CN103658936A - 薄钢板补焊装置及补焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接领域,尤其是一种薄钢板补焊装置及补焊方法。一种薄钢板补焊装置,包括耐高温垫块、位于耐高温垫块上侧的压紧装置、补焊定位装置、焊枪装置和控制器。该薄钢板补焊装置使用时将零件11放在耐高温垫块上并用压紧装置压住零件11固持,补焊定位装置检测确定需补焊处的位置并由控制器控制焊枪装置运动对需补焊处进行补焊;由于耐高温垫块的阻挡和及时传热,避免了零件11受热变形和产生焊瘤。该薄钢板补焊装置补焊零件11受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强。

Description

薄钢板补焊装置及补焊方法
技术领域
本发明涉及焊接领域,尤其是一种薄钢板补焊装置及补焊方法。
背景技术
由于汽车车身钢板的厚度一般在0.7—3.0mm都比较薄,在冲压拉延时零件易开裂,在点焊时焊点易打爆及焊穿,因此需要用二氧化碳气体保护焊对零件开裂处和点焊时焊点打爆及焊穿处进行补焊;这些薄钢板零件补焊时很容易受热变形及零件烧穿,补焊后焊瘤较大;中国专利公告号CN  202062154U的实用新型公开了一种薄板焊接补洞专用工具,由接触头,连接杆,手柄组成,接触头一端与连接杆固定连接,连接杆另一端与手柄固定连接;补焊时接触头伸入零件需补焊处的空洞中,用于对空洞进行补焊并减少焊瘤;该薄板焊接补洞专用工具存在补焊零件受热变形大,接触头伸入空洞的一端产生凹陷补焊质量较差且对补焊处的尺寸大小适用性不强的不足;因此,设计一种补焊零件受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强的薄钢板补焊装置及补焊方法,成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的薄板焊接补洞专用工具存在补焊零件受热变形大,接触头伸入空洞的一端产生凹陷补焊质量较差且对补焊处的尺寸大小适用性不强的不足,提供一种补焊零件受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强的薄钢板补焊装置及补焊方法。
本发明的具体技术方案是:
一种薄钢板补焊装置,包括耐高温垫块、位于耐高温垫块上侧的压紧装置、补焊定位装置、焊枪装置和控制器。该薄钢板补焊装置使用时将零件放在耐高温垫块上并用压紧装置压住零件固持,补焊定位装置检测确定需补焊处的位置并由控制器控制焊枪装置运动对需补焊处进行补焊;由于耐高温垫块的阻挡和及时传热,避免了零件受热变形和产生焊瘤。该薄钢板补焊装置补焊零件受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强。
作为优选,所述的压紧装置包括下端面设有若干个弹性压头的压板、位于压板上侧的固定板、至少两个导柱、缸体与缸杆分别与固定板和压板固定连接的气缸;导柱的一端穿过压板与固定板固定连接。弹性压头压紧零件适应性强。
作为优选,所述的焊枪装置包括与压板的上端面固定连接的三维数控滑台和与三维数控滑台固定连接的二氧化碳气体保护焊焊枪;压板设有焊枪孔;二氧化碳气体保护焊焊枪的下端穿过焊枪孔伸出压板的下端面。焊枪装置运动精度高且运动方便。
作为优选,所述的弹性压头包括上端与压板固定连接且下端设有通孔的压套、位于压套中的压簧和阶梯轴形压头;阶梯轴形压头的小端伸出通孔外。弹性压头结构简单实用。
作为优选,所述的压板设有贯通上端面和下端面的检视孔和位于检视孔中的耐高温玻璃;所述的补焊定位装置为与压板的上端固定连接且检测头与检视孔相对的CCD视觉检测仪。视觉图像检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉图像检测系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS 和CCD 两种,将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。补焊定位装置为CCD视觉检测仪,通用件。 
作为优选,所述的耐高温垫块的材料为耐高温铬锆铜。耐高温铬锆铜具有较高的强度和硬度,具有良好的导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,加工后表面光洁,既能及时传热避免零件受热变形并能阻挡不产生焊瘤。
作为优选,所述的耐高温垫块设有冷却水道。耐高温垫块设有冷却水道避免零件受热变形效果更好。
