CN110293342A - 一种焊接组合转台装置及采用其的真空室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接组合转台装置及采用其的真空室，真空室固定安装在底座上，焊接组合转台装置安装在真空室腔体内，包括大转台、小转台、转动轴、第一电机、第二电机和第一传动机构，转动轴一端与大转台固定连接，另一端与底座连接，小转台设有多个且布设在大转台上；第一电机与第一传动机构连接，转动轴由第一传动机构带动做旋转运动；第二电机设置在每个小转台对应的大转台下方位置处，用于驱动小转台转动，在每个小转台上设有用于夹持工件的夹具；第一电机和第二电机均与PLC控制单元控制驱动。通过大转台和小转台组合转动将待焊叶片阻尼台送入感应线圈的焊接组合转台装置，机械装置替代手工操作完成焊接过程，提升产品质量。

Description

一种焊接组合转台装置及采用其的真空室
技术领域
本发明涉及航空发动机叶片制造领域，具体涉及一种焊接组合转台装置及采用其的真空室。
背景技术
目前，大涵道比航空发动机叶片阻尼台的焊接是由人工托举操作将工件送入真空充氩室内的高频感应线圈中来完成焊接工作的，是一种依赖于操作者技能的一种操作方式，因为人为因素影响使得操作过程不一致，叶片焊接位置不统一而导致焊接温度不均匀，焊接质量不稳定，且易使叶片触碰感应线圈而产生放电击伤叶身，电击伤的叶片装上发动机后，会造成重大质量隐患；因此，亟需发明一种适用于大型风扇转子叶片焊接的焊接装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接组合转台装置及采用其的真空室，机械装置替代手工操作完成焊接过程，大幅提升产品质量的稳定性和一致性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种焊接组合转台装置，包括大转台、小转台、转动轴、第一电机、第二电机和第一传动机构，转动轴一端与大转台固定连接，另一端固定，小转台设有多个且布设在大转台上；
第一电机与第一传动机构连接，转动轴由第一传动机构带动做旋转运动；
第二电机设置在每个小转台对应的大转台下方位置处，用于驱动小转台转动；在每个小转台上设有用于夹持工件的夹具；
第一电机和第二电机均由PLC控制单元控制驱动。
进一步，第一传动机构为齿轮传动机构，包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第一电机连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮固定在转动轴上，电机带动第一齿轮转动，第一齿轮经由第二齿轮带动转动轴转动。
进一步，大转台通过若干个螺栓与第二齿轮固定连接。
进一步，在小转台上开有轴孔和滑槽，小转台通过轴孔安装在第二电机上，在大转台上设有限位销，限位销设于滑槽内，限位销用于限制滑槽位移，进而限制小转台的转动。
进一步，小转台设置有6个，且均匀布设在大转台上。
进一步，小转台为多半圆形。
进一步，大转台上沿圆周均布开有多个减重孔，减重孔与小转台布设的位置交叉设置。
进一步，使用时，所述焊接组合转台装置安装在真空室腔体内，真空室固定安装在底座上，转动轴通过轴承与底座连接。
进一步，第二电机连接有电刷，在真空室腔体内设有供电槽，当第二电机带动电刷转动至供电槽处时，第二电机通电。
本发明还公开了采用上述焊接组合转台装置的真空室，所述焊接组合转台装置安装在真空室大门内侧上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的焊接组合转台装置，包括大转台、小转台、转动轴、第一电机、第二电机和第一传动机构，采用大转台上安装多个小转台，每个小转台上安装一套夹具，基于PLC控制技术，实现大转台按分度旋转将小转台转至焊接工位，焊接时小转***立自转，实现叶片姿态调整。使用时，该焊接组合转台装置安装在真空室腔体内，通过大转台和小转台组合转动将待焊叶片阻尼台送入感应线圈的焊接组合转台装置，实现机械装置替代手工操作完成焊接过程。该装置的使用可大幅提升产品质量的稳定性和一致性，实现叶片自动高效焊接生产，大幅减轻工人的劳动强度，满足对风扇转子叶片使用的安全性及可靠性要求。
