一种5m级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及火箭贮箱加工技术，特别涉及一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备。
技术背景
[0002]贮箱(又称为推进剂贮箱)是航天运载器(包括火箭、航天飞机、导弹等)的重要部件，用于贮存燃料并承受全部的结构载荷，其具有直径大、材料薄、刚性弱的特点。贮箱一般由两个箱底和多个筒段焊接而成，其中，箱底通常为由八块瓜瓣拼接而成的半球形。其中，箱底为半球形，直径约为5m，由顶部顶盖、中间圆环和底部过渡环组成。
[0003]在实际应用场景中，需要在贮箱箱底安装法兰盘以供安装进液(液氢液氧)管、控制管、监控系统线路等。现有的贮箱法兰盘焊接方法通常是:是首先将瓜瓣八块瓜瓣拼接成半球形箱底，之后利用专用工装设备对各个瓜瓣开设法兰盘安装孔，然后利用专用工装设备使半球形箱底悬空，将法兰盘装配至法兰盘安装孔处并固定，再使用较长手臂的焊接横梁或者利用进行手工方式进行焊接。
[0004]但是，上述这种焊接方法法兰盘需进行手工焊接，焊接质量受人为因素影响较大，且焊接过程需多次起收弧，焊接变形大。特别是当贮箱直径为5m级别时，控制起来难度更大。操作难度大，对人员要求较高。
[0005]虽然采用高开敞性的焊接机器人虽然可以提高焊接稳定性，但需要对焊接机器人进行数控编程才能实现法兰盘的环缝拼焊过程。因此，针对焊缝形状单一为圆形的法兰盘焊接过程，焊接机器人并不具备效率和成本上的优势。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明实施例提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备，解决了现有技术中人工焊接精度低、焊缝质量差的问题；同时又仅针对圆形焊缝进行结构设计，具备效率和成本上的优势。
[0007]本发明一实施例提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备，包括:焊头定位柱、固定支架和焊接执行单元；其中，所述焊头定位柱的中心轴与待焊接法兰盘的中心轴同轴；所述焊接执行单元通过所述固定支架与所述焊头定位柱连接，可在所述焊头定位柱的自旋驱动下，以待焊接法兰盘的中心轴旋转。
[0008]本发明实施例所提供的5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备，通过焊头定位柱定位待焊接法兰盘的环形焊缝中心位置，并利用焊头定位柱的自旋带动焊接执行单元以环形焊缝的中心进行旋转完成环缝焊接。整个焊接过程不需要人工操作也不需要输入数控编程程序，提高了法兰盘焊接效率。此外，由于焊接执行单元通过固定支架与焊头定位柱连接，因此可保证环缝焊接的均匀性，提高了法兰盘焊接精度。
【附图说明】
[0009]图1是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。
[0010]图2是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。
[0011]图3是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。
[0012]图4是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的装卡机构结构示意图。
[0013]图5是本发明另一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的装卡机构的刨面放大示意图。
[0014]图6是本发明另一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的装卡机构的装配原理示意图。
[0015]图7是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。
[0016]图中符号说明如下:
[0017]焊头定位柱101、固定支架102、焊接执行单元103、水平运动电机201、水平运动电缸202、竖直运动电机203、竖直运动电缸204、Y向微调安装板301、Y向微调导轨302、自旋电机303、焊头座304、扭簧305、Z向微调安装板306、Z向微调导轨307、双作用气缸308、X向微调安装板309、X向微调导轨310、X向微调电机311、丝杠312、丝杠螺母313、模胎401、瓜瓣压板402、法兰压板403、法兰定位柱404、瓜瓣压板安装柱405、压紧螺母406、立柱701、横臂702、底座703。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0019]本发明实施例所提供的5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备，在对法兰盘进行焊接时，并不是像现有技术中一样先将瓜瓣拼焊成半球形箱底，然后将该半球形箱底悬空以便从下方进行人工焊接；而是直接在单个瓜瓣的法兰孔上进行法兰盘焊接，焊接时瓜瓣和法兰盘固定在一个装卡机构上，焊接执行单元从箱底的上方沿着法兰盘与箱底的环缝自动进行焊接，然后再将瓜瓣拼焊成半球形箱底。整个箱底的法兰盘焊接过程既不需要人工焊接也不需要输入任何数控编程程序。
