CN108145374A - 一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置及工作方法 - Google Patents

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王建涛
康文军
武建勋
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王一迪
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Abstract

本发明公开了一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置及工作方法，包括底座，底座上设置有转台，转台上设置有用于固定待打磨零件的三爪卡盘，底座上固定有竖向向上的导轨，导轨上设置有能够在导轨上滑动的第一滑轨，第一滑轨沿水平方向设置，第一滑轨上设置有能够在第一滑轨上滑动，并竖直向下的第二滑轨，第二滑轨的下端面上固定有钢丝轮，钢丝轮通过钢丝轮电机驱动，第二滑轨的下端面设置有能够驱动钢丝轮电机转动的转动电机，本发明不仅能够对焊接接头的内表面和外表面进行打磨清洁，还能够对待打磨零件的端面进行打磨清洁，本装置具有结构简单、操作容易、使用范围广的优点。

Description

一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置及工作方法
技术领域
本发明属于钛合金材料清理领域，具体涉及一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置及工作方法。
背景技术
钛合金由于具有比重小、比强度高和耐腐蚀性好等优点，故广泛使用于航空发动机领域。钛合金具有较好的可焊性，但是由于钛合金材料焊接时焊缝内部易出现气孔等缺陷，所以焊前需要对焊接接头及其附近区域进行严格清理以彻底去除氧化皮和外来附着物，以提高焊接接头质量。目前钛合金零件焊前清理主要采用钢丝轮和钢丝刷人工打磨的方法。该方法不仅费时费力，而且由于人为因素影响较多导致清理后的接头表面状态一致性不高，焊接质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置及工作方法，用于钛合金材料焊接接头焊前清理。
为了达到上述目的，一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，包括底座，底座上设置有转台，转台上设置有用于固定待打磨零件的三爪卡盘，底座上固定有竖向向上的导轨，导轨上设置有能够在导轨上滑动的第一滑轨，第一滑轨沿水平方向设置，第一滑轨上设置有能够在第一滑轨上滑动，并竖直向下的第二滑轨，第二滑轨的下端面上固定有钢丝轮，钢丝轮通过钢丝轮电机驱动，第二滑轨的下端面设置有能够驱动钢丝轮电机转动的转动电机。
转台通过转台电机驱动旋转。
第一滑轨通过第一步进电机驱动，第二滑轨通过第二步进电机驱动，第一步进电机、第二步进电机和转动电机连接数控装置，数控装置用于通过控制第一步进电机和第二步进电机带动第一滑轨和第二滑轨运动，用于控制转动电机带动钢丝轮电机转动。
钢丝轮电机和转动电机连接数控装置，数控装置用于驱动转动电机带动钢丝轮转动定位，并控制钢丝轮电机的转速与工作时间。
一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，将待打磨零件放置在三爪卡盘上，并通过三爪卡盘卡紧；
步骤二，通过调节第一滑轨和第二滑轨的位置，使钢丝轮接近待打磨零件；
步骤三，通过调节转动电机带动钢丝轮旋转，使钢丝轮与待打磨零件的待清理焊接接头紧密接触；
步骤四，启动钢丝轮电机，对待清理焊接接头进行打磨清理。
通过在数控装置上输入坐标，第一步进电机和第二步进电机分别驱动第一滑轨和第二滑轨滑动，转动电机带动钢丝轮电机转动，最终使钢丝轮与待打磨零件的待清理焊接接头紧密接触。
通过在数控装置上输入钢丝轮电机的转速和工作时间，数控装置控制钢丝轮电机的启动与停止。
通过在数控装置上输入转台电机的转速和工作时间，数控装置控制转台电机的启动与停止。
与现有技术相比，本发明的装置能够通过第一滑轨、第二滑轨和转动电机的运动，将钢丝轮准确无误的与待打磨零件的待清理焊接接头紧密接触，不仅能够对焊接接头的内表面和外表面进行打磨清洁，还能够对待打磨零件的端面进行打磨清洁，本装置具有结构简单、操作容易、使用范围广的优点。
本发明的方法是将将零件装夹完成后，通过调节第一滑轨和第二滑轨的位置，使钢丝轮接近待打磨零件，通过调节转动电机带动钢丝轮旋转，使钢丝轮与待打磨零件的待清理焊接接头紧密接触，本发明能够完成直径为100～600mm的钛合金零件焊接接头的打磨清理任务，电机驱动的钢丝轮能够在第二滑轨上进行360°旋转，能够对焊接接头的内表面、外表面和端面进行全面清理。
进一步的，本发明能够通过数控程序控制对第一滑轨、第二滑轨和转动电机进行定位，大大提高了本发明的工作精度。
进一步的，本发明能够通过数控程序对打磨的工作时间和转速进行控制，使本发明能够自动运行，提高了生成效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
其中，1、底座；2、三爪卡盘；3、导轨；4、第一滑轨；5、第二滑轨；6、转台；7、钢丝轮；8、待打磨零件；9、转动电机；10、钢丝轮电机；11、第一步进电机；12、第二步进电机；13、转台电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1和图2，一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，包括底座1，底座1上设置有转台6，转台6通过转台电机13驱动旋转，转台6上设置有用于固定待打磨零件8的三爪卡盘2，底座1上固定有竖向向上的导轨3，导轨3上设置有能够在导轨3上滑动的第一滑轨4，第一滑轨4沿水平方向设置，第一滑轨4上设置有能够在第一滑轨4上滑动，并竖直向下的第二滑轨5，第二滑轨5的下端面上固定有钢丝轮7，钢丝轮7通过钢丝轮电机10驱动，第二滑轨5的下端面设置有能够驱动钢丝轮电机10转动的转动电机9。
第一滑轨4通过第一步进电机驱动11，第二滑轨5通过第二步进电机12驱动，第一步进电机11、第二步进电机12和转动电机9连接数控装置，数控装置用于通过控制第一步进电机11和第二步进电机12带动第一滑轨4和第二滑轨5运动，用于控制转动电机9带动钢丝轮电机10转动，钢丝轮电机10和转动电机9连接数控装置，数控装置用于驱动转动电机9带动钢丝轮7转动定位，并控制钢丝轮电机10的转速与工作时间。
一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，将待打磨零件8放置在三爪卡盘2上，并通过三爪卡盘2卡紧；
步骤二，通过在数控装置上输入坐标，第一步进电机11和第二步进电机12分别驱动第一滑轨4和第二滑轨5滑动，调节第一滑轨4和第二滑轨5的位置，使钢丝轮7接近待打磨零件8；
步骤三，数控装置驱动转动电机9带动钢丝轮电机10转动，使钢丝轮7与待打磨零件8的待清理焊接接头紧密接触；
步骤四，通过在数控装置上输入钢丝轮电机10和转台电机13的转速和工作时间，数控装置控制钢丝轮电机10和转台电机13的启动与停止，对待清理焊接接头进行打磨清理。

