一種5m級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及貯箱焊接技術(shù)，特別涉及一種5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)役型號運(yùn)載火箭貯箱箱體環(huán)縫的裝配焊接，采用專用的箱體環(huán)縫焊接裝備來保證產(chǎn)品的裝配和焊接要求?，F(xiàn)有的裝配焊接系統(tǒng)主要采用心軸、內(nèi)撐環(huán)和拉緊鏈條和結(jié)合使用來保證裝配焊接精度。其中，心軸用來支撐內(nèi)撐環(huán)，為內(nèi)撐環(huán)的安裝提供方便。內(nèi)撐環(huán)用來給焊接區(qū)的產(chǎn)品施加抵抗產(chǎn)品焊接變形的壓力用以減小產(chǎn)品焊接時的變形。拉緊鏈條和內(nèi)撐環(huán)配合使用，用以保護(hù)產(chǎn)品在內(nèi)撐環(huán)的壓力下產(chǎn)品不會發(fā)生變形，同時又有足夠的壓緊力。由于貯箱直徑和徑厚比增大，拉緊鏈條不能夠施加足夠的拉緊力，來抵抗工件產(chǎn)生的變形。
[0003]然而，隨著運(yùn)載火箭貯箱尺寸的不斷增大，現(xiàn)有的箱體環(huán)縫焊接裝備已完全無法滿足大直徑貯箱箱體在裝配焊接時的精度要求。由于大直徑貯箱箱體的徑厚比和總長度較大，在裝配焊接過程中很容易發(fā)生焊接變形。而現(xiàn)有的采用心軸、內(nèi)撐環(huán)和拉緊鏈條相結(jié)合的方式定位精度較低、剛性較弱，焊前的裝配精度不高，會嚴(yán)重影響焊接接頭的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備，解決了 5M級大直徑貯箱環(huán)縫裝配焊接問題。
[0005]為此，本發(fā)明實施例提供的一種5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備，包括:
[0006]床身、床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)、至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)構(gòu)；所述床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、外壓緊機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述床身表面，所述內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)固定于床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)；其中，所述至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)可隨所述床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)動回轉(zhuǎn)；所述床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心呈一條直線。
[0007]本發(fā)明實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備，可通過床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)、外壓緊機(jī)構(gòu)的聯(lián)動回轉(zhuǎn)保證環(huán)縫焊接時的定位精度；且由于同時采用了內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和外壓緊機(jī)構(gòu)，使得箱體殼段在回轉(zhuǎn)的過程中從內(nèi)外兩面對環(huán)縫提供了剛性機(jī)械支撐，保證了箱體殼段及整個箱體的剛性，避免了焊接變形的出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的銑切機(jī)構(gòu)簡圖。
[0010]圖3是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖。
[0011]圖4是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖。
[0012]圖5是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的外壓緊機(jī)構(gòu)簡圖。
[0013]圖6是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的琴鍵壓緊裝置簡圖。
[0014]圖7是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的焊接機(jī)構(gòu)簡圖。
[0015]圖中符號說明如下:
[0016]I床身；2床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；4外壓緊機(jī)構(gòu)；5焊接機(jī)構(gòu)；6銑切機(jī)構(gòu)；7控制柜；8內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)。
[0017]21銑床床身；22可移動懸臂；23銑頭。
[0018]31床頭底箱；32床頭箱；33床頭法蘭盤；34過渡環(huán)；35傘狀支撐機(jī)構(gòu)。
[0019]41床尾底箱；42床尾箱；43床尾法蘭盤；44床尾內(nèi)撐機(jī)構(gòu)。
[0020]51外壓緊底箱；52外壓緊支撐機(jī)構(gòu)；53琴鍵壓緊裝置；54同步轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)。
[0021]61鉸鏈支座；62驅(qū)動氣缸；63連桿；64琴鍵壓板。
[0022]71焊接單元底箱；72焊接立柱；73焊接橫梁；74弧壓控制器；75操作控制臺。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0024]圖1是本發(fā)明實施例中一種5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備包括:
[0025]床身1、床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)8、至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)4和焊接機(jī)構(gòu)5 ;床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、外壓緊機(jī)構(gòu)4和焊接機(jī)構(gòu)5設(shè)置在床身I表面，內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)8固定于床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2內(nèi)。其中，該至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)4可隨床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2進(jìn)行聯(lián)動回轉(zhuǎn)；床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和至少一個外壓緊機(jī)構(gòu)4的回轉(zhuǎn)中心呈一條直線。
