一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装的制作方法

本发明属于焊接工装，具体涉及一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装。

背景技术：

1、固体火箭发动机在储存、运输和发射前必须处于安全状态，以防意外点火。安全机构是固体火箭发动机点火火工序列的核心隔爆安全装置，通常由执行驱动组件、隔爆闭锁组件、状态组件、火工接口四大部分构成。其中，状态组件是将安全机构机械位置转换为电信号，向控制系统反馈机构真实物理状态的传感组件。

2、状态组件通常由绝缘板和多个导电接触薄片构成，薄片分布于绝缘板的两侧面，薄片之间需通过锡焊实现电气连接，并且需要对绝缘板正反两面的薄片分别进行焊接。该状态组件零件数量多、结构尺寸小且厚度极薄（0.03-0.1mm），装夹定位操作繁琐。

3、现有锡焊工艺中，通常采用简易工装对状态组件中的各部件进行粗略放置，缺乏对多层薄片的均匀压紧定位，然后由操作人员手动逐点焊接；焊接完一面后，需人工用镊子夹持零件翻转以焊接另一面；翻转过程中已焊接薄片极易受压损伤，且翻转后缺乏可靠定位，仅依靠人眼对准。操作人员需一手持焊接工具、一手定位零件，操作极其不便，难以保证正反两面焊接位置的一致性，对焊接人员技能要求高，焊接效率低，产品一致性难以有效控制。

4、因此，有必要设计一种专用焊接定位工装，实现对绝缘板及多层薄片的快速精确定位装夹，并具备自动翻转功能，提升焊接一致性和焊接效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有状态组件通过人工焊接操作不便、难以保证焊接一致性和焊接效率低的问题，而提供了一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装。

2、为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

3、提供了一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装，状态组件包括绝缘板、对称设置于绝缘板一端两侧的多个薄片，绝缘板、薄片上设有同轴的中心孔；定位工装包括下夹板、上夹板和浮动压紧机构。

4、下夹板上表面设有多个用于放置绝缘板和薄片的放置槽，各放置槽底部开设有第一焊接通孔，第一焊接通孔与薄片的待焊区域对应设置，用于通过第一焊接通孔对待焊区域进行焊接。

5、上夹板用于可拆卸的合盖于下夹板上方，上夹板的下表面设有与放置槽一一对应的凹槽，各凹槽底部设有第二焊接通孔，合盖时第一焊接通孔和第二焊接通孔同轴对准。

6、浮动压紧机构包括设于凹槽的压紧组件和设于放置槽底部的支撑组件；压紧组件包括浮动压块和弹性复位件，弹性复位件一端与凹槽底部固定连接，另一端与浮动压块连接，浮动压块内嵌有第一磁吸件；支撑组件包括固定安装在放置槽槽底的支撑块，支撑块内嵌有第二磁吸件；支撑块远离放置槽槽底的一端设有垂直于支撑块的导向柱，导向柱用于穿设绝缘板和薄片的中心孔以进行定位。

7、当上夹板与下夹板合盖时，第一磁吸件与第二磁吸件之间产生吸引力，使上夹板与下夹板合紧，并驱动浮动压块沿凹槽移动并压紧各薄片，并且弹性复位件处于压缩状态。

8、进一步的，上夹板与下夹板通过一面两销结构自定位，一面两销结构包括设置于上夹板下表面与下夹板上表面之间的贴合平面、设于上夹板的圆柱销和菱形销，以及设于下夹板对应设置的两个销孔。

9、进一步的，凹槽的相对两侧壁与浮动压块的两侧壁间隙配合，使浮动压块在磁吸力的作用下仅能沿竖直方向往复移动，以防止浮动压块在移动过程发生倾斜。

10、进一步的，浮动压块的长度与薄片待焊接区域的长度相适配，宽度小于薄片的宽度并位于待焊接区域的一侧，以压住薄片的非焊接部分且不遮挡待焊接区域。

11、进一步的，浮动压块远离弹性复位件的端面设有导向柱伸入的避让孔，避让孔与导向柱之间为间隙配合，在上夹板与下夹板合紧时，浮动压块的避让孔与导向柱配合，用于引导浮动压块的移动方向。

