CN104907719A - 一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机 - Google Patents

一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机 Download PDF

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Abstract

一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机,属于客车焊接设备的技术领域,用于焊接客车车顶骨架和蒙皮。其技术方案是:本发明将客车顶盖骨架和蒙皮的焊接工艺改变为双工位的加工工艺,其中工位一将客车骨架和蒙皮定位,夹紧蒙皮并进行张拉蒙皮,通过气保焊点固将张拉后的蒙皮固定在骨架上;工位二将组队好的骨架和蒙皮进行自动焊接,龙门行走机构可以自动寻找原点,下电极升降滑座与焊接加压机构完成自动焊接;输送工件的行走大车将工位一完成的工件运送到工位二。本发明采用流水作业,减少了操作时间,大大提升了生产的自动化水平,比单工位自动焊接机的效率提高了67%。有效地提高了生产效率,同时降低了客车顶盖的焊接成本,具有显著的经济效益。

Description

一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机
技术领域
本发明涉及一种汽车客车生产线上用来焊接客车车顶骨架和蒙皮的装置,属于客车焊接设备技术领域。
背景技术
焊接工艺在汽车客车生产中大量应用,在客车组装前,需要使用客车顶蒙皮焊接设备将骨架和蒙皮焊接在一起,目前在客车生产线采用客车顶蒙皮单工位自动焊接机,在实际工作中发现,传统的客车顶蒙皮单工位自动焊接机有以下缺点:一是采用单工位焊接,在焊接时要先组对后焊接,工序步骤多,需要完成时间长,效率低;二是单工位焊接设备的工件上下在同一位置,为避免相互干扰需要的操作时间长、效率低;三是产品换型调整设备时间长,影响工作效率;四是产量受限制,成为大批量生产中的瓶颈。
鉴于目前客车顶蒙皮单工位自动焊接机上述不足,十分有必要设计新的自动焊接设备,以提高生产效率,满足生产快速发展的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机,这种客车顶蒙皮双工位自动焊接机可以将人工组对骨架和蒙皮与自动焊接分开,形成流水作业,减少操作时间,有效地提高生产效率,降低客车顶盖的焊接生产成本。
解决上述技术问题的技术方案是:
一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机,它包括工位一和工位二,工位一完成组对骨架和蒙皮,工位二将组对好的骨架和蒙皮进行自动焊接,在工位一和工位二之间有行走大车,行走大车将工位一完成的工件输送到工位二;
工位一包括张拉机构、张拉边梁支撑调整机构、防翘起机构,张拉机构和张拉边梁支撑调整机构固定在地面上,张拉机构位于张拉边梁支撑调整机构的左右两部分之间,防翘起机构安装在张拉边梁支撑调整机构上,张拉机构将蒙皮张拉后放置在骨架上,张拉边梁支撑调整机构和防翘起机构进行压紧后用气保焊点固;
工位二包括龙门行走机构、龙门导轨总成、焊接边梁支撑调整机构、下电极升降滑座、下焊接加压机构、上焊接加压机构、变压器组件,龙门导轨总成固定在地面上,龙门行走机构位于龙门导轨总成上,焊接边梁支撑调整机构位于龙门导轨总成的两侧导轨之间,下电极升降滑座和焊接加压机构分别固定中龙门行走机构的横梁下方,下电极升降滑座与焊接加压机构的下焊接加压机构相连接,变压器组件固定在龙门行走机构的横梁上,上焊接加压机构、下焊接加压机构与变压器组件相连接;
行走大车包括大车车体、工件升降机构、行走驱动机构、大车导轨机构,大车导轨机构位于工位一和工位二之间,大车车体上安装行走驱动机构,行走驱动机构与大车导轨机构相匹配。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述张拉机构包括油缸、油缸固定架、张紧机构支撑架、四连杆机构、压爪、锁定机构、骨架限位顶杆、夹钳滑座、液压站,张紧机构支撑架和液压站分别固定在地面上,夹钳滑座安装在张紧机构支撑架上,油缸固定架安装在夹钳滑座的滑板上,油缸安装在油缸固定架上,油缸的活塞杆连接四连杆机构的夹紧装置,压爪安装在四连杆机构前端的开口处,压爪与客车蒙皮板前端相对,骨架限位顶杆贴紧客车骨架。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述张拉边梁支撑调整机构包括左边梁支撑调整机构和右边梁支撑调整机构,左边梁支撑调整机构、右边梁支撑调整机构分别有多个支撑客车骨架的支架、边梁、边梁立柱和骨架宽度调整滑座,骨架宽度调整滑座由骨架调整变频电机、骨架调整减速机、骨架调整丝杠、骨架调整丝杠螺母、骨架调整滑板、骨架调整滑座组成,边梁立柱固定在地面上,骨架宽度调整滑座安装在边梁立柱的上面, 边梁安装在骨架宽度调整滑座的滑板上,支撑客车骨架的支架安装在边梁的上面。