Claims (8)

1.一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)上设置有转台(6)，转台(6)上设置有用于固定待打磨零件(8)的三爪卡盘(2)，底座(1)上固定有竖向向上的导轨(3)，导轨(3)上设置有能够在导轨(3)上滑动的第一滑轨(4)，第一滑轨(4)沿水平方向设置，第一滑轨(4)上设置有能够在第一滑轨(4)上滑动，并竖直向下的第二滑轨(5)，第二滑轨(5)的下端面上固定有钢丝轮(7)，钢丝轮(7)通过钢丝轮电机(10)驱动，第二滑轨(5)的下端面设置有能够驱动钢丝轮电机(10)转动的转动电机(9)。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，其特征在于，转台(6)通过转台电机(13)驱动旋转。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，其特征在于，第一滑轨(4)通过第一步进电机驱动(11)，第二滑轨(5)通过第二步进电机(12)驱动，第一步进电机(11)、第二步进电机(12)和转动电机(9)连接数控装置，数控装置用于通过控制第一步进电机(11)和第二步进电机(12)带动第一滑轨(4)和第二滑轨(5)运动，用于控制转动电机(9)带动钢丝轮电机(10)转动。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置，其特征在于，钢丝轮电机(10)连接数控装置，数控装置用于驱动转动电机(9)带动钢丝轮(7)转动定位，并控制钢丝轮电机(10)的转速与工作时间。
5.权利要求1所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将待打磨零件(8)放置在三爪卡盘(2)上，并通过三爪卡盘(2)卡紧；
步骤二，通过调节第一滑轨(4)和第二滑轨(5)的位置，使钢丝轮(7)接近待打磨零件(8)；
步骤三，通过调节转动电机(9)带动钢丝轮(7)旋转，使钢丝轮(7)与待打磨零件(8)的待清理焊接接头紧密接触；
步骤四，启动钢丝轮电机(10)，对待清理焊接接头进行打磨清理。
6.根据权利要求5所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，其特征在于，通过在数控装置上输入坐标，第一步进电机(11)和第二步进电机(12)分别驱动第一滑轨(4)和第二滑轨(5)滑动，转动电机(9)带动钢丝轮电机(10)转动，最终使钢丝轮(7)与待打磨零件(8)的待清理焊接接头紧密接触。
7.根据权利要求5所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，其特征在于，通过在数控装置上输入钢丝轮电机(10)的转速和工作时间，数控装置控制钢丝轮电机(10)的启动与停止。
8.根据权利要求5所述的一种钛合金材料焊接接头自动化清理装置的工作方法，其特征在于，通过在数控装置上输入转台电机(13)的转速和工作时间，数控装置控制转台电机(13)的启动与停止。
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