專利名稱:一種止焊劑涂覆裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種止焊劑涂覆裝置，包括用于承載被加工部件的下平臺,以及設(shè)置于下平臺上方的安裝平臺，在安裝平臺與下平臺之間設(shè)有移動涂覆機構(gòu)，移動涂覆機構(gòu)包括：第一連桿臂和第二連桿臂；平面移動作動器驅(qū)動所述移動涂覆機構(gòu)在安裝平臺所在平面內(nèi)移動；旋轉(zhuǎn)作動器，能周向轉(zhuǎn)動的安裝于所述安裝平臺的下表面，第一連桿臂的上端鉸接于旋轉(zhuǎn)作動器的旋轉(zhuǎn)外壁上；噴涂器；第一作動器驅(qū)動所述第一連桿臂繞其上端擺動；第二作動器驅(qū)動所述第二連桿臂繞其上端擺動。本實用新型適用于各種超塑成形/擴散連接曲面結(jié)構(gòu)的涂覆，具有效率高、精度高、長期使用成本低、長壽命、涂覆自由度高的優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種止焊劑涂覆裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種止焊劑涂覆裝置，尤其涉及一種復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)表面止焊劑涂覆裝置，屬于超塑成形/擴散連接領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在超塑成形/擴散連接工藝中，在金屬表面涂覆止焊劑主要有兩類方法:手工涂覆、絲網(wǎng)印刷和噴墨式印刷技術(shù)。其中:
[0003]手工涂覆是采用手工的方法在刻好形的金屬板材表面涂覆止焊劑，這種方法不僅效率低，而且涂覆質(zhì)量受人為因素影響而不穩(wěn)定，一般只用于實驗室開展小型的試驗，不適用于批量生產(chǎn)。
[0004]絲網(wǎng)印刷最早起源于中國，距今已有兩千多年的歷史，后來經(jīng)改進后的絲網(wǎng)印刷技術(shù)廣泛應(yīng)用與各個行業(yè)。早在上世紀80年代，英國羅一羅公司就已經(jīng)采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)用于空心葉片制造過程中的止焊劑涂覆，這種方法利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透油墨的基本原理進行印刷。具體工藝過程為:印刷時在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)印版另一端移動，油墨在移動中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。這種止焊劑涂覆方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于超塑成形/擴散連接中，該工藝具有批量大、成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，尤其是其涂覆質(zhì)量、圖形均勻性及精度可靠，在航空航天和軍工制造業(yè)中獲得了廣泛地應(yīng)用，并不斷地在完善。但是在絲網(wǎng)印刷技術(shù)中，網(wǎng)版的制造需要專門定制，工藝周期長，且網(wǎng)版很容易被尖銳物體損壞，使用完畢后需要采用專用清洗劑對網(wǎng)版進行清洗，并需要專用地點進行網(wǎng)版存放，如果生產(chǎn)過程中需要更改圖形，必須重新制作網(wǎng)版，定制周期長。
[0005]為了解決絲網(wǎng)印刷中需要專門定制網(wǎng)版的問題，近年來又發(fā)展了一種噴墨式印刷技術(shù)。具體工藝過程為:印刷前將圖形輸入進計算機軟件中，將承印物放置于平臺上，印刷時在噴頭中注入油墨，計算機根據(jù)設(shè)定的軌跡控制噴頭移動，同時噴頭向承印物噴出油墨。目前，噴墨式印刷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于報刊、圖書的印刷，隨著噴墨式印刷的技術(shù)不斷提高，逐漸在一些電子行業(yè)、航空、航天、傳播等高新產(chǎn)業(yè)得到應(yīng)用。本世紀初BritishAerospace Public Limited Company將噴墨式印刷技術(shù)應(yīng)用于超塑成形/擴散連接工藝中止焊劑涂覆工序，彌補了絲網(wǎng)印刷的一部分不足，使得該技術(shù)在多個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
