CN113681141B

CN113681141B - 电阻焊焊接辅助装置及焊接方法

Info

Publication number: CN113681141B
Application number: CN202110882743.6A
Authority: CN
Inventors: 吕安松; 马爱华; 赵延强; 王福全; 邱文政
Original assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2041-08-02
Also published as: CN113681141A

Abstract

本发明提供一种电阻焊焊接辅助装置及焊接方法。电阻焊焊接辅助装置包括悬挂夹紧机构，包括悬挂底板和与悬挂底板的一端铰接的夹紧板，悬挂底板与夹紧板之间形成容置空间；辅助电极板，通过调节件与悬挂底板的另一端连接，辅助电极板一端位于容置空间外，另一端位于容置空间的开口处，辅助电极板用于朝向待焊工件的一侧表面设置为与待焊工件的外表面相适应的弧面。本发明能够直接悬挂在待焊工件的一侧，焊接时操作方便，连续焊接时，装置不需要重复拆装，无需增加操作人员实时调节焊接装置的位置，且点焊时待焊工件向辅助电极板一侧变形，焊后工件外表面无凹陷变形。

Description

电阻焊焊接辅助装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种电阻焊焊接辅助装置及焊接方法。

背景技术

轨道车辆不锈钢车体，车顶侧的车顶边梁为长度约20000mm，高度约300mm，弧度约R400mm的长大工件，表面为约120目拉丝处理光亮面，外观质量要求高。其与车顶小弯梁通过电阻点焊焊接后构成轨道车辆不锈钢车体侧顶，常规电阻点焊为双面单点模式，其上下电极均为外凸形状的球面，车顶边梁本身也为弧面，电极施加压力焊接后，焊接区域凹陷，会形成直径约60mm，中心深度约2mm的凹坑，每根车顶边梁上存在约40～60个焊点，导致完工后的工件外观视觉效果不良，影响轨道车辆整体外观效果。

发明内容

本发明提供一种电阻焊焊接辅助装置，该装置能够直接悬挂在待焊工件的一侧，焊接时操作方便，连续焊接时，装置不需要重复拆装，无需增加操作人员实时调节焊接装置的位置，且点焊时待焊工件向辅助电极板一侧变形，焊后工件外表面无凹陷变形。

本发明一方面实施例提供一种电阻焊焊接辅助装置，包括：

悬挂夹紧机构，包括悬挂底板和与所述悬挂底板的一端铰接的夹紧板，所述悬挂底板与所述夹紧板之间形成容置空间；

辅助电极板，通过调节件与所述悬挂底板的另一端连接，所述辅助电极板一端位于所述容置空间外，另一端位于所述容置空间的开口处，所述辅助电极板用于朝向待焊工件的一侧表面设置为与待焊工件的外表面相适应的弧面。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述辅助电极板为辅助铜板。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述夹紧板与所述悬挂底板相对两侧的至少一侧设有滚动体。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述夹紧板包括水平支板和与所述水平支板连接的竖直支板，所述竖直支板的一端与所述悬挂底板通过销轴铰接；

所述水平支板的长度小于所述悬挂底板的长度。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述悬挂底板用于连接所述辅助电极板的一端设有螺纹孔，所述调节件为螺纹件，所述螺纹件穿设于所述螺纹孔并与所述辅助电极板连接。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述调节件与所述辅助电极板之间通过连接板连接，所述连接板呈Z型，所述连接板的一侧与所述辅助电极板固定连接，所述连接板的另一侧与所述调节件固定连接。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，所述容置空间的与其开口相对的底壁设有定位凸台。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，还包括预紧件，所述悬挂底板与所述夹紧板的同一侧分别构造有连接凸起，所述预紧件的两端分别与所述连接凸起连接。

本发明另一方面实施例提供一种焊接方法，包括：

打开所述夹紧板，将所述悬挂底板置于待焊工件的下方；

转动所述夹紧板，盖合在所述悬挂底板之上，使得所述待焊工件位于所述容置空间中，且该装置悬挂在所述待焊工件的侧边；

调节所述调节件，使得所述辅助电极板靠近所述待焊工件的底面，且两者之间留有预设间隙；

在所述待焊工件的上下两侧相对设置电阻焊设备的上电极和下电极并加压，带动所述辅助电极板贴合所述待焊工件，所述上电极选择球型电极，所述辅助电极板作为下电极，进行施焊；