所述的薄钢板补焊装置的补焊方法,其特征是:(1)二氧化碳气体保护焊的焊丝直径1.0mm,气体流量10—18L/min,焊丝下端与零件需补焊处的距离为7±2mm;(2)当零件厚度0.8 mm,设定焊接电压18 V至19V, 焊接电流40 A至60A,当零件厚度1.0 mm,设定焊接电压18.5 V至20V, 焊接电流50 A至70A,当零件厚度1.2 mm,设定焊接电压20 V至22V, 焊接电流60 A至85A,当零件厚度1.5 mm,设定焊接电压21 V至24V, 焊接电流80 A至100A,当零件厚度2.0 mm,设定焊接电压23 V至25V, 焊接电流90 A至120A,当零件厚度2.5 mm,设定焊接电压24 V至26V, 焊接电流110 A至150A,当零件厚度3.0 mm,设定焊接电压25 V至30V, 焊接电流140 A至200A;(3)把零件放在耐高温垫块上;(4)气缸的缸杆伸出推动压板向下运动,弹性压头的阶梯轴形压头的小端压住零件固持;(5)用CCD视觉检测仪检测确定需补焊处的位置并由控制器控制三维数控滑台运动,二氧化碳气体保护焊焊枪对需补焊处进行补焊,同时循环冷却水通过冷却水道进行冷却;(6)一个需补焊处补焊完成后,控制器控制三维数控滑台运动,二氧化碳气体保护焊焊枪对另一个需补焊处进行补焊。所述的薄钢板补焊装置的补焊方法,通过试验确定了二氧化碳气体保护焊的焊丝直径、气体流量、焊丝下端与零件需补焊处的距离,并根据薄钢板的不同厚度设定了焊接电压和焊接电流使补焊质量更好。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该薄钢板补焊装置补焊零件受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强。弹性压头压紧零件适应性强。弹性压头结构简单实用。焊枪装置运动精度高且运动方便。补焊定位装置为CCD视觉检测仪,通用件。耐高温垫块的材料为耐高温铬锆铜;耐高温铬锆铜具有较高的强度和硬度,具有良好的导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,加工后表面光洁,既能及时传热避免零件受热变形并能阻挡不产生焊瘤。耐高温垫块设有冷却水道避免零件受热变形效果更好。薄钢板补焊装置的补焊方法,通过试验确定了二氧化碳气体保护焊的焊丝直径、气体流量、焊丝下端与零件需补焊处的距离,并根据薄钢板的不同厚度设定了焊接电压和焊接电流使补焊质量更好。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中:控制器-1、高温垫块-2、冷却水道-21、弹性压头-3、通孔-31、压套-32、压簧-33、阶梯轴形压头-34、压板-4、焊枪孔-41、检视孔-42、耐高温玻璃-43、固定板-5、气缸-6、缸体-61、缸杆-62、三维数控滑台-7、二氧化碳气体保护焊焊枪-8、CCD视觉检测仪-9、导柱-10、零件-11。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1所示:一种薄钢板补焊装置,包括耐高温垫块2、位于耐高温垫块2上侧的压紧装置、补焊定位装置、焊枪装置和控制器1。
所述的压紧装置包括下端面具有六个弹性压头3的压板4、位于压板4上侧的固定板5、四个导柱10、缸体61与缸杆62分别与固定板5和压板4螺接的气缸6;导柱10的一端穿过压板4与固定板5螺钉连接。
所述的焊枪装置包括与压板4的上端面螺钉连接的三维数控滑台7和与三维数控滑台7螺钉连接的二氧化碳气体保护焊焊枪8;压板4具有焊枪孔41;二氧化碳气体保护焊焊枪8的下端穿过焊枪孔41伸出压板4的下端面。
所述的弹性压头3包括上端与压板4螺钉连接且下端具有通孔31的压套32、位于压套32中的压簧33和阶梯轴形压头34;阶梯轴形压头34的小端伸出通孔31外。
所述的压板4具有贯通上端面和下端面的检视孔42和位于检视孔42中的耐高温玻璃43;所述的补焊定位装置为与压板4的上端螺钉连接且检测头与检视孔42相对的CCD视觉检测仪9。 
所述的耐高温垫块2的材料为耐高温铬锆铜。
所述的耐高温垫块2具有冷却水道21。
所述的控制器1分别与三维数控滑台7、控制气缸6气路的电磁换向阀、CCD视觉检测仪9电连接;冷却水道21与冷却水循环装置连接。
该薄钢板补焊装置使用时固定板5固定在建筑物或支架上。
所述的薄钢板补焊装置的补焊方法,(1)二氧化碳气体保护焊的焊丝直径1.0mm,气体流量15L/min,焊丝下端与零件需补焊处的距离为7mm;(2)当零件11厚度0.8 mm,设定焊接电压18.5V, 焊接电流50A,当零件11厚度1.0 mm,设定焊接电压19.5 V, 焊接电流60A,当零件11厚度1.2 mm,设定焊接电压21V, 焊接电流75A,当零件11厚度1.5 mm,设定焊接电压22.5V, 焊接电流90A,当零件11厚度2.0 mm,设定焊接电压24V, 焊接电流105A,当零件11厚度2.5 mm,设定焊接电压25V, 焊接电流130A,当零件11厚度3.0 mm,设定焊接电压27.5V, 焊接电流170A;(3)把零件11放在耐高温垫块2上;(4)气缸6的缸杆62伸出推动压板4向下运动,弹性压头3的阶梯轴形压头34的小端压住零件11固持;(5)用CCD视觉检测仪9检测确定需补焊处的位置并由控制器1控制三维数控滑台7运动,二氧化碳气体保护焊焊枪8对需补焊处进行补焊,同时循环冷却水通过冷却水道21进行冷却;(6)一个需补焊处补焊完成后,控制器1控制三维数控滑台7运动,二氧化碳气体保护焊焊枪8对另一个需补焊处进行补焊。
