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CN113523571B - 一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法 - Google Patents

一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法 Download PDF

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CN113523571B
CN113523571B CN202110738693.4A CN202110738693A CN113523571B CN 113523571 B CN113523571 B CN 113523571B CN 202110738693 A CN202110738693 A CN 202110738693A CN 113523571 B CN113523571 B CN 113523571B
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Abstract

本发明提供一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法,设计了随动压紧单元和随型装夹单元的结构,使随动压紧单元能够对蒙皮待焊位置进行实时压紧,使随型装夹单元对将待焊接的蒙皮骨架结构进行稳定夹持及对蒙皮周边的压紧,同时通过随动压紧单元和随型装夹单元的配合,保证了蒙皮骨架结构在整体焊接过程中的稳定性,适用于不同尺寸、不同厚度蒙皮骨架结构舵翼类产品的自动化装夹和激光焊接,提高了产品质量稳定性和自动化程度、降低了人工成本、提高了生产效率。

Description

一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法
技术领域
本发明公开了一种蒙皮骨架结构舵翼产品多轴随动智能柔性激光焊接工装,特别涉及一种适用于不同尺寸、不同厚度的蒙皮骨架结构舵翼类产品的智能柔性焊接工装,属于激光焊接工艺装备技术领域。
背景技术
在航空航天制造业中,蒙皮骨架结构舵翼产品的装配过程属于多工序制造过程,具有复杂性、动态性、非线性等特点,最终构件的质量是装配过程中各道工序所包含的相关质量控制点传递、积累的结果,是整体装配质量的直接反应。对于蒙皮骨架舵翼样件的装配,一方面需要考虑包括装配间隙、错边、定位精度、型面平面度等方面的装配质量,另一方面需要考虑装配时压紧蒙皮的压紧力对于装配质量的影响。在装备制造领域,由于缺少适用性强、自动化程度高的焊接工装,仍然依赖人工手动定位、装夹,在对复杂结构工件进行焊接加工时,不能实现工装与焊接机头的协同运动,极大地降低了装备加工可靠性和效率,由于对于蒙皮骨架结构舵翼工件的非可视化焊缝,为确保蒙皮与骨架的贴合程度良好,采用传统工装,需人工对每个压紧螺钉逐个进行旋紧,并仅可通过敲击闻音的方法辨别压紧的程度,整个装配过程工作量巨大,耗时费力,且易出现遗漏处;同时,采用传统工艺方法在完成装配后,需通过人工示教的方式对逐个焊缝进行激光焊接,自动化程度较差,焊缝一致性差,人工作业时间长,劳动强度大。综上所述,传统的蒙皮骨架结构舵翼类产品焊接生产方式的产品质量不稳定、自动化程度较低、人工成本高、生产效率低下,严重影响产品制造品质及产能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷,提供一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法,设计了随动压紧单元和随型装夹单元的结构,使随动压紧单元能够对蒙皮待焊位置进行实时压紧,使随型装夹单元对将待焊接的蒙皮骨架结构进行稳定夹持及对蒙皮周边的压紧,同时通过随动压紧单元和随型装夹单元的配合,保证了蒙皮骨架结构在整体焊接过程中的稳定性,适用于不同尺寸、不同厚度蒙皮骨架结构舵翼类产品的自动化装夹和激光焊接,提高了产品质量稳定性和自动化程度、降低了人工成本、提高了生产效率。
