一种天线阵子的机器人点焊工装及方法与流程

本发明涉及焊接工装领域，具体涉及一种天线阵子的机器人点焊工装及方法。

背景技术：

天线阵子是相控阵雷达的核心结构之一，在低频段雷达中，常用的天线阵子为t形天线，由铝合金棒制造而成。为了提高雷达探测距离和精度，军用雷达天线的阵面越来越大，相应的天线阵子的数量也非常庞大。

t形天线由于结构简单，制造方便，如图1为天线阵子4的结构示意图，包括长棒41和短棒42，长棒和短棒连接处即为焊接区域43，常用手工氩弧焊焊接，受制于人工焊接的诸多问题，天线阵子的焊接一致性差，同时一次焊接成品率不高，焊接变形大，焊接效率低。这些问题制约了雷达探测精度的提升，大幅提高了雷达制造周期和成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于采用人工焊接的天线阵子焊接一致性差，成品率低，变形大，焊接效率低。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种天线阵子的机器人点焊工装，包括底板，底板上设有长圆槽和若干短圆槽，长圆槽和短圆槽分别放置天线阵子的长棒和短棒，长圆槽和若干短圆槽的位置与天线阵子中长棒和短棒的位置相对应，短圆槽的一端与长圆槽连通。

进一步的，还包括顶板，在底板上还设有边槽，边槽的一侧与短圆槽的另一端连通，顶板安装在边槽内。

进一步的，还包括若干压条，在底板上各个短圆槽以及长圆槽的两侧，设有若干对安装孔，压条上设有与一对安装孔相匹配的压柱，压条上的压柱可拆卸插入安装孔内。

进一步的，短圆槽和长圆槽的连通处，设有圆凹槽。

进一步的，所述短圆槽具体设置有3个。

进一步的，所述长圆槽和短圆槽的深度具体限制为相应长棒和短棒直径的1/3。

进一步的，所述长圆槽的左侧端面设置为基准面，平面度为0.16μm，位置精度为0.05μm。

一种采用天线阵子的机器人点焊方法，包括以下步骤：

(1)将点焊工装安装在机器人焊接平台上；

(2)根据工装位置编制程序和设置焊接工艺，钨极伸出长度4-6mm，钨极尖端距离零件4-6mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8-10l/min；点焊时间13-17s，交流峰值电流170-190a，交流峰值电流150-170a，交流波形选择高级方波advs，频率120hz；送丝速度1400-1600mm/min，送丝延迟设置为6-10s；

(3)将天线阵子4上的短棒42和长棒41清洗后，分别对应放置于短圆槽12和长圆槽11内，启动自动化点焊，完成单面的焊接；

(4)将步骤(3)中的天线阵子4取出并翻身安装到工装上，开启自动化点焊，完成单面焊接。

进一步的，步骤(3)中，将天线阵子上的短棒和长棒清洗后，分别对应放置于短圆槽和长圆槽内，安装顶板将短棒压紧在长棒上的焊接处，然后安装压条将短棒和长棒限位；

在步骤(4)中，将天线阵子4翻身后继续安装在工装上，确保焊接处位于圆凹槽内，再使用顶板将短棒限位，使用压条将短棒和长棒限位，进行焊接。

本发明的优点在于：采用本发明点焊工装，可以与天线阵子匹配，提高焊接的一致性，提高焊接效率；

顶板可以有效使得长棒和短棒紧密接触，而压条压紧相应的长棒和短棒，二者作用均为限位长棒和短棒，防止焊接过程中出现位置偏移，提高焊接精度；

短圆槽和长圆槽的连通处，设有圆凹槽，圆凹槽内即为长棒和短棒和焊接区域，设置圆凹槽的作用在于，在长棒和短棒焊接一面后，翻身后焊接区域的焊点不妨碍翻面后的焊接精度；

将长圆槽和短圆槽的深度具体限制为相应长棒和短棒直径的1/3，深度过深或过浅都不利于焊接的精度和效率；

本发明点焊方法，采用专用的点焊工装和机器人焊接平台，以及焊接工艺，大大提高焊接质量和效率；

在焊接步骤中，将送丝延迟设置为6-10s，即保证零件表面预先形成熔池，提高焊点质量，又能够控制送丝量，调整焊点大小，满足不同焊点需求。

附图说明

图1为本发明实施例中所需焊接的天线阵子；

图2为本发明实施例1和2中天线阵子的机器人点焊工装示意图；

图3为本发明实施例3中天线阵子的机器人点焊工装示意图；

图4为与图3中边槽配合的顶板示意图；

图5为本发明实施例4中天线阵子的机器人点焊工装示意图；

图6为与图5中安装孔配合的压条示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合附图1和图2，本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，包括用于限位天线阵子的底板1，底板1上设有长圆槽11和若干短圆槽12，长圆槽11用于放置天线阵子4的长棒41，短圆槽12用于放置天线阵子4的短棒42，长圆槽11和若干短圆槽12的位置与天线阵子4中长棒41和短棒42的位置相对应，短圆槽12的一端与长圆槽11连通。

