CN211708378U

CN211708378U - 客车大顶蒙皮自动焊接系统

Info

Publication number: CN211708378U
Application number: CN202020140670.4U
Authority: CN
Inventors: 张宇
Original assignee: SHENZHEN NEW CANGHAI MACHINERY CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN NEW CANGHAI MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2030-01-21

Abstract

本实用新型公开了一种客车大顶蒙皮自动焊接系统，包括焊接组件，所述焊接组件包括焊接头、地线以及焊接组件驱动件，焊接组件驱动件驱动地线和焊接头移动以对待焊接位置进行焊接，所述待焊接位置为客车客车大顶蒙皮与车身的接合位置，其中所述地线可移动而与车身接触，所述焊接头和所述地线设置在蒙皮与车身接合位置的同一侧，所述焊接头和地线在蒙皮与车身接合位置的同一侧对待焊接位置进行焊接。本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统通过控制装置和驱动装置可实现对待焊接位置进行自动化焊接，可提高焊接自动化水平、降低劳动强度，通过将焊接头和地线设置在客车客车大顶蒙皮的同一侧壁面，减弱焊接电流对客车客车大顶蒙皮的应力影响，改善焊接质量。

Description

客车大顶蒙皮自动焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接系统技术领域，尤其涉及一种用于客车车身与蒙皮的自动化焊接系统。

背景技术

在汽车尤其是客车的生产过程中，通常包括将车身骨架与车身蒙皮焊接连接的工艺。目前车身蒙皮焊接系统以手工焊接为主，而现有的手工焊接的自动化程度不高，影响焊接质量和生产效率；手工焊接焊缝均匀性差，容易产生安全性能隐患；焊接质量常受焊接工的焊接技术水平和操作规范的制约，焊接质量不稳定；由于客车车身较长，因而焊接工作量大，焊接效率低，人工成本较高。此外，由于焊接过程产生的高温对蒙皮内部应力产生影响，促进蒙皮产生波浪变形。

因此，本领域中，需要设计一种更优的焊接系统或方法，以提高客车车身骨架与车身蒙皮的自动化焊接程度，改善焊接过程对车身蒙皮内部应力的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决客车车身与蒙皮的自动化焊接问题，提供了一种客车大顶蒙皮自动焊接系统。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种客车大顶蒙皮自动焊接系统，包括焊接组件，所述焊接组件包括焊接头、地线以及焊接组件驱动件，焊接组件驱动件驱动地线和焊接头移动以对待焊接位置进行焊接，所述待焊接位置为客车客车大顶蒙皮与车身的接合位置，其中所述地线可移动而与车身接触，所述焊接头和所述地线设置在蒙皮与车身接合位置的同一侧，所述焊接头和地线在蒙皮与车身接合位置的同一侧对待焊接位置进行焊接。

进一步地，所述车身包括连接方通，连接方通连接在车身基体和车身顶部之间，焊接组件驱动件包括地线驱动件和焊接头驱动件，地线驱动件驱动地线抵靠在连接方通上，焊接头驱动件驱动焊接头移动到待焊接位置以将蒙皮与车身焊接。

进一步地，还包括机架、检测装置、控制装置、以及与控制装置相连的第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置，控制装置控制第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置运行，其中第一驱动装置可驱动焊接组件沿第一方向运动，第二驱动装置可驱动焊接组件沿第二方向运动，第三驱动装置可驱动焊接组件沿第三方向运动，检测装置可检测出蒙皮的待焊接位置，检测装置将检测的待焊接位置信号传送给控制装置以控制焊接组件对待焊接位置进行自动化焊接。

