CN101862927B - 汽车主梁自动焊接机 - Google Patents

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Abstract

汽车主梁自动焊接机。用于各种汽车主梁(也称纵梁、边梁)的自动焊接。包括立柱总成、上、下梁总成，上梁总成上装有横向移动凸轮和垂直移动凸轮，下梁总成内装有一组气缸或液压缸通过一组肘杆机构横向夹紧；上梁总成上安装有20型直线导轨和滑块、焊枪滑动架、焊枪支承总成、焊枪及驱动电机，电机输出轴上装有用于吸附在横向移动凸轮上并拖动焊枪滑动架运动的电磁线圈。电机选用无级调速电机，电磁吸附的运动方式，可以使双凸轮导向、三维轨迹运动系统的焊枪最大限度地沿轨迹实现匀速运动。轨迹重复性优良，造价低廉、工作可靠。气动(或液动)卡紧，肘杆增力技术，可使约4KN的气缸增力后达到35KN。不仅滿足卡紧力的要求，且提高了工件定位精度。

Description

汽车主梁自动焊接机
【技术领域】：
本发明属于汽车制造技术领域，汽车主梁自动焊接设备。
【背景技术】：
目前在汽车制造领域中，汽车主梁的内板与外板的焊缝主要依靠人工进行焊接，这种制造方式使得操作人员的劳动强度大、焊接质量差、工作效率低等问题。
【发明内容】：
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种汽车主梁自动焊接机。用于汽车的车架主梁内板与外板的自动焊接。
本发明提供的汽车主梁自动焊接机，包括由立柱总成、上梁总成、下梁总成构成的机架，其特征在于，上梁总成上安装有一组横向移动凸轮和一组垂直移动凸轮；下梁总成内装有一组气缸或液压缸与一组肘杆机构形成横向夹紧装置；上梁总成上安装有20型直线导轨与滑块，滑块有两组，两组滑动架分别用滑块装在直线导轨上，可一前一后地运动。滑动架上分别装有一个焊枪支承总成，焊枪支承总成上各安装有焊枪，焊枪滑动架上安装有驱动电机，电机输出轴上装有用于吸附在横向移动凸轮上并拖动焊枪滑动架运动的电磁线圈。
本发明的优点和积极效果：
1)无级调速电机运驱动，电磁吸附双凸轮导向的三维轨迹形成系统。这种轨迹形成系统的主要特点是使焊枪最大限度地沿轨迹实现匀速运动，轨迹重复性优良，造价低廉、工作可靠。
2)预应力防变形技术，大梁形状复杂，截面形状多变，焊接后在两个方向上要分别产生约40毫米的变形，如果变形后进行加压校正，校正后，由于一些部位被伸长或缩短，使得预先加工的孔移位，可达5毫米。经过计算和试验，在水平与垂直两个方向上进行预变形装卡，可使最终变形基本滿足形位精度的要求，再有小量变形时可用校直机进行校正。
3)气动卡紧，肘杆增力技术。一般用气缸卡紧的装置是采用直压式。大梁的横向卡紧需要约20KN的力，直径为100毫米的气缸可使用的力约4KN，卡紧所需要的工作行程比较小，采用肘杆增力技术可使卡紧力达到35KN。不仅滿足卡紧力的要求，而且提高了工件的定位精度。
本发明可用于SUV汽车、皮卡车等各种汽车的车架主梁内板与外板的自动焊接。
【附图说明】：
图1是皮卡车汽车主梁自动焊接机主视图，
图2是图1中B-B剖视图，
图3是图1中A-A剖视图，
图4是图1的左视图。
图中，1、立柱总成 2、上梁总成 3、压紧气缸或液压缸 4、气缸或液压缸压头 5、横夹紧滑块总成 6、支承块总成 7、横夹紧固定块总成 8、上滑动车 9、上导轨支架 10、下梁总成 11、焊枪滑动架 12、20导轨 13、20滑块 14、气缸或液压缸横夹紧总成 15、焊枪支承总成 16横向移动凸轮 17垂直移动凸轮。
【具体实施方式】：
实施例1：