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述防翘起机构包括左防翘起机构和右防翘起机构,左防翘起机构和右防翘起机构分别由压紧横梁、支承座、防撬起丝杠、防撬起丝杠螺母、调节手轮、可调位紧定手柄组成,压紧横梁能够旋转90度,左防翘起机构、右防翘起机构分别安装在张拉边梁支撑调整机构的左边梁支撑调整机构、右边梁支撑调整机构上,左防翘起机构、右防翘起机构的支承座可以沿着左边梁支撑调整机构、右边梁支撑调整机构的边梁的长度方向水平滑动,并通过可调位紧定手柄固定。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述龙门行走机构包括上横梁、下横梁、左立柱、右立柱、左行走小车、右行走小车,左行走小车、右行走小车分别由小车车体、交流伺服电机、行星减速机、齿轮、车轮轴、小车车轮组成,交流伺服电机和行星减速机分别固定在左行走小车、右行走小车的底板上,齿轮连接行星减速机处在小车底面的下方,左立柱、右立柱的底面分别固定在左行走小车、右行走小车的上面,上横梁、下横梁分别连接在左立柱、右立柱的侧面,形成龙门结构,小车车轮和车轮轴安装在左行走小车、右行走小车底面的两端,通过交流伺服电机和行星减速机带动齿轮的旋转来驱动龙门行走机构的行走。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述下电极升降滑座包括左下电极升降滑座和右下电极升降滑座,左下电极升降滑座、右下电极升降滑座分别由升降变频电机、升降减速机、升降滑座、升降丝杠、升降丝杠螺母、升降滑板组成,两个滑座分别固定在龙门行走机构下横梁上,每个升降滑座的下端分别安装升降变频电机、升降减速机,升降减速机与升降丝杠相连接,两个升降滑板分别固定在两个升降丝杠螺母上,升降变频电机、升降减速机带着升降丝杠旋转时,升降丝杠螺母带着升降滑板上下运动。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述焊接加压机构包括上焊接加压机构和下焊接加压机构,上焊接加压机构和下焊接加压机构对称布置,各有两组,上焊接加压机构、下焊接加压机构分别由固定座、气缸、导向杆、导电连接板、电极握杆、电极组成,两组上焊接加压机构分别固定在上横梁的滑板上,两组下焊接加压机构分别固定在下电极升降滑座上,由气缸的伸缩完成对工件的加压动作。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述行走大车的托起工件的升降机构包括托起工件变频电机、电机座、T6系列螺旋伞齿轮转向箱、长轴、联轴器、T4系列螺旋伞齿轮转向箱、短轴、蜗轮丝杆升降机、4个支撑架、托工件的升降架,电机座安装在行走大车上面中部位置,托起工件变频电机和T6系列螺旋伞齿轮转向箱安装在电机座上面,托起工件变频电机的输出轴与T6系列螺旋伞齿轮转向箱的输入轴通过联轴器连接,4个支撑架分别安装在行走大车上面的四角方位,靠右侧的2个支撑架的上面分别安装T4系列螺旋伞齿轮转向箱和蜗轮丝杆升降机,靠左侧的2个支撑架的上面分别安装蜗轮丝杆升降机,T6系列螺旋伞齿轮转向箱的两个输出轴分别与2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱的输入轴通过长轴和联轴器相连,2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱的输出轴通过短轴和联轴器与分别与4个蜗轮丝杆升降机相连,4个蜗轮丝杆升降机与托工件的升降架相连。
上述客车顶蒙皮双工位自动焊接机,所述行走大车的行走驱动机构包括驱动电机、驱动减速机、主动链轮、链条,驱动电机与驱动减速机相连接,安装在行走大车的上面,主动链轮安装在驱动减速机的输出轴上,通过链条与后轴系的从动链轮连接。
本发明的有益之处在于:
本发明将客车顶盖骨架和蒙皮的焊接工艺改变为双工位的加工工艺,其中工位一将客车骨架和蒙皮定位,夹紧蒙皮并进行张拉蒙皮,通过气保焊点固将张拉后的蒙皮固定在骨架上;工位二将组队好的骨架和蒙皮进行自动焊接,由于客车骨架的长度不一,龙门行走机构可以自动寻找原点,下电极升降滑座与焊接加压机构完成自动焊接;输送工件的行走大车将工位一完成的工件运送到工位二。
本发明在两个工位之间形成流水作业,减少了操作时间,大大提升了生产的自动化水平,比单工位自动焊接机的效率提高了67%。有效地提高了生产效率,同时降低了客车顶盖的焊接成本,减少了生产成本,具有显著的经济效益。
