一种5m级弱刚性贮箱箱底环缝焊接装备的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及贮箱箱底技术，特别涉及一种5M级弱刚性贮箱箱底环缝焊接装备。
技术背景
[0002]图1是贮箱箱底的结构示意图。如图1所示，火箭贮箱的箱底呈半球形，由顶盖11、圆环12和过渡环13焊接而成。然而随着火箭贮箱尺寸的不断增大，箱底的直径尺寸也不断提高，而箱底壁厚却不断减小，因此大直径箱底的刚性较弱。在对顶盖和圆环之间的环缝、以及圆环与过渡环之间的环缝进行焊接时，由于大直径箱底焊件壁厚较薄、刚性较弱，因此焊件定位及焊接过程容易导致焊件变形。为此，急需一种可适用于5M级大直径弱刚性贮箱箱底的环缝焊接装备。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型实施例提供的一种5M级弱刚性贮箱箱底环缝焊接装备，可实现对大直径贮箱箱底的自动化环缝焊接。
[0004]本实用新型一实施例提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备，包括:焊接床身、焊接单元、转动平台和焊接模胎；其中，所述焊接床身可沿三维直线自由度进行运动；所述焊接单元设置在所述焊接床身上；所述焊接模胎设置于所述转动平台上，且可随所述转动平台进行平面旋转和垂直翻转。
[0005]本实用新型实施例所提供的贮箱箱底环缝焊接装备，将焊接单元设置在一个可沿三维直线自由度运动的焊接床身上，操作者可以精确调整焊接单元的空间位置。同时，将环缝焊件装配于一个可随转动平台进行平面旋转和垂直翻转的焊接模胎上，这样在环缝焊接的过程中焊接单元的位置保持不动即可完成环缝焊接，从而在保证焊接定位精度的情况下实现自动化环缝焊接。
【附图说明】
[0006]图1是现有技术所提供的一种贮箱箱底的结构示意图。
[0007]图2是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的结构示意图。
[0008]图3是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的转动平台的结构示意图。
[0009]图4是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的焊接模胎的结构示意图。
[0010]图5是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖焊接装卡装置的结构示意图。
[0011]图6是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖压紧装置的结构示意图。
[0012]图7是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖与圆环之间环缝压紧的原理示意图。
[0013]图8是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的叉形焊接装卡装置的结构示意图。
[0014]图9是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的内部支撑装置的结构示意图。
[0015]图10是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的下部压紧装置的结构示意图。
[0016]图11是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的上部压紧装置的结构示意图。
[0017]图12是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的下部压紧装置的结构示意图。
[0018]图中符号说明如下:
[0019]顶盖11、圆环12、过渡环13、焊接床身21、焊接单元22、转动平台23、焊接模胎24、固定支撑31、液压缸32、液压缸固定转动副33、翻转平台34、齿轮35、转台36、翻转平台转动副37、中心轴41、顶盖压紧装置51、上固定支座52、拉杆53、下固定支座54、锁紧螺母61、环形固定轴承62、蝶形弹簧63、顶盖琴键压紧机构64、内圈621、外圈622、锁紧螺母81、上部支架82、内部支撑装置83、上部压紧装置84、下部压紧装置85、手轮91、丝杆92、支撑块93、支撑块94、叉形连杆95、连杆96、内支撑块97、上支撑凸边971、下支撑凸边972、支撑块111、支撑块112、气缸113、连杆114、上压板115、支撑块121、支撑块122、气缸123、连杆124、下压板125。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
[0021]图2是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的结构示意图。如图2所示，该贮箱箱底环缝焊接装备包括:焊接床身21、焊接单元22、转动平台23和焊接模胎24。
[0022]焊接床身21固定在地基上，且可沿三维直线自由度进行运动，即可沿X轴、Y轴和Z轴方向进行往复运动。此时，由于焊接单元22设置在焊接床身21上，因此焊接单元22可通过调整焊接床身21而精确定位到三维空间的任意位置。
