CN105127659A - 双枪焊接装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车消声器领域内的双枪焊接装置及加工方法，方法步骤为先对需要焊接的管件进行坡口加工；然后将管件固定在专用夹具上；再使用两个焊枪同时对管件之间的焊缝进行焊接；焊接的同时转动夹具完成管件周向焊接。装置包括焊机、夹具。夹具包括第一夹具、第二夹具，第一夹具包括夹具体及固定在其上的多个夹爪；第二夹具包括夹具体及固定在其上的多个夹爪；还包括夹具旋转装置；焊机焊枪位于第一夹具与第二夹具之间。本发明通过上述方法及结构实现了汽车消声器管道多段之间的多点同时周向焊接，而且不需要人工点焊固定，减少了人工成本，减少了加工工序，减少人为操作，提高了加工精度，提高了产品质量，显著提高了生产效率。

Description

双枪焊接装置及加工方法

技术领域

本发明涉及汽车消声器制造领域，具体涉及一种双枪焊接装置及加工方法。

背景技术

随着我国经济的发展，人们对汽车的需求数量也随之增多，目前，我国的汽车零部件工业发展还处于一种非常弱势的阶段，国内的零部件发展速度与国际品牌还存在着明显的差距。消声器作为汽车的零部件之一，许多企业在日常的生产中总是遇到许多难以克服的问题。车用消声器通常是由三段直径不同的管件连接在一起组成的，三个管件包括第一管、第二管、第三管，为了保证消声器能够正常工作对管件之间的连接精度要求较高。车用消声器的连接方式，在我国目前的现状基本都是采用焊接连接，制造一个完整的合格的汽车消声器往往需要经过多次焊接操作，因为车用消声器的结构为圆筒结构，所以焊接就需要对消声器做360°的旋转以满足其周焊的要求。而现有技术中，普遍靠操作者的经验进行保证形位误差，一般先人工点焊定位，再使用焊机对管件进行全面施焊。而且是一段管件焊接完成后再进行下一段管件的焊接，焊接工序较多，焊接周期长，使得生产效率低，焊接加工废品率较高，提高加工成本，并增加劳动强度。

发明内容

本发明的一个目的意在提供一种双枪焊接装置，以解决现有多段管件焊接工序多，焊接效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的第一基础方案如下：双枪焊接装置，包括焊机、夹具；所述焊机有两个焊枪；所述夹具包括第一夹具、第二夹具，所述第一夹具包括第一夹具体、第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪；所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪均固定在所述第一夹具体上；所述第二夹具包括第二夹具体、第四夹爪、第五夹爪，所述第四夹爪和第五夹爪固定在所述第二夹具体上；还包括夹具旋转装置，所述夹具旋转装置有两个；两个所述夹具旋转装置分别与所述第一夹具和第二夹具固定连接；两个所述焊枪位于第一夹具与第二夹具之间。

本方案的原理及优点是：通过设置第一夹具和第二夹具分别对两端的管件进行夹紧，中间的管件套接在两端的管件上，夹具旋转装置带动夹具旋转，位于夹具之间中间管的两端处的多个焊枪完成对中间管件两端的同时焊接。在夹具上设置多个夹爪使夹具牢固地夹紧管件，防止管件在旋转过程中从夹具上脱落。中间管套接在两端的管件上，通过两端管件对中间管支撑夹持，不需要设置夹具对中间管进行夹持。将夹具固定在夹具旋转装置上，通过夹具旋转装置带动夹具和管件转动，这样在焊接时自动完成管件的周向焊缝焊接。综上所述，本方案实现对消声器管道的多点同时周向焊接，通过一次焊接即可成型消声器管道的主体结构，相比于现有技术通过人工点焊再多段依次焊接成型本方案减少了工序，节约了成本，提高了生产效率。