本发明在客车顶蒙皮与骨架的焊接生产中采用了双工位的自动焊接工艺,是对传统的客车顶蒙皮单工位自动焊接的创新,有效地克服了传统的客车顶蒙皮单工位自动焊接机的缺点,解决了客车生产线的客车顶蒙皮焊接效率低的问题,在行业中有极大地推广使用价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是工位一结构示意图;
图4是点固边梁的结构示意图;
图5是图4的俯视图;
图6是工位二的结构示意图;
图7是龙门行走机构的结构示意图;
图8是行走大车的结构示意图;
图9是图8的俯视图;
图10是张拉机构的结构示意图;
图11是张拉机构的压爪闭合状态示意图;
图12是张拉机构的压爪张开状态示意图;
图13是图11的俯视图;
图14是变压器推挽式布置图。
图中标记如下:张拉机构1、张拉边梁支撑调整机构2、防翘起机构3、龙门行走机构4、龙门导轨总成5、龙门拖链机构6、焊接边梁支撑调整机构7、下电极升降滑座8、下焊接加压机构9、上焊接加压机构10、变压器组件11、油缸12、油缸固定架13、张紧机构支撑架14、四连杆机构15、张拉钳16、压爪17、锁定机构18、骨架限位顶杆19、夹钳滑座20、液压站21、转动手轮22、张拉丝杠23、张拉丝杠螺母24、张拉滑板25、左边梁支撑调整机构26、右边梁支撑调整机构27、支架28,边梁29、边梁立柱30、骨架宽度调整滑座31、骨架调整变频电机32、骨架调整减速机33、骨架调整丝杠34、骨架调整丝杠螺母35、骨架调整滑板36、骨架调整滑座37、左防翘起机构38、右防翘起机构39、压紧横梁40、支承座41、防撬起丝杠42、防撬起丝杠螺母43、调节手轮44、可调位紧定手柄45、上横梁46、下横梁47、左立柱48、右立柱49、左行走小车50、右行走小车51、小车车体52、交流伺服电机53、行星减速机54、齿轮55、车轮轴56、小车车轮57、左导轨总成58、右导轨总成59、重轨60、齿条61、导轨调整座62、拖链63、导向槽64、耐磨滑条65、安装套件66、立柱67、横梁68、拖链连接板69、左下电极升降滑座70、右下电极升降滑座71、升降变频电机72、升降减速机73、升降滑座74、升降丝杠75、升降丝杠螺母76、升降滑板77、固定座78、气缸79、导向杆80、导电连接板81、电极握杆82、电极83、行走大车84、大车车体85、大车车轮86、轴承87、压盖88、前轴89、后轴90、从动链轮91、限位缓冲装置92、升降机构93、托起工件变频电机94、电机座95、T6系列螺旋伞齿轮转向箱96、长轴97、联轴器98、T4系列螺旋伞齿轮转向箱99、短轴100、蜗轮丝杆升降机101、支撑架102、托工件的升降架103、行走驱动机构104、驱动电机105、驱动减速机106、主动链轮107、链条108、全封闭钢制拖链109、拖链导槽110、拖链导槽滚轮111、重轨112、上变压器组件113、下变压器组件114、固定座115、变压器116、次级输出导电铜件117、水冷电缆118。
具体实施方式
本发明包括工位一和工位二,工位一完成组对骨架和蒙皮,工位二将组对好的骨架和蒙皮进行自动焊接,在工位一和工位二之间有行走大车,行走大车将工位一完成的工件输送到工位二。
图1、2显示,工位一包括张拉机构1、张拉边梁支撑调整机构2、防翘起机构3,张拉机构1和张拉边梁支撑调整机构2固定在地面上。张拉机构1、位于张拉边梁支撑调整机构2的左右两部分之间,防翘起机构3安装在边梁支撑调整机构2上,将骨架放置在张拉边梁支撑调整机构2上,再将蒙皮放置在骨架上,防翘起机构3进行压紧,张拉机构1进行张拉后,骨架和蒙皮用气保焊点固。
图1、2显示,工位二包括龙门行走机构4、龙门导轨总成5、龙门拖链机构6、焊接边梁支撑调整机构7、下电极升降滑座8、下焊接加压机构9、上焊接加压机构10、变压器组件11。龙门导轨总成5、固定在地面上,龙门行走机构4、位于龙门导轨总成5上,焊接边梁支撑调整机构7位于龙门导轨总成5的两侧导轨之间,下焊接加压机构9固定在下电极升降滑座8的竖直滑板上,下电极升降滑座8固定在龙门下横梁的水平移动滑板上,上焊接加压机构10固定在龙门上横梁的水平移动的滑板上,变压器组件11分别固定在龙门行走机构的上、下横梁上,上焊接加压机构10、下焊接加压机构9分别与变压器组件相连接。