进一步地，所述第一方向平行于客车车身长度方向，所述第二方向平行于客车车身宽度方向，所述第三方向平行于客车车身高度方向。

进一步地，所述焊接组件与焊接支架连接，焊接支架与机架活动连接，第一驱动装置驱动焊接支架沿机架移动从而带动焊接组件移动，第二驱动装置、

第三驱动装置设置在焊接支架上，第二驱动装置和第三驱动装置通过驱动焊接支架或焊接支架的一部分移动从而带动焊接组件移动。

进一步地，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，第一检测组件包括第一定位块、第一定位块驱动件以及第一位置传感器，第一定位块驱动件可驱动第一定位块移动抵靠在蒙皮外侧壁上；第二检测组件包括第二定位块、第二定位块驱动件以及第二位置传感器，第二定位块驱动件可驱动第二定位块移动并使第二定位块的顶部抵靠在蒙皮的底部，第一位置传感器检测第一定位块抵靠蒙皮外侧壁时的第一定位参数，第二位置传感器检测第二定位块抵靠蒙皮底部时的第二定位参数，控制装置根据第一定位参数和第二定位参数控制驱动第二驱动装置和第三驱动装置运行以使焊接头的焊接方向对准待焊接位置。

进一步地，所述焊接组件包括多个，客车客车大顶蒙皮与车身的接合位置位于车身的两侧，客车车身设置在机架的下方，多个焊接组件分别成组对应设置在车身的两侧。

进一步地，所述焊接组件还包括对焊接头的焊接角度进行调整的角度调整装置，所述角度调整装置可驱动焊接组件旋转以改变焊接头与蒙皮立面的夹角，从而使焊接头的焊接角度与车身蒙皮的底边缘外形匹配。

进一步地，所述角度调整装置包括第四驱动装置和传动装置，所述传动装置为传动齿轮组，所述检测装置、焊接组件均设置在连接支架上，连接支架与焊接支架活动连接，第四驱动装置通过驱动连接支架转动，从而带动检测装置、焊接组件同步转动。

进一步地，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置为数控驱动装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、焊接组件驱动件以及检测装置均与控制装置相连，与第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、焊接组件驱动件以及检测装置相连的控制装置为集成的同一个控制装置或为不同的多个单独控制装置。

本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统通过控制装置和驱动装置可实现对待焊接位置进行自动化焊接，具有自动化焊接程度高、降低劳动强度和人员手动操作的安全风险的特点。此外，本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统主要具有以下优点：通过在焊接组件中设置的检测装置，使焊接组件的焊接头能很好地对准待焊接位置，通过在焊接组件中设置的角度调整装置，使焊接组件的焊接头的焊接方向能很好地与客车客车大顶蒙皮底部的外形匹配；通过将焊接头和地线设置在客车客车大顶蒙皮的同一侧壁面，减弱焊接电流对客车客车大顶蒙皮的应力影响；从而确保良好的焊接质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1是本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统的立体结构示意图；

图2是本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统的侧视图；

图3是本实用新型中第二驱动装置和第三驱动装置局部结构示意图；

图4是本实用新型中焊接组件的立体结构示意图；

图5-图6是本实用新型中焊接组件的局部侧视图；

图7是本实用新型中焊接组件的立体结构示意图；

图8是本实用新型中焊接组件第二实施例的结构示意图；

图9是本实用新型中焊接组件第二实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图3所示，本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统包括机架10、控制装置90、焊接组件50、第一驱动装置20、第二驱动装置30、以及第三驱动装置40，其中第一驱动装置20、第二驱动装置30以及第三驱动装置40均与控制装置90相连，控制装置90控制第一驱动装置20、第二驱动装置30以及第三驱动装置40的运行，其中第一驱动装置20可驱动焊接组件50沿第一方向线性运动，第二驱动装置30可驱动焊接组件50沿第二方向线性运动，第三驱动装置40可驱动焊接组件50沿第三方向线性运动，第一驱动装置20、第二驱动装置30以及第三驱动装置40在控制装置90的控制下驱动焊接组件50立体移动，以使焊接组件 50对待焊接位置进行焊接作业。