进一步，第一传动机构为齿轮传动机构，包括第一齿轮和第二齿轮，齿轮传动机构简单易实现，第一电机通过齿轮传动带动转动轴转动，进而带动大转台旋转，将小转台转至焊接工位。
进一步，在小转台上开设滑槽，在大转台上对应设置限位销，通过限位销限制滑槽的旋转位移，对小转台旋转角度限位，实现小转台的小角度旋转，调整叶片姿态，使叶片阻尼台与感应线圈耦合然后进行施焊。
进一步，小转台一般设置6个，PLC控制单元驱动大转台每次转动60度，将其中一个小转台送至焊接工位。
进一步，第二电机与电刷连接，电刷实现第二电机与静止的供电槽之间传导电流，来控制某个电机通电。
本发明还公开了采用上述焊接组合转台装置的真空室，实现了叶片的自动化焊接，焊接组合转台装置整体集成在真空室大门内侧上，与大门成为一体，能够随大门开启/闭合机构移动，实现叶片移入和移出焊接位置。
附图说明
图1为本发明的焊接组合转台装置的结构示意图；
图2为大转台与小转台的连接结构示意图；
图3为小转台的结构示意图。
其中，1为底座，2为电刷，3为第一电机，4为第一齿轮，5为轴承，6为夹具，7为第二齿轮，8为第二电机，9为大转台，10为小转台，11为转动轴，12为减重孔，13为轴孔，14为滑槽，15为限位销。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，本发明的一种焊接组合转台装置，包括大转台9、小转台10、转动轴11、第一电机3、第二电机8和第一传动机构，转动轴11一端与大转台9固定连接，另一端与与外部设备固定，小转台10设有多个且布设在大转台9上；第一电机3与第一传动机构连接，转动轴11由第一传动机构带动做旋转运动；第二电机8设置在每个小转台10对应的大转台9下方位置处，用于驱动小转台10转动，在每个小转台10上设有用于夹持工件的夹具6；第一电机3和第二电机8均与PLC控制单元控制驱动。使用时，所述焊接组合转台装置安装在真空室腔体内，真空室固定安装在底座1上，转动轴11通过轴承5与底座1连接。
第一传动机构为齿轮传动机构，包括第一齿轮4和第二齿轮7，第一齿轮4与第一电机3连接，第一齿轮4与第二齿轮7啮合，第二齿轮7固定在转动轴11上，电机带动第一齿轮4转动，第一齿轮4经由第二齿轮7带动转动轴11转动。大转台9通过若干个螺栓与第二齿轮7固定连接。
本发明针对叶片尺寸大、质量重、结构复杂的特点，满足焊接时叶片阻尼台焊接部位可自动到达预定焊接空间位置的要求，采用大转台9上安装6个小转台10，每个小转台10上安装一套叶片夹具6的方式，运用基于PLC控制的伺服变频圆周无级控制技术，实现大转台9按分度旋转将小转台10转至焊接工位，焊接时小转台10独立自转，实现叶片姿态调整。
如图2所示，小转台10设置有6个，且均匀布设在大转台9上，实现了在真空充氩室内一次可装夹6个工件。
通过大转台9和小转台10组合转动将待焊叶片阻尼台送入感应线圈，实现机械装置替代手工操作完成焊接过程。该装置的使用可大幅提升产品质量的稳定性和一致性，实现叶片自动高效焊接生产，大幅减轻工人的劳动强度，满足对风扇转子叶片使用的安全性及可靠性要求。
大转台9为圆形，在台面上开6个减重孔12并沿圆周均布，由大转台9与转动轴11连接形成转动体，转动轴11与第二齿轮7为一体结构。
如图3所示，小转台10设计为多半圆形，节省材料并起到减轻重量的作用。在小转台10上开有轴孔13和滑槽14，小转台10通过轴孔13安装在第二电机8上，进而使得小转台10与大转台9连接起来，在大转台9上设有限位销15，限位销15设于滑槽14内，限位销15用于限制滑槽14位移，进而限制小转台10的转动。PLC控制单元控制驱动小转台10在一定范围内小角度旋转，以调整叶片姿态，使叶片阻尼台与感应线圈耦合然后进行施焊。
