加速度計(jì)表芯的焊接方法及焊接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種加速度計(jì)表芯的焊接方法及焊接結(jié)構(gòu)，其中焊接方法包括：將N段腹帶捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2≤N≤10；對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，實(shí)現(xiàn)所述腹帶與上力矩器和下力矩器的預(yù)固定；調(diào)整所述表芯的位置，使所述表芯的中心軸與激光光束呈預(yù)設(shè)角度，通過所述激光光束對所述各段腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接；N段腹帶間的槽口能夠有效的隔離焊接應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力焊接，連續(xù)焊接過程中由于表芯的中心軸與激光光束呈一定的預(yù)設(shè)角度，有利于激光光束的能量充分熔化腹帶邊緣，提高焊接質(zhì)量。
【專利說明】加速度計(jì)表芯的焊接方法及焊接結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種加速度計(jì)表芯的焊接方法及焊接結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]石英撓性加速度計(jì)(以下簡稱加速度計(jì))表芯由上力矩器、擺組件、下力矩器和腹帶組成。加速度計(jì)表芯裝配時(shí)，由V型工裝定位上力矩器、下力矩器和擺組件位置，將腹帶套在上力矩器、下力矩器及擺組件三者結(jié)合處，然后施加一定預(yù)緊力將三者夾緊，并通過激光焊接的方式將上力矩器、下力矩器和腹帶焊接在一起，實(shí)現(xiàn)表芯裝配。作為加速度計(jì)的核心部件，表芯的裝配質(zhì)量直接影響加速度計(jì)的整體性能。
[0003]目前，實(shí)施加速度計(jì)表芯的腹帶激光焊接工藝時(shí)，激光作用方向和表芯的位置如圖1所示，激光光束I和表芯3的中心軸成90°夾角。激光焊接時(shí)首先手動(dòng)翻轉(zhuǎn)表芯，在腹帶2兩側(cè)依次點(diǎn)焊，通過點(diǎn)焊將腹帶2與上力矩器、下力矩器預(yù)固定；點(diǎn)焊后拆下表芯3，采用激光機(jī)卡盤固定表芯的方式，由卡盤旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)表芯腹帶連續(xù)焊接。腹帶除開口處留下一段不焊外，連續(xù)焊接部分達(dá)到了 350°。
[0004]上述激光焊接工藝存在如下缺陷:激光束垂直入射腹帶邊緣熔化金屬實(shí)現(xiàn)腹帶與上力矩器和下力矩器同種材料的焊接。焊接過程中激光入射的能量必須能夠保證腹帶邊緣完全熔化，從而達(dá)到與力矩器的熔焊。激光入射能量不足會(huì)造成腹帶不能完全焊接，增加了補(bǔ)焊的次數(shù)，焊接應(yīng)力增大。通過對目前工藝中表芯腹帶圓周垂直焊縫方向的應(yīng)力檢測，相對的兩個(gè)點(diǎn)應(yīng)力差值達(dá)到了幾百兆帕，且圓周分布極為不均，影響焊接質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種能夠有效提高焊接質(zhì)量的加速度計(jì)表芯的焊接方法和焊接結(jié)構(gòu)。
[0007]—方面，本發(fā)明提供一種加速度計(jì)表芯的焊接方法，所述表芯包括上力矩器、下力矩器以及N段腹帶，所述方法包括:
[0008]將N段腹帶捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2 ^ N ^ 10 ；
[0009]對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，實(shí)現(xiàn)所述腹帶與上力矩器和下力矩器的預(yù)固定；
[0010]調(diào)整所述表芯的位置，使所述表芯的中心軸與激光光束呈預(yù)設(shè)角度，通過所述激光光束對所述各段腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接。
[0011]另一方面，本發(fā)明還提供一種加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)，包括上力矩器、下力矩器以及N段腹帶，所述N段腹帶通過焊接固定于所述上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2彡N彡10。
[0012]本發(fā)明提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法和焊接結(jié)構(gòu)，N段腹帶間的槽口能夠有效的隔離焊接應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力焊接，連續(xù)焊接過程中由于表芯的中心軸與激光光束呈一定的預(yù)設(shè)角度，有利于激光光束的能量充分熔化腹帶邊緣，提高焊接質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中加速度計(jì)表芯的焊接示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法一種實(shí)施例的流程圖。
