CN110434525B - 一种侧顶板缝焊工装和大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种侧顶板缝焊工装和一种大弧度侧顶板缝焊波纹板的方法，工装包括工装本体，用于承置待焊接件，若干定位工装，用于定位侧顶板，所述定位工装可拆卸设置于所述工装本体上；若干伸缩臂，设置于所述工装本体靠近缝焊机的一侧。一种大弧度侧顶板缝焊波纹板的方法，包括以下步骤：吊装第一侧顶板至工装上，并对第一侧顶板进行定位固定；若干伸缩臂处于伸出状态，将第一波纹板吊装至伸缩臂上；第一侧顶板与第一波纹板缝焊完成后形成第一组件；吊装第二侧顶板至工装本体上焊接形成第二组件；第一组件和第二组件进行缝焊。该方法和工装可实现具有弯折角度的侧顶板的焊接。

Description

一种侧顶板缝焊工装和大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法

技术领域

本发明涉及一种焊接工装，尤其涉及一种侧顶板缝焊工装和大弧度侧顶板波纹板缝焊的方法。

背景技术

缝焊具有密封性好、成本低、节省焊材、易于自动化等特点，广泛应用于轨道车辆生产中，但其具有如下固有特点：①在焊件上沿滚轮电级行走的路径须没有障碍，而侧顶板与波纹板焊接时需要在侧顶板和波纹板下设置支撑平台，由于支撑平台的设置，会导致电极行走路径上存在障碍；②缝焊机电极滚轮横向尺寸不能调节；③缝焊机包括连接第一电极的第一臂和连接第二电机的第二壁，第一电极和第二电极分别置于焊缝的两侧进行缝焊，因而第一臂、第二臂和缝焊机主体围成一半封闭区，该区域空间狭小，容易与不规则弧形结构的工件发生干涉，故轨道车辆行业大多将缝焊用于平面或近平面结构的焊接。采用缝焊对于轨道车辆的不规则侧顶板的焊接仍难以应用。

发明内容

本发明为了解决在焊接侧顶板时，由于待焊接件支撑平台易与行走中的缝焊机发生干涉的问题，提供了一种侧顶板缝焊工装，该工装上设置有伸缩臂，与工装本体配合支撑待焊接件，当缝焊机靠近伸缩臂时，伸缩臂回缩，缝焊机顺利通过。

本发明所采取的技术方案为：一种侧顶板缝焊工装，包括

工装本体，用于承置待焊接件，

若干定位工装，用于定位侧顶板，所述定位工装可拆卸设置于所述工装本体上，所述定位工装包括可拆卸连接所述工装本体的底座、设置于底座上的调节块和将所述待焊接件固定的紧固装置，所述调节块与所述待焊接件接触，所述调节块与所述侧顶板接触的一侧具有与所述侧顶板相适应的曲度，所述紧固装置将所述待焊接件与所述调节块固定连接；

若干伸缩臂，设置于所述工装本体靠近缝焊机的一侧，所述伸缩臂与所述工装主体相配合承置所述待焊接件，所述伸缩臂包括用于驱动所述伸缩臂伸缩的驱动装置，所述驱动装置连接有用于感应所述伸缩臂与缝焊机距离的距离感应装置，所述驱动装置根据接收到的距离感应装置传递的距离信息控制所述伸缩臂伸缩，伸缩臂设置于工装本体靠近缝焊机的一侧，在缝焊机靠近时，向工装本体回缩，使得缝焊机顺利通过，通过后伸长，继续支撑待焊接件。

进一步的，所述定位工装上还设置有与底座连接的支撑座，所述调节块与所述支撑座之间位置可调节，所述支撑座包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述调节块设置于所述第一夹板和第二夹板之间，在所述第一夹板和第二夹板上分别设置有用于紧固所述调节块的第一紧固螺栓和第二紧固螺栓，所述第一紧固螺栓和第二紧固螺栓分别抵触所述调节块相对的两侧。