[0006]隨著飛行器速度越來越高，航空發(fā)動機的推重比越來越高，要求飛行器及發(fā)動機結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)減重的同時又具有良好的氣動性能，這樣結(jié)構(gòu)件的型面越來越復(fù)雜，很多結(jié)構(gòu)需要設(shè)計成空心復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)不僅具有復(fù)雜的外形，同時還具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如變厚度設(shè)計，帶加強筋等。為了制造具有復(fù)雜曲面的空心結(jié)構(gòu)，超塑成形/擴散連接工藝是一種非常有效的制備方法。但是，復(fù)雜的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)為超塑成形/擴散連接工藝帶來了難度，特別是在復(fù)雜曲面上涂覆止焊劑的涂覆是其中一個關(guān)鍵的工藝難點，止焊劑涂覆質(zhì)量將直接決定零件的好壞，止焊劑涂覆效果不理想，將直接導(dǎo)致零件的報廢，從而產(chǎn)生重大經(jīng)濟損失。
[0007]但現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷和噴墨式印刷技術(shù)仍存在有一些技術(shù)的不足之處?，F(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷一般用于在平面上實現(xiàn)止焊劑涂覆，對于復(fù)雜曲面的空心結(jié)構(gòu)實現(xiàn)起來較難，而且對于復(fù)雜型面的結(jié)構(gòu)，每次需要針對具體的型面定制網(wǎng)板，效率較低，成本較高?，F(xiàn)有的噴墨式印刷技術(shù)雖然不需要每次更換網(wǎng)板，但是一般只適用于涂覆平面圖形，適配性較差。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有手工涂覆、絲網(wǎng)印刷及噴墨式印刷技術(shù)存在的不足，提出一種能夠根據(jù)復(fù)雜曲面自動調(diào)節(jié)噴涂位置、止焊劑涂覆質(zhì)量高的止焊劑涂覆裝置。
[0009]為達到上述目的，本實用新型提出了一種止焊劑涂覆裝置，所述止焊劑涂覆裝置包括用于承載被加工部件的下平臺，以及設(shè)置于所述下平臺上方的安裝平臺，在所述安裝平臺與所述下平臺之間設(shè)有移動涂覆機構(gòu)，所述移動涂覆機構(gòu)包括:
[0010]通過鉸鏈連接的第一連桿臂和第二連桿臂；
[0011]平面移動作動器，能移動的安裝于所述安裝平臺上，驅(qū)動所述移動涂覆機構(gòu)在安裝平臺所在平面內(nèi)移動；
[0012]旋轉(zhuǎn)作動器，能周向轉(zhuǎn)動的安裝于所述安裝平臺的下表面，并與所述平面移動作動器固接，所述第一連桿臂的上端鉸接于所述旋轉(zhuǎn)作動器的旋轉(zhuǎn)外壁上；
[0013]噴涂器，鉸接于所述第二連桿臂的下端；
[0014]第一作動器，連接于所述第一連桿臂的中部與所述旋轉(zhuǎn)作動器之間，驅(qū)動所述第一連桿臂繞其上端擺動；
[0015]第二作動器，連接于所述第二連桿臂的中部與所述第一連桿臂之間，驅(qū)動所述第二連桿臂繞其上端擺動。
[0016]如上所述的止焊劑涂覆裝置，其中，在所述噴涂器與所述第二連桿臂下端的鉸接處設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機，所述噴涂器與所述旋轉(zhuǎn)電機相連接，所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動所述噴涂器繞所述第二連桿臂下端擺動。
[0017]如上所述的止焊劑涂覆裝置，其中，所述安裝平臺上沿橫向和縱向方向開設(shè)有導(dǎo)軌，平面移動作動器底部設(shè)有滑塊，所述滑塊與所述導(dǎo)軌滑動配合。
