【技术实现步骤摘要】
应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备以及焊接方法
本专利技术涉及模具制造，尤其是应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备以及焊接方法。
技术介绍
由于复合材料具有高比刚度、高比强度、重量轻以及抗疲劳、耐腐蚀等优点在飞机结构件制造得到越来越多地应用，且零件尺寸也越来越大越长，如A350飞机机翼壁板使用全复材结构，单侧机翼长度近30米。随着飞机上使用复合材料零件的数量和尺寸规格的增大，对制备复合材料的成型模具提出了更高的要求：良好的成形和尺寸稳定性，结构重量轻，低的热膨胀系数，模具表面气密性良好，热循环服役条件下长寿命等。综合考虑目前最适合的复合材料成型模具材料是Invar钢合金，该模具一般采用框架式结构焊接制造，其中型面厚度约8mm-12mm厚。大型客机机身或机翼壁板成型用Invar钢(殷瓦合金，也称为殷钢)模具尺寸过大，一方面对模具装夹定位及加工设备要求过高，另一方面，运输难度及运输成本过大，因此最合适的方法是对模具进行分段加工后运输到客户现场焊接拼装，要求焊缝具有良好的气密性以及较低的焊接变形以免影响整体模具的尺寸精度。目前，常规的氩弧焊和气体保护焊接方...
【技术保护点】
1.一种应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备，所述Invar钢模具的表面为弧面，其特征在于，所述自动焊接装备包括：移动支架，移动支架安装在Invar钢模具的上表面或者安装在Invar钢模具一侧的地面上，该移动支架与Invar钢模具中的焊缝平行设置；行走机构，所述行走机构滑动安装在所述移动支架上；焊接设备主体，所述焊接设备主体固定在所述行走机构上，该焊接设备主体设置有一万向吊臂，在所述万向吊臂的末端且位于所述焊缝的正上方，设置有视觉检测装置、位置角度传感器、焊接头调节机构、K‑TIG焊枪，所述K‑TIG焊枪安装在焊接头调节机构上；控制装置，所述控制装置与行走机构、视觉检...
【技术特征摘要】
1.一种应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备，所述Invar钢模具的表面为弧面，其特征在于，所述自动焊接装备包括：移动支架，移动支架安装在Invar钢模具的上表面或者安装在Invar钢模具一侧的地面上，该移动支架与Invar钢模具中的焊缝平行设置；行走机构，所述行走机构滑动安装在所述移动支架上；焊接设备主体，所述焊接设备主体固定在所述行走机构上，该焊接设备主体设置有一万向吊臂，在所述万向吊臂的末端且位于所述焊缝的正上方，设置有视觉检测装置、位置角度传感器、焊接头调节机构、K-TIG焊枪，所述K-TIG焊枪安装在焊接头调节机构上；控制装置，所述控制装置与行走机构、视觉检测装置、位置角度传感器、焊接头调节机构、K-TIG焊枪相连。2.如权利要求1所述的应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备，其特征在于，位置角度传感器设置有两个测距激光头，该两个测距激光头用于同时发射两束呈α夹角的激光至Invar钢模具的表面；K-TIG焊枪的焊接角度与第一激光束的发射角度一致，第二激光束在Invar钢模具的照射点在K-TIG焊枪行进方向上位于当前K-TIG焊枪焊接点的前方。3.如权利要求1所述的应用于大尺寸Invar钢模具的自动焊接装备，其特征在于，所述控制装置搭载有修正系统，所述修正系统与视觉检测装置、位置角度传感器、焊接头调节机构相连。4.一种大尺寸Invar钢模具的自动焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、提供若干段拼接在一起的弧面大尺寸Invar钢模具，所述Invar钢模具在靠近拼接处焊缝的边缘上表面有凸台；S2、在Invar钢模具的背面的焊缝处粘贴U形陶瓷衬垫，所述焊缝位于U形陶瓷...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红兵，于治水，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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