图1、10、11、12、13显示,张拉机构1包括油缸12、油缸固定架13、张紧机构支撑架14、四连杆机构15、张拉钳16、压爪17、锁定机构18、骨架限位顶杆19、夹钳滑座20、液压站21。张紧机构支撑架14和液压站21分别固定在地面上,夹钳滑座20安装在张紧机构支撑架14上,油缸固定架13安装在夹钳滑座20的滑板上,油缸12安装在油缸固定架13上,油缸12的活塞杆连接四连杆机构15的后端,压爪17安装在四连杆机构15前端的开口处。由油缸12活塞杆的伸缩推动四连杆机构15,可使四连杆机构15前端的压爪17张开或闭合,完成对工件蒙皮板的夹紧张拉和松开动作。当油缸12的活塞伸出时,安装在四连杆机构15前端的夹紧压爪17张开,客车蒙皮板前端部处于上下压爪17中,骨架限位顶杆19贴紧客车骨架,油缸12的活塞缩回时,四连杆机构15前端的夹紧压爪17闭合,夹紧蒙皮板并向后陈拽将蒙皮拉紧。张拉完成后,油缸12的活塞杆前行,压爪17张开,同时锁定机构18将压爪17在张口位置锁定,油缸12带动四连杆机构15退回。当油缸12的活塞杆伸出压爪17张开时,人工推动锁定机构18的推杆,锁定机构18将压爪17张开状态锁住,油缸12的活塞杆退回时压爪17不会闭合。油缸固定架13通过中心定位销、回转销轴由紧固螺钉固定在滑板上,松开紧固螺钉,油缸固定架以回转销轴为中心可以转动一定的角度,以满足客车顶蒙皮弧度张拉的要求。转动手轮22通过张拉丝杠23、张拉丝杠螺母24和张拉滑板25,提升或降低张拉钳16的高度,可以满足不同高度的客车骨架的要求。
图1、2、3、4、5显示,张拉边梁支撑调整机构2包括左边梁支撑调整机构26和右边梁支撑调整机构27,左边梁支撑调整机构26、右边梁支撑调整机构27分别有多个支撑客车骨架的支架28、满足客车骨架最大长度的边梁29、边梁立柱30和骨架宽度调整滑座31。骨架宽度调整滑座31由骨架调整变频电机32、骨架调整减速机33、骨架调整丝杠34、骨架调整丝杠螺母35、骨架调整滑板36、骨架调整滑座37组成,边梁立柱30固定在地面上,骨架宽度调整滑座31安装在边梁立柱30的上面, 边梁29安装在骨架宽度调整滑座31的骨架调整滑板36上,客车骨架的支架28安装在边梁29的上面。骨架调整变频电机32正转时适应客车骨架的宽度减小,骨架调整变频电机32反转时适应客车骨架的宽度增加,调节骨架调整变频电机32的正反转,可以满足不同宽度的客车产品。
图1、2、3、4、5显示,防翘起机构3包括左防翘起机构38和右防翘起机构39。左防翘起机构38和右防翘起机构39分别有能够旋转90度的压紧横梁40、能够水平滑动的支承座41、防撬起丝杠42、防撬起丝杠螺母43、调节手轮44、可调位紧定手柄45。左防翘起机构38和右防翘起机构39分别安装在左边梁支撑调整机构26和右边梁支撑调整机构27的边梁29上,可以沿着边梁29的长度方向滑动,并通过可调位紧定手柄45固定。压紧横梁40可以在90度方位转动实现对客车骨架和蒙皮的压紧和放松功能。旋转手轮44通过防撬起丝杠42和防撬起丝杠螺母43来升降压紧横梁40,可以满足不同高度的客车顶蒙皮的产品张拉前的压紧要求。
图1、2、6、7显示,龙门行走机构4包括上横梁46、下横梁47、左立柱48、右立柱49、左行走小车50、右行走小车51。左行走小车50、右行走小车51分别由小车车体52、交流伺服电机53、行星减速机54、齿轮55、车轮轴56、小车车轮57组成,交流伺服电机53和行星减速机54分别固定在左行走小车50、右行走小车51的底板上,齿轮55连接行星减速机54处在小车底面的下方,左立柱48、右立柱49的底面分别固定在左行走小车50、右行走小车51的上面,上横梁46、下横梁47分别连接在左立柱48、右立柱49的侧面,形成龙门结构,小车车轮57和车轮轴56安装在左行走小车50、右行走小车51底面的两端,通过交流伺服电机53和行星减速机54带动齿轮55的旋转来驱动龙门行走机构4的行走。
图1、2、6显示,龙门导轨总成5包括左导轨总成58和右导轨总成59,左导轨总成58和右导轨总成59分别由4根重轨60、26根齿条61、18个导轨调整座62组成。4根重轨60组成一条直线,安装在导轨调整座62上,齿条61安装在导轨的侧面。调整导轨调整座62的螺钉伸出尺寸的长短可以使重轨60处于水平和保持一条直线。
图1、2、6显示,在工位二中有龙门拖链机构6,龙门拖链机构6包括拖链63、导向槽64、耐磨滑条65、安装套件66、5根立柱67、2根横梁68、拖链连接板69。拖链连接板69一端固定在龙门上横梁46的右上端,另一端连接拖链63的移动端。5根立柱67固定在龙门的右端,距龙门右端500mm处,2根横梁68固定在5根立柱67的上部,起到横向连接的作用,导向槽54用安装套件66固定在横梁68上,耐磨滑条65安装在导向槽64的中部,拖链63的固定端固定在中部立柱67的位置。当龙门前进或后退时,拖链随着龙门移动。
图1、2、6显示,在工位二中还有焊接边梁支撑调整机构7,焊接边梁支撑调整机构7位于龙门导轨总成5的两侧导轨之间,固定在地面上,用于焊接时支撑客车骨架。焊接边梁支撑调整机构7的结构与工位一的张拉边梁支撑调整机构2的结构大致相同,区别在于张拉边梁支撑调整机构2的骨架调整变频电机32、骨架调整减速机33在立柱的上方,焊接边梁支撑调整机构7的骨架调整变频电机32、骨架调整减速机33在立柱的下方,这样避免了在整体布局时骨架调整变频电机32、骨架调整减速机33相互干涉的问题。