[0018]如上所述的止焊劑涂覆裝置，其中，所述第一作動器和所述第二作動器為氣壓伸縮缸。
[0019]如上所述的止焊劑涂覆裝置，其中，所述第一作動器和所述第二作動器為油壓伸縮缸。
[0020]如上所述的止焊劑涂覆裝置，其中，所述噴涂器包括噴涂盒、設(shè)置在所述噴涂盒下端的噴嘴和設(shè)置在所述噴涂盒上端的鉸支座，所述噴嘴朝向所述被加工部件的上表面。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下特點和優(yōu)點:
[0022]1、本實用新型采用程序來控制噴涂軌跡，具有更好的精確性、均勻性并提高了效率。
[0023]2、本實用新型避免了絲網(wǎng)印刷過程中需要專門定制網(wǎng)版、網(wǎng)版圖形不能任意更改、網(wǎng)版易損壞、網(wǎng)版使用后需清洗和保存等一系列問題，可以實現(xiàn)對涂覆圖形的任意修改。
[0024]3、本實用新型改善了現(xiàn)有涂覆方法難于實現(xiàn)對復(fù)雜曲面涂覆的局限性，可以對空間內(nèi)任意圖形進行涂覆，甚至可以通過將機器臂伸入到零件內(nèi)腔，對內(nèi)表面進行涂覆，并根據(jù)圖形的面積、結(jié)構(gòu)形式可以方便地更換打印頭，來滿足不同曲面結(jié)構(gòu)的特征和要求，從而可以獲得不同的圖形精度，提高了工作效率。

【附圖說明】

[0025]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本實用新型的理解，并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
[0026]圖1為本實用新型止焊劑涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實用新型的噴涂器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]10-被加工部件；1-下平臺；2_安裝平臺；3_第一連桿臂；4_第二連桿臂；5-平面移動作動器；6_旋轉(zhuǎn)作動器；7_噴涂器；71_噴涂盒；72_噴嘴；73_鉸支座；8_第一作動器；9-第二作動器；11-第一鉸鏈；12-第二鉸鏈；13-第三鉸鏈；14-旋轉(zhuǎn)電機。

【具體實施方式】
[0030]結(jié)合附圖和本實用新型【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實用新型的細節(jié)。但是，在此描述的本實用新型的【具體實施方式】，僅用于解釋本實用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實用新型的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本實用新型的范圍。
[0031]請參考圖1、圖2，圖1為本實用新型止焊劑涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的噴涂器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]如圖1所示，本實用新型止焊劑涂覆裝置包括用于承載被加工部件10的下平臺1，以及設(shè)置于下平臺I上方的安裝平臺2，在安裝平臺2與下平臺I之間設(shè)有用于向被加工部件10表面噴涂止焊劑的移動涂覆機構(gòu)，該移動涂覆機構(gòu)包括:第一連桿臂3、第二連桿臂4、平面移動作動器5、旋轉(zhuǎn)作動器6、噴涂器7、第一作動器8和第二作動器9，其中，第一連桿臂3的上端與旋轉(zhuǎn)作動器6通過第一鉸鏈11鉸接，第一連桿臂3與第二連桿臂4通過第二鉸鏈12鉸接，使得第一連桿臂3與第二連桿臂4能夠通過第一鉸鏈11相對轉(zhuǎn)動；平面移動作動器5能移動的安裝于安裝平臺2上，用于驅(qū)動整個移動涂覆機構(gòu)在安裝平臺2所在平面內(nèi)移動，以滿足對被加工部件10表面不同區(qū)域位置的噴涂要求；旋轉(zhuǎn)作動器6能周向轉(zhuǎn)動的安裝于安裝平臺2的下表面，并與平面移動作動器5固接，第一連桿臂3的上端通過第一鉸鏈11鉸接于旋轉(zhuǎn)作動器6的旋轉(zhuǎn)外壁上，使得平面移動作動器5在移動過程中帶動旋轉(zhuǎn)作動器6及第一連桿臂3同步移動，而旋轉(zhuǎn)作動器6自身的周向轉(zhuǎn)動驅(qū)動第一連桿臂3及第二連桿臂4沿周向轉(zhuǎn)動；噴涂器7通過第三鉸鏈13鉸接于第二連桿臂4的下端。