本发明的有益效果是:该薄钢板补焊装置补焊零件11受热变形小,补焊质量较好且对补焊处的尺寸大小适用性强。弹性压头压紧零件11适应性强。弹性压头结构简单实用。焊枪装置运动精度高且运动方便。补焊定位装置为CCD视觉检测仪,通用件。耐高温垫块的材料为耐高温铬锆铜;耐高温铬锆铜具有较高的强度和硬度,具有良好的导电性和导热性,耐磨性和减磨性好,加工后表面光洁,既能及时传热避免零件11受热变形并能阻挡不产生焊瘤。耐高温垫块设有冷却水道避免零件11受热变形效果更好。薄钢板补焊装置的补焊方法,通过试验确定了二氧化碳气体保护焊的焊丝直径、气体流量、焊丝下端与零件11需补焊处的距离,并根据薄钢板的不同厚度设定了焊接电压和焊接电流使补焊质量更好。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的,这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改,将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种薄钢板补焊装置,其特征是,包括耐高温垫块、位于耐高温垫块上侧的压紧装置、补焊定位装置、焊枪装置和控制器。
2.根据权利要求1所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的压紧装置包括下端面设有若干个弹性压头的压板、位于压板上侧的固定板、至少两个导柱、缸体与缸杆分别与固定板和压板固定连接的气缸;导柱的一端穿过压板与固定板固定连接。
3.根据权利要求2所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的焊枪装置包括与压板的上端面固定连接的三维数控滑台和与三维数控滑台固定连接的二氧化碳气体保护焊焊枪;压板设有焊枪孔;二氧化碳气体保护焊焊枪的下端穿过焊枪孔伸出压板的下端面。
4.根据权利要求2或3所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的弹性压头包括上端与压板固定连接且下端设有通孔的压套、位于压套中的压簧和阶梯轴形压头;阶梯轴形压头的小端伸出通孔外。
5.根据权利要求2或3所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的压板设有贯通上端面和下端面的检视孔和位于检视孔中的耐高温玻璃;所述的补焊定位装置为与压板的上端固定连接且检测头与检视孔相对的CCD视觉检测仪。
6.根据权利要求1或2或3所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的耐高温垫块的材料为耐高温铬锆铜。
7.根据权利要求1或2或3所述的薄钢板补焊装置,其特征是:所述的耐高温垫块设有冷却水道。
8.权利要求1所述的薄钢板补焊装置的补焊方法,其特征是:(1)二氧化碳气体保护焊的焊丝直径1.0mm,气体流量10—18L/min,焊丝下端与零件需补焊处的距离为7±2mm;(2)当零件厚度0.8 mm,设定焊接电压18 V至19V, 焊接电流40 A至60A,当零件厚度1.0 mm,设定焊接电压18.5 V至20V, 焊接电流50 A至70A,当零件厚度1.2 mm,设定焊接电压20 V至22V, 焊接电流60 A至85A,当零件厚度1.5 mm,设定焊接电压21 V至24V, 焊接电流80 A至100A,当零件厚度2.0 mm,设定焊接电压23 V至25V, 焊接电流90 A至120A,当零件厚度2.5 mm,设定焊接电压24 V至26V, 焊接电流110 A至150A,当零件厚度3.0 mm,设定焊接电压25 V至30V, 焊接电流140 A至200A;(3)把零件放在耐高温垫块上;(4)气缸的缸杆伸出推动压板向下运动,弹性压头的阶梯轴形压头的小端压住零件固持;(5)用CCD视觉检测仪检测确定需补焊处的位置并由控制器控制三维数控滑台运动,二氧化碳气体保护焊焊枪对需补焊处进行补焊,同时循环冷却水通过冷却水道进行冷却;(6)一个需补焊处补焊完成后,控制器控制三维数控滑台运动,二氧化碳气体保护焊焊枪对另一个需补焊处进行补焊。
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