图1、6、7显示,下电极升降滑座8包括左下电极升降滑座70和右下电极升降滑座71,左下电极升降滑座70和右下电极升降滑座71分别由升降变频电机72、升降减速机73、升降滑座74、升降丝杠75、升降丝杠螺母76、升降滑板77组成,两个升降滑座74分别固定在龙门行走机构的下横梁可横向移动的滑板上,每个升降滑座74的下端分别安装升降变频电机72、升降减速机73,升降减速机73与升降丝杠75相连接,两个升降滑板77分别固定在两个升降丝杠75的升降丝杠螺母76上,升降变频电机72、升降减速机73带着升降丝杠75旋转时,升降丝杠螺母76带着升降滑板77上下运动。
图1、6、7显示,焊接加压机构包括下焊接加压机构9和上焊接加压机构10、上焊接加压机构10和下焊接加压机构9对称布置,各有两组,上焊接加压机构10和下焊接加压机构9分别由固定座78、气缸79、导向杆80、导电连接板81、电极握杆82、电极83组成,两组上焊接加压机构10分别固定在上横梁的滑板上,两组下焊接加压机构9分别固定在下电极升降滑座上,由气缸79的伸缩完成对工件的加压焊接动作。
图1、2、3、8、9显示,行走大车84包括大车车体85、4个大车车轮86、8个轴承87、4个压盖88、前轴89、后轴90、从动链轮91、4个限位缓冲装置92。2个大车车轮86、4个轴承87、2个压盖88和前轴89组成前轮系,2个大车车轮86、4个轴承87、2个压盖88和后轴90、从动链轮91组成后轮系。前轮系安装在大车车体85的下前方,后轮系安装在大车车体85的下后方,驱动后轮系轴上的从动链轮91可以使行走大车84前进或后退。限位缓冲装置92装在行走大车84的前后端两侧,以缓冲行走大车84在两端极限位置的撞击。
图1、2、3、8、9显示,行走大车84的托起工件的升降机构93包括托起工件变频电机94、电机座95、T6系列螺旋伞齿轮转向箱96、长轴97、联轴器98、T4系列螺旋伞齿轮转向箱99、短轴100、蜗轮丝杆升降机101、4个支撑架102、托工件的升降架103。电机座95安装在行走大车84上面中部位置,托起工件变频电机94和T6系列螺旋伞齿轮转向箱96安装在电机座95上面,托起工件变频电机94的输出轴与T6系列螺旋伞齿轮转向箱96的输入轴通过联轴器98连接。4个支撑架102分别安装在行走大车84上面的四角方位,靠右侧的2个支撑架102的上面分别安装T4系列螺旋伞齿轮转向箱99和蜗轮丝杆升降机101。靠左侧的2个支撑架102的上面分别安装蜗轮丝杆升降机101。T6系列螺旋伞齿轮转向箱96的两个输出轴分别与2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱99的输入轴通过长轴97和联轴器98相连,2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱99的输出轴通过短轴100和联轴器98与分别与4个蜗轮丝杆升降机101相连。4个蜗轮丝杆升降机101与托工件的升降架103相连。当托起工件变频电机94工作时T6系列螺旋伞齿轮转向箱96通过输出轴带动2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱99输入轴转动,2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱99输出轴带动4个蜗轮丝杆升降机101的蜗轮转动,4个蜗轮带动4个丝杆同步升降,使托工件的升降架103平稳的升起或降落。
图1、2、3、8、9显示,行走大车84的行走驱动机构104包括驱动电机105、驱动减速机106、主动链轮107、链条108。驱动电机105与驱动减速机106相连接,安装在行走大车84的上面,主动链轮107安装在驱动减速机106的输出轴上,通过链条108与后轴系的从动链轮91连接。当驱动电机105正转时,行走大车84前进,当驱动电机105反转时,行走大车84后退。
图1、2、3显示,行走大车拖链机构包括有全封闭钢制拖链109、拖链导槽110、拖链导槽滚轮111。拖链导槽110固定在地面上,在拖链导槽1/2的长度上安装拖链导槽滚轮111,以防止全封闭钢制拖链109脱离相互滑行面时全封闭钢制拖链109落地的现象发生,全封闭钢制拖链109一端固定在地面的出线孔位置,另一端与行走大车84相连,其中全封闭钢制拖链109的长度满足骨架运输行走大车装置由工位一到工位二的行程,并能有效防范焊接组对时的焊接飞溅,保护内部电缆。
图1、2、3显示,行走大车的导轨机构包括有22个导轨调整座62、8根6米长的38﹟重轨112。导轨调整座62焊接在地基工字钢上,每4根重轨112组成一条直线,安装在导轨调整座上62。其中导轨调整座62用于调整重轨112的水平并能调整两条导轨的平行,两条重轨112的长度贯穿于工位一和工位二。
