不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置、点焊机及焊接工艺

摘要

本发明涉及一种不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置、点焊机及焊接工艺，包括焊机龙门架、用于放置待焊侧墙的焊接平台及点焊电极，在所述焊接平台上设置有压紧装置，压紧装置包括两个分设于焊接平台两侧的立柱、横跨于所述焊接平台上方连接两个所述立柱的横梁，在所述横梁上设置有多个用于压紧所述侧墙的压紧件，所述立柱与所述焊接平台可移动连接。本发明利用压紧装置将骨架及墙板整体压紧，使骨架及墙板外平面与平台密贴，利用风缸压力将工件波浪变形消除，点焊后墙板与骨架形成整体，自身刚度加大，释放压紧力后，外表面依然能够保持平整，提高平整度。

权利要求

1.一种不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，包括两个分设于焊接平台两侧的立柱、横跨于所述焊接平台上方连接两个所述立柱的横梁，在所述横梁上设置有多个用于压紧所述侧墙的压紧件,其特征在于：所述焊接平台的两侧分别设有导轨座，所述导轨座上安装有线性导轨，所述立柱下端内侧靠近所述焊接平台处内置导轨滑块，所述导轨滑块嵌入到所述线性导轨内，沿所述线性导轨移动；所述立柱上设置有两个支座，所述支座相对设置有销孔，所述销孔中插入定位锁销，所述定位锁销位于所述横梁端部的上方。

2.如权利要求1所述的不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，其特征在于：所述立柱内部设置有升降风缸，所述横梁的两端与所述升降风缸固定连接。

3.如权利要求1或2所述的不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，其特征在于：所述压紧件由压紧风缸和风缸压头组成，所述压紧风缸通过管路与风源连接，在所述管路中串接有风源分配阀，所述压紧风缸与所述横梁可滑动连接，随意调节压紧点的位置，所述压紧风缸的动作由风缸控制阀控制，所述风源分配阀和风缸控制阀设置在所述立柱上。

4.如权利要求3所述的不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，其特征在于：所述管路包括风路总管及多条风路分管，所述风路总管上设有多个出风口，所述风路分管一端与所述出风口固定连接形成出风通路，另一端与所述压紧风缸连接，所述风源分配阀串接在所述风路总管上。

5.如权利要求3所述的不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，其特征在于：所述横梁为中空结构，所述管路和所述压紧风缸设置于所述横梁内，在所述横梁的底部设置有通长的开口槽，所述风缸压头从所述横梁底部的开口槽处伸出。

6.如权利要求3所述的不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，其特征在于：所述横梁由不锈钢管制成。

7.一种点焊机，包括焊机龙门架、用于放置待焊侧墙的焊接平台及点焊电极，其特征在于：在所述焊接平台上设置有如权利要求1至6任一项所述的压紧装置。

8.一种焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将待焊接侧墙放置在点焊机的焊接平台上；

将侧墙放置到位后，控制横梁下降至可压紧侧墙的位置，将定位锁销插入到支座的销孔中，将横梁的高度固定；

利用压紧装置将侧墙某一横向上需要点焊的焊点位置进行整体压紧，使侧墙骨架和墙板外表面与所述焊接平台密贴；

对由压紧装置所压紧的焊点进行点焊操作；

松开压紧装置，将压紧装置调整至下一处需要点焊的位置，压紧侧墙，实施点焊。

说明书

不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置、点焊机及焊接工艺

技术领域

[0001] 本发明属于焊接装置技术领域，涉及一种不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置、点焊机及焊接工艺。

背景技术

[0002] 不锈钢材料是一种清洁、环保、耐用、高强度、抗腐蚀的优良材料，在轨道车辆车体上大量应用，因其特殊的物理性能特点，焊接后极容易产生较大的变形；而现有车体钢结构侧墙一般采用板梁结构，外墙板及梁柱使用奥氏体不锈钢板冷压成型，利用单面点焊设备点焊成型。