一个焊点焊接结束后，打开所述电阻焊设备的上电极和下电极，所述辅助电极板靠重力脱离所述待焊工件，回到焊接前与所述待焊工件具有预设间隙的状态；

推动该装置至下一焊点位置。

本发明实施例的焊接方法，在所述夹紧板与所述悬挂底板相对两侧的至少一侧设有滚动体的情况下，在一个焊点焊接结束后，推动该装置在所述滚动体的滚动作用下移动至下一焊点位置。

本发明实施例提供的电阻焊焊接辅助装置，采用辅助电极板用于朝向待焊工件的一侧表面设置为与待焊工件的外表面相适应的弧面，从而在焊接时，可以使得辅助电极板贴合在待焊工件的外表面，由于辅助电极板的表面弧度与待焊工件的弧度一致，且辅助电极板表面积大，不会对待焊工件局部造成压痕，点焊时工件向辅助电极板一侧变形，焊后工件外表面无凹陷变形，外观质量良好；此外，装置可以直接悬挂在待焊工件上，在连续焊接时，装置不需重复拆装，无需增加操作人员实时调节焊接装置的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电阻焊焊接辅助装置的一个角度的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电阻焊焊接辅助装置的另一个角度的立体结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的电阻焊焊接辅助装置安装在待焊工件上的结构示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的电阻焊焊接辅助装置安装在待焊工件上的结构示意图；

图5是本发明实施例电阻焊焊接辅助装置安装后显示待焊工件正面的结构示意图；

图6是本发明实施例电阻焊焊接辅助装置安装后显示待焊工件背面的结构示意图；

附图标记：

1、辅助电极板；2、悬挂夹紧机构；2-1、夹紧板；2-11、竖直支板；2-12、水平支板；2-2、滚动体；2-3、销轴；2-4、悬挂底板；2-5、连接板；2-6、螺纹件；2-7、定位凸台；2-8、连接凸起；3、预紧件；4、车顶小弯梁；5、车顶边梁；6、上电极；7、下电极。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

传统的电阻焊无痕点焊方式是，将电阻焊设备的下电极作成平面或仿形的大铜板，但存在以下问题：

1、下电极为平面，对于弧面工件焊接完成后仍然会有凹陷变形出现；

2、制做仿形的大铜板，一般铜板与工件形状一致，在小于5米左右的工件上还能实现，但是对于车顶边梁这类长大工件，长度达20米左右，无法制作与工件等大的仿形铜板；

3、如制作较小的局部仿形铜板，因弧面仿形铜板每个焊点均需将点焊机、仿形铜板和工件截面保持对正，需增加一名操作人员，实时观察并协助调整仿形铜板与工件的相对位置，避免位置错位导致电极加压后仿形铜板压伤工件，影响工作效率。且存在仿形铜板使用不当碰伤工件或人员拿持不当导致人身伤害的风险。

为了解决上述技术问题，提出了本发明的实施例。

如图1至图6所示，第一方面，本发明实施例提供了一种电阻焊焊接辅助装置(本实施例简称装置)，如图1和图2所示，包括悬挂夹紧机构2和辅助电极板1。

具体地，悬挂夹紧机构2包括悬挂底板2-4和与悬挂底板2-4的一端铰接的夹紧板2-1，悬挂底板2-4与夹紧板2-1之间形成容置空间，换句话说，夹紧板2-1能够相对悬挂底板2-4转动，使得夹紧板2-1相对悬挂底板2-4打开或关闭，在夹紧板2-1相对悬挂底板2-4关闭时，悬挂底板2-4与夹紧板2-1之间形成容置空间。焊接准备时，待焊工件的侧边设于容置空间中，该装置悬挂在待焊工件的侧边。

辅助电极板1通过调节件与悬挂底板2-4的另一端连接，辅助电极板1能够通过调节件调节其相对于悬挂底板2-4的位置，即使得辅助电极板1靠近悬挂底板2-4或远离悬挂底板2-4，根据具体需要进行调节，为了便于装置沿待焊工件的长度方向顺畅移动，可以调节辅助电极板1与待焊工件的表面之间留有2mm左右的间隙。