实施例2

结合附图2，本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，与实施例1的区别在于，短圆槽12和长圆槽11的连通处，设有圆凹槽13，即短棒42和长棒41分别嵌入短圆槽12和长圆槽11后相对应的焊接处，目的是在长棒和短棒焊接一面后，翻身后焊接区域的焊点不妨碍翻面后的焊接精度。

实施例3

结合附图3和图4，本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，与实施例2的区别在于，还包括顶板2，在底板1上还设有边槽14，边槽14的一侧与短圆槽12的另一端连通，长圆槽11内放置长棒41，短圆槽12内放置好短棒42后，将顶板2安装在边槽14内，具体的，顶板2嵌入边槽14内，顶板2的底边将短棒42与长棒41的焊接点压紧。

实施例4

结合附图5和图6，本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，与实施例3的区别在于，还包括若干压条3，在底板1上各个短圆槽12以及长圆槽11的两侧，设有若干对安装孔15，压条3上设有与一对安装孔15相匹配的压柱31，压条3上的压柱31插入安装孔15内，将短圆槽12内的短棒42和长圆槽11内的长棒41压紧限位。

实施例5

本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，将实施例1中的短圆槽12具体设置有3个，即本实施例中的工装适用于一个长棒和三个短棒的天线阵子4。

实施例6

本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，将实施例1至5中长圆槽11和短圆槽12的深度具体限制为相应长棒41和短棒42直径的1/3。

实施例7

本发明一种天线阵子的机器人点焊工装，将实施例1至5中长圆槽11的左侧端面设置为基准面，平面度为0.16μm，位置精度为0.05μm，可以保证结构精度。

实施例8

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，包括以下步骤：

(1)将点焊工装安装在机器人焊接平台上；

(2)根据工装位置编制程序和设置焊接工艺，钨极伸出长度4-6mm，钨极尖端距离零件4-6mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8-10l/min；点焊时间13-17s，交流峰值电流170-190a，交流峰值电流150-170a，交流波形选择高级方波advs，频率120hz；送丝速度1400-1600mm/min，送丝延迟设置为6-10s；

(3)将天线阵子4上的短棒42和长棒41清洗后，分别对应放置于短圆槽12和长圆槽11内，启动自动化点焊，完成单面的焊接；

(4)将步骤(3)中的天线阵子4取出并翻身安装到工装上，开启自动化点焊，完成单面焊接。

实施例9

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，与实施例8区别在于，将实施例8中步骤(3)中，将天线阵子上的短棒42和长棒41清洗后，分别对应放置于短圆槽12和长圆槽11内，安装顶板2将短棒42压紧在长棒41上的焊接处43，然后安装压条3将短棒42和长棒41限位；在步骤(4)中，将天线阵子4翻身后继续安装在工装上，确保焊接处位于圆凹槽13内，再使用顶板2将短棒42限位，使用压条3将短棒42和长棒41限位，进行焊接。

实施例10

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，与实施例8的区别在于，具体的，步骤(2)中根据工装位置编制程序和设置焊接工艺，钨极伸出长度4mm，钨极尖端距离零件6mm，钨极直径3.2mm，氩气流量8l/min；点焊时间17s，交流峰值电流170a，交流峰值电流170a，交流波形选择高级方波advs，频率120hz；送丝速度1600mm/min，送丝延迟设置为8s。

实施例11

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，与实施例8的区别在于，具体的，步骤(2)中根据工装位置编制程序和设置焊接工艺，钨极伸出长度6mm，钨极尖端距离零件4mm，钨极直径3.2mm，氩气流量10l/min；点焊时间13s，交流峰值电流190a，交流峰值电流150a，交流波形选择高级方波advs，频率120hz；送丝速度1600mm/min，送丝延迟设置为8s。

实施例12

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，与实施例8的区别在于，具体的，步骤(2)中根据工装位置编制程序和设置焊接工艺，钨极伸出长度5mm，钨极尖端距离零件5mm，钨极直径3.2mm，氩气流量9l/min；点焊时间15s，交流峰值电流180a，交流峰值电流160a，交流波形选择高级方波advs，频率120hz；送丝速度1500mm/min，送丝延迟设置为10s。

实施例13

本发明一种天线阵子的机器人点焊方法，与实施例8的区别在于，步骤(3)中，具体的，使天线阵子4的长棒41和三个短棒42装配间隙小于0.1mm，保证焊接质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。