进一步的，所述调节块为尼龙块，所述调节块可为多块或一块。

进一步的，在所述工装本体上设置有用于定位伸缩臂伸缩方向的滑槽，所述伸缩臂沿所述滑槽伸出或回缩至所述滑槽，在所述滑槽内设置有驱动装置，所述驱动装置的伸缩端连接所述伸缩臂，所述伸缩臂伸出滑槽的方向为远离工装本体的方向。

进一步的，所述伸缩臂与所述待焊接件接触面设置有尼龙板。

进一步的，所述伸缩臂沿第一方向伸缩，若干伸缩臂在第二方向上平行设置，所述第二方向为缝焊机运动方向。

进一步的，所述第二方向为侧顶板长度方向。

进一步的，若干定位工装沿第二方向设置。

本发明为了解决大弧度不规则侧板不易采用缝焊的问题，提供了一种采用不规则大弧度侧顶板缝焊波纹板形成车顶蒙皮板的方法。

本发明所采取的技术方案为：S01 吊装第一侧顶板至工装上，并根据所述第一顶侧板焊接位置调整所述定位工装或定位工装中的调节块位置，使调节块与第一侧顶板贴合后通过所述紧固装置将所述第一侧顶板固定在工装本体上；

S02 若干伸缩臂处于伸出状态，将第一波纹板吊装至伸缩臂上，调整好第一波纹板与第一侧顶板的搭接量后点焊；

S03 操作缝焊机，使缝焊接沿焊缝运动，当缝焊机运动至所述伸缩臂感应范围内时，所述伸缩臂回缩，所述缝焊机顺利通过后，伸缩臂伸出；

S04 第一侧顶板与第一波纹板缝焊完成后形成第一组件，将第一组件从工装本体上取下；

S05 吊装第二侧顶板至工装本体上，重复S01- S03焊接第二侧顶板和第二波纹板形成第二组件；

S06 拆除若干定位工装，将第一组件和第二组件置于工装主体或伸缩臂上，使第一组件和第二组件焊缝对接后进行缝焊形成车顶蒙皮板；

伸缩臂设置于所述工装本体靠近缝焊机的一侧，所述伸缩臂与工装主体相配合承置所述待焊接件，所述伸缩臂包括用于驱动所述伸缩臂伸缩的驱动装置，所述驱动装置连接有用于感应所述伸缩臂与缝焊机距离的距离感应装置，所述驱动装置根据接收到的距离感应装置传递的距离信息控制所述伸缩臂伸缩。

进一步的，焊接第一组件和第二组件时，第一组件中的第一侧顶板置于缝焊机的封闭区。

进一步的，所述点焊为由焊缝中间分别向两端进行，所述焊缝包括一位端和二位端，缝焊机由二位端向一位端焊接，在缝焊前，对所述一位端进行段焊。

本发明所产生的有益效果包括：本发明中的工装保证缝焊机运动路径上无障碍，避免缝焊机与待焊接件之间的碰撞；本发明中的焊接方法实现了稳定缝焊焊接不规则、大弧度的侧顶板与波纹板。

附图说明

图1 本发明中侧顶板缝焊焊接工装结构示意图；

图2 图1中伸缩臂和定位工装处的局部放大图；

图3 缝焊机与工装位置结构示意图；

图4 图3中定位工装夹持侧顶板的局部放大图；

图5（a）和图5（b）分别为定位工装不同角度的结构图；

图6 本发明中第一侧顶板与第一波纹板焊接结构示意图；

图7 本发明中第一组件和第二组件焊接结构示意图；

图8 缝焊完成后侧顶板与波纹板连接形成车顶蒙皮板的结构侧视图；

图9缝焊完成后侧顶板与波纹板连接结构俯视图；

图10缝焊机结构示意图。

图中1、工装本体，101、横梁，102、滑槽，103、三角支撑台，2、伸缩臂，3、定位工装，301、底座，3011、卡槽，3012、第三紧固螺栓，302、第一夹板，303、第二夹板，304、紧固装置，3041、曲杆，3042、第四紧固螺栓，305、第一紧固螺栓， 306、调节块，4、侧顶板，401、第一侧顶板，402、第二侧顶板，5、缝焊机，501、第一电极，502、第二电极，6、半封闭区，7波纹板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。