[0003] 图一：现有技术焊接平台结构图。

[0004] 如图一所示，在点焊过程中，侧墙单元处在一个自由无约束状态。由于墙板材料存在一定的波浪变形，单元骨架也很难达到绝对平整的状态，这种状态下逐点点焊，侧墙单元外表面会存在较大的波浪变形。利用焊接装置对其他材质的大型板材与其他结构进行焊接过程中，也会出现板材无法达到平整度要求，或是焊接后出现较大变型的现象，严重的，会因变型应力而造成焊点开裂的现象。

发明内容

[0005] 本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种结构简单，可以有效消除工件波浪变形，提高焊接后工件平整度及刚度的不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置。

[0006] 本发明的另一个主要目的在于，提供一种结构简单，可以有效消除工件波浪变形，提高焊接后工件平整度及刚度的点焊机。

[0007] 本发明的再一个主要目的在于，提供一种可以有效消除工件波浪变形，提高焊接后工件平整度及刚度的焊接工艺。

[0008] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：

[0009] 一种不锈钢车体侧墙单面点焊用压紧装置，包括两个分设于焊接平台两侧的立柱、横跨于所述焊接平台上方连接两个所述立柱的横梁，在所述横梁上设置有多个用于压紧所述侧墙的压紧件；所述焊接平台的两侧分别设有导轨座，所述导轨座上安装有线性导轨，所述立柱下端内侧靠近所述焊接平台处内置导轨滑块，所述导轨滑块嵌入到所述线性导轨内，沿所述线性导轨移动；所述立柱上设置有两个支座，所述支座相对设置有销孔，所述销孔中插入定位锁销，所述定位锁销位于所述横梁端部的上方。

[0010] 进一步的，所述立柱内部设置有升降风缸，所述横梁的两端与所述升降风缸固定连接。

[0011] 进一步的，所述压紧件由压紧风缸和风缸压头组成，所述压紧风缸通过管路与风源连接，在所述管路中串接有风源分配阀，所述压紧风缸与所述横梁可滑动连接，随意调节压紧点的位置，所述压紧风缸的动作由风缸控制阀控制，所述风源分配阀和风缸控制阀设置在所述立柱上。

[0012] 进一步的，所述管路包括风路总管及多条风路分管，所述风路总管上设有多个出风口，所述风路分管一端与所述出风口固定连接形成出风通路，另一端与所述压紧风缸连接，所述风量分配阀串接在所述风路总管上。

[0013] 进一步的，所述横梁为中空结构，所述管路和所述压紧风缸设置于所述横梁内，在所述横梁的底部设置有通长的开口槽，所述风缸压头从所述横梁底部的开口槽处伸出。

[0014] 进一步的，所述横梁由不锈钢管制成。

[0015] 本发明的另一个技术方案是：

[0016] 一种点焊机，包括焊机龙门架、用于放置待焊侧墙的焊接平台及点焊电极，在所述焊接平台上设置有上述的压紧装置。

[0017] 本发明的再一个技术方案是：

[0018] 将待焊接侧墙放置在点焊机的焊接平台上；

[0019] 将侧墙放置到位后，控制横梁下降至可压紧侧墙的位置，将定位锁销插入到支座的销孔中，将横梁的高度固定；

[0020] 利用压紧装置将侧墙某一横向上需要点焊的焊点位置进行整体压紧，使用侧墙骨架和墙板外表面与所述焊接平台密贴；

[0021] 对由压紧装置所压紧的焊点进行点焊操作；

[0022] 松开压紧装置，将压紧装置调整至下一处需要点焊的位置，压紧侧墙，实施点焊。

[0023] 综上内容，本发明所述的一种不锈钢侧墙单面点焊用压紧装置、点焊机及焊接工艺，由于在焊接平台上增加设置了压紧装置，利用压紧装置将骨架及墙板整体压紧，使骨架及墙板外平面与平台密贴，利用风缸压力将工件波浪变形消除，点焊后墙板与骨架形成整体，自身刚度加大，释放压紧力后，外表面依然能够保持平整，提高平整度。同时压紧装置高度可调，压紧力可调，压紧风缸及风缸压头数量一一对应，压紧风缸与风缸压头的数量及相对之间的位置或间矩可调，使整个压紧装置可适应不同宽度或是压紧需求，适应不同的焊接需要。另外，该压紧装置可以原点焊机焊接平台的基础上进行改造，降低生产成本，平台两侧安装导向用线性导轨，也使整体结构与原机协调、美观、运动平滑。附图说明：

