设置，驱动杆3b4的另一端与支撑杆3b3的侧壁铰接设置驱动杆3b4沿着活动铰接头3b2的轴线方向等距设置有多个且与支撑杆3b3一一对应设置；滑块3b5，滑块3b5具有多个，滑块3b5的一端分别与支撑杆3b3的端部铰设置，另一端分别可滑动的设置于抵紧杆3d内部。
34.具体的，工作状态下当需要驱动第一伞状内撑组件3b扩张并带动抵紧杆3d对舱体内壁进行内撑时，首先接入外部电源驱动液压推杆3f2带动输出端固定连接的连接架3f1在
滑槽3a1上滑动，连接架3f1在带动活动铰接头3b2朝向固定铰接头3b1方向滑动，活动铰接头3b2在滑动的过程中带动周壁铰接的驱动杆3b4移动，驱动杆3b4在移动过程中带动支撑杆3b3移动，使得在第二直线驱动器3f的驱动下驱动杆3b4和支撑杆3b3同伞状撑开，从而实现对舱体内壁的内撑工作，所述第一伞状内撑组件3b在收拢状态下非完全闭合状态，为半闭合状态。
35.为了解决如何实现抵紧杆3d在内撑时不会轴向偏移的技术问题，如图10、11、13所示，提供以下优选技术方案：限位固定组件3e包括有一个固定环3e1，固定环3e1固定套设安装于杆件3a中部；以及，伸缩杆3e2，伸缩杆3e2垂直设置于固定环3e1外壁，伸缩杆3e2沿着固定环3e1轴线方向设置有多个，每个伸缩杆3e2一一对应抵紧杆3d设置；以及，连接架3e3，连接架3e3固定安装于伸缩杆3e2输出端。
36.具体的，工作状态下当抵紧杆3d分别在第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的驱动下径向向外移动过程中，会带动伸缩杆3e2输出端一同跟随抵紧杆3d进行径向移动，由于伸缩杆3e2通过伸缩端固定安装的连接架3e3与抵紧杆3d中部固定连接，所以当抵紧杆3d在第一伞状内撑组件3b和第二伞状内撑组件3c的驱动下移动时，通过伸缩杆3e2对抵紧杆3d的限位，使得抵紧杆3d只可进行径向伸缩移动，不会进行轴向前后窜动，从而实现精准的对舱体中部进行同步内撑工作，不会出现因为抵紧杆3d的自主滑动，出现内撑部位只位于舱体一端，导致内撑工作不均衡的问题。
37.为了解决如何对转动过程中或内撑后的舱体进行底部弹性支撑的技术问题，如图14所示，提供以下优选技术方案：弹性支撑装置4包括有一个弹性支撑组件4b，弹性支撑组件4b竖直设置于水平移动装置1中部；以及，插放设置于弹性支撑组件4b顶部的支撑组件4a。
38.具体的，支撑组件4a用以贴合舱体底部并对舱体进行支撑，在配合底部设置的弹性支撑组件4b，可以使得支撑组件4a支撑面始终弹性贴合于舱体底部。
39.为了解决如何对舱体进行支撑且不影响舱体转动的技术问题，如图14、15所示，提供以下优选技术方案：支撑组件4a包括有一个承载架4a1，承载架4a1的顶端还开设有一个弧形缺口；以及，连接轴4a2，连接轴4a2可转动的横跨设置于承载架4a1顶部，连接轴4a2具有多个，连接轴4a2沿着所述弧形缺口的弧线方向等距设置有多个；以及，滚轮4a3，滚轮4a3固定安装于滚轮4a3上且滚轮4a3与连接轴4a2呈同轴设置。
40.具体的，工作状态下通过弹性支撑组件4b对承载架4a1的弹性支撑，可以使得横跨设置于承载架4a1顶部的连接轴4a2带动滚轮4a3，并使得滚轮4a3外壁始终贴合至舱体的底部，通过滚轮4a3在对舱体底部进行弹性支撑的同时，在舱体进行转动时通过滚轮4a3同时实现辅助舱体转动的工作。
41.为了解决如何对舱体进行弹性支撑的技术问题，如图14、15所示，提供以下优选技术方案：弹性支撑组件4b包括有一个底板4b1；以及呈竖直状态设置于底板4b1上的立柱
4b2，立柱4b2具有多个，立柱4b2的顶部均穿过承载架4a1的底部并与承载架4a1滑动设置；以及，弹簧4b3，弹簧4b3具有多个，弹簧4b3分别套设安装于立柱4b2外，弹簧4b3的底部与底板4b1抵触设置，立柱4b2的顶端与承载架4a1的底部抵触设置。
42.具体的，通过立柱4b2外套设安装的弹簧4b3可以有效的带动顶部设置的支撑组件4a对舱体底部进行弹性支撑工作，从而减轻舱体中部的下沉幅度。
43.本技术通过水平移动装置1实现了如何对舱体的轴向水平位置进行调节的工作，通过转动装置2实现了如何带动舱体进行轴向转动，如何对舱体的外壁进行轴线转动调节的工作，通过内撑装置3实现了如何对舱体进行内撑的工作，通过弹性支撑装置4实现了如何对舱体底部进行弹性辅助支撑的工作，解决了在对舱体进行内撑前的辅助工作及在对舱体进行转动时对舱体底部的辅助支撑工作。
44.本发明可以自动对舱体内部进行全面支撑，可以有效避免因为机械对舱体外壁进行加工时造成舱体外壁凹陷，还可以根据所需自行对舱体进行轴向转动调节和轴线水平调节工作，从而配合加工机械高效的完成对舱体的外壁加工工作。
45.以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。