优选方案二，作为第一基础方案的一种改进，所述夹具旋转装置为车床，所述夹具旋转装置的转轴与工件同轴线。车床是工业生产常用的机床，成本低，取用方便。车床的转轴与管件同轴线使得焊接过程中管件的轴线不动，焊枪不移动就可完成管件周向焊缝的焊接。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，所述第二夹具体上在第四夹爪的左、右两侧还分别设有第一托架和第二托架。这样设置使夹具对管件的夹紧效果更好。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，所述第一夹具体上还固定有气动夹紧装置。通过气动夹紧装置对管件的端部进行夹紧，避免夹具旋转过程中管件的端部晃动、松脱影响焊接质量。

本发明的另一个目的意在提供一种双枪焊接方法，以解决现有多段管件焊接工序多，焊接效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的第二基础方案如下：双枪焊接方法，包括如下步骤：

（一）将第二管的两端分别套接在所述第一管和第三管上；

（二）将第一管用第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪夹紧固定，将第三管用第四夹爪、第五夹爪夹紧固定，固定后的第一管和第三管对第二管进行支撑定位；

（三）将焊机的两个焊枪分别调整到第二管两端，分别对准第二管与第一管之间的焊缝和第二管与第三管之间的接缝；

（四）启动焊机进行焊接，焊接的同时启动夹具旋转装置同步转动第一夹具和第二夹具完成管件的周向焊接。

本方案的原理及优点是：第二管与第一管和第三管之间采用套接的方式进行预固定，通过第一夹具和第二夹具分别固定的第一管和第三管对套接的第二管进行支撑定位，这样不需要进行人工点焊预固定第二管的位置，避免了人工点焊定位带来的偏差。使用固定在车床上的第一夹具和第二夹具对预固定后的管件进行夹装，车床带动第一夹具、第二夹具和管件同步周向旋转，在第二管两端的两条周向焊缝处布置焊枪对管件进行两点同时周向焊接，采用一道工序即可完成车用消声器三段管件之间的焊接，可以一次成型消声器管道主体结构。相比现有技术通过人工点焊固定然后依次进行多段管件之间焊接的方法，本方案中不需要对管件先行进行组合点焊，生产出来的产品一致性较好，焊接变形小，焊接质量高。而且采用两个焊枪同时对两条焊缝进行焊接，通过一次焊接即可达到原有多次焊接的结果，不需要进行多次人工点焊预固定和装夹焊接，减少了人工成本，减少了加工工序，减少人为操作，提高了加工精度，提高了产品质量，显著提高了生产效率。

优选方案五，作为第二基础方案的一种改进，所述焊枪与管件之间的距离为2cm，焊枪中伸出的焊丝长度为1cm，焊丝的直径为1mm；所述焊机的焊接参数为电压18V，电流60A；夹具旋转装置的转速和焊机的焊接速度均为0.3m/min，焊接的保护气体为二氧化碳，气流量为10L/min。这样设置参数在低电压高电流的状态下通过短路过渡形式焊接使焊枪输出的焊丝能稳定熔化均匀填充焊缝，焊丝伸出的长度较短避免了焊接过程中焊丝受热不均造成飞溅影响管件成形质量。夹具旋转装置的转速和焊机的焊接速度均为0.5m/min，在这样的速度下夹具带动三段管件同步转动的同时进行焊接，焊丝熔化形成的液体能够充分填充焊缝，不会在焊缝处形成气孔、缩口、裂纹等缺陷，使焊接后的环形焊缝质量更好，外观更好。采用气流量为10L/min的二氧化碳作为保护气体，能够有效保护焊缝的成形，降低焊接飞溅，而且二氧化碳成本低、易生产，降低了焊接成本。

附图说明

图1为本发明实施例1中夹具的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一夹具1、第一夹具体1a、第一夹爪1b、第二夹爪1c、第三夹爪1d、气动夹紧装置1e、第二夹具2、第二夹具体2a、第四夹爪2b、第五夹爪2c、第一托架2d、第二托架2e。

