椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及火箭椭球贮箱加工技术，尤其涉及一种椭球贮箱箱底法兰孔铣肖Ij、法兰盘焊接总成。
【背景技术】
[0002]火箭椭球贮箱箱底一般都由八个瓜瓣以及叉形环组焊而成，其上根据需要开有高度不同的法兰孔，法兰孔铣削完成后，再匹配进行焊接法兰盘作业，焊接时，使用专用夹具将火箭椭球贮箱箱底夹紧定位，通过将上、下压板拉紧固定法兰盘与箱底的相对位置，再由工人手持焊枪，采用“两面三层焊”工艺进行焊接。
[0003]开法兰孔以及焊接法兰盘的过程中存在以下问题:
[0004]通过手持风钻打排孔、扩孔的方式开法兰孔，效率非常低，且法兰孔与法兰盘配合精度低，间隙大的地方焊后由于残余焊接应力释放，容易拉裂;部分焊缝距椭球形箱底边缘较远，工人难以在较舒适的身体姿态下进行焊接操作;手工封底焊在箱底内侧面操作，工作环境尤为恶劣;手工焊接起弧、收弧次数多，容易产生缺陷;焊接质量依赖操作人员的操作水平和已有经验，焊缝质量稳定性差。
【实用新型内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型旨在提供一种能够克服或改进所存在问题的椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成。
[0006]该椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成的技术方案是这样实现的:
[0007]所述椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成，包括焊接机械手、铣削头、十字变位机和装卡工装;装卡工装安装于十字变位机上，装卡工装用于椭球贮箱箱底的定位夹紧;铣削头安装于装卡工装上方，铣削头用于椭球贮箱箱底上法兰孔的铣削;焊接机械手安装于装卡工装上方，焊接机械手用于将法兰盘与椭球贮箱箱底法兰孔处的箱底焊接为一体；
[0008]所述装卡工装包括装卡工装基座，装卡工装基座固定于十字变位机上，装卡工装基座上布置有若干个能将椭球贮箱箱底台阶状叉形环外缘沿装卡工装基座轴线方向压紧的轴向压紧块，轴向压紧块距装卡工装基座中心点距离相等；
[0009]装卡工装基座上还围绕其中心点设置有若干能沿径向移动，将椭球贮箱箱底台阶状叉形环内壁顶紧的径向顶紧装置。
[0010]进一步的，所述径向顶紧装置与气缸相连接，气缸伸缩方向与该径向顶紧装置径向移动方向相一致。
[0011 ]进一步的，所述气缸有两个，径向顶紧装置滑动设置于导向杆上，导向杆设置方向与该径向顶紧装置径向移动方向相一致。
[0012]进一步的，所述焊接机械手包括焊接机械手滑枕、焊接机械手悬臂、焊接机器人和焊枪，所述铣削头包括铣削臂滑枕、铣削臂悬臂、铣削调节单元和铣削主轴，焊接机械手和铣削头均设置于龙门上，龙门能平行移动，龙门上垂直于其移动方向设置有直线导轨和齿条，焊接机械手滑枕和铣削臂滑枕均通过滑块活动设置于直线导轨上，焊接机械手滑枕、铣削臂滑枕均通过驱动机构与齿条之间的啮合相应带动焊接机械手滑枕、铣削臂滑枕沿齿条移动，焊接机械手悬臂、铣削臂悬臂均通过丝杠机构活动连接于焊接机械手滑枕、铣削臂滑枕上，焊接机械手悬臂尾部设置有焊接机器人，焊接机器人尾部设置有焊枪，铣削臂悬臂尾部设置铣削调节单元，铣削调节单元上设置有铣削主轴。
[0013]进一步的，所述焊接机械手和铣削头均匹配有相应的直线导轨以及齿条。
[0014]进一步的，所述焊接机械手和铣削头均设置于相同的导轨以及齿条上。
[0015]进一步的，所述焊接机器人为ABB公司的IRB/.型轴机器人。
[0016]进一步的，所述铣削调节单元包括Y向铣削移动装置和X向铣削移动装置，Y向铣削移动装置与铣削臂悬臂尾部相连接，X向铣削移动装置与Y向铣削移动装置相连接，铣削主轴与X向铣削移动装置相连接，Y向铣削移动装置通过驱动机构能够带动X向铣削移动装置和铣削主轴做平行于直线导轨的运动，X向铣削移动装置通过驱动机构能够带动铣削主轴做平行于龙门移动方向的运动。