具体安装时，辅助电极板1与悬挂底板2-4位于同一侧，辅助电极板1一端位于容置空间外，另一端位于容置空间的开口处，即辅助电极板1由容置空间的开口处向外延伸，在焊接时，辅助电极板1抵靠在待焊工件的外表面。

在本发明的实施例中，辅助电极板1用于朝向待焊工件的一侧表面设置为与待焊工件的外表面相适应的弧面。从而在焊接时，可以使得辅助电极板1贴合在待焊工件的外表面，由于辅助电极板1的表面弧度与待焊工件的弧度一致，且辅助电极板1表面积大，不会对待焊工件局部造成压痕，点焊时工件向辅助电极板1一侧变形，焊后工件外表面无凹陷变形，外观质量良好。

本实施例以待焊工件为车顶边梁5与车顶小弯梁4的焊接为例，辅助电极板1采用辅助铜板。

如图3至图6所示，在焊接时，车顶边梁5与车顶小弯梁4通过电阻点焊焊接在一起，焊点位置为圆弧面R，上电极6为球型电极，辅助铜板作为下电极，其为与工件弧度R相匹配的圆弧面，点焊时工件向辅助铜板一侧变形，焊后工件外表面无凹陷变形。

连续焊接时，装置不需重复拆装。将电阻焊设备下电极7与装置简单连接后，装置也可与电阻焊设备一起移动，焊接操作人员不需要频繁进行移动、夹紧操作。辅助铜板与工件的加压依靠的是设备下电极7提供的压紧力，焊接结束后，设备上下电极打开，辅助铜板靠重力脱离工件，下文提到在装置内设置滚动体2-2，依靠装置上的滚动体2-2和设备的移动，带动装置沿工件快速滑动至下一个焊点处。也避免了面接触导致装置划伤工件的问题。

此外，该装置使用时不需对电阻焊设备进行改造，施工时也不需更换原电阻焊设备电极，使用方便灵活。

本实施例的辅助铜板与悬挂夹紧装置为可拆卸式连接方式，便于配合不同弧度工件时更换辅助铜板。辅助铜板的材质采用铬锆铜，要求硬度：≥HRB 70；电传导：76％以上(20℃)；抗拉强度：450.00N/mm²以上；延伸率：15.00％以上。辅助铜板与工件贴合位置不得有棱角对工件造成损伤。加工粗糙度不大于3.2um。为保证有效的接触面积和强度，尺寸应不小于为100mm(宽)×200mm(长)，厚度不小于12mm。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，夹紧板2-1与悬挂底板2-4相对两侧的至少一侧设有滚动体2-2，滚动体2-2可以为滚珠，例如钢珠，具体实施方式可以采用在夹紧板2-1与悬挂底板2-4的内侧设置凹槽，钢珠设于凹槽中并有部分突出夹紧板2-1与悬挂底板2-4的内侧表面，从而保证装置在移动时，滚珠与待焊工件表面接触，避免划伤工件。本实施例中，夹紧板2-1与悬挂底板2-4的相对两侧均设有滚动体2-2，装置移动时更顺畅。

在一个具体实施例中，夹紧板2-1包括水平支板2-12和与水平支板2-12连接的竖直支板2-11，水平支板2-12与竖直支板2-11一体成型，两者连接形成L型，竖直支板2-11的一端与悬挂底板2-4通过销轴2-3铰接，在夹紧板2-1处于关闭状态时，水平支板2-12与悬挂底板2-4处于基本平行的状态，在装置安装后，水平支板2-12位于待焊工件的上表面，悬挂底板2-4位于待焊工件的下表面。

本实施例中，水平支板2-12的长度小于悬挂底板2-4的长度，从而在悬挂底板2-4的端部形成缺口，便于装置从缺口处安装到待焊工件上。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，悬挂底板2-4用于连接辅助电极板1的一端设有螺纹孔，调节件为螺纹件2-6例如螺栓，螺纹件2-6穿设于螺纹孔并与辅助电极板1连接，通过旋转螺纹件2-6调节辅助电极板1相对悬挂底板2-4的距离，即调节辅助电极板1相对于待焊工件的外表面距离。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，调节件与辅助电极板1之间通过连接板2-5连接，连接板2-5呈Z型，连接板2-5的一侧与辅助电极板1固定连接可以采用焊接，连接板2-5的相对另一侧与调节件固定连接可以采用焊接。通过增加Z型连接板，一方面便于辅助电极板1安装，另一方面可以增加辅助电极板1与悬挂底板2-4之间的间距，便于快速调节辅助电极板1到合适的位置。