为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:
一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,包括随动压紧单元和随型装夹单元;
所述随动压紧单元设于随型装夹单元上方,包括支撑机构,移动旋转组件和随动压紧轴;所述移动旋转组件固定安装于支撑机构上,随动压紧轴与移动旋转组件连接;随动压紧轴包括垂直于工作台的旋转轴和旋转轴末端所设的用于压紧待焊区域的末端压轮,移动旋转组件带动随动压紧轴进行三维空间内的移动和绕随动压紧轴轴线的旋转;
随型装夹单元包括蒙皮框架,框架底座,模块化压紧机构和旋转电机;将待焊接的蒙皮骨架结构舵翼产品置于蒙皮框架中,模块化压紧机构固定于蒙皮框架上,用于压紧蒙皮;蒙皮框架置于框架底座上;旋转电机用于驱动蒙皮框架进行翻转。
进一步的,所述末端压轮包括万向轴承和滚动压条,所述滚动压条通过万向轴承设置于随动压紧轴末端,滚动压条为2个;2个滚动压条的间距为3~5mm,移动旋转组件带动两个滚轮压条在蒙皮表面沿焊接方向前进且使待焊焊缝位于2个滚动压条之间。
进一步的,所述旋转轴内部设有惰性气体通道,所述惰性气体通道的入口设于旋转轴侧壁,出口设于旋转轴末端且位于2个滚动压条之间。
进一步的,所述移动旋转组件包括第一丝杠,第二丝杠,第三丝杠和旋转驱动电机;所述第一丝杠和第二丝杠相互垂直且平行于工作台,第三丝杠垂直于工作台;第一丝杠带动第二丝杠沿第一丝杠轴向运动,第二丝杠带动第三丝杠沿第二丝杠轴向运动,第三丝杠带动旋转轴沿第三丝杠轴向运动,旋转驱动电机输出轴与随动压紧轴同轴,带动随动压紧轴旋转。
进一步的,模块化压紧机构包括安装底座、气缸和接触压头,安装底座固定安装在蒙皮框架上,气缸固定安装于安装底座上,气缸的活塞杆与接触压头连接,带动接触压头压紧或远离蒙皮表面。
进一步的,所述模块化压紧机构还包括用于获取接触压头所受压力的压头压力传感器;
所述随动压紧轴的旋转轴上设有用于获取末端压轮所受压力的轴向压力传感器。
进一步的,模块化压紧机构在蒙皮骨架结构舵翼产品的上下表面对称布置,将对称布置的2个模块化压紧机构定为一组,沿蒙皮框架设有5~20组。
进一步的,所述蒙皮框架为根据蒙皮骨架结构舵翼产品外形设计的随型框架;蒙皮框架内部设有用于放置蒙皮骨架结构舵翼产品的蒙皮支撑机构;
所述框架底座为框架结构,所述框架结构可根据蒙皮框架的形状进行调节;所述框架底座底部设有万向轮。
进一步的,所述随动压紧单元中的支撑机构包括主支撑架、固定脚架和丝杠支架,所述主支撑架底部与固定脚架连接,顶部设有丝杠支架,所述移动旋转组件固定安装于丝杠支架上,随型装夹单元通过固定脚架固定。
一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接方法,采用上述一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装实现,其特征在于,包括以下步骤:
S1将蒙皮框架安装于框架底座上;
S2将蒙皮骨架结构舵翼产品置于蒙皮框架中,并通过模块化压紧机构进行压紧蒙皮;
S3将随型装夹单元移至随动压紧单元下方;
S4通过移动旋转组件带动末端压轮移动至第一面蒙皮的待焊区域并调整压轮对待焊区域施加的压紧力,激光焊接头移动至待焊区域对的各个焊缝位置进行激光焊接;优选的,激光焊接头移动至待焊区域,激光通过2个滚动压条之间的空间对待焊焊缝进行焊接;
S5通过旋转电机使蒙皮框架带动蒙皮骨架结构舵翼产品翻转;
S6 S6与S4类似,通过移动旋转组件带动末端压轮移动至第二面蒙皮的待焊区域并调整压轮对待焊区域施加的压紧力,激光焊接头移动至待焊区域对第二面蒙皮的所有焊缝进行激光焊接。
进一步的,所述待焊区域包括蒙皮周圈焊缝和中间骨架区域焊缝;
模块化压紧机构包括安装底座、气缸和接触压头,安装底座固定安装在蒙皮框架上,气缸固定安装于安装底座上,气缸的活塞杆与接触压头连接,带动接触压头压紧或远离蒙皮表面;