12、进一步的，上夹板和下夹板的材质为玻璃纤维。

13、进一步的，放置槽沿下夹板的长度方向间隔均匀设有多个；凹槽和浮动压紧机构也对应设有多个。

14、进一步的，放置槽的轮廓与待焊接的薄片、绝缘板的外形相适配。

15、进一步的，还包括翻转机构，翻转机构包括上翻转框、下翻转框和支架，上翻转框和下翻转框的后侧通过活页铰接，前侧通过弹簧锁扣可拆卸连接；下翻转框的左右两侧分别通过转轴与支架转动连接，支架上还设置有步进电机，步进电机的输出轴与一个转轴连接；上翻转框和下翻转框上分别设有与上夹板和下夹板外形适配的安装槽，合盖后的上夹板和下夹板分别嵌入各自的安装槽中；上翻转框和下翻转框通过弹簧锁扣固定。

16、本发明的优点是：

17、1、本发明设计的一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装，通过下夹板的放置槽，以及导向柱的设置，状态组件中各部件依次放置于放置槽中，基于放置槽各边的限制以及导向柱的限制定位，能够一次性完整绝缘板、多层薄片的摆放，显著提高了装夹效率和定位精度，定位精度达到±0.02mm。

18、2、通过设置浮动压紧机构，使得上夹板和下夹板快速连接；同时，压紧组件和支撑组件在上夹板和下夹板在合盖时，通过第一磁吸件和第二磁吸件的磁吸力，使得浮动压块压紧各薄片；实现绝缘板、薄片相对位置的固定。

19、3、浮动压块在磁吸力作用下对待焊区域提供持续、均匀的压紧力，保证焊接区域内各薄片紧密贴合，避免因间隙过大导致虚焊或焊锡润湿不良；同时弹性复位件对压紧力起到缓冲和调节作用，使压紧力既满足焊接贴合要求，又不会对厚度极薄的薄片造成损伤，有效确保了焊接一致性。

20、4、上夹板凹槽底部与下夹板放置槽底部分别开设有同轴对准的第一焊接通孔和第二焊接通孔以及设置的翻转结构，通过机械翻转即可完成正反两面焊接，避免了翻转过程中已焊薄片受压损伤的风险，同时保证了正反面焊接位置的一致性。

1.一种用于安全机构状态组件的多层薄片焊接定位工装，所述状态组件（4）包括绝缘板、对称设置于绝缘板一端两侧的多个薄片，所述绝缘板、薄片上设有同轴的中心孔；其特征在于：所述定位工装包括：

2.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述上夹板（2）与下夹板（1）通过一面两销结构自定位，所述一面两销结构包括设置于上夹板（2）下表面与下夹板（1）上表面之间的贴合平面、设于上夹板（2）的圆柱销和菱形销，以及设于下夹板（1）对应设置的两个销孔（14）。

3.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述凹槽（21）的相对两侧壁与浮动压块（31）的两侧壁间隙配合，使浮动压块（31）在磁吸力的作用下仅能沿竖直方向往复移动，以防止浮动压块（31）在移动过程发生倾斜。

4.根据权利要求3所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述浮动压块（31）的长度与薄片待焊接区域的长度相适配，宽度小于薄片的宽度并位于待焊接区域的一侧，以压住薄片的非焊接部分且不遮挡待焊接区域。

5.根据权利要求4所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述浮动压块（31）远离弹性复位件（32）的端面设有导向柱（12）伸入的避让孔，所述避让孔与导向柱（12）之间为间隙配合，在所述上夹板（2）与下夹板（1）合紧时，所述浮动压块（31）的避让孔与导向柱（12）配合，用于引导浮动压块（31）的移动方向。

6.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述上夹板（2）和下夹板（1）的材质为玻璃纤维。

7.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述放置槽（11）沿下夹板（1）的长度方向间隔均匀设有多个；所述凹槽（21）和浮动压紧机构（3）也对应设有多个。

8.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，所述放置槽（11）的轮廓与待焊接的薄片、绝缘板的外形相适配。

9.根据权利要求1所述的多层薄片焊接定位工装，其特征在于，还包括翻转机构，翻转机构包括上翻转框、下翻转框和支架，上翻转框和下翻转框的后侧通过活页铰接，前侧通过弹簧锁扣可拆卸连接；