如图1-4所示，本发明中的侧顶板4缝焊焊接工装包括工装本体1、伸缩臂2和定位工装3，工装本体1用于承置即承重和放置带焊接件，伸缩臂2设置在工装本体1一侧，其可通过伸长加宽工装台面，以便放置更大面积的待焊接件，伸缩臂2回缩靠近工装本体1，伸长远离工装本体1，定位工装3用于定位和固定侧顶板4，以防止侧顶板4焊接过程中移动。

上述工装本体1包括横向补强板、纵向补强板、三角支撑平台103、可调节支撑腿、底座301紧固螺栓构成；工装主体由横向补强板及纵向补强板通过铆接而成，减小焊接带来的变形，与三角支撑平台103同样采用铆接结构，工装腿部采用纵向可调节结构，保证工装整体的水平度，三角支撑平台103用于加宽工装本体1的承接台面，以适应更大更宽的待焊接件，其安置于工装本体1远离伸缩臂2的一侧。

如图5（a）和5（b），定位工装3可拆卸设置于工装本体1上，用于定位侧顶板4，定位工装3包括底座301、两相对设置的第一夹板302和第二夹板303、调节块306和紧固装置304，底座301可拆卸设置于工装主体上端面的横梁101上，底座301上设置卡槽3011和紧固螺栓，将横梁101置于卡槽3011内后，旋紧第三紧固螺栓3012，将底座301与横梁101固定，第一夹板302和第二夹板303焊接在底座301上，调节块306设置于第一夹板302和第二夹板303之间，在第一夹板302和第二夹板303上分别设置有用于紧固调节块306的第一紧固螺栓305和第二紧固螺栓，第一紧固螺栓305和第二紧固螺栓分别抵触调节块306相对的两侧，进而起到紧固的作用，当需要根据实际情况调整调节块306的位置时，旋松第一紧固螺栓305和第二紧固螺栓，调整调节块306后再次旋紧，本实施例中的调节块306为仿形定位尼龙块，该尼龙块保证其不刮伤侧顶板4，调节块306与待焊接件接触，调节块306与侧顶板4接触的一侧具有与侧顶板4相适应的曲度，保护侧顶板4的弯曲弧度，紧固装置304用于将待焊接件与调节块306固定连接，紧固装置304包括设置于夹板远离底座301一端的曲杆3041和设置于曲杆3041上的第四紧固螺栓3042，曲杆3041一端连接夹板，另一端设置第四紧固螺栓3042，第四紧固螺栓3042头部正对调节块306，将侧顶板4贴靠在调节块306上后，旋转第四紧固螺栓3042，将侧顶板4固定在调节块306上。本实施例中侧顶板4长度是15m，定位工装3一共为6个，即间隔2m有一个定位工装3。定位工装3（1）制作完成后，焊前需严格对定位工装3直线度及高度差进行检测，保证六件工装的直线度≤0.5mm，高度差≤0.5mm。

本实施例中的工装本体1上设置滑槽102，伸缩臂2沿滑槽102伸缩，伸缩臂2伸缩方向为第一方向，即工装本体1的宽度方向，若干伸缩臂2在第二方向上平行设置，即若干伸缩臂2沿工装本体1长度方向设置。滑槽102内设置驱动伸缩臂2伸缩的驱动装置，可为气缸、液压缸或其它可驱动伸缩臂2一维移动的驱动装置，本实施例中为气缸，品牌：SMC型号：MY1B25G-800H-Z73L；气缸的伸缩端固定连接伸缩臂2，驱动伸缩臂2沿滑槽102伸缩，在伸缩臂2上或者靠近伸缩臂的工装本体上设置有距离感应装置，本实施例中距离感应装置为光电传感器，品牌：SICK型号：WL100-N1432。光电传感器位于伸缩臂下方，用于感知信号并传递信号至缝焊机信号控制柜，由控制柜启动驱动装置完成伸缩臂的伸缩或收回。