所述步骤S4和步骤S6中,控制气缸带动接触压头抬起,对激光焊接头进行避让,并在激光焊接头经过后控制气缸带动接触压头重新压紧蒙皮表面。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(1)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,为多轴随动智能柔性焊接工装,随动压紧单元通过移动旋转组件带动随动压紧轴进行三维方向的移动及旋转,灵活度高,使焊接过程中时刻保持待焊位置周围蒙皮与骨架良好贴合,从而确保焊接质量稳定可靠;
(2)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,设计了随动压紧轴中用于压紧蒙皮表面待焊位置的末端压轮的具体结构,使末端压轮自由地压合在蒙皮表面,而不受蒙皮结构起伏变化影响,进一步提高了末端压轮与蒙皮贴合的稳定性;
另外,在随动压紧轴中设计了氩气通道,便于实现焊接过程中的氩气保护;
(3)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,巧妙的设计了模块化压紧机构的结构,使其对蒙皮周边进行压紧,使用气缸带动接触压头进行灵活的下压和抬起动作;并均可独立控制,在对蒙皮周圈进行激光焊接的过程中,模块化压紧机构随激光焊接头的移动逐个实施抬起和下压的动作,对移动的激光焊接头进行避让,防止焊接过程中激光头与模块化压紧机构发生干涉碰撞;
(4)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,通过设置传感器,可根据传感器的反馈适时调整工装对待焊位置及周边位置的压紧力,实现智能控制,确保蒙皮能够被均匀的压紧在骨架表面且不发生变形;
(5)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,可实现蒙皮骨架结构舵翼产品的翻转,操作方便,稳定性高;
(6)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品焊接方法,自动化程度高,能实现工装与激光焊接头的协同运动,能够节省人力物力成本,焊缝一致性好。
(7)本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法,可实现不同尺寸、不同厚度蒙皮骨架结构舵翼产品上料以后的自动定位、装夹、压紧力监测及自动焊接,经实际加工统计,单套产品的焊接加工时长可由21.7小时缩短至6.4小时,单套产品节约工时15.3小时,加工效率提升近300%,提高了产品质量稳定性和自动化程度、降低了人工成本、提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装的整体结构图;
图2为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中随动压紧单元的结构图;
图3为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中随型装夹单元的结构图;
图4为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中模块化压紧机构的结构图;
图5为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中移动旋转组件的结构图;
图6为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中随动压紧轴的结构图;
图7为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中末端压轮的结构图;
图8为本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品的激光焊接工装中模块化压紧机构的装配示意图;
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品多轴随动智能柔性焊接工装及一种蒙皮骨架结构舵翼产品的焊接方法,该工装适用于不同尺寸、不同厚度蒙皮骨架结构舵翼类产品的自动化装夹和激光焊接。