实施例1，如图1所示，本实施例中提供了一种双枪焊接装置，包括焊机、夹具；所述焊机有两个焊枪；所述夹具包括第一夹具1、第二夹具2，所述第一夹具1包括第一夹具体1a、第一夹爪1b、第二夹爪1c、第三夹爪1d；所述第一夹爪1b、第二夹爪1c和第三夹爪1d均固定在所述第一夹具体1a上；所述第一夹具体1a上还固定有气动夹紧装置1e。通过气动夹紧装置1e对管件的端部进行夹紧，避免夹具旋转过程中管件的端部晃动、松脱影响焊接质量。所述第二夹具2包括第二夹具体2a、第四夹爪2b、第五夹爪2c，所述第四夹爪2b和第五夹爪2c固定在所述第二夹具体2a上；还包括夹具旋转装置，所述夹具旋转装置有两个；两个所述夹具旋转装置分别与所述第一夹具1和第二夹具2固定连接；所述夹具旋转装置的转轴与工件同轴线。本实施例优选的夹具旋转装置为车床，车床是工业生产常用的机床，成本低，取用方便。车床的转轴与管件同轴线使得焊接过程中管件的轴线不动，焊枪不移动就可完成管件周向焊缝的焊接。两个所述焊枪位于第一夹具1与第二夹具2之间，两个所述焊枪位于同一个焊机上且两个焊枪之间的距离是变化的。采用同一焊机的两个焊枪进行焊接，焊接参数一致，同一工件不同焊缝的焊接质量接近，进一步提高了产品的一致性，产品质量更好。而且两个焊枪之间的距离可以随焊缝之间的距离不同而相应改变，不需要对工件进行二次装夹就可以完成对多条焊缝的焊接，提高了加工效率。所述第二夹具体2a上在第四夹爪2b的左、右两侧还分别设有第一托架2d和第二托架2e。这样设置使夹具对管件的夹紧效果更好。

通过设置第一夹具1和第二夹具2分别对两端的管件进行夹紧，中间的管件套接在两端的管件上，夹具旋转装置带动夹具旋转，位于夹具之间中间管的两端处的多个焊枪完成对中间管件两端的同时焊接。在夹具上设置多个夹爪使夹具牢固地夹紧管件，防止管件在旋转过程中从夹具上脱落。中间管套接在两端的管件上，通过两端管件对中间管支撑夹持，不需要设置夹具对中间管进行夹持。将夹具固定在夹具旋转装置上，通过夹具旋转装置带动夹具和管件转动，这样在焊接时自动完成管件的周向焊缝焊接。综上所述，本方案可以完成对消声器管道的多点同时周向焊接，通过一次焊接即可成型消声器管道的主体结构。相比于现有技术通过人工点焊再多段依次焊接成型，本方案减少了工序，节约了成本，提高了生产效率。

实施例2，本实施例中提供了一种双枪焊接方法，包括如下步骤：

（一）将第二管的两端分别套接在所述第一管和第三管上；

（二）将第一管用第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪夹紧固定，将第三管用第四夹爪、第五夹爪夹紧固定，固定后的第一管和第三管对第二管进行支撑定位；

（三）将焊机的两个焊枪分别调整到第二管两端，分别对准第二管与第一管之间的焊缝和第二管与第三管之间的接缝；

（四）启动焊机进行焊接，焊接的同时启动夹具旋转装置同步转动第一夹具和第二夹具完成管件的周向焊接。

所述焊枪与管件之间的距离为2cm，焊枪中伸出的焊丝长度为1cm，焊丝的直径为1mm；所述焊机的焊接参数为电压18V，电流60A；夹具旋转装置的转速和焊机的焊接速度均为0.3m/min，焊接的保护气体为二氧化碳，气流量为10L/min。这样设置参数在低电压高电流的状态下通过短路过渡形式焊接使焊枪输出的焊丝能稳定熔化均匀填充焊缝，焊丝伸出的长度较短避免了焊接过程中焊丝受热不均造成飞溅影响管件成形质量。夹具旋转装置的转速和焊机的焊接速度均为0.5m/min，在这样的速度下夹具带动三段管件同步转动的同时进行焊接，焊丝熔化形成的液体能够充分填充焊缝，不会在焊缝处形成气孔、缩口、裂纹等缺陷，使焊接后的环形焊缝质量更好，外观更好。采用气流量为10L/min的二氧化碳作为保护气体，能够有效保护焊缝的成形，降低焊接飞溅，而且二氧化碳成本低、易生产，降低了焊接成本。

