適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，包括瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、真空軟管、轉(zhuǎn)盤、控制系統(tǒng)、琴鍵壓板組以及底座，其中，所述轉(zhuǎn)盤安裝于底座上，所述瓜瓣吸胎組與轉(zhuǎn)盤配合連接，所述真空發(fā)生裝置通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接，所述琴鍵壓板組安裝在底座上，所述控制系統(tǒng)用于控制瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、轉(zhuǎn)盤和琴鍵壓板組工作。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，在箱底自動(dòng)化焊接過(guò)程中，能夠保證瓜瓣靠近縱縫的焊接邊可靠固定，準(zhǔn)確對(duì)齊，且避免焊接過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)邊現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]貯箱是運(yùn)載火箭箭體結(jié)構(gòu)中最大的結(jié)構(gòu)部件，作為壓力容器用來(lái)貯存液氫/液氧推進(jìn)劑，同時(shí)作為火箭的主承力結(jié)構(gòu)，起著支撐熱防護(hù)系統(tǒng)(即絕熱防護(hù)層)以及為其他系統(tǒng)儀器設(shè)備提供安裝基礎(chǔ)和空間的作用。
[0003]如圖1和圖2所示，貯箱兩端的橢球底稱為箱底，采用零件拼焊，焊接方法為激光焊。箱底拼焊的零件有圓環(huán)出塊瓜瓣)、頂蓋、型材框和法蘭等。瓜瓣之間的焊縫稱為縱縫。
[0004]由于瓜瓣為橢球體，焊接邊區(qū)域是曲面，因此焊接裝夾困難。在箱底自動(dòng)化焊接過(guò)程中，要求瓜瓣靠近縱縫的焊接邊必須可靠固定，準(zhǔn)確對(duì)齊，且在焊接過(guò)程中不出現(xiàn)錯(cuò)邊等現(xiàn)象。
[0005]為了滿足宇航產(chǎn)品的研制需求，本發(fā)明提出了一種適用于運(yùn)載火箭貯箱箱底縱縫激光切割、焊接的真空吸附裝夾裝置。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，包括瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、真空軟管、轉(zhuǎn)盤、控制系統(tǒng)、琴鍵壓板組以及底座，其中，所述轉(zhuǎn)盤安裝于底座上，所述瓜瓣吸胎組與轉(zhuǎn)盤配合連接，所述真空發(fā)生裝置通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接，所述琴鍵壓板組安裝在底座上，所述控制系統(tǒng)用于控制瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、轉(zhuǎn)盤和琴鍵壓板組工作。
[0009]優(yōu)選地，所述瓜瓣吸胎組包括多套瓜瓣吸胎，其中每一套瓜瓣吸胎I均包括:鑄鋼型面9、矩形鋼管10、底板11、配氣塊12、轉(zhuǎn)接軟管13、分氣管14、滑塊15、滾珠絲桿組件16以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17，其中，所述鑄鋼型面9、矩形鋼管10和底板11拼焊形成瓜瓣吸胎主體，所述鑄鋼型面9的上表面為橢球曲面，并與瓜瓣的內(nèi)型面一致，所述鑄鋼型面9的上均布有抽真空孔和密封槽，所述抽真空孔依次通過(guò)分氣管14、轉(zhuǎn)接軟管13和配氣塊12與真空軟管相連通，所述密封槽內(nèi)置耐高溫O型密封條，確保抽真空時(shí)的密封性，所述底板11上螺接有由4個(gè)滑塊15、滾珠絲桿組件16以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述瓜瓣吸胎組中的每一個(gè)瓜瓣吸胎I均通過(guò)各自的滾珠絲桿組件16、滑塊15與轉(zhuǎn)盤配合，實(shí)現(xiàn)瓜瓣吸胎I沿轉(zhuǎn)盤4徑向的直線移動(dòng)。[0010]優(yōu)選地，所述分氣管14采用鋼管拼焊而成。