[0016]圖3為本發(fā)明提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法中對腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊的示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法中對腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接的示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明提供的加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或者更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0020]實(shí)施例一
[0021]參考圖2，本實(shí)施例提供一種加速度計(jì)表芯的焊接方法，所述表芯包括上力矩器、下力矩器以及N段腹帶，所述方法包括:
[0022]步驟S101，將N段腹帶捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2彡N彡10 ；
[0023]步驟S102，對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，將所述腹帶與上力矩器和下力矩器進(jìn)行預(yù)固定;
[0024]步驟S103，調(diào)整所述表芯的位置，使所述表芯的中心軸與激光光束呈預(yù)設(shè)角度，通過所述激光光束對所述各段腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接。
[0025]本實(shí)施例提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法和焊接結(jié)構(gòu)，N段腹帶間的槽口能夠有效的隔離焊接應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力焊接，連續(xù)焊接過程中由于表芯的中心軸與激光光束呈一定的預(yù)設(shè)角度，有利于激光光束的能量充分熔化腹帶邊緣，提高焊接質(zhì)量。
[0026]具體地，將N段腹帶捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，以對上力矩器和下力矩器進(jìn)行初步的固定，便于后期進(jìn)行點(diǎn)焊，捆綁的方式包括但不限于用銅絲捆綁。各段腹帶間間隔預(yù)設(shè)距離以形成槽口，通過槽口能夠有效的隔離焊接應(yīng)力。
[0027]之后對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，參考圖3，圖3為本實(shí)施例提供的焊接方法中對腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊的示意圖，上力矩器201和下力矩器202的結(jié)合處設(shè)有N段腹帶203，相鄰的腹帶203之間形成槽口 204。點(diǎn)焊的過程具體包括:調(diào)節(jié)點(diǎn)焊的焊接參數(shù)，打開保護(hù)氣體，并將設(shè)備調(diào)至手動(dòng)操作模式，將裝有表芯的工裝放在工作臺(tái)上，手動(dòng)調(diào)整工作臺(tái)高度，使監(jiān)視器上出現(xiàn)腹帶邊緣的清晰圖像，通過激光脈沖對腹帶203的軸向邊緣的中間點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制每個(gè)焊點(diǎn)的激光脈沖作用時(shí)間為2秒，微調(diào)工作臺(tái)的位置，依次對每一段腹帶的軸向邊緣的中間點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊，實(shí)現(xiàn)腹帶203與上力矩器201和下力矩器202的預(yù)固定。
[0028]每段腹帶203的展開狀態(tài)為長方形，本實(shí)施例所述的軸向邊緣為長方形腹帶寬度方向邊緣，周向邊緣為長方形腹帶的長度方向邊緣。
[0029]通過點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)腹帶203與上力矩器201和下力矩器202的預(yù)固定之后，拆除捆綁在腹帶上的銅絲，進(jìn)行連續(xù)焊接。
[0030]連續(xù)焊接具體包括:調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，打開保護(hù)氣體，運(yùn)行連續(xù)焊接程序，將裝有表芯205的工裝安裝在工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸的卡盤上，通過卡盤調(diào)整表芯的位置。參考圖4，通過調(diào)整表芯205的位置使得表芯205的中心軸與激光光束206呈預(yù)設(shè)角度Θ，激光光束206的方向?yàn)榇怪毕蛳隆?br> [0031]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，預(yù)設(shè)角度Θ的范圍為30度-45度。
[0032]由于表芯的中心軸與激光光束之間的角度為銳角，有利于激光光束的能量充分熔化腹帶邊緣，提高焊接質(zhì)量。
[0033]調(diào)整工作臺(tái)位置，使得監(jiān)視器上標(biāo)記的激光光束的光斑落在腹帶距離槽口邊緣Imm處，以該處為起點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)表芯205，使得激光光束206沿圓周方向?qū)Ω箮?03的周向邊緣進(jìn)行連續(xù)焊接。