第二管与第一管和第三管之间采用套接的方式进行预固定，通过第一夹具和第二夹具分别固定的第一管和第三管对套接的第二管进行支撑定位，这样不需要进行人工点焊预固定第二管的位置，避免了人工点焊定位带来的偏差。使用固定在车床上的第一夹具和第二夹具对预固定后的管件进行夹装，车床带动第一夹具、第二夹具和管件同步周向旋转，在第二管两端的两条周向焊缝处布置焊枪对管件进行两点同时周向焊接，采用一道工序即可完成车用消声器三段管件之间的焊接，可以一次成型消声器管道主体结构。相比现有技术通过人工点焊固定然后依次进行多段管件之间焊接的方法，本方案中不需要对管件先行进行组合点焊，生产出来的产品一致性较好，焊接变形小，焊接质量高。而且采用两个焊枪同时对两条焊缝进行焊接，通过一次焊接即可达到原有多次焊接的结果，不需要进行多次人工点焊预固定和装夹焊接，减少了人工成本，减少了加工工序，减少人为操作，提高了加工精度，提高了产品质量，显著提高了生产效率。

以下为选取同样规格的消声管，采用传统焊接工艺和本发明实施例的对比试验：

试样对比	有无焊瘤	焊接时间	焊缝检验	产品一次性
					传统消声管焊接工艺	手工焊接，飞溅较多，焊瘤多且大	多次焊接，平均完成一个耗时30min以上	普遍存在气孔、缩口、裂纹等缺陷，焊缝外形不美观，易造成应力集中	多条焊缝需要分多次焊接，焊接后焊缝存在缺陷，需要多次加工甚至重新进行焊接
本实施例消声管焊接工艺	焊机自动焊接，二氧化碳气体保护，飞溅少，几乎没有焊瘤	一次焊接成型，平均完成一个耗时5min	焊缝充分填充，无气孔、裂纹、缩口等缺陷，焊缝外观完整美观	一次同时进行多条焊缝的焊接，且焊接后焊缝成型好不需要进行二次加工

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.双枪焊接装置，包括焊机、夹具，其特征在于：所述焊机有两个焊枪；所述夹具包括第一夹具、第二夹具，所述第一夹具包括第一夹具体、第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪；所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪均固定在所述第一夹具体上；所述第二夹具包括第二夹具体、第四夹爪、第五夹爪，所述第四夹爪和第五夹爪固定在所述第二夹具体上；还包括夹具旋转装置，所述夹具旋转装置有两个；两个所述夹具旋转装置分别与所述第一夹具和第二夹具固定连接；两个所述焊枪位于第一夹具与第二夹具之间。

2.根据权利要求1所述的双枪焊接装置，其特征在于：所述夹具旋转装置为车床，所述夹具旋转装置的转轴与工件同轴线。

3.根据权利要求2所述的双枪焊接装置，其特征在于：所述第二夹具体上在第四夹爪的左、右两侧还分别设有第一托架和第二托架。

4.根据权利要求3所述的双枪焊接装置，其特征在于：所述第一夹具体上还固定有气动夹紧装置。

5.一种如权利要求1至4任一所述的双枪焊接装置的双枪焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

（一）将第二管的两端分别套接在所述第一管和第三管上；

（二）将第一管用第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪夹紧固定，将第三管用第四夹爪、第五夹爪夹紧固定，固定后的第一管和第三管对第二管进行支撑定位；

（三）将焊机的两个焊枪分别调整到第二管两端，分别对准第二管与第一管之间的焊缝和第二管与第三管之间的接缝；

（四）启动焊机进行焊接，焊接的同时启动夹具旋转装置同步转动第一夹具和第二夹具完成管件的周向焊接；。

6.根据权利要求5所述的双枪焊接方法，其特征在于：所述焊枪与管件之间的距离为2cm，焊枪中伸出的焊丝长度为1cm，焊丝的直径为1mm；所述焊机的焊接参数为电压18V，电流60A；夹具旋转装置的转速和焊机的焊接速度均为0.3m/min，焊接的保护气体为二氧化碳，气流量为10L/min。