本发明一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装及焊接方法,可实现不同尺寸、不同厚度蒙皮骨架结构舵翼产品上料以后的自动定位、装夹、压紧力监测及自动焊接,经实际加工统计,单套产品的焊接加工时长可由21.7小时缩短至6.4小时,单套产品节约工时15.3小时,加工效率提升近300%,解决了传统舵翼类产品装配及焊接生产方式造成的产品质量不稳定、自动化程度较低、人工成本高、生产效率低下等问题。
具体实施方式如下。
实施例1
如图1,一种蒙皮骨架结构舵翼产品多轴随动智能柔性激光焊接工装,主要包括随动压紧单元1和随型装夹单元2,蒙皮骨架结构舵翼产品3装配在随型装夹单元2中与舵翼骨架外形随型的蒙皮框架15中,由模块化压紧机构17压紧。
如图2,随动压紧单元1包括主支撑架4、固定脚架5、丝杠支架6、第一丝杠,第二丝杠,第三丝杠,旋转驱动电机和随动压紧轴10,在本实施例中,第一丝杠,第二丝杠,第三丝杠分别为图2和图5中的Y轴丝杠7、X轴丝杠8、Z轴丝杠9,丝杠支架6支撑Y轴丝杠7;Z轴垂直工作台,XY平面与工作台平面平行;
如图3,在实施例中,随型装夹单元2包括随型的蒙皮框架15、旋转电机16、模块化压紧机构17、可调整框架结构的框架底座18和万向轮19,如图4,其中模块化压紧机构17包括安装底座20、气缸21、压头压力传感器22及接触压头23。
如图6,随动压紧轴10包括旋转轴11,末端压轮14和轴向压力传感器13旋转轴11上设有氩气进气口12,如图7,其中末端压轮14包括万向轴承24和滚动压条25。
随动压紧单元1中,通过Y轴丝杠7、X轴丝杠8、Z轴丝杠9和旋转驱动电机带动旋转轴11,实现沿X、Y、Z方向的移动和绕Z轴方向的旋转(四轴联动),精确地控制随动压紧轴10的行进位置和压紧的方向,使随动压紧轴10中的末端压轮14与焊缝的方向保持一致,使焊缝恰好处于两个滚动压条25之间,并通过两个滚动压条25对蒙皮骨架结构舵翼产品3的待焊位置周围进行压紧。所述的随动压紧单元1通过Z轴丝杠9的伺服电机提供向下下压的外力,其最大压力可实现厚度不超过4mm的蒙皮与骨架的压紧。
所述的末端压轮14的万向轴承24可使两个滚动压条25自由地压合在蒙皮表面,而不受蒙皮结构起伏变化影响,两个滚动压条25之间即为激光焊接焊缝的位置,滚动压条25对蒙皮的压紧力可通过轴向压力传感器13实现反馈控制,使产品的蒙皮与骨架贴合良好且不发生过大的变形。
焊接时,通过氩气进气口12通入惰性气体,氩气通过旋转轴11内部的通道,本实施例中为设于旋转轴11内部的导管从末端压轮14的氩气出气口通出,在末端压轮14内部形成惰性保护气氛,实现焊接过程的气体保护;激光光束射入待焊蒙皮表面,随着焊接的行进,随动压紧单元1通过控制程序调整Y轴丝杠7、X轴丝杠8、Z轴丝杠9带动两个滚轮压条25在蒙皮表面沿焊接方向滚动前进,时刻保持待焊位置周围蒙皮与骨架良好贴合,从而确保焊接质量稳定可靠。通过滚动压条25的带轴承滚轮机构实现滚动功能,实际操作中根据需要来具体实施滚动或不滚动。如果是连续直线焊接,且焊缝长度超过滚动压条自身的长度,则需其跟随焊接过程滚动前行,以保证焊接时蒙皮均被压紧在舵翼骨架上;如果焊缝长度小于滚动压条,则不需滚动,焊完当前焊缝后,压条抬起,移动至下一道焊缝位置,下压,继续下一道焊缝的焊接。
蒙皮骨架结构舵翼产品3放置在蒙皮框架15内部的蒙皮支撑机构26中,蒙皮框架15安装在框架底座18中,所述框架底座18为可调整框架,结构大小可根据蒙皮框架15的大小来任意调整,可满足在其中放置最小尺寸为500mm、最大尺寸为2000mm的舵翼产品,上述尺寸为长度或宽度方向上的最大幅面尺寸。如图8,将若干组所述的模块化压紧机构17(此实施例中在蒙皮框架15的各个边共安装了7组)通过安装底座20安装在蒙皮框架15上,通过控制系统对气缸21进行控制,实现接触压头23的上下运动,对蒙皮进行压紧,压紧力大小可通过压头压力传感器22进行感知和调整,最终保证蒙皮骨架结构舵翼产品3被牢固的装配在随型装夹单元2上。
所述的模块化压紧机构17压紧在蒙皮与骨架对接的焊缝处,并均可独立控制,在对蒙皮周圈进行激光焊接的过程中,7组模块化压紧机构17的接触压头23随激光焊接头的移动逐个实施抬起和下压的动作,对移动的激光焊接头进行避让,防止焊接过程中激光头与模块化压紧机构17发生干涉碰撞。每组模块化压紧机构17包含2个上下相对的模块化压紧机构17。