[0024] 图1：是现有技术焊接平台结构示意图；

[0025] 图2：是本发明点焊机结构示意图；

[0026] 图3是图2的俯视图；

[0027] 图4是本发明的压紧装置结构示意图；

[0028] 图5是图4的A向视图；

[0029] 图6是图4的B向视图；

[0030] 图7是图4的C-C剖视图。

[0031] 如图1至图7所示，焊机龙门架1，侧墙2，焊接平台3，压紧装置4，横梁5，立柱6，导轨座7，线性导轨8，导轨滑块9，定位锁销10，压紧风缸11，风缸压头12，风缸控制阀13，风源分配阀14，铜平台15，上电极16，辅助电极17，升降风缸18，支座19

具体实施方式

[0032] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

[0033] 如图2和图3所示，本发明的一种点焊机，包括焊机龙门架1、焊接平台3、压紧装置4及点焊电极，焊接平台3的最上层为铜平台15，点焊用的上电极16和辅助电极17固定在焊机龙门架1上，辅助电极17与铜平台15连接，待焊接的侧墙2放置在焊接平台3最上层的铜平台15上，压紧装置4用于压紧侧墙2。

[0034] 如图4所示，压紧装置4包括位于焊接平台3两侧的立柱6及连接两个立柱6的横梁5，横梁5横跨焊接平台3的上方，在横梁5上设置有多个用于压紧侧墙2的压紧件。根据不同车型侧墙2的结构特征，可以增减压紧件的数量，本实施例中，优选在横梁5上设置11组压紧件。11组压紧件可使侧墙2的骨架和墙板整体压紧，使侧墙2的骨架和墙板的外表面在焊接时与焊接平台3密贴，进而将侧墙2墙板的波浪变形消除，在这种状态下完成点焊，点焊后墙板与骨架形成整体，自身刚度加大，释放压紧力后，外表面依然能够保持平整，提高平整度。

[0035] 如图2至图6所示，焊接平台3的两侧分别设有导轨座7，导轨座7上安装有线性导轨8，立柱6下端内侧靠近焊接平台3处内置导轨滑块9，导轨滑块9嵌入到线性导轨8内，导轨滑块9可沿线性导轨8移动，带动整个压紧装置4沿侧墙2的纵向移动，以根据需要点焊的位置调整压紧装置4的压紧位置。

[0036] 如图5所示，在立柱6上设置有升降风缸18，本实施例中，优选将升降风缸18设置在立柱6的内部，横梁5的两端固定连接在升降风缸18上，通过控制升降风缸18的动作调节横梁5的升降。在焊接前需要将侧墙2放置在焊接平台3上时，控制升降风缸18向上运动，使横梁5升起，留出足够的高度放置侧墙2，待侧墙2放置到位后，再控制升降风缸18向下运动，使横梁5下降至可以压紧侧墙2的设计的位置。

[0037] 在压紧风缸11压紧侧墙2时，会向上有较大的反作用力，为了避免在压紧时，横梁5向上移动，在立柱6上设置有用于限定横梁5向上移动的限位结构。如图4所示，限位结构采用的是在每个立柱6上向水平方向延伸设置两个平行的三角形支座19，在两个支座19上相对设置有销孔，在销孔中插入定位锁销10，定位锁销10位于横梁5端部的上方，定位锁销10的位置限定了横梁5的高度，因此定位锁销10会阻止横梁5的向上运动。在横梁5需要升起时，将定位锁销10拆下，在横梁5下降到设计位置需要定位时，插入定位锁销10即可。

[0038] 如图7所示，本实施例中，压紧动力优选采用风缸压紧，压紧力较大，易控制，且动作平稳。压紧件由压紧风缸11和风缸压头12组成，压紧风缸11通过管路与风源(图中未示出)连接，压紧风缸11推动风缸压头12向下运动，以压紧下方的侧墙2。压紧风缸11可滑动连接在横梁5上，以便根据侧墙2骨架梁柱的位置，随意调节压紧点的位置。

