CN111098001A - 一种膜片内圆自动装配和焊接的方法 - Google Patents

一种膜片内圆自动装配和焊接的方法 Download PDF

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许辉
方瑜
蔡爱军
郭炳
吴伟
包云峰
施慧懿
周佳俊
张翔
陈春
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Abstract

一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，采用膜片外圆为基准的装配方法，通过工装和一定的装配顺序，实现膜片内圆的自动装配和焊接，有效地提高膜片内圆装配质量和效率，操作简单，适应性强，避免了人工焊接容易出现的内圆焊接效率低的问题，提升了焊接控制性能和焊接质量。

Description

一种膜片内圆自动装配和焊接的方法
技术领域
本发明涉及一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，属于焊接领域。
背景技术
焊接型波纹管是航空航天系统常用的弹性元件，由一定数量的金属膜片通过内外圆的焊接而成。焊接是该类波纹管制造的关键工艺，焊接质量的好坏直接决定了波纹管的使用性能。目前膜片的焊接多采用手工装配并人为控制焊接过程，存在装配效率低、一致性差，且可能污染膜片等问题。
膜片内圆是两片膜片装配后焊接，焊接效率较低，因此焊接型波纹管的焊接效率主要取决于内圆的焊接效率，需要提高膜片内圆的装配与焊接效率。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，多采用人工焊接方式且仅能通过膜片装配完成后对内圆进行焊接造成的内圆焊接效率低的问题，提出了一种膜片内圆自动装配和焊接的方法。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，步骤如下：
(1)将上膜片、下膜片进行区分，夹取下膜片放入孔型工装中指定位置并压紧；
(2)将垫片放置于下膜片上方并压紧；
(3)以膜片外圆为基准，夹取上膜片放置于垫片上方，并将上膜片放入孔型工装指定位置并压紧；
(4)将下膜片、垫片及上膜片组合件使用气动压紧块压紧；
(5)控制焊接设备下降至指定位置，对准下膜片、垫片及上膜片中心位置焊缝按照指定焊接参数进行焊接。
所述上膜片、下膜片放置位置应与机械臂夹具相匹配，上膜片、下膜片夹取方向应相同。
所述夹取上膜片、下膜片可采用机械臂夹取，夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动，均通过固定上膜片、下膜片内圆方式夹取。
所述垫片为两片半圆结构垫片。
所述气动压紧块在压紧过程中可随膜片一起旋转。
所述焊接设备为钨极氩弧焊接设备。
所述上膜片、下膜片夹取过程中，每次只能夹取一片。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明提供的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，通过先进行装配再统一进行内圆焊接的方式，避免了人工焊接容易出现的内圆焊接效率低的问题，同时通过机械臂自动装配实现了装配过程中膜片装配质量的一致性，提高了焊缝焊接的稳定性，解决了人工焊接控制性差、焊接质量差的问题。
附图说明
图1为发明提供的膜片组件结构示意图；
图2为发明提供的膜片装配示意图；
图3为发明提供的膜片自动焊接示意图；
具体实施方式
一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，主要步骤如下：
(1)将上膜片、下膜片进行区分，并首先通过机械臂夹取下膜片放入孔型工装中指定位置并压紧；
夹取上膜片、下膜片可采用机械臂夹取，在夹取过程中，上膜片、下膜片放置位置应与机械臂夹具相匹配，上膜片、下膜片夹取方向应相同，同时夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动；
(2)将垫片放置于下膜片上方并压紧；其中，所述垫片为为两片半圆结构垫片，将上膜片、下膜片进行隔离，保证压紧及夹取过程中不伤害膜片；
(3)以膜片外圆为基准，夹取上膜片放置于垫片上方，并将上膜片放入孔型工装指定位置并压紧；
使用机械臂夹取上膜片，夹取位置位于膜片内圆，夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动；同时，还需要通过膜片外圆与工装孔间隙保证内圆的装配精度；
(4)将下膜片、垫片及上膜片组合件使用气动压紧块压紧；
气动压紧块在压紧过程中可随膜片一起旋转，压紧力能够压紧膜片的同时不能够压伤膜片；
(5)控制焊接设备下降至指定位置，对准下膜片、垫片及上膜片中心位置焊缝按照指定焊接参数进行焊接。
焊接设备移动至设定好的位置，使用钨极氩弧焊接设备，最终完成膜片对内圆的焊接。
下面结合具体实施例进行进一步说明：
在焊接过程中，如图1所示，1为下膜片、2为上膜片、3为垫片、4为膜片装配工装、5为孔型工装、6为焊接设别，膜片分为上、下两种膜片，膜片材料为1Cr18Ni9Ti，厚度为0.2mm，外径为Φ120mm，内径为Φ102mm，将待焊接的上、下膜片提前放入预定的两处位置，供后续取用；
如图2所示，夹取下膜片放入工装，夹取膜片的可为机械臂，每次只能夹取一片膜片，并通过固定内圆的方法夹取，夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动，保证以膜片外圆Φ120mm为参考，将膜片压入孔型工装，孔直径为Φ1200 +0.1mm，通过膜片外圆与工装孔间隙保证内圆的装配精度≤0.1mm；
使用机械臂夹取上膜片，夹取位置位于膜片内圆，夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动，保证以膜片外圆Φ120mm为参考，将膜片压入孔型工装，孔直径为Φ1200 +0.1mm，通过膜片外圆与工装孔间隙保证内圆的装配精度≤0.1mm。，从而形成一组膜片对；
使用气动压紧块压紧下膜片、垫片和上膜片，压紧装置能够随膜片一起旋转，气动压力位0.5MPa，压紧力能够压紧膜片的同时不能够压伤膜片；
如图3所示，焊接设备移动至设定好的位置，使用钨极氩弧焊接设备，焊接电流10A，转速为0.5rpm，实现自动装配和焊接。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于步骤如下：
(1)将上膜片、下膜片进行区分，夹取下膜片放入孔型工装中指定位置并压紧；
(2)将垫片放置于下膜片上方并压紧；
(3)以膜片外圆为基准，夹取上膜片放置于垫片上方，并将上膜片放入孔型工装指定位置并压紧；
(4)将下膜片、垫片及上膜片组合件使用气动压紧块压紧；
(5)控制焊接设备下降至指定位置，对准下膜片、垫片及上膜片中心位置焊缝按照指定焊接参数进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述上膜片、下膜片放置位置应与机械臂夹具相匹配，上膜片、下膜片夹取方向应相同。
3.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述夹取上膜片、下膜片可采用机械臂夹取，夹取后膜片上下方向不可移动，周向可移动，均通过固定上膜片、下膜片内圆方式夹取。
4.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述垫片为两片半圆结构垫片。
5.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述气动压紧块在压紧过程中可随膜片一起旋转。
6.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述焊接设备为钨极氩弧焊接设备。
7.根据权利要求1所述的一种膜片内圆自动装配和焊接的方法，其特征在于：所述上膜片、下膜片夹取过程中，每次只能夹取一片。
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