上述第一驱动装置20、第二驱动装置30和第三驱动装置40为数控驱动装置，第一驱动装置20、第二驱动装置30以及第三驱动装置40可在控制装置90的控制下，例如通过对控制装置90进行参数设置或者反馈控制等方式进行受控运行。

上述待焊接位置为客车客车大顶蒙皮70与车身60的接合的位置，客车客车大顶蒙皮70可以是大客车或大巴车的车顶蒙皮，焊接组件50将接合的客车客车大顶蒙皮70底部折边与车身60进行焊接连接。上述第一方向、第二方向、第三方向为彼此垂直关系的三个方向，例如第一方向平行于客车车身60长度方向，第二方向平行于客车车身60宽度方向，第三方向平行于客车车身60高度方向。由此，本实用新型的客车大顶蒙皮自动焊接系统通过驱动装置驱动焊接组件50 实现三个方向的运动，从而能够自动调整焊接组件50的高度、两侧焊接组件50 的间隔以及车身60骨架长度方向的相对位置，从而客车大顶蒙皮自动焊接系统能满足不同高度、宽度、长度的车身60骨架的自动化焊接作业。

上述焊接组件50设置在焊接支架80上，焊接组件50通过焊接支架80与机架 10活动连接，第一驱动装置20驱动焊接支架80沿第一方向线性运动，从而驱动焊接组件50沿第一方向线性运动，如客车车身60长度方向运动；第二驱动装置30驱动焊接支架80或焊接支架80的一部分沿第二方向线性运动，从而驱动焊接组件50沿第二方向线性运动，如客车车身60宽度方向运动；第三驱动装置40驱动焊接支架80或焊接支架80的一部分沿第三方向线性运动，从而驱动焊接组件 50沿第三方向线性运动，如客车车身60高度方向运动。

上述焊接组件50包括多个，焊接组件50设置在客车客车大顶蒙皮70底部折边与车身60的接合位置附近，例如客车客车大顶蒙皮70与车身60接合位置位于车身60的两侧，客车车身60设置在机架10的下方，焊接组件50对应设置在车身 60的两外侧，两侧的焊接组件50分别同时对蒙皮70与车身60接合的两侧焊接位置进行焊接。

如图4-图7所示，上述焊接组件50包括焊接头501和地线503，焊接头501和地线503设置在蒙皮70与车身60接合的待焊接位置的同一侧，也即均设置在待焊接位置的外侧，从而焊接头501和地线503间形成的焊接电流仅流经车身60或蒙皮70的一侧面，相比于焊接头501和地线503分别设置于焊接位置的两侧(如分别设置在车身60或蒙皮70的两侧)而言，焊接电流不需要流经整个车身60或蒙皮70的厚度，从而避免因焊接电流流经整个车身60或蒙皮70的厚度而对车身 60或蒙皮70金属材料的内部应力产生影响。

替代地，如图8-图9所示，上述焊接组件50可以是激光焊接器520，激光焊接器520具有焊接头，激光焊接器可对待焊接位置直接进行激光焊接，从而简化焊接过程。

如图4-图6所示，上述焊接组件50还包括检测装置，检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，第一检测组件包括第一定位块510、与第一定位块510 相连的第一定位块驱动件509以及第一位置传感器508，第一定位块驱动件509 驱动第一定位块510移动并使第一定位块510的侧壁抵靠在蒙皮70外侧壁上；第二检测组件包括第二定位块507、与第二定位块507相连的第二定位块驱动件 506以及第二位置传感器505，第二定位块驱动件506驱动第二定位块507移动并使第二定位块507的顶部抵靠在蒙皮70的底部。此时，第一位置传感器508可检测第一定位块510抵靠蒙皮70外侧壁时的第一定位参数，第二位置传感器505可检测第二定位块507抵靠蒙皮70底部时的第二定位参数，第一定位参数和第二定位参数可确定焊接点的位置参数，第一位置传感器508、第二位置传感器505 检测的焊接点位置参数传送给控制装置90，控制装置90根据焊接点位置参数控制第二驱动装置30和第三驱动装置40运行，第二驱动装置30和第三驱动装置40 根据焊接点位置参数调整焊接组件50移动，从而使焊接组件50的焊接头501对准待焊接位置。