图14显示,变压器组件包括上变压器组件113和下变压器组件114,上变压器组件113和下变压器组件114分别由固定座115、变压器116、次级输出导电铜件117、水冷电缆118组成。上变压器组件113和下变压器组件114分别固定在龙门行走机构4、上下横梁后侧中部位置,完成焊接时电流的恒定输出。变压器组件的上下布置的方式,形成了双面双点的焊接方法,叫做电阻焊推挽式。此种方法与传统的焊接方式相比,缩短了焊接回路,减少了回路电阻和感抗,减少了回路电流的损耗,节省了电流,降低了变压器功率,节省了焊接回路的许多紫铜板,降低了变压器成本,降低了材料成本和加工费用。
本发明还有操作监控台。操作监控台包括护栏、平台、支撑立柱、连接支架、扶梯。操作监控台的平台由连接支架与龙门行走机构的上横梁相连接,支撑立柱与平台的下部和左行走小车的上部相连接,以保证平台的稳定性。扶梯与平台的右侧相连接,扶梯的下部与右行走小车的上平面相连接,起到辅助支撑的作用,操作者通过扶梯上下。护栏安装在平台上部边缘,以保证操作者的安全。
本发明的气动系统包括储气罐、三联件、电磁阀、上下加压气缸、限流器、消声器、快换接头、气管。储气罐固定在龙门行走机构的上横梁后侧的右端,三联件和电磁阀固定在龙门行走机构的上横梁后侧的中部,三联件和电磁阀的进出气口均安装快换接头,气缸的进回气口安装限流器。三联件的进气口由气管连接储气罐的出气口,三联件的出气口由气管连接电磁阀的进气口,电磁阀的出气口由气管与气缸的进回气口相连,由程序控制通过电磁阀的换向完成气缸的伸缩,来实现加压焊接。
本发明的水冷系统包括冷却水箱、流量开关、面板式流量计、分水管、支架、水管接头、快换接头、水管。冷却水箱放置在地面上,由面板式流量计、分水管、支架、水管接头、快换接头、水管组成上水冷组件和下水冷组件,上水冷组件固定在龙门上横梁左端的防护罩上,下水冷组件固定在龙门行走机构的下横梁左端的防护罩上,分别冷却电极、变压器和焊接控制器,防止变压器和焊接控制器过热烧毁。工作时可以通过设定流量开关的最小流量来控制冷却水箱的工作状态,当冷却水箱的供水量小于设定值时,流量开关断电,冷却水箱停止工作,程序报警。上水冷组件和下水冷组件通过面板式流量计来分别控制各分支的水的流量,旋转面板式流量计下部的旋钮可以改变各分支管路中水流量的大小。
本发明的电气系统系统包括有触摸屏、PLC、伺服控制器、焊接控制器、控制柜、操作盒、报警指示灯、蜂鸣器组成。控制柜安装在龙门行走机构的左行走小车的上面,报警指示灯安装在控制柜的上面。触摸屏安装在操作盒上,操作盒安装在龙门行走机构的右立柱上,触摸屏作为人机界面,实现参数的预置、参数调用和手动操作,由可编程控制器控制自动焊接过程,控制伺服电机的全行程行走或步进行走,速度快慢可调。龙门行走时蜂鸣器响起,提示其他操作者注意安全,设备出现异常时红色报警灯亮起并闪烁。
本发明的工作过程如下:
在设备正式使用前要将设备调试到最佳状态。
(1)设备通电。通过操作盒的触摸屏启动张拉边梁支撑调整机构2的骨架调整变频电机32,带动骨架调整丝杠34、骨架调整丝杠螺母35、骨架调整滑板36及横梁29平移位置来适用不同宽度工件的要求;
(2)转动张拉机构1的夹钳滑座调整手轮22,张拉丝杠23、张拉丝杠螺母24、张拉滑板25、油缸固定架13、四连杆机构15升降,来适用不同高度工件的要求;
(3)推动防翘起机构3平移来适用不同长度工件的要求;
(4)通过操作盒的触摸屏启动焊接龙门行走机构4的交流伺服电机53,行星减速机54带动齿轮55转动,通过龙门导轨总成5上的齿条61将焊接龙门行走机构4放置在设备的最左端;
(5)通过操作盒的触摸屏启动输送工件行走大车的驱动电机105,驱动减速机106带动主动链轮107转动,通过链条108带动行走大车后轴上的从动链轮91转动将行走大车84放置在工位一的中部位置;
(6)通气,启动水箱电机,使冷却水处于循环状态。
(7)液压站21电机启动,循环预热15分钟设备准备就绪。
(8)将骨架吊放在工位一的张拉边梁支撑架28上,蒙皮按图纸要求摆放好,骨架和蒙皮在张拉钳16对面的一端用气保焊点固,然后旋转防翘起机构3的压紧横梁40转90度,将点固好的骨架一端压住,防止张拉时骨架后端翘起变形。另一端张拉机构1的油缸12活塞杆伸出,安装在四连杆机构15前端的夹紧压爪17张开,客车蒙皮板前端部处于上下压爪17中,骨架限位顶杆19贴紧客车骨架起到限位作用,油缸12活塞杆缩回时,四连杆机构15前端的夹紧压爪17闭合,夹紧蒙皮板并向后陈拽将蒙皮拉紧。用气保焊点固蒙皮,完成后,油缸12活塞杆前行,压爪17张开,同时锁定机构18将压爪17在张口位置锁定,油缸12带动四连杆机构15退回。