[0011]優(yōu)選地，所述真空發(fā)生裝置2的包括:真空泵、消音器、電磁壓差真空閥、高真空隔膜閥、真空阱、高真空手動(dòng)蝶閥以及真空表，其中，所述真空泵與電磁壓差真空閥相連接，所述電磁壓差真空閥與真空阱相連接，所述真空阱與高真空手動(dòng)蝶閥相連接，所述高真空手動(dòng)蝶閥與真空表相連接，所述真空表通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接；所述真空泵上設(shè)有消音器，所述電磁壓差真空閥和真空阱之間設(shè)有高真空隔膜閥。
[0012]優(yōu)選地，所述真空軟管采用鋼絲纏繞型真空管。
[0013]優(yōu)選地，所述瓜瓣吸胎組包括6套瓜瓣吸胎1，所述轉(zhuǎn)盤4采用鋼板拼焊結(jié)構(gòu)，其上螺接有6組共12根直線導(dǎo)軌18，所述每一套瓜瓣吸胎I在相對(duì)應(yīng)的直線導(dǎo)軌18上移動(dòng)；所述轉(zhuǎn)盤4帶動(dòng)6套瓜瓣吸胎I繞轉(zhuǎn)盤4的中軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用以更換激光切割、焊接的縱縫位置。
[0014]優(yōu)選地，所述琴鍵壓板組包括2套琴鍵壓板7，兩套琴鍵壓板7呈鏡像布局，其中，每一套琴鍵壓板7均包括:進(jìn)氣軟管19、氣囊20、弧型安裝座21以及若干個(gè)琴鍵組件22，所述弧型安裝座21采用鋼板拼焊而成，所述氣囊20置于弧型安裝座21上設(shè)置的凹槽內(nèi)，所述琴鍵組件22螺接在弧型安裝座21的側(cè)壁上。
[0015]優(yōu)選地，所述每一個(gè)琴鍵組件22均包括鉸鏈23、銷軸24、琴鍵25以及黃銅墊塊26，其中，所述琴鍵25通過(guò)銷軸24與鉸鏈23軸連接，所述琴鍵25的自由端端部設(shè)有黃銅墊塊26。
[0016]優(yōu)選地，所述底座8包括底盤27、回轉(zhuǎn)支撐28、中心柱29、底座伺服電機(jī)30、過(guò)橋齒輪31、大扭矩電機(jī)32、第一轉(zhuǎn)軸33、翻轉(zhuǎn)架34、第二轉(zhuǎn)軸35、壓板36以及氣缸37，其中，所述底盤27采用鋼板拼焊而成，底盤27上螺接有回轉(zhuǎn)支撐28，所述回轉(zhuǎn)支撐28與轉(zhuǎn)盤4螺接，所述底座伺服電機(jī)30的輸出扭矩通過(guò)過(guò)橋齒輪31轉(zhuǎn)送給回轉(zhuǎn)支撐28，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)，所述翻轉(zhuǎn)架34用于安裝琴鍵壓板組，并在大扭矩電機(jī)32的帶動(dòng)下繞第一轉(zhuǎn)軸33翻轉(zhuǎn)，由鋼材拼焊而成的中心柱29的下端螺接在底盤27上，中心柱29的上端安裝有6套壓板36，6套壓板36用于壓緊琴鍵壓板組的端頭，并在氣缸37的驅(qū)動(dòng)下，繞第二轉(zhuǎn)軸35翻轉(zhuǎn)。
[0017]優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制。
[0018]優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括觸摸屏4，所述觸摸屏4提供人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并設(shè)定參數(shù)。
[0019]工作時(shí)，瓜瓣的背面被抽真空，依靠大氣壓力將瓜瓣壓緊在瓜瓣吸胎上。真空發(fā)生裝置提供持續(xù)、穩(wěn)定的氣壓差，確保瓜瓣吸胎能夠牢靠的吸住瓜瓣。琴鍵壓板7采用氣動(dòng)琴鍵式夾具固定瓜瓣靠近焊縫的區(qū)域，通過(guò)氣囊20的氣壓調(diào)節(jié)保證夾緊力可調(diào)、均勻。氣囊20的氣壓根據(jù)焊接的工藝需求來(lái)選定.夾具分左右兩排，每排由若干個(gè)琴鍵組件22組成，每個(gè)琴鍵組件22都能單獨(dú)動(dòng)作，整排琴鍵組件22與工件接觸.當(dāng)琴鍵上的氣囊20充氣膨脹時(shí)，琴鍵組件22產(chǎn)生均勻夾緊力，使工件牢固夾緊，確保工件的上下表面(內(nèi)外表面)分別與琴鍵表面和內(nèi)胎上的焊漏板充分接觸。琴鍵25端頭上裝有黃銅墊塊26，有助于焊件在焊接過(guò)程中迅速散熱。整套裝置的體小輕巧，對(duì)焊件和焊接電弧的移動(dòng)不產(chǎn)生視障，從而增加可見度，方便操作。