[0034]至此，完成對加速度計(jì)表芯的焊接過程。
[0035]綜上，本實(shí)施例提供的加速度計(jì)表芯的焊接方法還具有如下有益效果:
[0036]1.與目前激光焊接工藝相比，本實(shí)施例提供的焊接方法在實(shí)現(xiàn)表芯腹帶牢靠連接的前提下大幅度減小焊縫長度，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；
[0037]2.采用本發(fā)明的焊接方法，減少了焊接工序偏值變化較大導(dǎo)致產(chǎn)品超差的概率，提聞了激光焊接工序的廣品質(zhì)量。
[0038]實(shí)施例二
[0039]參考圖3，本實(shí)施例提供一種加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)，包括上力矩器201、下力矩器202)以及N段腹帶203，N段腹帶203通過焊接固定于上力矩器201和下力矩器202的結(jié)合處，各段腹帶203間形成槽口 204，其中，2 SNS 10。
[0040]其中，N段腹帶203的弧度可以相同或者不同，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。
[0041]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，參考圖5，圖5為本實(shí)施例提供的加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)一種實(shí)施例的俯視圖，該焊接結(jié)構(gòu)包括了 7段腹帶，且該7段腹帶以縱軸線呈對稱設(shè)置。
[0042]如圖5所示，7段腹帶包括三段第一腹帶301、兩段第二腹帶302，以及兩段第三腹帶303，其中三段第一腹帶301和兩段第二腹帶302間隔設(shè)置，每段腹帶之間形成槽口 204，兩段第三腹帶303相鄰設(shè)置，相鄰兩段第三腹帶303之間形成的槽口用于引出表芯的端子。
[0043]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，槽口 204的弧度為3度。
[0044]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，第一腹帶301的弧度為20度-30度，第二腹帶302的弧度為80-90度，第三腹帶303的弧度為39度_43度。
[0045]雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，所述表芯包括上力矩器、下力矩器以及N段腹帶，所述方法包括: 將N段腹帶捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2^ N ^ 10 ； 對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，實(shí)現(xiàn)所述腹帶與上力矩器和下力矩器的預(yù)固定； 調(diào)整所述表芯的位置，使所述表芯的中心軸與激光光束呈預(yù)設(shè)角度，通過所述激光光束對所述各段腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，所述N段腹帶通過銅絲捆綁于上力矩器和下力矩器的結(jié)合處； 將所述腹帶與上力矩器和下力矩器進(jìn)行預(yù)固定之后，還包括: 拆除捆綁在腹帶上的銅絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，對各段腹帶進(jìn)行點(diǎn)焊，包括: 通過激光脈沖依次對每段腹帶的軸向邊緣的中間點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，每個(gè)焊點(diǎn)的激光脈沖作用時(shí)間為2秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度為30度-45度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)表芯的焊接方法，其特征在于，通過所述激光光束對所述各段腹帶進(jìn)行連續(xù)焊接，包括: 將所述激光光束的光斑落在腹帶距離槽口邊緣1_處，轉(zhuǎn)動(dòng)所述表芯，使得激光光束沿圓周方向?qū)Ω箮У闹芟蜻吘夁M(jìn)行連續(xù)焊接。
7.一種加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括上力矩器、下力矩器以及N段腹帶，所述N段腹帶通過焊接固定于所述上力矩器和下力矩器的結(jié)合處，各段腹帶間形成槽口，其中，2彡N ( 10。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述N段腹帶的弧度相同或者不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速度計(jì)表芯的焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述槽口的弧度為3度。
【文檔編號】B23K26/70GK104400236SQ201410494717
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】潘天鵬, 楊守安, 徐國棟, 劉洋, 楊杏敏, 李輝, 付秀娟, 張吉 申請人:航天科工慣性技術(shù)有限公司