一種薄板彎弧件搭接連續焊接裝置及實現方式制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及汽車蒙皮焊接裝置領域，尤其涉及一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置及其操作方法，適用于汽車頂中蒙皮的自動化焊接，可實現焊接過程中的質量實時監測。一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，包括機架、焊接小車與控制器，所述機架設置主梁，所述焊接小車與主梁水平滑動連接，所述焊接小車設置焊槍，所述焊槍設置焊縫檢測裝置，所述焊縫檢測裝置連接控制器，所述控制器連接焊接小車。一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置的操作方法，通過控制上述裝置進行自動焊接。焊槍采用氣保焊方式進行焊接，焊縫檢測裝置通過對焊縫進行監測，即可實時發現焊接中出現的質量問題，并通過控制器進行調整。

A Continuous Overlap Welding Device for Thin Plate Bending Arc Parts and Its Realization

The invention relates to the field of automobile skin welding device, in particular to a thin plate arc overlap continuous welding device and its operation method, which is suitable for automatic welding of automobile top skin and can realize real-time quality monitoring in welding process. A continuous overlap welding device for thin plate arc parts includes a frame, a welding trolley and a controller. The frame is provided with a main beam, the welding trolley is connected horizontally with the main beam, the welding trolley is provided with a welding torch, the welding torch is provided with a welding seam detection device, the welding seam detection device is connected with a controller, and the controller is connected with the welding trolley. The invention relates to an operation method of overlapping continuous welding device for thin plate arc parts, which can be automatically welded by controlling the device. Welding torch is welded by gas-shielded welding method. By monitoring the welding seam, the quality problems in welding can be found in real time and adjusted by the controller.

【技術實現步驟摘要】
一種薄板彎弧件搭接連續焊接裝置及實現方式
本專利技術涉及汽車蒙皮焊接裝置領域，尤其涉及一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置及其操作方法。
技術介紹