在本實施例中，如圖2所示，噴涂器7包括填裝有止焊劑的噴涂盒71、設(shè)置在噴涂盒71下端的噴嘴72和設(shè)置在噴涂盒71上端的鉸支座73，噴嘴72朝向被加工部件10的上表面。第一作動器8連接于第一連桿臂3的中部與旋轉(zhuǎn)作動器6之間，第一作動器8與第一連桿臂3呈一定夾角，使得第一作動器8通過其伸縮桿驅(qū)動第一連桿臂3繞第一鉸鏈11擺動；第二作動器9連接于第二連桿臂4的中部與第一連桿臂3之間，第二作動器9與第一連桿臂3和第二連桿臂4呈一定夾角，使得第二作動器9通過其伸縮桿驅(qū)動第二連桿臂4繞第二鉸鏈12擺動。這樣，由第一連桿臂3、第二連桿臂4、第一作動器8和第二作動器9構(gòu)成的連桿機構(gòu)能夠調(diào)整噴涂器7的高低位置，而通過平面移動作動器5和旋轉(zhuǎn)作動器6可以調(diào)節(jié)噴涂器7的水平位置，從而滿足復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的止焊劑涂覆要求，具有涂覆質(zhì)量高、效率高，成本低的優(yōu)點。
[0033]進一步的，如圖1所示，在噴涂器7與第二連桿臂4下端的鉸接處設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機14，噴涂器7與旋轉(zhuǎn)電機14相連接，旋轉(zhuǎn)電機14驅(qū)動噴涂器7繞第二連桿臂4下端的第三鉸鏈13轉(zhuǎn)動，從而起到對噴涂器7位置的微調(diào)作用。
[0034]進一步的，安裝平臺2上沿橫向和縱向方向開設(shè)有導(dǎo)軌(圖中未示出)，平面移動作動器5底部設(shè)有滑塊(圖中未示出)，滑塊與導(dǎo)軌滑動配合，通過滑塊在導(dǎo)軌上滑動，使得平面移動作動器5驅(qū)動移動涂覆機構(gòu)水平移動。
[0035]作為本實用新型一種可選的實施方式，第一作動器8和第二作動器9為氣壓伸縮缸，氣壓伸縮缸具有活動伸縮桿，分別驅(qū)動第一連桿臂3和第二連桿臂4轉(zhuǎn)動。
[0036]作為本實用新型另一種可選的實施方式，第一作動器8和第二作動器9為油壓伸縮缸，油壓伸縮缸具有活動伸縮桿，分別驅(qū)動第一連桿臂3和第二連桿臂4轉(zhuǎn)動。
[0037]本實用新型在使用時，具體方法如下:
[0038]步驟1、原材料準備，采用線切割、高壓水切割的方法切割出金屬板材；
[0039]步驟2、板材成形，采用熱成形等方法將板材成形為復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)；
[0040]步驟3、表面堿崩酸洗，去除板材表面的氧化層或污垢；
[0041]步驟4、將堿崩酸洗后的零件10固定在下平臺I上；
[0042]步驟5、采用處理軟件，將板材的曲面圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成軌跡行走裝置控制程序。為了實現(xiàn)對復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)表面的涂覆，在軟件中的程序控制下，固定在安裝平臺2上的旋轉(zhuǎn)作動器6可以繞y軸360度旋轉(zhuǎn)，第一連桿臂3、第二連桿臂4可以在第一作動器8、第二作動器9作用下，分別繞第一鉸鏈11、第二鉸鏈12轉(zhuǎn)動，與水平面的夾角可以在0°?90°之間調(diào)整。噴涂器7軸線與第二連桿臂4軸線的夾角可以通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)電機14，繞第三鉸鏈13轉(zhuǎn)動，以保證噴涂器7中的噴嘴72軸線始終平行于所需要涂覆工件表面曲面上位置點的法線方向。
[0043]步驟6、向噴涂器7中的噴涂盒71中加入止焊劑，噴涂器7的噴嘴72直徑為Φ2?Μ/ ?1mm ;
[0044]步驟7、啟動控制程序，控制平面移動作動器5、旋轉(zhuǎn)作動器6、第一作動器8和第二作動器9作動，驅(qū)動第一連桿臂3和第二連桿臂4，使得噴涂器7中噴嘴72按照設(shè)定的軌跡行走，在噴嘴72按照軌跡行走的同時，噴涂盒71中的止焊劑經(jīng)由噴嘴72噴出，對被加工部件10上對應(yīng)位置涂覆止焊劑；