[0023]箱底的顶盖、圆环和过渡环均可装配于焊接模胎24上，且焊接模胎24可随转动平台23进行平面旋转和垂直翻转。因此在对顶盖和圆环之间的环缝，以及圆环和过渡环之间的环缝进行焊接时，保持焊接单元22的位置不变，通过转动平台23的自旋转即可完成对以上环缝的焊接过程。
[0024]在本实用新型一实施例中，该贮箱箱底环缝焊接装备还包括一个控制单元25，该控制单元是一个由硬件和软件组成的集成单元，能够对装备的各个运动部件、功能不仅的运动变量和物理变量进行控制。本实用新型对控制单元的具体实现形式不做限定。
[0025]图3是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的转动平台的结构示意图。如图3所示，转动平台23包括:固定支撑31、液压缸32、液压缸固定转动副33、翻转平台34、齿轮35、转台36和翻转平台转动副37。液压缸固定转动副33和翻转平台转动副37固定连接在固定支撑31上；翻转平台34的一侧与翻转平台转动副37连接，另一侧通过液压缸固定转动副33与液压缸32连接；转台36可通过齿轮35传动在翻转平台34上进行平面旋转；转台36的中心通过一个中心轴与焊接模胎24连接。
[0026]图4是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的焊接模胎的结构示意图。如图4所示，焊接模胎24是一个外部形状与箱底相配合的半球形，通过中心轴41设置于转动平台23上。
[0027]在本实用新型另一实施例中，还可以通过一个顶盖焊接装卡装置来固定顶盖和圆环之间环缝，使得对该环缝进行焊接时，环缝两侧的焊件不会发生相对移动。
[0028]图5是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖焊接装卡装置的结构示意图。如图5所示，该顶盖焊接装卡装置包括:顶盖压紧装置51、多个上固定支座52、多个拉杆53和多个下固定支座54。多个上固定支座52设置于顶盖压紧装置51的下周边；多个下固定支座54设置于转动平台23的周边；多个上固定支座52与多个下固定支座54通过多个拉杆连接。
[0029]具体而言，每个拉杆53的上端与一上固定支座52以转动副形式连接，下端与一下固定支座54以螺纹形式连接；因此通过调整该螺纹连接，拉杆53可相对下固定支座继续向下运动，由此带动上固定支座52也向下运动，使得顶盖压紧装置51压紧在顶盖上。此外，顶盖压紧装置51自身还在环缝两侧同时对顶盖和圆环进行压紧。
[0030]图6是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖压紧装置的结构示意图。如图6所示，该顶盖压紧装置51包括:锁紧螺母61、环形固定轴承62、蝶形弹簧63和多个顶盖琴键压紧机构64。
[0031]蝶形弹簧63通过锁紧螺母61固定在环形固定轴承62的中心，并可通过锁紧螺母61调整蝶形弹簧63压紧力的大小。蝶形弹簧63可在环缝上侧为顶盖提供由上而下的压紧力，琴键压紧机构64位于环缝下侧，为圆环的上端提供压紧力。
[0032]环形固定轴承62的内圈621可随着转动平台23相对外圈622转动。多个上固定支座52设置于外圈622的外表面；多个顶盖琴键压紧机构64设置于内圈621的内表面。
[0033]这样当对顶盖和圆环之间的环缝进行焊接时，外圈622保持不动，仅通过上固定支座52为顶盖压紧装置51提供向下的拉力；内圈621通过蝶形弹簧63和琴键压紧机构64将顶盖和圆环压紧在焊接模胎24上，并随着转动平台23—起转动。由于焊接单元22也保持不动，随着环缝的自旋转即可自动完成焊接过程。
[0034]图7是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的顶盖与圆环之间环缝压紧的原理示意图。如图7所示，蝶形弹簧63位于环缝上侧的顶盖外表面，琴键压紧机构64位于环缝下侧的圆环外表面。蝶形弹簧63和琴键压紧机构64 —起作用将环缝两侧的焊件压紧在焊接模胎24上。当然，当环缝随着转动平台23旋转时，蝶形弹簧63和琴键压紧机构64也随之一起旋转。
[0035]本领域技术人员可以理解，上固定支座52、拉杆53、下固定支座54以及顶盖琴键压紧机构64的数量可根据箱底尺寸以及所要实现的压紧质量而定。箱底尺寸越大，上固定支座52、拉杆53、下固定支座54以及顶盖琴键压紧机构64的数量可相应增加，压紧力的分布也越均匀。本实用新型对上固定支座52、拉杆53、下固定支座54以及顶盖琴键压紧机构64的数量不做限定。
[0036]在本实用新型另一实施例中，还可以通过一个叉形焊接装卡装置来固定圆环和过渡环之间环缝，使得对该环缝进行焊接时，环缝两侧的焊件不会发生相对移动。
[0037]图8是本实用新型一实施例所提供的一种贮箱箱底环缝焊接装备的叉形焊接装卡装置的结构示意图。如图8所示，该叉形焊接装卡装置包括:锁紧螺母81、上部支架82、多个内部支撑装置83、多个上部压紧装置84和多个下部压紧装置85。
[0038]上部支架82呈伞状，伞状的顶端通过锁紧螺母81与转动平台23的中心轴固定；多个内部