一种薄板弯弧件搭接连续焊接装置及实现方式制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车蒙皮焊接装置领域，尤其涉及一种薄板弧形件搭接连续焊接装置及其操作方法，适用于汽车顶中蒙皮的自动化焊接，可实现焊接过程中的质量实时监测。一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，包括机架、焊接小车与控制器，所述机架设置主梁，所述焊接小车与主梁水平滑动连接，所述焊接小车设置焊枪，所述焊枪设置焊缝检测装置，所述焊缝检测装置连接控制器，所述控制器连接焊接小车。一种薄板弧形件搭接连续焊接装置的操作方法，通过控制上述装置进行自动焊接。焊枪采用气保焊方式进行焊接，焊缝检测装置通过对焊缝进行监测，即可实时发现焊接中出现的质量问题，并通过控制器进行调整。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种薄板弯弧件搭接连续焊接装置及实现方式
本专利技术涉及汽车蒙皮焊接装置领域，尤其涉及一种薄板弧形件搭接连续焊接装置及其操作方法。
技术介绍
做为以机械加工为主的各类轻型、重型机械生产企业、集装箱行业均离不开钣金的各项生产活动，其中以薄板件加工的产量和数量最大。以汽车（轻型、乘用车、客车的外覆盖件）的生产为例，所用薄板（2.0mm以下）的数量占总车身的85%以上，所以解决薄板的加工工艺、生产方式成为汽车生产、制造的主要课题。客车顶盖总成的结构是顶盖骨架总成的外面覆盖焊接一层成型的顶蒙皮，其材质为ST12冷轧钢板，厚度为1.0mm，表面轻微涂防锈油。因顶蒙皮展开后宽度达到3.5米，长度6-13米，由于单张卷板宽度达不到3.5米，在宽度方向内能拼接实现。因此目前大部分的客车生产企业采用宽度为1.5米以下的钢板搭接焊合而成，一般采用3块（压弧带筋的左顶侧蒙皮，带筋的顶中蒙皮，压弧带筋的右顶侧蒙皮），中间有2条纵焊缝，其长度与蒙皮长度相同。本搭接焊接结构的实现方式有4种：1.采用手工操作半自动CO2气体保护焊（以下简称气保焊）焊枪，对焊缝进行满焊；2.采用大型龙门蒙皮点焊设备进行点焊；3.采用缝焊设备进行缝焊；4.焊接机器人焊接。上述4种焊接工艺均有缺点：1.采用手工操作气保焊工艺，优点是投入少，施工灵活，对顶蒙皮的位置精度及贴合度几乎没有要求，只要增加人员，就能提高效率，并能够边施工边检查，由于薄板在压弧、辊边成形过程中，其边缘起了波浪变形，搭接焊时必须压紧压实这2层蒙皮后才能焊接，而人工焊能轻易的解决这个问题。缺点是焊接质量不一致，对焊工的技能、体力、精力要求较高，缝焊高度、气孔、夹渣、焊穿现象时有发生，如检查不出来和及时修补，车顶就会漏雨进水，长时间焊接操作，加上作业环境差，工人的工作量变大，就会产生疲劳，焊接质量下降；焊工是特殊工种，受人力资源和作业环境的影响，以后的焊工越来越少，要求的工资越来越高，用工成本也高；生产工艺智能化程度低；2.采用大型龙门蒙皮点焊设备进行点焊，点焊工艺是指将工件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用低电压、大电流、短时间，电阻热熔化电极加压部位母材金属，形成熔核焊点的一种焊接工艺，大型蒙皮点焊设备是指将点焊机设置在龙门框架上，龙门框架在地面设置的道轨上行走，点焊机点焊头点焊与抬起的时间、行走间距（40mm）与速度点焊头之间的距离均由1控制台控制，优点是能实现自动化，焊点均匀，焊接过程无需人工焊接操作。缺点是设备投资大（总价格约130余万元）；点焊质量不能被及时发现，如点焊头烧平、变形或电流不稳定，极容易产生焊接点不熔固或烧穿，如检查不出来和及时修补，车顶就会造成搭接焊分层脱开，外面的防护层一量失效，就会漏雨进水；由于点焊间距为40mm，中间未焊的空档必须采用能导电的点焊胶弥补，如点焊胶太厚，影响导电性，会造成点焊不实，如点焊胶太薄，影响密封性，这要求对操作者施工质量要求较高，同时，增加点焊胶每车车本（10米车约180元左右）；虽然点焊头的间距由控制系统控制，但没有焊缝跟踪系统，当顶中蒙皮的存放位置偏差5mm以上时，点焊头就会偏离焊缝，顶中蒙皮的一侧焊点距焊缝偏远，外边翘起，影响外观及密封，顶中蒙皮的另一侧是焊点压在焊缝上或只焊在顶侧蒙皮上，造成顶中蒙皮漏焊。3.采用缝焊设备进行缝焊：缝焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。焊件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。优点是能实现连续焊接和自动化焊接，缺点是缝焊产生产较大的热量，必须采用冷却水对电极冷却，否则易将电极熔化。因冷却系统是开放的，不能闭环收集循环使用，大量的冷却水流到焊缝及钢板上，造成钢板生锈，流到工作现场的冷却水较多，会造成作业现场较脏；用电量较大，能耗较高；焊接质量同点焊相似，不能被及时发现，如焊轮电极烧平、变形或电流不稳定，极容易产生焊接点不熔固或烧穿，如检查不出来和及时修补，车顶就会造成搭接焊分层脱开。目前此工艺已逐渐消失，被其它工艺所替代。4.焊接机器人焊接，优点是定位准确，焊接质量好，能全位置、自动化焊接；缺点是一次性投入较大，受客车长度的影响，所需轨道较长，且道轨的精度需要较高，总体成本较大（需要上千万的投资）。