[0045]步驟8、在下平臺I上取下被加工部件10，對被加工部件10表面的止焊劑進行晾曬。
[0046]本實用新型將移動涂覆機構(gòu)安裝在軌跡行走裝置(安裝平臺)上，采用微機系統(tǒng)的程序控制或驅(qū)動軌跡行走系統(tǒng)及平面移動作動器、旋轉(zhuǎn)作動器、第一作動器和第二作動器，從而可以按照一定的軌跡行走的同時，向復(fù)雜曲面表面噴涂止焊劑，從而實現(xiàn)對復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)表面的止焊劑涂覆。本實用新型克服了傳統(tǒng)止焊劑涂覆方法周期長、成本高、精度低、不能涂覆復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的不足，適用于各種超塑成形/擴散連接曲面結(jié)構(gòu)的涂覆，具有效率高、精度高、長期使用成本低、長壽命、涂覆自由度高的優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0047]針對上述各實施方式的詳細解釋，其目的僅在于對本實用新型進行解釋，以便于能夠更好地理解本實用新型，但是，這些描述不能以任何理由解釋成是對本實用新型的限制，特別是，在不同的實施方式中描述的各個特征也可以相互任意組合，從而組成其他實施方式，除了有明確相反的描述，這些特征應(yīng)被理解為能夠應(yīng)用于任何一個實施方式中，而并不僅局限于所描述的實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種止焊劑涂覆裝置，其特征在于，所述止焊劑涂覆裝置包括用于承載被加工部件的下平臺，以及設(shè)置于所述下平臺上方的安裝平臺，在所述安裝平臺與所述下平臺之間設(shè)有移動涂覆機構(gòu)，所述移動涂覆機構(gòu)包括: 通過鉸鏈連接的第一連桿臂和第二連桿臂； 平面移動作動器，能移動的安裝于所述安裝平臺上，驅(qū)動所述移動涂覆機構(gòu)在安裝平臺所在平面內(nèi)移動； 旋轉(zhuǎn)作動器，能周向轉(zhuǎn)動的安裝于所述安裝平臺的下表面，并與所述平面移動作動器固接，所述第一連桿臂的上端鉸接于所述旋轉(zhuǎn)作動器的旋轉(zhuǎn)外壁上； 噴涂器，鉸接于所述第二連桿臂的下端； 第一作動器，連接于所述第一連桿臂的中部與所述旋轉(zhuǎn)作動器之間，驅(qū)動所述第一連桿臂繞其上端擺動； 第二作動器，連接于所述第二連桿臂的中部與所述第一連桿臂之間，驅(qū)動所述第二連桿臂繞其上端擺動。2.如權(quán)利要求1所述的止焊劑涂覆裝置，其特征在于，在所述噴涂器與所述第二連桿臂下端的鉸接處設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機，所述噴涂器與所述旋轉(zhuǎn)電機相連接，所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動所述噴涂器繞所述第二連桿臂下端擺動。3.如權(quán)利要求1所述的止焊劑涂覆裝置，其特征在于，所述安裝平臺上沿橫向和縱向方向開設(shè)有導(dǎo)軌，平面移動作動器底部設(shè)有滑塊，所述滑塊與所述導(dǎo)軌滑動配合。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的止焊劑涂覆裝置，其特征在于，所述第一作動器和所述第二作動器為氣壓伸縮缸。5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的止焊劑涂覆裝置，其特征在于，所述第一作動器和所述第二作動器為油壓伸縮缸。6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的止焊劑涂覆裝置，其特征在于，所述噴涂器包括噴涂盒、設(shè)置在所述噴涂盒下端的噴嘴和設(shè)置在所述噴涂盒上端的鉸支座，所述噴嘴朝向所述被加工部件的上表面。
【文檔編號】B05B13-04GK204276234SQ201420757870
【發(fā)明者】劉佳佳, 邵杰, 李志強, 韓秀全 [申請人]中國航空工業(yè)集團公司北京航空制造工程研究所