上述检测装置完成定位后，第一定位块510和/或第二定位块507可在各自的定位块驱动件的驱动下缩回，以避免阻挡或妨碍焊接头501和/或地线503移动到定位装置确定的指定位置对待焊接位置进行焊接。

上述车身60包括连接方通，待焊接蒙皮70的底部弯折边与连接方通焊接，上述焊接组件50通过焊接组件驱动件驱动运行，例如焊接组件驱动件包括焊接头驱动件502和地线驱动件504，焊接头501与焊接头驱动件502相连，地线503 与地线驱动件504相连，地线驱动件504驱动地线503抵靠在连接方通或车身60 上，焊接头驱动件502驱动焊接头501移动到待焊接点，以对待焊接位置的蒙皮 70与车身60进行焊接。

如图4和图7所示，上述焊接组件50还包括可对焊接头501的焊接角度进行调整的角度调整装置，角度调整装置可驱动焊接头501和第一定位块510旋转，由于蒙皮70的底部折边通常具有一定弧度，当第一定位块510抵靠在蒙皮70底端侧壁以及第二定位块507抵靠在蒙皮70底部时，角度调整装置驱动第一定位块510转动，以使第一定位块510旋转到与蒙皮70底端侧壁的弧形外表匹配的角度，从而使得焊接头501以适宜的角度对蒙皮70进行焊接作业。替代地，角度调整装置也可根据蒙皮70底端侧壁的弧度预先调整好角度，然后驱动第一定位块510和第二定位块507进行定位操作以获取待焊接位置。

上述角度调整装置包括第四驱动装置511和传动装置512，上述传动装置可以是传动齿轮组。上述检测装置、焊接头501以及地线503均设置在连接支架上，连接支架与焊接支架80活动连接，例如通过轴承513与焊接支架80活动连接。

角度调整装置通过驱动连接支架转动，从而带动焊接头501、第一定位块510、第二定位块507、以及地线503同步转动。

上述焊接组件50完成对待焊接位置的焊接后，焊接头501和地线503均缩回，第一驱动装置20驱动焊接组件50沿第一方向线性运动，以将焊接组件50移动到下一待焊接位置，检测装置再次运行并将焊接点位置参数传送给控制装置90，控制装置90根据焊接点位置参数控制第二驱动装置30和第三驱动装置40运行，第二驱动装置30和第三驱动装置40根据焊接点位置参数调整焊接组件50移动，从而使焊接组件50的焊接头501对准待焊接位置。如此连续作业，从而完成将蒙皮70与车身60自动化焊接连接。

上述第一驱动装置20、第二驱动装置30、第三驱动装置40、焊接组件驱动件、检测装置以及角度调整装置均与控制装置90相连，与第一驱动装置20、第二驱动装置30、第三驱动装置40、焊接组件驱动件、检测装置以及角度调整装置相连的控制装置90可以是集成的同一个控制装置90，可以是不同的多个控制装置90。

上述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、焊接组件驱动件、检测装置、检测装置中的第一检测组件和第二检测组件以及控制装置等均为现有技术中的装置和组件，例如伺服电机、气缸、红外传感器等，对于上述现有技术中的装置、组件、驱动件，在此不做详细描述。

上述客车大顶蒙皮自动焊接系统还包括焊机柜530和焊机冷却装置540，焊机柜530和焊机冷却装置540优选设置于机架10上。此外，客车大顶蒙皮自动焊接系统中的焊接组件50可先退回到远离焊接位置的高处，以便于人工预先对待焊接位置进行预点焊，进行初步定位。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、