所述的旋转电机16安装在框架底座18上,可带动模块化压紧机构17进行周全旋转,实现蒙皮骨架结构舵翼产品3的自动翻面,从而可进行自动双面焊接。
所述的万向轮19可便于移动调整随型装夹单元2的位置,调整完毕后,随型装夹单元2可通过固定脚架5与随动压紧单元1刚性固定,确保相对位置不变,保证焊接精度。
本实施例涉及的工作顺序如下:
步骤1:安装蒙皮框架15。根据蒙皮框架15的大小调整框架底座18,安装蒙皮框架15。
步骤2:调试随型装夹单元2。将蒙皮骨架结构舵翼产品3放置在蒙皮框架15的蒙皮支撑机构26上,安装并调整7组模块化压紧机构17的位置,使其满足激光焊接工艺需求,确保蒙皮周边能够被均匀的压紧在骨架表面。控制7组模块化压紧机构17进行下压,可通过压头压力传感器22感知和调节压紧力大小,使蒙皮与骨架固定牢固。
步骤3:移动随型装夹单元2至随动压紧单元1中,将随型装夹单元2移至随动压紧单元1下方,通过固定脚架5将二者固定。
步骤4:根据焊接路径编辑随动压紧轴10的运动轨迹程序,焊接过程中通过程序控制随动压紧轴10带动末端压轮14配合机器人的激光焊接头运动。
步骤5:焊接蒙皮骨架结构舵翼产品3的中间骨架位置。控制末端压轮14先压在待焊位置的骨架两侧,通过轴向压力传感器13反馈控制压紧力大小,使待焊位置的蒙皮与骨架严格贴合;控制机器人带动激光焊接头移动至末端压轮14处,调整焊接姿态对两个滚动压条25之间的焊缝进行焊接。焊接完成后,在Y轴丝杠7、X轴丝杠8、Z轴丝杠9、旋转轴11的四轴联动作用下控制末端压轮14移动至下一段焊缝位置,再次进行焊接。
步骤6:焊接蒙皮骨架结构舵翼产品3的蒙皮周圈位置。对7组模块化压紧机构17的压紧和抬起动作控制程序进行编辑。控制机器人带动激光焊接头先对周圈焊缝进行点固,点固过程中7组模块化压紧机构17不会与激光焊接头发生干涉碰撞。完成后在某一位置开始进行正式焊接,在焊接行进过程中,在控制程序的控制下,焊接路径前方将与激光焊接头碰撞的模块化压紧机构17逐个抬起,对激光焊接头进行避让,待完成该位置的焊接且激光焊接头通过该位置后,程序控制该处的模块化压紧机构17再次压紧,确保蒙皮骨架结构舵翼产品3时刻被牢固固定在随型装夹单元2上。
步骤7:待完成蒙皮骨架结构舵翼产品3的某一面蒙皮的焊接后,程序控制旋转电机16旋转,蒙皮框架15带动蒙皮骨架结构舵翼产品3一起翻转,随后可重复步骤5和步骤6中的操作进行另一面的焊接。
注:蒙皮骨架结构舵翼产品3由上下对称的两片蒙皮及中间的骨架构成,焊接位置分为蒙皮周圈焊缝和中间骨架区域焊缝两部分,焊接完成一面蒙皮后进行另一面蒙皮的焊接。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,其特征在于,包括随动压紧单元(1)和随型装夹单元(2);
所述随动压紧单元(1)设于随型装夹单元(2)上方,包括支撑机构,移动旋转组件和随动压紧轴(10);所述移动旋转组件固定安装于支撑机构上,随动压紧轴(10)与移动旋转组件连接;随动压紧轴(10)包括垂直于工作台的旋转轴(11)和旋转轴(11)末端所设的用于压紧待焊区域的末端压轮(14),移动旋转组件带动随动压紧轴(10)进行三维空间内的移动和绕随动压紧轴(10)轴线的旋转;
随型装夹单元(2)包括蒙皮框架(15),框架底座(18),模块化压紧机构(17)和旋转电机(16);将待焊接的蒙皮骨架结构舵翼产品置于蒙皮框架(15)中,模块化压紧机构(17)固定于蒙皮框架(15)上,用于压紧蒙皮;蒙皮框架(15)置于框架底座(18)上;旋转电机(16)用于驱动蒙皮框架(15)进行翻转;
所述末端压轮(14)包括万向轴承(24)和滚动压条(25),所述滚动压条(25)通过万向轴承(24)设置于随动压紧轴(10)末端,滚动压条(25)为2个;2个滚动压条(25)的间距为3~5mm,移动旋转组件带动两个滚轮压条(25)在蒙皮表面沿焊接方向前进且使待焊的激光焊焊缝位于2个滚动压条(25)之间;
所述旋转轴(11)内部设有惰性气体通道,所述惰性气体通道的入口设于旋转轴(11)侧壁,出口设于旋转轴(11)末端且位于2个滚动压条(25)之间;