该工艺结合激光焊接、气保焊接在轻型车、乘用车及相关厚壁钢板或部件、小型板件上应用较多，但在较长的、弧形的板件上应用极少，没有在客车顶蒙皮应用的先例。专利号为ZL99224703.9的中国技术专利中公开了一种顶蒙皮自动点焊设备，其通过龙门设备与电阻焊的方式，将车顶蒙皮进行焊接。另外，龙门方式无法实现两条焊缝的独立焊接，两处电极均设置于龙门上，必须同时前进或后退，也不能解决由于顶中蒙皮放置不正带来的点焊位置偏离，造成蒙皮边缘翘起的问题。专利号为ZL201721082886.4的中国技术专利中公开了一种车身蒙皮自动焊接系统，其采用了两个独立的横梁，分别设置了一个焊接装置，可实现蒙皮的两侧分别焊接。另外，此方案只能针对车顶两侧的焊缝进行焊接，如需焊接顶中蒙皮，电极需采用悬臂结构伸出，如此则难以保证悬臂不会在重力作用下变形，也无法保证焊接过程中搭接的两层蒙皮紧密贴合。上述专利中均采用了电阻焊的方式对车顶蒙皮进行焊接，由于电阻焊的特性，无法再焊接过程中实时发现焊接的质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄板弧形件搭接连续焊接装置及其操作方法，适用于汽车顶中蒙皮的自动化焊接，可实现焊接过程中的质量实时监测。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，包括机架、主梁、焊接小车与控制器，所述主梁设置在机架上，所述焊接小车与主梁水平滑动连接，所述焊接小车设置焊枪，所述焊枪设置焊缝检测装置，所述焊缝检测装置连接控制器，所述控制器连接焊接小车。焊枪采用气保焊方式进行焊接，焊缝检测装置通过对焊缝进行监测，即可实时发现焊接中出现的质量问题，并通过控制器进行调整。焊缝检测方式主要为检测焊缝的位置。优选地，所述机架设置主滑台，所述主滑台与机架水平滑动连接，所述主梁与主滑台竖直滑动连接。主梁可移动，在焊接之前可调整主梁的所在位置，方便对顶盖总成的取放。优选地，所述焊枪与焊接小车通过十字滑台连接，所述十字滑台的滑动方向均位于竖直平面内。焊接过程中主梁保持固定，焊枪根据焊缝检测装置的检测结果，通过十字滑台在焊接过程中随时调整位置。优选地，所述主梁为框架结构。由于主梁长度较长，框架结构在减轻了重量的同时保持了一定的刚性，防止了焊接过程中主梁的轻微变形。优选地，所述主梁为2个。2个主梁可同时分别进行焊接工作，加快了顶中蒙皮两侧的焊接效率。2个主梁可向同一侧运动，以方便顶盖总成的取放。优选地，所述控制器控制主梁、焊接小车与焊枪的运动。主梁的移动使为了方便拿取工件，并根据不同工件的规格进行位置的调整，焊接小车的运动是为了保证焊接过程中焊枪的自动焊接路径，焊枪的运动是为了在焊接过程中实现实时调整，保证焊接质量。优选地，所述焊缝检测装置为传感器或摄像头。可通过摄像头进行目测焊缝位置与焊枪的对正性，还可通过传感器检测，传感器优选激光位移传感器，激光位移传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：包括机架（1）、主梁（2）、焊接小车（3）与控制器（4），所述主梁（2）设置在机架（1）上，所述焊接小车（3）与主梁（2）水平滑动连接，所述焊接小车（3）设置焊枪（6），所述焊枪（6）设置焊缝检测装置（8），所述焊缝检测装置（8）连接控制器（4），所述控制器（4）连接焊接小车（3）。

【技术特征摘要】
1.一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：包括机架（1）、主梁（2）、焊接小车（3）与控制器（4），所述主梁（2）设置在机架（1）上，所述焊接小车（3）与主梁（2）水平滑动连接，所述焊接小车（3）设置焊枪（6），所述焊枪（6）设置焊缝检测装置（8），所述焊缝检测装置（8）连接控制器（4），所述控制器（4）连接焊接小车（3）。2.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：所述机架（1）设置主滑台（5），所述主滑台（5）与机架（1）水平滑动连接，所述主梁（2）与主滑台（1）竖直滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：所述焊枪（6）与焊接小车（3）通过十字滑台（7）连接，所述十字滑台（7）的滑动方向均位于竖直平面内。4.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：所述主梁（2）为框架结构，所述主梁（2）为2个。5.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：所述控制器（4）控制主梁（2）、焊接小车（3）与焊枪（6）的运动。6.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：所述焊缝检测装置（8）为传感器或摄像头。7.根据权利要求1所述的一种薄板弧形件搭接连续焊接装置，其特征在于：还包括压紧装置（9），所述压紧装置（9）设置在主梁（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建路，王令军，许震，王伟，许传国，贾秀磊，张根，刘荣彬，赵纪兵，王振青，高庆虎，王文阳，
申请(专利权)人：高建路，
类型：发明
国别省市：山东,37