该装置可采集伸缩臂2与缝焊机5的距离信息，当缝焊机5与伸缩臂2的距离达到设定距离时，伸缩臂2回缩，当离开伸缩臂2后控制伸缩臂2伸出，这样，就不会因为底部支撑待焊接件的支撑架妨碍到缝焊机5电极的焊接，若缝焊机5在伸缩臂2不回缩，则缝焊机5无法焊接与伸缩臂2重叠部位的焊缝，为保证不划伤，伸缩臂2与待焊接件接触面设置有尼龙板。

本发明中的工装共8套感应伸缩臂2，常规状态下，这8套伸缩臂2均呈伸出状态支撑工件，在焊接过程中，当缝焊机5移动靠近某一伸缩臂2时，该伸缩臂2的距离感应装置启动该伸缩臂2呈收缩状态， 待缝焊机5向前移动离开后，该伸缩臂2呈伸出状态支撑工件，以此交替进行，完成工件缝焊。

如图6-9，本发明中的利用侧顶板4和波纹板焊接车顶蒙皮板的焊接方法包括以下步骤

S01 吊装第一侧顶板401至工装上，具体为第一侧顶板401一部分置于工装本体1上另一部分置于伸缩臂2上，并采用定位工装3对第一侧顶板401进行定位固定；

S02 若干伸缩臂2处于伸出状态，将第一波纹板7吊装至伸缩臂2上，使得第一侧顶板401与第一波纹板7之间的焊缝置于伸缩臂2上侧，调整好第一波纹板7与第一侧顶板401的搭接量后从中间分别向一位端、二位端进行电阻点焊，间隔0.5m 。

由于缝焊方向是从二位端向一位端方向焊接，为避免焊接到一位端位置焊接应力过大，对一位端端头位置进行段焊，以防止缝焊时开裂。

S03 操作缝焊机5，从二位端向一位端进行缝焊，当缝焊机5运动至所述伸缩臂2感应范围内时，所述伸缩臂2回缩，所述缝焊机5顺利通过后，伸缩臂2伸出；

S04 第一侧顶板401与第一波纹板7（波纹板7①）缝焊完成后形成第一组件，使用侧顶板4吊具掉头，将第一组件吊到存放架上，等待下一个工序使用。

S05 吊装第二侧顶板402至工装本体1上，重复S01- S03焊接第二侧顶板402和第二波纹板7（波纹板7⑧），然后依次组装波纹板7⑤⑥⑦，组装时对好波纹板7上缺口位置，按照步骤2）进行电阻点焊及缝焊；

S06 组装波纹板7②③④，并按照步骤2）进行波纹板7②③④电阻点焊及缝焊形成第二组件；

S06 拆除若干定位工装3，将第一组件和第二组件置于工装主体和伸缩臂2形成的支撑台上，将保证第一组件与第二组件之间的焊缝置于伸缩臂2上，第一组件和第二组件焊缝对接后进行缝焊，焊接第一组件和第二组件时，第一组件中的第一侧顶板401置于缝焊机5的半封闭区6。

本发明中的焊接方法实现了对于不规则、大弧度的圆弧形结构在轨道车辆上的缝焊应用；解决了不规则、大弧度的圆弧形结构难于定位，缝焊过程中容易发生偏移，焊缝接头多，需要大量进行焊接修补等问题，提高产品缝焊稳定性及密封性，有效防止漏雨现象的发生，最终实现产品质量和生产效益的双提升。