模块化压紧机构(17)包括安装底座(20)、气缸(21)和接触压头(23),安装底座(20)固定安装在蒙皮框架(15)上,气缸(21)固定安装于安装底座(20)上,气缸(21)的活塞杆与接触压头(23)连接,带动接触压头(23)压紧或远离蒙皮表面;
所述模块化压紧机构(17)还包括用于获取接触压头(23)所受压力的压头压力传感器(22);
控制气缸(21)带动接触压头(23)抬起,对激光焊接头进行避让,并在激光焊接头经过后控制气缸(21)带动接触压头(23)重新压紧蒙皮表面;
模块化压紧机构(17)在蒙皮骨架结构舵翼产品的上下表面对称布置,将对称布置的2个模块化压紧机构(17)定为一组,沿蒙皮框架(15)设有5~20组;
通过移动旋转组件带动末端压轮(14)移动至蒙皮的待焊区域并调整压轮(14)对待焊区域施加的压紧力,激光焊接头移动至待焊区域,对蒙皮的各个焊缝位置进行激光焊接。
2.根据权利要求1所述的一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,其特征在于,所述移动旋转组件包括第一丝杠,第二丝杠,第三丝杠和旋转驱动电机;所述第一丝杠和第二丝杠相互垂直且平行于工作台,第三丝杠垂直于工作台;第一丝杠带动第二丝杠沿第一丝杠轴向运动,第二丝杠带动第三丝杠沿第二丝杠轴向运动,第三丝杠带动旋转轴沿第三丝杠轴向运动,旋转驱动电机输出轴与随动压紧轴(10)同轴,带动随动压紧轴(10)旋转。
3.根据权利要求1所述的一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,其特征在于,所述随动压紧轴(10)的旋转轴(11)上设有用于获取末端压轮(14)所受压力的轴向压力传感器(13)。
4.根据权利要求1所述的一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,其特征在于,所述蒙皮框架(15)为根据蒙皮骨架结构舵翼产品外形设计的随型框架;蒙皮框架(15)内部设有用于放置蒙皮骨架结构舵翼产品的蒙皮支撑机构(26);
所述框架底座(18)为框架结构,所述框架结构可根据蒙皮框架(15)的形状进行调节;所述框架底座(18)底部设有万向轮(19)。
5.根据权利要求1所述的一种蒙皮骨架结构舵翼产品激光焊接工装,其特征在于,所述随动压紧单元(1)中的支撑机构包括主支撑架(4)、固定脚架(5)和丝杠支架(6),所述主支撑架(4)底部与固定脚架(5)连接,顶部设有丝杠支架(6),所述移动旋转组件固定安装于丝杠支架(6)上,随型装夹单元(2)通过固定脚架(5)固定。
6.一种蒙皮骨架结构舵翼产品的焊接方法,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的蒙皮骨架结构舵翼产品焊接工装实现,其特征在于,包括以下步骤:
S1将蒙皮框架(15)安装于框架底座(18)上;
S2将蒙皮骨架结构舵翼产品置于蒙皮框架(15)中,并通过模块化压紧机构(17)进行压紧蒙皮;
S3将随型装夹单元(2)移至随动压紧单元(1)下方;
S4通过移动旋转组件带动末端压轮(14)移动至第一面蒙皮的待焊区域并调整压轮(14)对待焊区域施加的压紧力,激光焊接头移动至待焊区域,对第一面蒙皮的各个焊缝位置进行激光焊接;
S5通过旋转电机(16)使蒙皮框架(15)带动蒙皮骨架结构舵翼产品翻转;
S6通过移动旋转组件带动末端压轮(14)移动至第二面蒙皮的待焊区域并调整压轮(14)对待焊区域施加的压紧力,激光焊接头移动至待焊区域对第二面蒙皮的所有焊缝进行激光焊接。
7.根据权利要求6所述的一种蒙皮骨架结构舵翼产品的焊接方法,其特征在于,所述待焊区域包括蒙皮周圈焊缝和中间骨架区域焊缝;
模块化压紧机构(17)包括安装底座(20)、气缸(21)和接触压头(23),安装底座(20)固定安装在蒙皮框架(15)上,气缸(21)固定安装于安装底座(20)上,气缸(21)的活塞杆与接触压头(23)连接,带动接触压头(23)压紧或远离蒙皮表面;
所述步骤S4和步骤S6中,控制气缸(21)带动接触压头(23)抬起,对激光焊接头进行避让,并在激光焊接头经过后控制气缸(21)带动接触压头(23)重新压紧蒙皮表面。
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