本發(fā)明中的琴鍵結(jié)構(gòu)，利用杠桿原理，當(dāng)氣囊20充壓膨脹后，使得琴鍵25受壓繞鉸鏈23轉(zhuǎn)動(dòng)下壓，從而使琴鍵25端部的黃銅墊塊26壓緊工件。[0020]本發(fā)明提供的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單，在箱底自動(dòng)化焊接過(guò)程中，能夠保證瓜瓣靠近縱縫的焊接邊可靠固定，準(zhǔn)確對(duì)齊，且避免焊接過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)邊現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是運(yùn)載火箭箱箱底的主視圖；
[0022]圖2是運(yùn)載火箭箱箱底的俯視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖簡(jiǎn)圖；
[0024]圖4是瓜瓣吸胎的正面圖；
[0025]圖5是瓜瓣吸胎的背面圖；
[0026]圖6是真空發(fā)生裝置的系統(tǒng)框圖；
[0027]圖7是轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0028]圖8是琴鍵壓板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0029]圖9是琴鍵組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0030]圖10是琴鍵壓板的工作原理圖；
[0031]圖11是底座的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0032]圖12是本發(fā)明工作流程圖；
[0033]圖中:1為瓜瓣吸胎，2為真空發(fā)生裝置，3為真空軟管，4為轉(zhuǎn)盤，5為觸摸屏，6為控制系統(tǒng)，7為琴鍵壓板，8為底座，9為鑄鋼型面9，10為矩形鋼管，11為底板，12為配氣塊，13為轉(zhuǎn)接軟管，14為分氣管，15為滑塊，16為滾珠絲桿組件，17為瓜瓣吸胎伺服電機(jī)，18為直線導(dǎo)軌，19為進(jìn)氣軟管，20為氣囊，21為弧型安裝座，22為琴鍵組件，23為鉸鏈，24為銷軸，25為琴鍵，26為黃銅墊塊，27為底盤27，28為回轉(zhuǎn)支撐28，29為中心柱，30為底座伺服電機(jī)，31為過(guò)橋齒輪，32為大扭矩電機(jī)，33為第一轉(zhuǎn)軸，34為翻轉(zhuǎn)架，35為第二轉(zhuǎn)軸，36為壓板，37為氣缸，38為抽真空孔，39為密封槽，101為法蘭，102為頂蓋，103為圓環(huán)(6塊瓜瓣拼焊)，104為型材框，105為瓜瓣，106為縱縫，107為縱縫焊接位置。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0035]請(qǐng)同時(shí)參閱圖3至圖12。
[0036]本實(shí)施例提供了一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，包括瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、真空軟管、轉(zhuǎn)盤、控制系統(tǒng)、琴鍵壓板組以及底座，其中，所述轉(zhuǎn)盤安裝于底座上，所述瓜瓣吸胎組與轉(zhuǎn)盤配合連接，所述真空發(fā)生裝置通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接，所述琴鍵壓板組安裝在底座上，所述控制系統(tǒng)用于控制瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、轉(zhuǎn)盤和琴鍵壓板組工作。
[0037]進(jìn)一步地，所述瓜瓣吸胎組包括多套瓜瓣吸胎，其中每一套瓜瓣吸胎I均包括:鑄鋼型面9、矩形鋼管10、底板11、配氣塊12、轉(zhuǎn)接軟管13、分氣管14、滑塊15、滾珠絲桿組件16以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17，其中，所述鑄鋼型面9、矩形鋼管10和底板11拼焊形成瓜瓣吸胎主體，所述鑄鋼型面9的上表面為橢球曲面，并與瓜瓣的內(nèi)型面一致，所述鑄鋼型面9的上均布有抽真空孔和密封槽，所述抽真空孔依次通過(guò)分氣管14、轉(zhuǎn)接軟管13和配氣塊12與真空軟管相連通，所述密封槽內(nèi)置耐高溫O型密封條，確保抽真空時(shí)的密封性，所述底板11上螺接有由4個(gè)滑塊15、滾珠絲桿組件16以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述瓜瓣吸胎組中的每一個(gè)瓜瓣吸胎I均通過(guò)各自的滾珠絲桿組件16、滑塊15與轉(zhuǎn)盤配合，實(shí)現(xiàn)瓜瓣吸胎I沿轉(zhuǎn)盤4徑向的直線移動(dòng)。