[0020]图1是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。如图2所示，该5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备包括:焊头定位柱101、固定支架102和焊接执行单元103。
[0021]焊头定位柱101的中心轴与待焊接法兰盘的中心轴同轴；焊接执行单元103通过固定支架102与焊头定位柱101连接，可在焊头定位柱101的自旋驱动下，以待焊接法兰盘的中心轴旋转。由于焊接执行单元103与焊头定位柱101之间属于刚性连接，因此焊接执行单元103的旋转过程可实现连续稳定的环缝焊接。整个焊接过程不需要人工操作也不需要输入数控编程程序，提高了法兰盘焊接效率和质量。
[0022]图2是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。如图3所示，该法兰盘自动焊接装备的焊接执行单元103还可相对固定支架102进行水平或竖直方向上的运动。该法兰盘自动焊接装备进一步包括:水平运动电机201(设置在水平运动电缸202内部)、水平运动电缸202、竖直运动电机203 (设置在竖直运动电缸204内部)和竖直运动电缸204。水平运动电缸202通过固定支架102与焊头定位柱101连接；水平运动电机201驱动水平运动电缸202的滑块相对焊头定位柱101为进行接近或远离的运动。
[0023]水平运动电缸202的滑块上安装竖直运动电缸204 ;竖直运动电机203驱动竖直运动电缸204的滑块进行竖直运动；焊接执行单元103固定安装于竖直运动电缸204的滑块上。
[0024]在本发明一实施例中，也可以是竖直运动电缸204通过固定支架102与焊头定位柱101连接；竖直运动电机203驱动竖直运动电缸204的滑块进行竖直运动；竖直运动电缸204的滑块上安装水平运动电缸202 ;水平运动电机201驱动水平运动电缸202的滑块相对焊头定位柱101进行接近或远离的运动；焊接执行单元103固定安装于水平运动电缸202的滑块上。
[0025]这样当所要焊接的瓜瓣法兰盘组合件环缝尺寸不一时，操作者可通过控制焊接执行单元103相对焊头定位柱101的水平距离、以及高度来一次性连续完成不同尺寸法兰盘的焊接，进一步提高了焊接效率，且设备开敞度高、成本仍较低。
[0026]图3是本发明一实施例所提供的一种5M级贮箱箱底法兰盘自动焊接装备的结构示意图。
[0027]焊头定位柱101的Y向调节通过以下结构实现:Y向微调安装板301、至少一个Y向微调导轨302、至少一个Y向微调滑块、自旋电机303和焊头座304。自旋电机303和焊头定位柱101固定安装于焊头座304上'Y向微调安装板301上设有至少一个Y向微调导轨302 ;焊头座304可随Y向微调滑块在Y向微调导轨上做Y向直线运动。
[0028]在本发明一实施例中，由于焊头定位柱101与待焊接法兰盘的中心轴对准的过程中、以及环缝焊接过程中，焊头定位柱101可能会受到X向或Y向的作用力，因此焊头座304的X向和Y向还可通过带有导向柱的扭簧305与Y向微调安装板301连接。这样焊头座304可通过克服扭簧305的作用力来自适应调节焊头定位柱101的位置，从而保证环缝焊接过程的稳定性。
[0029]在本发明一实施例中，焊头定位柱101的X向调节是通过丝杠螺母实现的。由于丝杠螺母的调节精度较高，产生的应力较小；即使产生了 X向的应力也可以被焊头定位柱101自身的弹性变形克服。此时，焊头定位柱101也可以仅在Y向通过扭簧来实现自适应调节，而不设置X向的扭簧。
[0030]焊头定位柱101的Z向调节通过以下结构实现:Ζ向微调安装板306、至少一个Z向微调导轨307和至少一个Z向微调滑块；Ζ向微调安装板306上设有至少一个Z向微调导轨307 ；Υ向微调安装板301随Z向微调滑块在Z向微调导轨307上做Z向直线运动。
[0031]在本发明一实施例中，可采用双作用气缸308的缸体固连在所述Z向微调安装板306上，双作用气缸308的活塞杆铰接在所述Y向微调安装板301上，以此来驱动Y向微调安装板301做Z向直线运动。这样可在Y向微调安装板301做Z向直线运动的同时控制焊头定位柱101向下的压力大小。
[0032]焊头定位柱101的X向调节通过以下结构实现:X向微调安装板309、至少一个X向微调导轨310和至少一个X向微调滑块；X向微调安装板309上设有至少一个X向微调导轨310 ；Z向微调安装板306随X向微调滑块在X向微调导轨310上做X向直线运动。
[0033]在本发明一实施例中，可通过X向微调电机311、丝杠312和丝杠螺母313来实现Z向微调安装板306的X向直线运动。X向微调电机311安装在X向微调安装板309上；丝杠螺母313安装在Z向微调安装板306上；X向微调电机311驱动丝杠312旋转，从而带动Z向微调安装板306做X向直线运动。
[0034]本领域技术人员可以理解，上述提到的X向微调导轨310、X向微调滑块、Y向微调导轨302、Y向微调滑块、Z向微调导轨307、Z向微调滑块的数量可根据各组成部件的尺寸和重量而进行调整。例如，Y向微调安装板301和Z向微调安装板306可分别设两个微调导轨；而由于X向微调安装板309上需要同时承载焊头定位柱101在Y向和Z向上的位置调节结构，因此X向微调安装板309可多设一个微调导轨。本发明对X向微调导轨310、X向微调滑块、Y向微调导轨302、Y向微调滑块、Z向微调导轨307、Ζ向微调滑块的数量不做限定。
[0035]在本发明一实施例中，水平运动电机201、竖直运动电机203、自旋电机303、和X向微调电机311均连接有减速器。
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