(9)行走大车的托起工件的升降机构93的托起工件变频电机94启动,通过T6系列螺旋伞齿轮转向箱96和长轴97及T4系列螺旋伞齿轮转向箱99和短轴100,使蜗轮丝杆升降机101的螺杆带动托工件的升降架103上升,将骨架蒙皮托起到一定高度后停止,此时行走大车机构的驱动电机105启动,通过主动链轮107、链条108、驱动从动链轮91、后轴使行走大车前行,将点固好的蒙皮从工位一运送到工位二。到位后输送行走大车停止,升降机构93的托起工件变频电机94反转启动将骨架蒙皮下降,放到工位二的边梁调整机构上,行走大车84退回。
(10)工位二的焊接龙门行走机构4的交流伺服电机53启动,通过行星减速机54带动齿轮55的旋转来驱动龙门行走机构4的行走,龙门行走机构4上的检测机构自动寻找焊接原点,按照产品图纸的要求将骨架蒙皮进行自动点焊焊接,焊接完成后龙门行走机构4和行走大车84退回原位,骨架蒙皮吊走,一个循环结束。

Claims (9)

1.一种客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:它包括工位一和工位二,工位一完成组对骨架和蒙皮,工位二将组对好的骨架和蒙皮进行自动焊接,在工位一和工位二之间有行走大车(84),行走大车(84)将工位一完成的工件输送到工位二;
工位一包括张拉机构(1)、张拉边梁支撑调整机构(2)、防翘起机构(3),张拉机构(1)和张拉边梁支撑调整机构(2)固定在地面上,张拉机构(1)位于张拉边梁支撑调整机构(2)的左右两部分之间,防翘起机构(3)安装在张拉边梁支撑调整机构(2)上,骨架放置在张拉边梁支撑调整机构(2)上,蒙皮放置在骨架上,防翘起机构(3)压紧蒙皮,张拉机构(1)与蒙皮拉紧连接,骨架和蒙皮用气保焊点固;
工位二包括龙门行走机构(4)、龙门导轨总成(5)、焊接边梁支撑调整机构(7)、下电极升降滑座(8)、下焊接加压机构(9)、上焊接加压机构(10)、变压器组件(11),龙门导轨总成(5)固定在地面上,龙门行走机构(4)位于龙门导轨总成(5)上,焊接边梁支撑调整机构(7)位于龙门导轨总成(5)的两侧导轨之间,下电极升降滑座(8)和下焊接加压机构(9)分别固定在龙门行走机构(4)的横梁下方,下电极升降滑座(8)与下焊接加压机构(9)相连接,变压器组件(11)固定在龙门行走机构(4)的横梁上,上焊接加压机构(10)、下焊接加压机构(9)与变压器组件(11)相连接;
行走大车(84)包括大车车体(85)、工件升降机构、行走驱动机构、大车导轨机构,大车导轨机构位于工位一和工位二之间,大车车体(85)上安装行走驱动机构,行走驱动机构与大车导轨机构相匹配。
2.根据权利要求1所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述张拉机构(1)包括油缸(12)、油缸固定架(13)、张紧机构支撑架(14)、四连杆机构(15)、压爪(17)、锁定机构(18)、骨架限位顶杆(19)、夹钳滑座(20)、液压站(21),张紧机构支撑架(14)和液压站(21)分别固定在地面上,夹钳滑座(20)安装在张紧机构支撑架(14)上,油缸固定架(13)安装在夹钳滑座(20)的滑板上,油缸(12)安装在油缸固定架(13)上,油缸(12)的活塞杆连接四连杆机构(15)的夹紧装置,压爪(17)安装在四连杆机构(15)前端的开口处,压爪(17)与客车蒙皮板前端相对,骨架限位顶杆(19)贴紧客车骨架。
3.根据权利要求2所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述张拉边梁支撑调整机构(2)包括左边梁支撑调整机构(26)和右边梁支撑调整机构(27),左边梁支撑调整机构(26)、右边梁支撑调整机构(27)分别有多个支撑客车骨架的支架(28)、边梁(29)、边梁立柱(30)和骨架宽度调整滑座(31),骨架宽度调整滑座(31)由骨架调整变频电机(32)、骨架调整减速机(33)、骨架调整丝杠(34)、骨架调整丝杠螺母(35)、骨架调整滑板(36)、骨架调整滑座(37)组成,边梁立柱(30)固定在地面上,骨架宽度调整滑座(31)安装在边梁立柱(30)的上面, 边梁(29)安装在骨架宽度调整滑座(31)的骨架调整滑板(36)上,支撑客车骨架的支架(28)安装在边梁(29)的上面。
4.根据权利要求3所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述防翘起机构(3)包括左防翘起机构(38)和右防翘起机构(39),左防翘起机构(38)和右防翘起机构(39)分别由压紧横梁(40)、支承座(41)、防撬起丝杠(42)、防撬起丝杠螺母(43)、调节手轮(44)、可调位紧定手柄(45)组成,压紧横梁(40)能够旋转90度,左防翘起机构(38)、右防翘起机构(39)分别安装在张拉边梁支撑调整机构(2)的左边梁支撑调整机构(26)、右边梁支撑调整机构(27)上,左防翘起机构(38)、右防翘起机构(39)的支承座(41)可以沿着左边梁支撑调整机构(26)、右边梁支撑调整机构(27)的边梁(29)的长度方向水平滑动,并通过可调位紧定手柄(45)固定。