[0038]進(jìn)一步地，所述分氣管14采用鋼管拼焊而成。
[0039]進(jìn)一步地，所述真空發(fā)生裝置2的包括:真空泵、消音器、電磁壓差真空閥、高真空隔膜閥、真空阱、高真空手動(dòng)蝶閥以及真空表，其中，所述真空泵與電磁壓差真空閥相連接，所述電磁壓差真空閥與真空阱相連接，所述真空阱與高真空手動(dòng)蝶閥相連接，所述高真空手動(dòng)蝶閥與真空表相連接，所述真空表通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接；所述真空泵上設(shè)有消音器，所述電磁壓差真空閥和真空阱之間設(shè)有高真空隔膜閥。
[0040]進(jìn)一步地，所述真空軟管采用鋼絲纏繞型真空管。
[0041]進(jìn)一步地，所述瓜瓣吸胎組包括6套瓜瓣吸胎1，所述轉(zhuǎn)盤4采用鋼板拼焊結(jié)構(gòu)，其上螺接有6組共12根直線導(dǎo)軌18，所述每一套瓜瓣吸胎I在相對(duì)應(yīng)的直線導(dǎo)軌18上移動(dòng)；所述轉(zhuǎn)盤4帶動(dòng)6套瓜瓣吸胎I繞轉(zhuǎn)盤4的中軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用以更換激光切割、焊接的縱縫位置。
[0042]進(jìn)一步地，所述琴鍵壓板組包括2套琴鍵壓板7，兩套琴鍵壓板7呈鏡像布局，其中，每一套琴鍵壓板7均包括:進(jìn)氣軟管19、氣囊20、弧型安裝座21以及若干個(gè)琴鍵組件22，所述弧型安裝座21采用鋼板拼焊而成，所述氣囊20置于弧型安裝座21上設(shè)置的凹槽內(nèi)，所述琴鍵組件22螺接在弧型安裝座21的側(cè)壁上。
[0043]進(jìn)一步地，所述每一個(gè)琴鍵組件22均包括鉸鏈23、銷軸24、琴鍵25以及黃銅墊塊26，其中，所述琴鍵25通過(guò)銷軸24與鉸鏈23軸連接，所述琴鍵25的自由端端部設(shè)有黃銅墊塊26。
[0044]進(jìn)一步地，所述底座8包括底盤27、回轉(zhuǎn)支撐28、中心柱29、底座伺服電機(jī)30、過(guò)橋齒輪31、大扭矩電機(jī)32、第一轉(zhuǎn)軸33、翻轉(zhuǎn)架34、第二轉(zhuǎn)軸35、壓板36以及氣缸37，其中，所述底盤27采用鋼板拼焊而成，底盤27上螺接有回轉(zhuǎn)支撐28，所述回轉(zhuǎn)支撐28與轉(zhuǎn)盤4螺接，所述底座伺服電機(jī)30的輸出扭矩通過(guò)過(guò)橋齒輪31轉(zhuǎn)送給回轉(zhuǎn)支撐28，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)，所述翻轉(zhuǎn)架34用于安裝琴鍵壓板組，并在大扭矩電機(jī)32的帶動(dòng)下繞第一轉(zhuǎn)軸33翻轉(zhuǎn)，由鋼材拼焊而成的中心柱29的下端螺接在底盤27上，中心柱29的上端安裝有6套壓板36，6套壓板36用于壓緊琴鍵壓板組的端頭，并在氣缸37的驅(qū)動(dòng)下，繞第二轉(zhuǎn)軸35翻轉(zhuǎn)。
[0045]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制。
[0046]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括觸摸屏4，所述觸摸屏4提供人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并設(shè)定參數(shù)。
[0047]具體為:
[0048]如圖3所示，本實(shí)施例包括:瓜瓣吸胎1、真空發(fā)生裝置2、真空軟管3、轉(zhuǎn)盤4、觸摸屏5、控制系統(tǒng)6、琴鍵壓板7、底座8等。