做為以機械加工為主的各類輕型、重型機械生產企業、集裝箱行業均離不開鈑金的各項生產活動，其中以薄板件加工的產量和數量最大。以汽車（輕型、乘用車、客車的外覆蓋件）的生產為例，所用薄板（2.0mm以下）的數量占總車身的85%以上，所以解決薄板的加工工藝、生產方式成為汽車生產、制造的主要課題?？蛙図斏w總成的結構是頂蓋骨架總成的外面覆蓋焊接一層成型的頂蒙皮，其材質為ST12冷軋鋼板，厚度為1.0mm，表面輕微涂防銹油。因頂蒙皮展開后寬度達到3.5米，長度6-13米，由于單張卷板寬度達不到3.5米，在寬度方向內能拼接實現。因此目前大部分的客車生產企業采用寬度為1.5米以下的鋼板搭接焊合而成，一般采用3塊（壓弧帶筋的左頂側蒙皮，帶筋的頂中蒙皮，壓弧帶筋的右頂側蒙皮），中間有2條縱焊縫，其長度與蒙皮長度相同。本搭接焊接結構的實現方式有4種：1.采用手工操作半自動CO2氣體保護焊（以下簡稱氣保焊）焊槍，對焊縫進行滿焊；2.采用大型龍門蒙皮點焊設備進行點焊；3.采用縫焊設備進行縫焊；4.焊接機器人焊接。上述4種焊接工藝均有缺點：1.采用手工操作氣保焊工藝，優點是投入少，施工靈活，對頂蒙皮的位置精度及貼合度幾乎沒有要求，只要增加人員，就能提高效率，并能夠邊施工邊檢查，由于薄板在壓弧、輥邊成形過程中，其邊緣起了波浪變形，搭接焊時必須壓緊壓實這2層蒙皮后才能焊接，而人工焊能輕易的解決這個問題。缺點是焊接質量不一致，對焊工的技能、體力、精力要求較高，縫焊高度、氣孔、夾渣、焊穿現象時有發生，如檢查不出來和及時修補，車頂就會漏雨進水，長時間焊接操作，加上作業環境差，工人的工作量變大，就會產生疲勞，焊接質量下降；焊工是特殊工種，受人力資源和作業環境的影響，以后的焊工越來越少，要求的工資越來越高，用工成本也高；生產工藝智能化程度低；2.采用大型龍門蒙皮點焊設備進行點焊，點焊工藝是指將工件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用低電壓、大電流、短時間，電阻熱熔化電極加壓部位母材金屬，形成熔核焊點的一種焊接工藝，大型蒙皮點焊設備是指將點焊機設置在龍門框架上，龍門框架在地面設置的道軌上行走，點焊機點焊頭點焊與抬起的時間、行走間距（40mm）與速度點焊頭之間的距離均由1控制臺控制，優點是能實現自動化，焊點均勻，焊接過程無需人工焊接操作。缺點是設備投資大（總價格約130余萬元）；點焊質量不能被及時發現，如點焊頭燒平、變形或電流不穩定，極容易產生焊接點不熔固或燒穿，如檢查不出來和及時修補，車頂就會造成搭接焊分層脫開，外面的防護層一量失效，就會漏雨進水；由于點焊間距為40mm，中間未焊的空檔必須采用能導電的點焊膠彌補，如點焊膠太厚，影響導電性，會造成點焊不實，如點焊膠太薄，影響密封性，這要求對操作者施工質量要求較高，同時，增加點焊膠每車車本（10米車約180元左右）；雖然點焊頭的間距由控制系統控制，但沒有焊縫跟蹤系統，當頂中蒙皮的存放位置偏差5mm以上時，點焊頭就會偏離焊縫，頂中蒙皮的一側焊點距焊縫偏遠，外邊翹起，影響外觀及密封，頂中蒙皮的另一側是焊點壓在焊縫上或只焊在頂側蒙皮上，造成頂中蒙皮漏焊。3.采用縫焊設備進行縫焊：縫焊是用一對滾盤電極代替點焊的圓柱形電極，與工件作相對運動，從而產生一個個熔核相互搭疊的密封焊縫的焊接方法。焊件裝配成搭接或對接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉動，連續或斷續送電，形成一條連續焊縫的電阻焊方法。優點是能實現連續焊接和自動化焊接，缺點是縫焊產生產較大的熱量，必須采用冷卻水對電極冷卻，否則易將電極熔化。因冷卻系統是開放的，不能閉環收集循環使用，大量的冷卻水流到焊縫及鋼板上，造成鋼板生銹，流到工作現場的冷卻水較多，會造成作業現場較臟；用電量較大，能耗較高；焊接質量同點焊相似，不能被及時發現，如焊輪電極燒平、變形或電流不穩定，極容易產生焊接點不熔固或燒穿，如檢查不出來和及時修補，車頂就會造成搭接焊分層脫開。目前此工藝已逐漸消失，被其它工藝所替代。4.焊接機器人焊接，優點是定位準確，焊接質量好，能全位置、自動化焊接；缺點是一次性投入較大，受客車長度的影響，所需軌道較長，且道軌的精度需要較高，總體成本較大（需要上千萬的投資）。該工藝結合激光焊接、氣保焊接在輕型車、乘用車及相關厚壁鋼板或部件、小型板件上應用較多，但在較長的、弧形的板件上應用極少，沒有在客車頂蒙皮應用的先例。專利號為ZL99224703.9的中國技術專利中公開了一種頂蒙皮自動點焊設備，其通過龍門設備與電阻焊的方式，將車頂蒙皮進行焊接。另外，龍門方式無法實現兩條焊縫的獨立焊接，兩處電極均設置于龍門上，必須同時前進或后退，也不能解決由于頂中蒙皮放置不正帶來的點焊位置偏離，造成蒙皮邊緣翹起的問題。專利號為ZL201721082886.4的中國技術專利中公開了一種車身蒙皮自動焊接系統，其采用了兩個獨立的橫梁，分別設置了一個焊接裝置，可實現蒙皮的兩側分別焊接。