5.根据权利要求4所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述龙门行走机构(4)包括上横梁(46)、下横梁(47)、左立柱(48)、右立柱(49)、左行走小车(50)、右行走小车(51),左行走小车(50)、右行走小车(51)分别由小车车体(52)、交流伺服电机(53)、行星减速机(54)、齿轮(55)、车轮轴(56)、小车车轮(57)组成,交流伺服电机(53)和行星减速机(54)分别固定在左行走小车(50)、右行走小车(51)的底板上,齿轮(55)连接行星减速机(54)处在小车底面的下方,左立柱(48)、右立柱(49)的底面分别固定在左行走小车(50)、右行走小车(51)的上面,上横梁(46)、下横梁(47)分别连接在左立柱(48)、右立柱(49)的侧面,形成龙门结构,小车车轮(57)和车轮轴(56)安装在左行走小车(50)、右行走小车(51)底面的两端,通过交流伺服电机(53)和行星减速机(54)带动齿轮(55)的旋转来驱动龙门行走机构(4)的行走。
6.根据权利要求5所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述下电极升降滑座(8)包括左下电极升降滑座(70)和右下电极升降滑座(71),左下电极升降滑座(70)、右下电极升降滑座(71)分别由升降变频电机(72)、升降减速机(73)、升降滑座(74)、升降丝杠(75)、升降丝杠螺母(76)、升降滑板(77)组成,两个升降滑座(74)分别固定在龙门行走机构(4)下横梁上,每个升降滑座(74)的下端分别安装升降变频电机(72)、升降减速机(73),升降减速机(73)与升降丝杠(75)相连接,两个升降滑板(77)分别固定在两个升降丝杠螺母(76)上,升降变频电机(72)、升降减速机(73)带着升降丝杠(75)旋转时,升降丝杠螺母(76)带着升降滑板(77)上下运动。
7.根据权利要求6所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述焊接加压机构包括上焊接加压机构(10)和下焊接加压机构(9),上焊接加压机构(10)和下焊接加压机构(9)对称布置,各有两组,上焊接加压机构(10)、下焊接加压机构(9)分别由固定座(78)、气缸(79)、导向杆(80)、导电连接板(81)、电极握杆(82)、电极(83)组成,两组上焊接加压机构(10)分别固定在上横梁(46)的滑板上,两组下焊接加压机构(9)分别固定在下电极升降滑座(8)上,由气缸(79)的伸缩完成对工件的加压动作。
8.根据权利要求7所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述行走大车(84)的托起工件的升降机构(93)包括托起工件变频电机(94)、电机座(95)、T6系列螺旋伞齿轮转向箱(96)、长轴(97)、联轴器(98)、T4系列螺旋伞齿轮转向箱(99)、短轴(100)、蜗轮丝杆升降机(101)、4个支撑架(102)、托工件的升降架(103),电机座(95)安装在行走大车(84)上面中部位置,托起工件变频电机(94)和T6系列螺旋伞齿轮转向箱(96)安装在电机座(95)上面,托起工件变频电机(94)的输出轴与T6系列螺旋伞齿轮转向箱(96)的输入轴通过联轴器()连接,4个支撑架(102)分别安装在行走大车(84)上面的四角方位,靠右侧的2个支撑架(102)的上面分别安装T4系列螺旋伞齿轮转向箱(99)和蜗轮丝杆升降机(101),靠左侧的2个支撑架(102)的上面分别安装蜗轮丝杆升降机(101),T6系列螺旋伞齿轮转向箱(96)的两个输出轴分别与2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱(99)的输入轴通过长轴(97)和联轴器(98)相连,2个T4系列螺旋伞齿轮转向箱(99)的输出轴通过短轴(100)和联轴器(98)与分别与4个蜗轮丝杆升降机(101)相连,4个蜗轮丝杆升降机(101)与托工件的升降架相连。
9.根据权利要求8所述的客车顶蒙皮双工位自动焊接机,其特征在于:所述行走大车(84)的行走驱动机构(104)包括驱动电机(105)、驱动减速机(106)、主动链轮(107)、链条(108),驱动电机(105)与驱动减速机(106)相连接,安装在行走大车(84)的上面,主动链轮(107)安装在驱动减速机(106)的输出轴上,通过链条(108)与后轴系的从动链轮(91)连接。
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