如图14所示，本发明提供的汽车主梁自动焊接机用于SUV汽车、皮卡车等各种汽车车架主梁内板与外板的焊接。采用两台CO2保护焊机分别用于焊接左、右两条焊缝。自动焊的主要技术是使焊枪在焊接时产生精确轨迹，以均匀的速度运动。其结构与工作原理如下：
该自动焊接机包括由立柱总成、上梁总成1、下梁总成10构成的机架，其特征在于，上梁总成上安装有一组横向移动凸轮16和一组垂直移动凸轮17；下梁总成内装有一组气缸或液压缸与一组肘杆机构形成横向夹紧装置；上梁总成上安装有20型直线导轨与滑块，滑块有两组，两组滑动架分别用滑块装在直线导轨上，可一前一后地运动。滑动架上分别装有一个焊枪支承总成，焊枪支承总成上各安装有焊枪，焊枪滑动架11上安装有驱动电机，电机输出轴上装有用于吸附在横向移动凸轮上并拖动焊枪滑动架运动的电磁线圈(图中略)。
该自动焊接机的工作过程：启动拖动电机，同时开启电磁铁，电机靠电磁力吸附在横向凸轮16上，焊枪滑动架11沿纵向导轨前行，同时在横向凸轮16的作用下沿横向直线导轨产生横向的运动，形成轨迹运动。开动电焊电源，电焊机开始焊接。此时焊枪在凸轮的精确引导下，对焊缝进行焊接，由于焊丝要求的精度是0.5毫米，出现误差时可进行手动微调。在主梁的中部有一个高度落差，此时依靠垂直凸轮17引导焊枪进行运动。大梁具有左右两条焊缝，所以上述的行走焊枪座有左右两套系统，是一前一后同时焊接的。
本机的主要技术特点：
1)用三套滚动直线导轨作为焊枪纵向、横向、垂直、三个方向运动的导向。
2)横向运动轨迹用横向移动凸轮16(也称靠模)控制；垂直向运动轨迹用垂直移动凸轮17(也称高度板)控制。
3)行走动力装置，采用无级调速电机驱动，减速机减速，减速机的输出轴上装有电磁线圈，所以输出轴的轴头带有磁性，它吸附在横向移动凸轮上运动，产生牵引力，拖动行走焊枪座运动。
4)沿焊道的全长，装有垂直移动凸轮17，其外形是随焊道高度变化的板条，它的高度与焊道在高度方向上仿形。焊枪座上装有小轮，依靠重力支承在板条上，行进中产生焊枪高度方向的轨迹。
5)由于焊枪座是沿凸轮运动，所以在曲线运动中是匀速运动的。
6)预应力防变形技术，大梁形状复杂，截面形状多变，焊接后在两个方向上要分别产生约40毫米的变形，经过计算和试验，在水平与垂直两个方向上进行预变形装卡，可使变形基本滿足形位精度的要求，再有小量残余变形时，可用校直机进行校正。
7)气动液动卡紧，肘杆增力技术。一般用气缸或液压缸卡紧的装置是采用直压式。大梁的横向卡紧需要约20KN的力，直径为100毫米的气缸可使用的力约4KN，卡紧所需要的工作行程比较小，采用肘杆增力技术可使卡紧力达到35KN。不仅滿足卡紧力的要求，而且提高了工件的定位精度。
8)手动微调装置，由于主梁坯料材料性能、冲压工艺、内加强板的焊接等多种原因，焊道的几何位置，不可避免地会产生一定的偏差，而焊接的要求是位置偏差小于0.5mm.因此在横向方向上装有手动微调装置。焊接时可作必要的调整。
示例自动焊机的主要技术参数
外形尺寸：5380X920X428(mm)
有效工作长度：4800mm
焊接线速度200～900mm/分
气缸工作压力：0.7Mpa。

Claims (1)

1.一种汽车主梁自动焊接机，包括由立柱总成、上梁总成、下梁总成构成的机架，其特征在于，上梁总成上安装有一组横向移动凸轮和一组垂直移动凸轮；下梁总成内装有一组气缸或液压缸与一组肘杆机构形成横向夹紧装置；上梁总成上安装有20型直线导轨与滑块，滑块有两组，两组滑动架分别用滑块装在直线导轨上，可一前一后地运动；滑动架上分别装有一个焊枪支承总成，焊枪支承总成上各安装有焊枪，焊枪滑动架上安装有驱动电机，电机输出轴上装有用于吸附在横向移动凸轮上并拖动焊枪滑动架运动的电磁线圈。
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