转动轴11通过轴承5与底座1连接。电刷2用于为第二电机8供电，在真空室腔体内设有供电槽，供电槽与电源连接，当第二电机8带动电刷2转动至供电槽处时，第二电机8通电。
焊接时，第一电机3启动，经由齿轮传动机构驱动大转台9转动，PLC控制单元驱动大转台9每次转动60度，将其中一个小转台10送至焊接工位，此时，安装在第二电机8上的电刷2与供电槽接触，实现第二电机8的供电，第二电机8启动，PLC控制单元控制驱动小转台10小角度旋转，调整叶片姿态，使叶片阻尼台与感应线圈耦合然后进行施焊。
本发明的焊接组合转台装置整体集成在真空室弧形大门内侧上，与大门成为一体，能够随大门开启/闭合机构轴向移动，实现叶片移入和移出焊接位置。
本发明实现了航空发动风扇转子叶片阻尼台毗邻面耐磨层焊接的高效稳定生产，所焊接的叶片质量一致性高，较人工手工操作，在焊接过程控制、缺陷控制、工业安全控制水平和产品质量与生产效率均有大幅提高，降低了操作人员劳动强度。
该焊接组合转台装置已应用于我国某型航空发动的叶片科研生产中，该设备还可推广应用于其它型号的航空发动机的风扇叶片阻尼台毗邻面耐磨层的焊接制造，在燃气轮机和大型发电机的叶片制造中也可应用该技术。

Claims (10)

1.一种焊接组合转台装置，其特征在于，包括大转台(9)、小转台(10)、转动轴(11)、第一电机(3)、第二电机(8)和第一传动机构，转动轴(11)一端与大转台(9)固定连接，另一端固定，小转台(10)设有多个且布设在大转台(9)上；
第一电机(3)与第一传动机构连接，转动轴(11)由第一传动机构带动做旋转运动；
第二电机(8)设置在每个小转台(10)对应的大转台(9)下方位置处，用于驱动小转台(10)转动；在每个小转台(10)上设有用于夹持工件的夹具(6)；
第一电机(3)和第二电机(8)均由PLC控制单元控制驱动。
2.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，第一传动机构为齿轮传动机构，包括第一齿轮(4)和第二齿轮(7)，第一齿轮(4)与第一电机(3)连接，第一齿轮(4)与第二齿轮(7)啮合，第二齿轮(7)固定在转动轴(11)上，电机带动第一齿轮(4)转动，第一齿轮(4)经由第二齿轮(7)带动转动轴(11)转动。
3.根据权利要求2所述的焊接组合转台装置，其特征在于，大转台(9)通过若干个螺栓与第二齿轮(7)固定连接。
4.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，在小转台(10)上开有轴孔(13)和滑槽(14)，小转台(10)通过轴孔(13)安装在第二电机(8)上，在大转台(9)上设有限位销(15)，限位销(15)设于滑槽(14)内，限位销(15)用于限制滑槽(14)位移，进而限制小转台(10)的转动。
5.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，小转台(10)设置有6个，且均匀布设在大转台(9)上。
6.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，小转台(10)为多半圆形。
7.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，大转台(9)上沿圆周均布开有多个减重孔(12)，减重孔(12)与小转台(10)布设的位置交叉设置。
8.根据权利要求1所述的焊接组合转台装置，其特征在于，使用时，所述焊接组合转台装置安装在真空室腔体内，真空室固定安装在底座(1)上，转动轴(11)通过轴承(5)与底座(1)连接。
9.根据权利要求8所述的焊接组合转台装置，其特征在于，第二电机(8)连接有电刷(2)，在真空室腔体内设有供电槽，当第二电机(8)带动电刷(2)转动至供电槽处时，第二电机(8)通电。
10.采用权利要求1～9任意一项所述焊接组合转台装置的真空室，其特征在于，所述焊接组合转台装置安装在真空室大门内侧上。
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