[发明专利]一种发动机燃烧室壳体自动生产线及生产方法

说明书

本发明公开了一种发动机燃烧室壳体自动生产线及生产方法，该自动生产线包括控制装置和传送导轨，导轨侧沿传送导轨依次设置有点焊工位、预热工位、焊接工位、检测工位、热处理工位和出料工位；传送导轨上设有可沿所述传送导轨滑行的第一机械手，第一机械手可将工件从前一个工位传送至后一个工位；点焊工位设有具有抓取，点焊，输送功能的第二机械手；焊接工位设有焊接机械手，第一机械手耦合焊接机械手完成焊接工作，控制装置完成本生产线各结构部分之间的协调动作和信息交换。本发明通过多机器人协作，完成点焊、搬运、焊接等工作，可实现高强度结构钢复杂薄壁燃烧室壳体在多机器人工作站内自动焊接，保证产品的质量和可靠性，提高生产效益。

技术领域

本发明涉及发动机燃烧室壳体成型技术领域，尤其涉及一种发动机燃烧室壳体自动生产线及生产方法。

背景技术

目前国内航空、航天、船舶所用发动机燃烧室壳体采用的材料为高强度钢45CrNiMo1VA（D6AC）钢。其发动机燃烧室壳体结构为薄壁壳体，包括筒体、封头及筒体上的外部零件，通过焊接制造成型。而45CrNiMo1VA（D6AC）钢属于中碳高强度结构钢，碳当量高达1.19%，焊前需要预热200~300℃温度，焊后需要后热及去应力退火。焊接工位多，焊接时非常容易出现裂纹。同时燃烧室壳体属于高压容器，薄壁且加工复杂，壁厚要求≤2.3mm，要求爆破压力≥41MPa以上。如产品存在焊接缺陷（焊接接头强度下降、裂纹等），发动机在点火后，压力达到一定值时，将会提前炸裂。因此焊接质量关系到整个产品质量的关键。

目前国内燃烧室壳体和外部零部件的焊接采用分散加工的方法。环缝采用半自动氩弧焊，外部零部件采用手工氩弧焊，预热温度及后热处理的温度不能有效控制，同时对焊接操作工人的技术水平及质量意识要求高。产品在焊接和热处理后焊缝常常产生裂纹、变形、夹渣、未焊透等严重影响焊接接头性能的缺陷。壳体焊接时热影响区偏大，焊接应力也较大，其焊接过程控制难，壳体焊后变形易超差达到0.6mm以上，造成发动机燃烧室壳体质量不合格，产品报废。发动机壳体为保证整体耐压，壳体内外壁焊接后不加工，造成发动机壳体附件焊接时要求高，过程复杂，手工操作方式受人为因素影响，容易出现偏差，焊接一次合格率低，且发动机燃烧室属于复杂薄壁结构件，组焊零件多，为保证生产质量需要大量定制工装，生产准备时间多，工装维护难，生产管理难，造成手工和机械的焊接方式生产效率较低，整个焊接生产过程可靠性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证产品的可靠性和质量，减少废品损失率、减小操作工人的劳动强度，提高生产效益的发动机燃烧室壳体自动生产线及生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种发动机燃烧室壳体自动生产线，包括控制装置和传送导轨，在导轨侧沿所述传送导轨依次设置有点焊工位、预热工位、焊接工位、检测工位、热处理工位和出料工位；

所述点焊工位设有点焊装置和用于将发动机燃烧室壳体各零部件固定成型的夹紧机构；所述预热工位设有预热器；所述焊接工位设有焊接装置；所述热处理工位设有热处理炉；

所述传送导轨上设有可沿所述传送导轨滑行的第一机械手，所述第一机械手用于将发动机燃烧室壳体从前一个工位传送至后一个工位；

所述控制装置用于完成本焊接生产线各结构部分之间的协调动作和信息交换。

藉由上述结构，将工件装配、点焊，预热、全自动焊接、检测、后热等原先分散的工位有机地统一集成在一个系统内，系统内所有设备通过控制装置通讯的方式自动完成发动机燃烧室壳体的生产，实现高强度结构钢复杂薄壁燃烧室壳体在机器人工作站内自动焊接。可以整体提高发动机复杂薄壁燃烧室壳体焊接接头质量，保证产品的可靠性，减少废品损失率，减小操作工人的劳动强度，提高生产效益。

作为上述技术方案的进一步改进：