本发明专利技术公开了一种油箱中缝激光焊接夹具及其焊接方法，将拉伸成形后的燃油箱面部进行冲压切边后在带有伺服电机装置的专用工装内对接定位，用激光焊机结合机械手进行自动焊接。改用该新工艺后带来如下改进效果：1.焊接自动化，降低劳动强度，提升生产效率，改善安全；2.解决目前燃油箱所使用的缝焊工艺应用局限和不足问题；3.焊接熔深能达到或超过母材厚度，有效提高焊缝强度，中缝气密检测合格率大幅提升；4.焊接热影响区小，使焊缝变形量极低，焊缝平整，打磨抛光工作量少，产品美观；5.节能，耗电量低，且不用大量的水来冷却焊缝。以上改进效果可以较好地提高了产品的质量，降低了产品的制造成本。产品的制造成本。产品的制造成本。
【技术实现步骤摘要】
一种摩托车油箱中缝激光焊接夹具及其焊接方法
[0001]本专利技术涉及一种油箱加工夹具及使用其加工油箱的焊接方法，特别涉及一种油箱中缝激光焊接夹具及其焊接方法。
技术介绍
[0002]目前摩托车燃油箱缝焊(俗称“滚焊”)的焊接工艺应用越来越广泛，其主要焊接工艺是用一对滚轮电极将冲压成形后的燃油箱面部左右两个半体放在滚盘之间移动，产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝将工件焊接起来，形成油箱面部焊接中缝，如图1、图2所示。一般采用交流脉冲电流或调幅电流，也可用三(单)相整流、中频、高频的直流电流，缝焊广泛应用于金属的薄板焊接(母材的厚度一般在单板1.0mm以内)。但是这种工艺存在以下缺陷：1.焊接母材越厚，焊接难度越高，焊缝质量也越难得到保证；2.因其缝焊表面凹凸不平，表面涂层难以掩盖，外观效果较差，表面焊缝需要打磨和抛光处理，工序复杂，成本较高；3.焊接接头强度不高、抗压能力较低；4.焊接过程能耗非常高；5.不便于自动化焊接和不利于操作工的劳动保护等缺陷，导致现有的摩托车燃油箱缝焊工艺应用越来越受到一定的局限，制约该类产品质的提升。
[0003]另外国内还新专利技术一种CO2气体保护焊配合机械手的自动焊接工艺，是将左右半体中缝对接装配，在油箱面部的内侧通过机械手用CO2气体保护焊自动焊接，如图3、图4所示，这种工艺的主要缺陷是焊接热影响区大，焊缝变形量大，整平校正和打磨抛光工作量较大等。
[0004]有鉴于此，如何提供一种避免油箱加工中的上述问题及可以提高焊接质量、降低能耗及实现自动化焊接的油箱焊接方法，实为摩托车业者亟待改善的课题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种油箱中缝激光焊接夹具及其焊接方法，将拉伸成形后的燃油箱面部(左右半体装配焊接的部位)进行冲压切边后在带有伺服电机装置的专用工装内对接定位，用激光焊机结合机械手进行自动焊接。改用该新工艺后带来如下改进效果：1.实现焊接自动化，降低操作人员的劳动强度，大幅提升焊接生产效率，改善安全生产环境；2.解决了目前燃油箱所使用的缝焊工艺应用局限和不足问题；3.焊接熔深能达到或超过母材厚度，有效提高了油箱中缝的焊缝强度，使中缝气密检测合格率大幅提升；4.因激光焊具有高密度能量特点，焊接热影响区小，使焊缝变形量极低，焊缝平整，打磨抛光工作量少，产品美观度明显跃升；5.节能，因激光焊向工件输入的线能量很小，耗电量低，且不用大量的水来冷却焊缝。以上改进效果可以较好地提高了产品的质量，降低了产品的制造成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种油箱中缝激光焊接夹具，被焊接油箱由分离的油箱左壳体和油箱右壳体组成；所述油箱中缝激光焊接夹具包括固定于地面的夹具台底板，夹具台底板上表面固定有长方形板状的前支座固定板；于前支座固定板上长向方向设置一长条方柱状并且中部凸起的下压板；下压板中部凸起的形状匹配于被焊接
油箱内顶部；于前支座固定板表面左部的前方、后方各设有一支顶被焊接油箱前部左右侧的左右半体后定位支座；于下压板右方固定一带有配合待焊接油箱后端形状的带弧面的左右半体前定位支座；压合待焊接油箱顶面长向中央设有两条形状相同互相隔开一定距离的弧形压板，两条弧形压板前、后端各固定一方块状的弧形压板固定块，两条弧形压板与两块弧形压板固定块组合成为上压板，上压板的左、右弧形压板固定块各竖直向下伸出一长一短圆柱，其中两根短圆柱为活动插入下压板对应开设防止偏位销孔的定位导柱；两根长圆柱为气缸支柱，其依次穿过下压板、前支座固定板、夹具台底板所开设的通孔后分别连接于气缸动端，所述的气缸的底座与夹具台底板固定，并由夹具台底板下方设置的控制伺服电机驱动控制；配套一种油箱中缝激光焊接夹具在其旁边设置有机械手，机械手末端连接激光焊枪和专用焊丝；机械手由可编程逻辑控制器PLC的编程指令控制；
[0007]可编程逻辑控制器PLC通过编程指令控制伺服电机达到控制两个气缸支柱伸缩，以达到控制气缸支柱驱动动上压板推上、降下，上压板推上的时候，可以放入待焊接油箱或取出已经焊接油箱，当上压板降下的时候可以压平整待焊接油箱。
[0008]进一步，上压板与两个气缸支柱之间是通过设置于气缸支柱顶部的螺栓紧固，上压板与两个定位导柱之间是通过设置于定位导柱顶部的螺栓紧固，而两个定位导柱安装在下压板和下压板之间，确保两者之间不偏位，操作时由控制台的按扭控制驱动整过气动工装上下运动。也方便不同型号油箱配套的上压板的更换。