“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种客车大顶蒙皮自动焊接系统，包括焊接组件，其特征在于，所述焊接组件包括焊接头、地线以及焊接组件驱动件，焊接组件驱动件驱动地线和焊接头移动以对待焊接位置进行焊接，所述待焊接位置为客车大顶蒙皮与车身的接合位置，其中所述地线可移动而与车身接触，所述焊接头和所述地线设置在大顶蒙皮与车身接合位置的同一侧，所述焊接头和地线在大顶蒙皮与车身接合位置的同一侧对待焊接位置进行焊接。

2.根据权利要求1所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述车身包括连接方通，连接方通连接在车身基体和车身顶部之间，焊接组件驱动件包括地线驱动件和焊接头驱动件，地线驱动件驱动地线抵靠在连接方通上，焊接头驱动件驱动焊接头移动到待焊接位置以将大顶蒙皮与车身焊接。

3.根据权利要求1所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，还包括机架、检测装置、控制装置、以及与控制装置相连的第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置，控制装置控制第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置运行，其中第一驱动装置可驱动焊接组件沿第一方向运动，第二驱动装置可驱动焊接组件沿第二方向运动，第三驱动装置可驱动焊接组件沿第三方向运动，检测装置可检测出大顶蒙皮的待焊接位置，检测装置将检测的待焊接位置信号传送给控制装置以控制焊接组件对待焊接位置进行自动化焊接。

4.根据权利要求3所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述第一方向平行于客车车身长度方向，所述第二方向平行于客车车身宽度方向，所述第三方向平行于客车车身高度方向。

5.根据权利要求3所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述焊接组件与焊接支架连接，焊接支架与机架活动连接，第一驱动装置驱动焊接支架沿机架移动从而带动焊接组件移动，第二驱动装置、第三驱动装置设置在焊接支架上，第二驱动装置和第三驱动装置通过驱动焊接支架或焊接支架的一部分移动从而带动焊接组件移动。

6.根据权利要求3所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，第一检测组件包括第一定位块、第一定位块驱动件以及第一位置传感器，第一定位块驱动件可驱动第一定位块移动抵靠在大顶蒙皮外侧壁上；第二检测组件包括第二定位块、第二定位块驱动件以及第二位置传感器，第二定位块驱动件可驱动第二定位块移动并使第二定位块的顶部抵靠在大顶蒙皮的底部，第一位置传感器检测第一定位块抵靠大顶蒙皮外侧壁时的第一定位参数，第二位置传感器检测第二定位块抵靠大顶蒙皮底部时的第二定位参数，控制装置根据第一定位参数和第二定位参数控制驱动第二驱动装置和第三驱动装置运行以使焊接头的焊接方向对准待焊接位置。

7.根据权利要求3所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述焊接组件包括多个，客车客车大顶蒙皮与车身的接合位置位于车身的两侧，客车车身设置在机架的下方，多个焊接组件分别成组对应设置在车身的两侧。

8.根据权利要求3所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述焊接组件还包括对焊接头的焊接角度进行调整的角度调整装置，所述角度调整装置可驱动焊接组件旋转以改变焊接头与大顶蒙皮立面的夹角，从而使焊接头的焊接角度与车身大顶蒙皮的底边缘外形匹配。

9.根据权利要求8所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述角度调整装置包括第四驱动装置和传动装置，所述传动装置为传动齿轮组，所述检测装置、焊接组件均设置在连接支架上，连接支架与焊接支架活动连接，第四驱动装置通过驱动连接支架转动，从而带动检测装置、焊接组件同步转动。

10.根据权利要求9所述的客车大顶蒙皮自动焊接系统，其特征在于，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置为数控驱动装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、焊接组件驱动件以及检测装置均与控制装置相连，与第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、焊接组件驱动件以及检测装置相连的控制装置为集成的同一个控制装置或为不同的多个单独控制装置。