[0017]进一步的，所述焊接机器人尾轴连接有微调单元，微调单元包括水平微调装置和竖直微调装置，水平微调装置与焊接机器人尾轴相连接，竖直微调装置与水平微调装置相连接，焊枪与竖直微调装置相连接，水平微调装置通过驱动机构能带动竖直微调装置和焊枪做平行于装卡工装基座的运动，竖直微调装置通过驱动机构能够带动焊枪做垂直于装卡工装基座的运动。
[0018]进一步的，所述驱动机构为直线电机。
[0019]本椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成将椭球贮箱箱底置于装卡工装基座上后，通过轴向压紧块将椭球贮箱箱底上的叉形环外缘压紧，同时驱动径向顶紧装置沿装卡工装基座径向向外运动，将椭球贮箱箱底上的叉形环内壁顶紧，双重作用保证椭球贮箱箱底夹紧定位牢固，不易产生松动，避免了在后续铣削和焊接过程中由于夹紧不牢所导致的加工误差;工作时，通过十字变位机、龙门、铣削臂滑枕、铣削臂悬臂、铣削调节单元的复合运动，带动铣削主轴刀具作业，既能在一次装卡的情况下完成椭球贮箱箱底上所有法兰孔的铣削;通过十字变位机、龙门、焊接机械手滑枕、焊接机械手悬臂、焊接机器人的复合运动，带动焊枪作业，既能在一次装卡的情况下完成椭球贮箱箱底上所有法兰孔的法兰盘焊接，既克服了现有铣削、焊接作业操作不便、劳动强度大的缺点，又避免了多次装卡定位所带来的装配定位误差，整体上提高了铣削和焊接精度及效率。
【附图说明】
[0020]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021 ]图1是椭球贮箱箱底结构示意图；
[0022]图2是本椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成结构示意图；
[0023]图3是本椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成分解示意图；
[0024]图4是龙门、焊接机械手、铣削头结构示意图；
[0025]图5是焊接机械手局部放大图；
[0026]图6是铣削头局部放大图；
[0027]图7是装卡工装结构示意图；
[0028]图8是内支撑装置结构示意图；
[0029]图9是十字定位单元结构示意图；
[0030]图10是外压紧装置的支承单元结构示意图；
[0031 ]图11是外压紧装置的压紧单元结构示意图；
[0032]图12是内支撑装置、外压紧装置配合压紧定位法兰盘待焊状态示意图。
[0033]附图标记说明:
[0034]图中:1.瓜瓣、2.法兰盘、3.叉形环、101.龙门、102.焊接机械手、103.铣削头、104.十字变位机、105.装卡工装、106.椭球贮箱箱底、201.直线导轨、202.齿条、203.铣削臂滑枕、204.铣削臂悬臂、205.焊接机械手滑枕、206.焊接机械手悬臂、207.焊接机器人、208.焊枪、209.铣削调节单元、210.铣削主轴、301.水平微调装置、302.竖直微调装置、401.Y向铣削移动装置、402.X向铣削移动装置、501.轴向压紧块、502.径向顶紧装置、503.装卡工装基座、601.旋转台、602.伺服机构、603.坡度滑座、604.支撑盘、605.压紧柱、606.法兰压盘、607.径向滑座、608.十字定位单元、609.压紧螺母、610.螺纹孔、611.焊漏槽、701.液压缸、702.铰接板、703.圆弧导轨、704.衔接台、705.滑板、706.外压紧座、707.连接弹簧、708.外压紧环、709.外压紧块。
【具体实施方式】
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0037]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0039]本实用新型所述椭球贮箱箱底法兰孔铣削、法兰盘焊接总成，包括焊接机械手102、铣削头103、十字变位机104和装卡工装105;装卡工装105安装于十字变位机104上，装卡工装105用于椭球贮箱箱底106的定位夹紧，十字变位机104为通用设备，具有一个俯仰自由度和一个圆周旋转自由度，装卡工装105能够随之运动；
[0040]铣削头103