本发明实施例的电阻焊焊接辅助装置，容置空间的与其开口相对的底壁设有定位凸台2-7，定位凸台2-7用于定位待焊工件的端部，形成良好定位。

在另一个实施例中，还包括预紧件3，例如预紧弹簧，悬挂底板2-4与夹紧板2-1的同一侧分别构造有连接凸起2-8，预紧件3的两端分别与连接凸起2-8连接，以对夹紧板2-1与悬挂底板2-4之间施加预紧力，确保在焊接过程中两者不脱开。

本发明另一实施例提供一种焊接方法，包括：

打开夹紧板2-1，将悬挂底板2-4置于待焊工件的下方；

转动夹紧板2-1，盖合在悬挂底板2-4之上，使得待焊工件位于容置空间中，且该装置悬挂在待焊工件的侧边；

调节调节件，使得辅助电极板1靠近待焊工件的底面，且两者之间留有预设间隙；

在待焊工件的上下两侧相对设置电阻焊设备的上电极6和下电极7并加压，带动辅助电极板1贴合待焊工件，上电极6选择球型电极，辅助电极板1作为下电极，进行施焊；

一个焊点焊接结束后，打开电阻焊设备的上电极6和下电极7，辅助电极板1靠重力脱离待焊工件，回到焊接前与待焊工件具有预设间隙的状态，本实施例的预设间隙选在2mm左右；

推动该装置至下一焊点位置。

在夹紧板2-1与悬挂底板2-4相对两侧的至少一侧设有滚动体2-2的情况下，在一个焊点焊接结束后，推动该装置在滚动体2-2的滚动作用下移动至下一焊点位置。

本发明实施例在连续焊接时，装置不需重复拆装。将电阻焊设备下电极7与装置简单连接后，装置也可与电阻焊设备一起移动，焊接操作人员不需要频繁进行移动、夹紧操作。辅助铜板与工件的加压依靠的是电阻焊设备下电极7提供的压紧力，焊接结束后，设备上下电极打开，辅助铜板靠重力脱离工件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，包括：

辅助电极板，通过调节件与所述悬挂底板的另一端连接，所述辅助电极板一端位于所述容置空间外，另一端位于所述容置空间的开口处，所述辅助电极板用于朝向待焊工件的一侧表面设置为与所述待焊工件的外表面相适应的弧面。

2.根据权利要求1所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述辅助电极板为辅助铜板。

3.根据权利要求1所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述夹紧板与所述悬挂底板相对两侧的至少一侧设有滚动体。

4.根据权利要求1所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述夹紧板包括水平支板和与所述水平支板连接的竖直支板，所述竖直支板的一端与所述悬挂底板通过销轴铰接；

所述水平支板的长度小于所述悬挂底板的长度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述悬挂底板用于连接所述辅助电极板的一端设有螺纹孔，所述调节件为螺纹件，所述螺纹件穿设于所述螺纹孔并与所述辅助电极板连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述调节件与所述辅助电极板之间通过连接板连接，所述连接板呈Z型，所述连接板的一侧与所述辅助电极板固定连接，所述连接板的另一侧与所述调节件固定连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，所述容置空间的与其开口相对的底壁设有定位凸台。

8.根据权利要求1-4任一项所述的电阻焊焊接辅助装置，其特征在于，还包括预紧件，所述悬挂底板与所述夹紧板的同一侧分别构造有连接凸起，所述预紧件的两端分别与所述连接凸起连接。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的电阻焊焊接辅助装置的焊接方法，其特征在于，包括：

打开所述夹紧板，将所述悬挂底板置于待焊工件的下方；

在所述待焊工件的上下两侧相对设置电阻焊设备的上电极和下电极并加压，带动所述辅助电极板贴合所述待焊工件，所述上电极选择球型电极，所述辅助电极板作为所述下电极的辅助，进行施焊；

推动该装置至下一焊点位置。

10.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在所述夹紧板与所述悬挂底板相对两侧的至少一侧设有滚动体的情况下，在一个焊点焊接结束后，推动该装置在所述滚动体的滚动作用下移动至下一焊点位置。