上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法，其特征在于，所述方法采用侧顶板缝焊工装，包括

工装本体，用于承置待焊接件，

若干定位工装，用于定位侧顶板，所述定位工装可拆卸设置于所述工装本体上，所述定位工装包括可拆卸连接所述工装本体的底座、设置于底座上的调节块和将所述待焊接件固定的紧固装置，所述调节块与所述待焊接件接触，所述调节块与所述侧顶板接触的一侧具有与所述侧顶板相适应的曲度，所述紧固装置将所述待焊接件与所述调节块固定连接；

若干伸缩臂，设置于所述工装本体靠近缝焊机的一侧，所述伸缩臂与所述工装主体相配合承置所述待焊接件，所述伸缩臂包括用于驱动所述伸缩臂伸缩的驱动装置，所述驱动装置连接有用于感应所述伸缩臂与缝焊机距离的距离感应装置，所述驱动装置根据接收到的距离感应装置传递的距离信息控制所述伸缩臂伸缩；

所述定位工装上还设置有与底座连接的支撑座，所述调节块与所述支撑座之间位置可调节，所述支撑座包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述调节块设置于所述第一夹板和第二夹板之间，在所述第一夹板和第二夹板上分别设置有用于紧固所述调节块的第一紧固螺栓和第二紧固螺栓，所述第一紧固螺栓和第二紧固螺栓分别抵触所述调节块相对的两侧；

在所述工装本体上设置有用于定位伸缩臂伸缩方向的滑槽，所述伸缩臂沿所述滑槽伸出或回缩至所述滑槽，在所述滑槽内设置有驱动装置，所述驱动装置的伸缩端连接所述伸缩臂，所述伸缩臂伸出滑槽的方向为远离工装本体的方向；

所述方法包括以下步骤：

S01 吊装第一侧顶板至工装上，并对第一侧顶板进行定位固定；

S02 若干伸缩臂处于伸出状态，将第一波纹板吊装至伸缩臂上，调整好第一波纹板与第一侧顶板的搭接量后点焊；

S03 操作缝焊机，使缝焊机沿焊缝运动，当缝焊机运动至所述伸缩臂感应范围内时，所述伸缩臂回缩，所述缝焊机顺利通过后，伸缩臂伸出；

S04 第一侧顶板与第一波纹板缝焊完成后形成第一组件；

S05 吊装第二侧顶板至工装本体上，重复S01- S03焊接第二侧顶板和第二波纹板形成第二组件；

S06 拆除若干定位工装，将第一组件和第二组件置于工装主体或伸缩臂上，使第一组件和第二组件焊缝对接后进行缝焊；

伸缩臂设置于所述工装本体靠近缝焊机的一侧，所述伸缩臂与工装主体相配合承置所述待焊接件，所述伸缩臂包括用于驱动所述伸缩臂伸缩的驱动装置，所述驱动装置连接有用于感应所述伸缩臂与缝焊机距离的距离感应装置，所述驱动装置根据接收到的距离感应装置传递的距离信息控制所述伸缩臂伸缩；

焊接第一组件和第二组件时，第一组件中的第一侧顶板置于缝焊机的封闭区；所述点焊为由焊缝中间分别向两端进行；所述焊缝包括一位端和二位端，缝焊机由二位端向一位端焊接，在缝焊前，对所述一位端进行段焊。

2.根据权利要求1所述的大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法，其特征在于：所述调节块为尼龙块，所述调节块可为多块或一块。

3.根据权利要求1所述的大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法，其特征在于：所述伸缩臂与所述待焊接件接触面设置有尼龙板。

4.根据权利要求1所述的大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法，其特征在于：所述伸缩臂沿第一方向伸缩，若干伸缩臂在第二方向上平行设置，所述第二方向为缝焊机运动方向。

5.根据权利要求4所述的大弧度侧顶板与波纹板缝焊的方法，其特征在于：若干定位工装沿第二方向设置。

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