[0026]當(dāng)要對箱體進(jìn)行焊接時，可首先將一個箱底和一個筒段分別安裝在床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2上，床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2沿著床身I上的軌道向床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3靠攏，直至該箱底和筒段的環(huán)縫裝配對合，焊接形成焊縫接頭。外壓緊機(jī)構(gòu)4則從該箱底和筒段的外側(cè)對待焊接頭兩側(cè)提供機(jī)械壓緊。當(dāng)對該箱底和筒段的焊接完成后，床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2沿直線導(dǎo)軌退出，然后在床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2上安裝下一個筒段，接著床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2再次沿著床身I上的軌道向床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3靠攏進(jìn)行下一個環(huán)縫焊接過程，直至形成整個貯箱。
[0027]在兩部分箱體部件隨著床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3和床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2同步進(jìn)行回轉(zhuǎn)的過程中，焊接機(jī)構(gòu)5上的弧壓控制器位置可保持不變，從而完成該兩部分組件產(chǎn)品對接環(huán)縫的焊接。
[0028]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和外壓緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量可根據(jù)所要焊接的箱體殼段的尺寸進(jìn)行調(diào)整。例如，當(dāng)箱體殼段的尺寸較長時，可適當(dāng)增加內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和外壓緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量以提高更好的剛性支撐。本發(fā)明對內(nèi)支撐機(jī)構(gòu)和外壓緊機(jī)構(gòu)的具體數(shù)量不做限定。
[0029]在本發(fā)明一實施例中，床身I上設(shè)有一組直線導(dǎo)軌該直線導(dǎo)軌包括主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌；其中的主導(dǎo)軌為驅(qū)動導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌為從動導(dǎo)軌。直線導(dǎo)軌中的主導(dǎo)軌采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，副導(dǎo)軌為導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，一組直線導(dǎo)軌中主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌的數(shù)量可根據(jù)實際需要調(diào)整。例如一個包括5個導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌中，可以有三個主導(dǎo)軌和兩個副導(dǎo)軌。本發(fā)明對主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌的數(shù)量不做限定。
[0031]床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和外壓緊機(jī)構(gòu)4設(shè)置于該直線導(dǎo)軌上，并可獨(dú)立沿直線導(dǎo)軌方向運(yùn)動。這樣床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和外壓緊機(jī)構(gòu)4的相對位置可根據(jù)箱體殼段的尺寸進(jìn)行調(diào)整，從而使得該貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備可適用于箱體各部分之間的環(huán)縫焊接過程，即可分別實現(xiàn)貯箱箱體的短殼與箱底、箱底與殼段、殼段與殼段之間環(huán)縫的自動焊接。具體的焊接過程可以是:首先裝配焊接前短殼與前底組合件，焊后下架；隨后裝配焊接后短殼與后底組合件；在后底組合件上按照橫向由后向前裝配焊接殼段，最后裝配焊接前底組合件封箱。
[0032]在本發(fā)明另一實施例中，床身I的直線導(dǎo)軌一側(cè)平行還設(shè)有另一組焊接導(dǎo)軌；焊接機(jī)構(gòu)5設(shè)置于該焊接導(dǎo)軌上，且可沿焊接導(dǎo)軌方向運(yùn)動。這樣焊接機(jī)構(gòu)5的位置也可根據(jù)待焊對接環(huán)縫的位置而調(diào)整，進(jìn)一步提高了設(shè)備使用的靈活性。
[0033]在本發(fā)明一實施例中，該焊接導(dǎo)軌也可以包括主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌；其中的主導(dǎo)軌為驅(qū)動導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌為從動導(dǎo)軌。直線導(dǎo)軌中的主導(dǎo)軌采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，副導(dǎo)軌為導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)。如前所述，本發(fā)明對焊接導(dǎo)軌中主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌的數(shù)量同樣不做限定。在本發(fā)明另一實施例中，為了進(jìn)一步提高焊接前的裝配精度，該貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備還可進(jìn)一步包括銑切機(jī)構(gòu)6，以在焊接前對箱體殼段的尺寸進(jìn)行銑切，保證對接平面的對接精度。
[0034]在本發(fā)明另一實施例中，床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用雙伺服無間隙傳動，從而進(jìn)一步消除了機(jī)構(gòu)間隙對旋轉(zhuǎn)精度的影響?；剞D(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)可以床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為主驅(qū)動，床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為次驅(qū)動，采用伺服閉環(huán)驅(qū)動控制保證床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、床尾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的同步回轉(zhuǎn)。
[0035]圖2是本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的銑切機(jī)構(gòu)簡圖。如圖2所示，該銑切機(jī)構(gòu)包括:銑床床身21、可移動懸臂22和銑頭23 ;銑床床身21設(shè)置于床身I表面；可移動懸臂22設(shè)置于銑床床身21上，并可沿銑床床身21水平運(yùn)動；可移動懸臂22的一端設(shè)置有銑頭23。這樣操作者可通過調(diào)整可移動懸臂22相對銑床床身21的伸縮量來控制銑切量的大小。
[0036]圖3是本發(fā)明一實施例所提供的5M貯箱環(huán)縫裝配焊接裝備的床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡圖。如圖3所示，該床頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:床頭底箱31、床頭箱32、床頭法蘭盤33、過渡環(huán)34和傘狀支撐機(jī)構(gòu)35 ;床頭底箱31的底面設(shè)置于床身I表面，頂面與床頭箱32連接；床頭箱32的一個側(cè)面通