[0049]其中，[0050]-如圖4、圖5所示，所述瓜瓣吸胎I包括:鑄鋼型面9、矩形鋼管10、底板11、配氣塊12、轉(zhuǎn)接軟管13、分氣管14、滑塊15、滾珠絲桿組件16、瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17，其主體采用鑄鋼型面9、矩形鋼管10、底板11拼焊而成。鑄鋼型面9的上表面為橢球曲面，與瓜瓣內(nèi)型面一致。在型面上均布有抽真空孔和密封槽，抽真空孔通過(guò)分氣管14 (采用鋼管拼焊而成)、轉(zhuǎn)接軟管13、配氣塊12等與真空管路連通，密封槽內(nèi)置耐高溫O型密封條，確保抽真空時(shí)的密封性。工作時(shí)，瓜瓣的背面被抽真空，依靠大氣壓力將其壓緊在瓜瓣吸胎上。瓜瓣吸胎的底板11上螺接有4個(gè)滑塊15、滾珠絲桿組件16、瓜瓣吸胎伺服電機(jī)17等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)滾珠絲桿傳動(dòng)、滑塊與轉(zhuǎn)盤上的直線導(dǎo)軌配合，實(shí)現(xiàn)瓜瓣吸胎I沿轉(zhuǎn)盤4徑向的直線移動(dòng)。
[0051]-如圖6所示，所述真空發(fā)生裝置2的功能是提供持續(xù)、穩(wěn)定的氣壓差，確保瓜瓣吸胎能夠牢靠的吸住瓜瓣。真空發(fā)生裝置包括:真空泵、消音器、電磁壓差真空閥、高真空隔膜閥、真空阱、高真空手動(dòng)蝶閥、真空表、控制系統(tǒng)等。
[0052]-所述的真空軟管3用于連接真空發(fā)生裝置2和瓜瓣吸胎I的配氣塊12，采用鋼
絲纏繞型真空管。
[0053]-如圖7所示，所述轉(zhuǎn)盤4帶動(dòng)6套瓜瓣吸胎I繞轉(zhuǎn)盤4的中軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用以更換激光切割、焊接的縱縫位置。轉(zhuǎn)盤4上螺接有6組12根直線導(dǎo)軌18，裝有滑塊15的瓜瓣吸胎I可在直線導(dǎo)軌18上移動(dòng)。轉(zhuǎn)盤4采用鋼板拼焊結(jié)構(gòu)。
[0054]-所述觸摸屏4提供人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并設(shè)定參數(shù)。
[0055]-所述控制系統(tǒng)5采用PLC控制，控制整套裝置的電機(jī)、氣缸工作。
[0056]-如圖8所示，所述琴鍵壓板7共有2套，鏡像布局，主要由進(jìn)氣軟管19、氣囊20、弧型安裝座21、琴鍵組件22 (若干個(gè))等組成。弧型安裝座21采用鋼板拼焊而成，氣囊20置于其凹槽內(nèi)，琴鍵組件22螺接在其側(cè)壁上。琴鍵組件22的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖9所示，主要由鉸鏈23、銷軸24、琴鍵25、黃銅墊塊26等組成。
[0057]琴鍵壓板7的工作原理:本實(shí)施例中采用氣動(dòng)琴鍵式夾具固定瓜瓣靠近焊縫的區(qū)域，通過(guò)氣囊20的氣壓調(diào)節(jié)保證夾緊力可調(diào)、均勻。氣囊20的氣壓根據(jù)焊接的工藝需求來(lái)選定.夾具分左右兩排，每排由若干個(gè)琴鍵組件22組成，每個(gè)琴鍵組件22都能單獨(dú)動(dòng)作，整排琴鍵組件22與工件接觸.當(dāng)琴鍵上的氣囊20充氣膨脹時(shí)，琴鍵組件22產(chǎn)生均勻夾緊力，使工件牢固夾緊，確保工件的上下表面(內(nèi)外表面)分別與琴鍵表面和內(nèi)胎上的焊漏板充分接觸。琴鍵25端頭上裝有黃銅墊塊26，有助于焊件在焊接過(guò)程中迅速散熱。整套裝置的體小輕巧，對(duì)焊件和焊接電弧的移動(dòng)不產(chǎn)生視障，從而增加可見度，方便操作。
[0058]在縱縫焊接工裝中采用的琴鍵結(jié)構(gòu)如圖10所示，主要是利用杠桿原理，當(dāng)氣囊20充壓膨脹后，使得琴鍵25受壓繞鉸鏈23轉(zhuǎn)動(dòng)下壓，從而使琴鍵25端部的黃銅墊塊26壓緊工件。
[0059]-如圖11所示，所述底座8由底盤27、回轉(zhuǎn)支撐28、中心柱29、底座伺服電機(jī)30、過(guò)橋齒輪31、大扭矩電機(jī)32、第一轉(zhuǎn)軸33、翻轉(zhuǎn)架34、第二轉(zhuǎn)軸35、壓板36、氣缸37等組成。底盤27采用鋼板拼焊而成，其上螺接有回轉(zhuǎn)支撐28，回轉(zhuǎn)支撐28再與轉(zhuǎn)盤4螺接，底座伺服電機(jī)30的輸出扭矩通過(guò)過(guò)橋齒輪31轉(zhuǎn)送給回轉(zhuǎn)支撐28，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)架34用于安裝2套琴鍵壓板7，可在大扭矩電機(jī)32的帶動(dòng)下繞第一轉(zhuǎn)軸33翻轉(zhuǎn)。由鋼材拼焊而成的中心柱29的下端螺接在底盤27上，上端安裝有6套壓板36。壓板36用于壓緊2套琴鍵壓板的端頭，在氣缸37的驅(qū)動(dòng)下，繞第二轉(zhuǎn)軸35翻轉(zhuǎn)。