[0039] 如图7所示，横梁5为中空结构，为了增加横梁5的整体强度和刚度，横梁5优选采用不锈钢管制成，连接风源的管路和压紧风缸11均设置于横梁5内。在横梁5的底部设置有通长的开口槽，风缸压头12从开口槽处向下伸出，每组压紧风缸11和风缸压头12都可沿开口槽横向移动。

[0040] 11个压紧风缸11可以通过11条管路分别与风源连接，但是为了实现集中控制和简化结构，本实施例中，连接风源的管路包括一条风路总管(图中未示出)及11条风路分管(图中未示出)，风路总管的一端与风源连接，风路总管的终端上设有11个出风口，每条风路分管的一端与一个出风口固定连接形成出风通路，风路分管的另一端与对应的压紧风缸11连接。风源通过风路总管、11条风路分管向11个压紧风缸11供风，控制每个压紧风缸11的压紧力。在风路总管上串接有用于调节风压的风源分配阀14，由风源分配阀14控制风路总管的风压，进而统一控制各压紧风缸11的压紧力，压紧风缸11的最大压力为6Kgf/cm2,单个缸体的最大输出压力为50Kgf，而且各压紧风缸11的压紧和释放动作由风缸控制阀13统一控制，这样可以保证侧墙2各点的压紧力均衡、且同步一致。

[0041] 风路总管的终端部分及各条风路分管均设置在横梁5的内部，风源分配阀14和风缸控制阀13则设置在立柱6上，方便操作人员操作。

[0042] 风路分管可为常见的塑料管或胶管，且风路分管长度有预留，可满足压紧风缸11位置任意调节的需要。同时增减与出风口连接的风路分管，可以调节压紧风缸11及风缸压头12的数量，当所需压紧风缸11及风缸压头12数量超过风路总管上出风口的数量时，可增加风路总管的数量。

[0043] 下面详细描述焊接工艺过程如下：

[0044] 1、控制升降风缸18向上运动，使横梁5升起，留出足够的高度，将侧墙2放置在焊接平台3上。

[0045] 2、待侧墙2放置到位后，控制升降风缸18向下运动，使横梁5下降至可以压紧侧墙2的设计的位置，将定位锁销10插入支座19的销孔中，将横梁5的高度固定。

[0046] 3、推动立柱6沿导轨座7移动，进而调整压紧装置4的位置，使压紧装置4中的横梁5位于侧墙2某一横向上需要点焊的焊点的上方。再根据此处侧墙2横向上的骨架结构，调节每个压紧风缸11的位置，并固定压紧风缸11。

[0047] 4、调节风源分配阀14，控制压紧风缸11和风缸压头12的压力值，使其满足工艺要求。同时控制风缸控制阀13，启动压紧风缸11压紧动作，使风缸压头12向下伸出压紧侧墙2。

[0048] 5、启动点焊机上的点焊电极，对风缸压头12压紧范围内的所有焊点进行点焊。

[0049] 由于11个风缸压头12的压紧，使侧墙2在该横向上对骨架和墙板实现整体压紧，使骨架和墙板的外表面在焊接时与焊接平台3密贴，并依靠压紧力将侧墙2墙板的波浪变形消除，在这种状态下完成点焊，点焊后墙板与骨架形成整体，自身刚度加大，释放压紧力后，外表面依然能够保持平整，提高平整度。

[0050] 6、控制风缸控制阀13，释放压紧风缸11释放，风缸压头12向上抬起，进而松开压紧装置4。

[0051] 7、重复上述3至6的步骤，将压紧装置4调整至下一处需要点焊的位置，压紧侧墙2，实施点焊，直至全部焊点焊接完成。

[0052] 8、将横梁5两端的定位锁销10拔出，启动升降风缸18向上运动，带动横梁5向上抬起，将焊接后的侧墙2移出，再使横梁5恢复原位。

[0053] 整个焊接过程结束。

[0054] 如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。