一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置，所述装置包括上型面机构、运动机构、控制机构、检测机构、悬臂支撑机构和下型面机构；所述上型面机构和下型面机构分别固定在悬臂支撑机构的顶部和底部，所述上型面机构用于支撑工件型面，所述下型面机构的底部设置运动机构；所述检测机构，用于检测焊接过程中的焊缝间隙，并将检测结果发送至控制机构；所述控制机构，用于根据所述检测机构发送的检测结果控制运动机构的运动状态进而带动所述下型面机构进行竖直方向的运动。本发明专利技术还提出了上述所述装置的调控方法。本发明专利技术对于其它封闭式筒体构件焊接间隙的控制具有很好的指导意义，适用于对于焊接间隙要求严格的激光焊等高能束焊接工艺。

A self-adaptive control device and method for longitudinal seam laser welding gap of cylindrical components

The invention provides an adaptive control device for longitudinal seam laser welding clearance of cylindrical components, which comprises an upper profile mechanism, a motion mechanism, a control mechanism, a detection mechanism, a cantilever support mechanism and a lower profile mechanism; the upper profile mechanism and the lower profile mechanism are respectively fixed at the top and bottom of the cantilever support mechanism, and the upper profile mechanism is used to support the workpiece profile. The bottom of the lower profile mechanism is provided with a motion mechanism; the detection mechanism is used to detect the weld gap in the welding process and send the test results to the control mechanism; and the control mechanism is used to control the motion state of the motion mechanism according to the detection results sent by the detection mechanism, thereby driving the lower profile mechanism to move vertically. The invention also provides a control method of the said device. The invention has good guiding significance for the control of welding clearance of other enclosed cylinder components, and is suitable for high energy beam welding technology such as laser welding, which requires strict welding clearance.

【技术实现步骤摘要】
一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置及方法
本申请涉及激光焊接领域，尤其涉及一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置及方法。
技术介绍
封闭式薄壁筒体构件经常见于航空、航天结构件中，例如火箭发动机的尾喷管、航空发动机的机匣等。目前，大型薄壁筒体构件的制造一般是分瓣成型+焊接的方式进行制造。例如将筒体构件分为3至9瓣，每瓣120度至40度，采用激光焊接将单个瓣体拼接成一个筒体构件。众所周知，激光焊接变形小且效率高，在薄壁构件的焊接中具有得天独厚的优势。但是，激光焊接对焊缝间隙的要求极高，一般要求焊缝间隙小于0.1mm。对于大型的薄壁构件来说0.1mm的对缝间隙极难保证。尤其是对于这种多瓣拼接而成的筒体构件，经过多瓣拼接后，最后筒体合拢时由于多次焊接变形的累积导致最后一条合拢焊缝的对缝间隙难以达到激光焊接的要求。就目前技术而言，当焊缝间隙超过焊接要求时其主要解决方式是采用人工刮削的方式进行钳修。这种人工钳修方式不但工作量巨大、周期长，而且极易导致焊缝边缘修配成波浪形，对缝间隙不均匀焊接时产生气孔、击穿孔、咬边、塌陷等缺陷，更严重的如果刮削量过大会导致筒体的周长变短，整个筒体报废。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置，其特征在于，所述装置包括上型面机构、运动机构、控制机构、检测机构、悬臂支撑机构和下型面机构；所述上型面机构和下型面机构分别固定在悬臂支撑机构的顶部和底部，所述上型面机构用于支撑工件型面，所述下型面机构的底部设置运动机构；所述检测机构，用于检测焊接过程中的焊缝间隙，并将检测结果发送至控制机构；所述控制机构，用于根据所述检测机构发送的检测结果控制运动机构的运动状态进而带动所述下型面机构进行竖直方向的运动。

【技术特征摘要】
1.一种筒体构件纵缝激光焊接间隙自适应调控装置，其特征在于，所述装置包括上型面机构、运动机构、控制机构、检测机构、悬臂支撑机构和下型面机构；所述上型面机构和下型面机构分别固定在悬臂支撑机构的顶部和底部，所述上型面机构用于支撑工件型面，所述下型面机构的底部设置运动机构；所述检测机构，用于检测焊接过程中的焊缝间隙，并将检测结果发送至控制机构；所述控制机构，用于根据所述检测机构发送的检测结果控制运动机构的运动状态进而带动所述下型面机构进行竖直方向的运动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上型面机构和下型面机构均为框架式结构，所述上型面机构的上表面和下型面机构的上表面均加工为弧面结构。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弧面结构的弧面所对圆心角的度数为30°至90°。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述悬臂支撑机构包括用于安装上型面机构的上型面安装平面板和用于安装下型面机构的下型面安装平面板，且所述上型面安装平面板和下型面安装平面板之间通过立梁固定连接，所述上型面安装平面板的下表面通过斜梁与所述立梁固定连接。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测机构包括CCD摄像头，所述CCD摄像头安装在焊接头上，用于检测焊接头在焊接过程中的焊缝间隙。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制机构包括工控机，所述工控机包括处理器，所述处理器内置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：接收检测机构发送的检测结果；根据所述检测结果判断当前焊缝间隙是否处于预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，陈俐，孔德夷，何恩光，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11