[0009]通过可编程逻辑控制器PLC控制上述控制伺服电机及气缸，带动两个气缸支柱控制上压板，因气压和速度可调节，在两个定位导柱的定位保证下，可实现同步上下准确运动，并可确保夹紧待作业的油箱左壳体和油箱右壳体拼合后位置精确而不偏位。
[0010]进一步，所述的左右半体后定位支座由固定于前支座固定板的后定位支座底板以及竖立于后定位支座底板上的后定位支座竖板组成，如此可以方便不同型号油箱配套进行对应形状及位置的更换。
[0011]再进一步，所述一种油箱中缝激光焊接夹具的上压板1上方安装有1套抽风装置，可将激光焊接时产生的烟尘及时抽走，以有效对操作员工的保护；以及可以及时对焊接点进行冷却，保证焊接质量。
[0012]一种使用上述夹具的焊接方法，其步骤如下：
[0013](1)油箱分别由冲压成型的左右对称的油箱左壳体及油箱右壳体组成，将冲压成型的油箱左壳体及油箱右壳体表面处理好；
[0014](2)操作控制台的开关，控制气缸伸出推动上压板上升，将油箱左壳体及油箱右壳体分别安放在左右半体后定位支座、下压板、前支座固定板、底板、左右半体前定位支座组成的夹具上；然后控制气缸降下上压板，使上压板平稳准确压在拼合好的油箱左壳体及油箱右壳体上；其中待焊接油箱的油箱左壳体及油箱右壳体后端靠合左右半体前定位支座对应的定位弧面；待焊接油箱的油箱左壳体及油箱右壳体的前端靠合左右半体后定位支座的定位弧面；此时油箱左壳体及油箱右壳体被夹具固定压紧，两者的拼接缝暴露于上压板的两条弧形压板的间隙中；
[0015](3)在可编程逻辑控制器PLC上编程，按产品类别调校设置好机械手拼接缝的位置及轨迹，使激光焊枪和专用焊丝对应夹具上的待焊接油箱的基准位置，对应油箱左壳体及油箱右壳体，然后启动激光焊枪按照已在可编程逻辑控制器PLC的编程控制机械手带动激
光焊枪和专用焊丝的移动以完成油箱左壳体及油箱右壳体拼接缝的激光焊接。
[0016]进一步，为提高焊接效率，在同一台激光焊枪配套两套上述一种油箱中缝激光焊接夹具，在第一套夹具在进行焊接工作时，操作员工可以在第二套焊接夹具上取下已焊产品，并放置好待焊的油箱左壳体及油箱右壳体，确保机械手不间断焊接作业，可大幅提升生产效率。
[0017]更进一步，该工艺在进行中缝激光正常焊接时，设置了两套上述一种油箱中缝激光焊接夹具呈直角位置放置，机械手设置于2台焊接夹具所围空间内，如此方便机械手运作以及操作员工的操作。
[0018]采用此创新专利技术工艺后，可产生以下效益：
[0019]1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油箱中缝激光焊接夹具，其特征在于：被焊接油箱(6)由分离的油箱左壳体(61)和油箱右壳体(62)组成；所述油箱中缝激光焊接夹具包括固定于地面的夹具台底板(5)，夹具台底板(5)上表面固定有长方形板状的前支座固定板(4)；于前支座固定板(4)上长向方向设置一长条方柱状并且中部凸起的下压板(3)；于前支座固定板(4)表面左部的前、后方各设有一支顶被焊接油箱前部左右侧的左右半体后定位支座(2)；于下压板(3)右方固定一带有配合待焊接油箱后端形状的带弧面的左右半体前定位支座(7)；压合待焊接油箱顶面长向中央设有两条形状相同互相隔开一定距离的弧形压板，两条弧形压板前、后端各固定一方块状的弧形压板固定块，两条弧形压板与两块弧形压板固定块组合成为上压板(1)，上压板(1)的左、右弧形压板固定块各竖直向下伸出一长一短圆柱，其中两根短圆柱为活动插入下压板(3)对应开设防止偏位销孔的定位导柱(11)，两根长圆柱为气缸支柱(8)，其依次穿过下压板(3)、前支座固定板(4)、夹具台底板(5)所开设的通孔后分别连接于气缸(13)动端，所述的气缸(13)的底座与夹具台底板(5)固定，并由夹具台底板(5)下方设置的控制伺服电机(14)驱动控制；所述伺服电机(14)连接有可编程逻辑控制器PLC并被其通过编程指令控制；所述两个气缸支柱(8)是通过设置于气缸支柱(8)顶部的螺栓紧固上压板(1)、两个定位导柱(11)是通过设置于定位导柱(11)顶部的螺栓紧固上压板(1)；配合一种油箱中缝激光焊接夹具在其旁边设置有机械手(12)，机械手(12)末端连接激光焊枪(9)和专用焊丝(10)；机械手(12)由可编程逻辑控制器PLC的编程指令控制。2.根据权利要求1所述的一种油箱中缝激光焊接夹具，其特征在于：所述的左右半体后定位支座(2)由固定于前支座固定板(4)的后定位支座底板(021)以及竖立于后定位支座底板(021)上的后定位支座竖板(022)组成。3.根据权利要求1或2所述的一种油箱中缝激光焊接夹具，其特征在于：所述上压板(1)上方安装有1套抽风装置(023)。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴仲昶，
申请(专利权)人：江门市瑞跃实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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