[0060]本實(shí)施例的工作流程圖見圖12。
[0061]在本實(shí)施例中，所述瓜瓣吸胎的上型面為橢球曲面，與瓜瓣內(nèi)型面一致。在型面上均布有抽真空孔和密封槽，抽真空孔與真空管路連接，密封槽內(nèi)置耐高溫O型密封條，確保抽真空時(shí)的密封性。工作時(shí)，瓜瓣的背面被抽真空，依靠大氣壓力將其壓緊在瓜瓣吸胎上。瓜瓣吸胎的底部安裝有滑塊、伺服電機(jī)、滾珠絲桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)滾珠絲桿傳動(dòng)、滑塊與轉(zhuǎn)盤上的直線導(dǎo)軌配合，實(shí)現(xiàn)瓜瓣吸胎沿轉(zhuǎn)盤徑向的直線移動(dòng)。所述真空發(fā)生裝置的功能是提供持續(xù)、穩(wěn)定的氣壓差，確保瓜瓣吸胎能夠牢靠的吸住瓜瓣。真空發(fā)生裝置的組成包括:真空泵、消音器、電磁壓差真空閥、高真空隔膜閥、真空阱、高真空手動(dòng)蝶閥、真空表、控制系統(tǒng)等。所述的真空軟管用于連接真空發(fā)生裝置和瓜瓣吸胎的抽真空孔，采用鋼絲纏繞型真空管。所述轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)6套瓜瓣吸胎繞轉(zhuǎn)盤的中軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用以更換激光切割、焊接的縱縫位置。轉(zhuǎn)盤上安裝有6組直線導(dǎo)軌，裝有滑塊的瓜瓣吸胎可在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)。轉(zhuǎn)盤采用鋼板拼焊結(jié)構(gòu)。所述觸摸屏提供人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并設(shè)定參數(shù)。所述控制系統(tǒng)采用PLC控制，控制整套裝置的電機(jī)、氣缸工作。所述琴鍵壓板用于在焊接時(shí)壓緊瓜瓣的焊接邊，便于焊接。所述底座安裝有回轉(zhuǎn)支撐和伺服電機(jī)，用于帶動(dòng)整套轉(zhuǎn)盤以上部件轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，底座上設(shè)置有琴鍵壓板的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和壓緊機(jī)構(gòu)，便于安裝、拆卸工件。
[0062]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，包括瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、真空軟管、轉(zhuǎn)盤、控制系統(tǒng)、琴鍵壓板組以及底座，其中，所述轉(zhuǎn)盤安裝于底座上，所述瓜瓣吸胎組與轉(zhuǎn)盤配合連接，所述真空發(fā)生裝置通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接，所述琴鍵壓板組安裝在底座上，所述控制系統(tǒng)用于控制瓜瓣吸胎組、真空發(fā)生裝置、轉(zhuǎn)盤和琴鍵壓板組工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述瓜瓣吸胎組包括多套瓜瓣吸胎，其中每一套瓜瓣吸胎均包括:鑄鋼型面、矩形鋼管、底板、配氣塊、轉(zhuǎn)接軟管、分氣管、滑塊、滾珠絲桿組件以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)，其中，所述鑄鋼型面、矩形鋼管和底板拼焊形成瓜瓣吸胎主體，所述鑄鋼型面的上表面為橢球曲面，并與瓜瓣的內(nèi)型面一致，所述鑄鋼型面的上均布有抽真空孔和密封槽，所述抽真空孔依次通過(guò)分氣管、轉(zhuǎn)接軟管和配氣塊與真空軟管相連通，所述密封槽內(nèi)置耐高溫O型密封條，確保抽真空時(shí)的密封性，所述底板上螺接有由4個(gè)滑塊、滾珠絲桿組件以及瓜瓣吸胎伺服電機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述瓜瓣吸胎組中的每一個(gè)瓜瓣吸胎均通過(guò)各自的滾珠絲桿組件、滑塊與轉(zhuǎn)盤配合，實(shí)現(xiàn)瓜瓣吸胎沿轉(zhuǎn)盤徑向的直線移動(dòng)； 