另外，此方案只能針對車頂兩側的焊縫進行焊接，如需焊接頂中蒙皮，電極需采用懸臂結構伸出，如此則難以保證懸臂不會在重力作用下變形，也無法保證焊接過程中搭接的兩層蒙皮緊密貼合。上述專利中均采用了電阻焊的方式對車頂蒙皮進行焊接，由于電阻焊的特性，無法再焊接過程中實時發現焊接的質量問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置及其操作方法，適用于汽車頂中蒙皮的自動化焊接，可實現焊接過程中的質量實時監測。為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，包括機架、主梁、焊接小車與控制器，所述主梁設置在機架上，所述焊接小車與主梁水平滑動連接，所述焊接小車設置焊槍，所述焊槍設置焊縫檢測裝置，所述焊縫檢測裝置連接控制器，所述控制器連接焊接小車。焊槍采用氣保焊方式進行焊接，焊縫檢測裝置通過對焊縫進行監測，即可實時發現焊接中出現的質量問題，并通過控制器進行調整。焊縫檢測方式主要為檢測焊縫的位置。優選地，所述機架設置主滑臺，所述主滑臺與機架水平滑動連接，所述主梁與主滑臺豎直滑動連接。主梁可移動，在焊接之前可調整主梁的所在位置，方便對頂蓋總成的取放。優選地，所述焊槍與焊接小車通過十字滑臺連接，所述十字滑臺的滑動方向均位于豎直平面內。焊接過程中主梁保持固定，焊槍根據焊縫檢測裝置的檢測結果，通過十字滑臺在焊接過程中隨時調整位置。優選地，所述主梁為框架結構。由于主梁長度較長，框架結構在減輕了重量的同時保持了一定的剛性，防止了焊接過程中主梁的輕微變形。優選地，所述主梁為2個。2個主梁可同時分別進行焊接工作，加快了頂中蒙皮兩側的焊接效率。2個主梁可向同一側運動，以方便頂蓋總成的取放。優選地，所述控制器控制主梁、焊接小車與焊槍的運動。主梁的移動使為了方便拿取工件，并根據不同工件的規格進行位置的調整，焊接小車的運動是為了保證焊接過程中焊槍的自動焊接路徑，焊槍的運動是為了在焊接過程中實現實時調整，保證焊接質量。優選地，所述焊縫檢測裝置為傳感器或攝像頭?？赏ㄟ^攝像頭進行目測焊縫位置與焊槍的對正性，還可通過傳感器檢測，傳感器優選激光位移傳感器，激光位移傳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：包括機架（1）、主梁（2）、焊接小車（3）與控制器（4），所述主梁（2）設置在機架（1）上，所述焊接小車（3）與主梁（2）水平滑動連接，所述焊接小車（3）設置焊槍（6），所述焊槍（6）設置焊縫檢測裝置（8），所述焊縫檢測裝置（8）連接控制器（4），所述控制器（4）連接焊接小車（3）。

【技術特征摘要】
1.一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：包括機架（1）、主梁（2）、焊接小車（3）與控制器（4），所述主梁（2）設置在機架（1）上，所述焊接小車（3）與主梁（2）水平滑動連接，所述焊接小車（3）設置焊槍（6），所述焊槍（6）設置焊縫檢測裝置（8），所述焊縫檢測裝置（8）連接控制器（4），所述控制器（4）連接焊接小車（3）。2.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：所述機架（1）設置主滑臺（5），所述主滑臺（5）與機架（1）水平滑動連接，所述主梁（2）與主滑臺（1）豎直滑動連接。3.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：所述焊槍（6）與焊接小車（3）通過十字滑臺（7）連接，所述十字滑臺（7）的滑動方向均位于豎直平面內。4.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：所述主梁（2）為框架結構，所述主梁（2）為2個。5.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：所述控制器（4）控制主梁（2）、焊接小車（3）與焊槍（6）的運動。6.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：所述焊縫檢測裝置（8）為傳感器或攝像頭。7.根據權利要求1所述的一種薄板弧形件搭接連續焊接裝置，其特征在于：還包括壓緊裝置（9），所述壓緊裝置（9）設置在主梁（2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高建路，王令軍，許震，王偉，許傳國，賈秀磊，張根，劉榮彬，趙紀兵，王振青，高慶虎，王文陽，
申請(專利權)人：高建路，
類型：發明
國別省市：山東,37