[實用新型]一種5M級貯箱箱底法蘭盤自動焊接裝備

有效

• 申請號: 201520088628.1
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN204584518U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 孟凡新;王國慶;李義鵬;鄭曉燕;白景彬;馮葉素;張蓬;陳乃玉
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院;首都航天機械公司;天津航天長征火箭制造有限公司
• 主分類號: B23K9/028
• 分類號: B23K9/028;B23K9/28;B23K37/02;B23K37/04
• 代理公司: 北京布瑞知識產權代理有限公司 11505
• 代理人: 楊晞

技術領域

本實用新型涉及火箭貯箱加工技術，特別涉及一種5M級貯箱箱底法蘭盤自動焊接裝備。

技術背景

貯箱(又稱為推進劑貯箱)是航天運載器(包括火箭、航天飛機、導彈等)的重要部件，用于貯存燃料并承受全部的結構載荷，其具有直徑大、材料薄、剛性弱的特點。貯箱一般由兩個箱底和多個筒段焊接而成，其中，箱底通常為由八塊瓜瓣拼接而成的半球形。其中，箱底為半球形，直徑約為5m，由頂部頂蓋、中間圓環和底部過渡環組成。

在實際應用場景中，需要在貯箱箱底安裝法蘭盤以供安裝進液(液氫液氧)管、控制管、監控系統線路等。現有的貯箱法蘭盤焊接方法通常是：是首先將瓜瓣八塊瓜瓣拼接成半球形箱底，之后利用專用工裝設備對各個瓜瓣開設法蘭盤安裝孔，然后利用專用工裝設備使半球形箱底懸空，將法蘭盤裝配至法蘭盤安裝孔處并固定，再使用較長手臂的焊接橫梁或者利用進行手工方式進行焊接。

但是，上述這種焊接方法法蘭盤需進行手工焊接，焊接質量受人為因素影響較大，且焊接過程需多次起收弧，焊接變形大。特別是當貯箱直徑為5m級別時，控制起來難度更大。操作難度大，對人員要求較高。

雖然采用高開敞性的焊接機器人雖然可以提高焊接穩定性，但需要對焊接機器人進行數控編程才能實現法蘭盤的環縫拼焊過程。因此，針對焊縫形狀單一為圓形的法蘭盤焊接過程，焊接機器人并不具備效率和成本上的優?勢。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實施例提供的一種5M級貯箱箱底法蘭盤自動焊接裝備，解決了現有技術中人工焊接精度低、焊縫質量差的問題；同時又僅針對圓形焊縫進行結構設計，具備效率和成本上的優勢。

本實用新型一實施例提供的一種5M級貯箱箱底法蘭盤自動焊接裝備，包括：焊頭定位柱、固定支架和焊接執行單元；其中，所述焊頭定位柱的中心軸與待焊接法蘭盤的中心軸同軸；所述焊接執行單元通過所述固定支架與所述焊頭定位柱連接，可在所述焊頭定位柱的自旋驅動下，以待焊接法蘭盤的中心軸旋轉。

在一個實施例中，該裝備進一步包括：水平運動電機、水平運動電缸、豎直運動電機和豎直運動電缸；

所述水平運動電缸通過所述固定支架與所述焊頭定位柱連接；所述水平運動電機驅動所述水平運動電缸的滑塊相對所述焊頭定位柱進行接近或遠離的運動；所述水平運動電缸的滑塊上安裝所述豎直運動電缸；所述豎直運動電機驅動所述豎直運動電缸的滑塊進行豎直運動；所述焊接執行單元固定安裝于所述豎直運動電缸的滑塊上；或，

所述豎直運動電缸通過所述固定支架與所述焊頭定位柱連接；所述豎直運動電機驅動所述豎直運動電缸的滑塊進行豎直運動；所述豎直運動電缸的滑塊上安裝所述水平運動電缸；所述水平運動電機驅動所述水平運動電缸的滑塊相對所述焊頭定位柱進行接近或遠離的運動；所述焊接執行單元固定安裝于所述水平運動電缸的滑塊上。

在一個實施例中，該裝備進一步包括：

Y向微調安裝板、至少一個Y向微調導軌、至少一個Y向微調滑塊、自旋電機和焊頭座；其中，所述自旋電機和焊頭定位柱安裝于所述焊頭座上；?所述Y向微調安裝板上設有所述至少一個Y向微調導軌；所述焊頭座可隨所述Y向微調滑塊在所述Y向微調導軌上做Y向直線運動；

Z向微調安裝板、至少一個Z向微調導軌和至少一個Z向微調滑塊；所述Z向微調安裝板上設有所述至少一個Z向微調導軌；所述Y向微調安裝板隨所述Z向微調滑塊在所述Z向微調導軌上做Z向直線運動；或，

X向微調安裝板、至少一個X向微調導軌和至少一個X向微調滑塊；所述X向微調安裝板上設有所述至少一個X向微調導軌；所述Z向微調安裝板隨所述X向微調滑塊在所述X向微調導軌上做X向直線運動。?

在一個實施例中，所述焊頭座的X向和/或Y向通過帶有導向柱的扭簧與Y向微調安裝板連接。

在一個實施例中，該裝備進一步包括：雙作用氣缸；所述雙作用氣缸的缸體固連在所述Z向微調安裝板上，雙作用氣缸的活塞桿鉸接在所述Y向微調安裝板上；和/或，

X向微調電機、絲杠和絲杠螺母；所述X向微調電機安裝在所述X向微調安裝板；所述絲杠螺母安裝在所述Z向微調安裝板上；所述X向微調電機驅動所述絲杠旋轉，從而帶動所述Z向微調安裝板做X向直線運動。

在一個實施例中，該裝備進一步包括：至少一個裝卡機構；其中，所述至少一個裝卡機構包括：模胎、瓜瓣壓板、法蘭壓板、法蘭定位柱、多個瓜瓣壓板安裝柱和壓緊螺母；