所述分氣管采用鋼管拼焊而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述真空發(fā)生裝置的包括:真空泵、消音器、電磁壓差真空閥、高真空隔膜閥、真空阱、高真空手動(dòng)蝶閥以及真空表，其中，所述真空泵與電磁壓差真空閥相連接，所述電磁壓差真空閥與真空阱相連接，所述真空阱與高真空手動(dòng)蝶閥相連接，所述高真空手動(dòng)蝶閥與真空表相連接，所述真空表通過(guò)真空軟管與瓜瓣吸胎組相連接；所述真空泵上設(shè)有消音器，所述電磁壓差真空閥和真空阱之間設(shè)有高真空隔膜閥； 所述真空軟管采用鋼絲纏繞型真空管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述瓜瓣吸胎組包括6套瓜瓣吸胎，所述轉(zhuǎn)盤采用鋼板拼焊結(jié)構(gòu)，其上螺接有6組共12根直線導(dǎo)軌，所述每一套瓜瓣.吸胎在相對(duì)應(yīng)的直線導(dǎo)軌上移動(dòng)；所述轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)6套瓜瓣吸胎繞轉(zhuǎn)盤的中軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用以更換激光切割、焊接的縱縫位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述琴鍵壓板組包括2套琴鍵壓板，2套琴鍵壓板呈鏡像布局，其中，每一套琴鍵壓板均包括:進(jìn)氣軟管、氣囊、弧型安裝座以及若干個(gè)琴鍵組件，所述弧型安裝座采用鋼板拼焊而成，所述氣囊置于弧型安裝座上設(shè)置的凹槽內(nèi)，所述琴鍵組件螺接在弧型安裝座的側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述每一個(gè)琴鍵組件均包括鉸鏈、銷軸、琴鍵以及黃銅墊塊，其中，所述琴鍵通過(guò)銷軸與鉸鏈軸連接，所述琴鍵的自由端端部設(shè)有黃銅墊塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述底座包括底盤、回轉(zhuǎn)支撐、中心柱、底座伺服電機(jī)、過(guò)橋齒輪、大扭矩電機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸、翻轉(zhuǎn)架、第二轉(zhuǎn)軸、壓板以及氣缸，其中，所述底盤采用鋼板拼焊而成，底盤上螺接有回轉(zhuǎn)支撐，所述回轉(zhuǎn)支撐與轉(zhuǎn)盤螺接，所述底座伺服電機(jī)的輸出扭矩通過(guò)過(guò)橋齒輪轉(zhuǎn)送給回轉(zhuǎn)支撐，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所述翻轉(zhuǎn)架用于安裝琴鍵壓板組，并在大扭矩電機(jī)的帶動(dòng)下繞第一轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，由鋼材拼焊而成的中心柱的下端螺接在底盤上，中心柱的上端安裝有6套壓板，6套壓板用于壓緊琴鍵壓板組的端頭，并在氣缸的驅(qū)動(dòng)下，繞第二轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于火箭箱底縱縫激光切割及焊接的裝夾裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括觸摸屏，所述觸摸屏提供人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并設(shè)定參數(shù)。
【文檔編號(hào)】B23K26/38GK103464905SQ201310415522
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】韋超, 李中權(quán), 徐愛杰, 張小龍, 成群林, 姜勇, 袁勇, 鐘益平, 吳建龍, 付少龍, 沈彩霞 申請(qǐng)人:上海航天精密機(jī)械研究所