一种汽车前后纵梁拼焊装置及其拼焊方法与流程

本发明涉及汽车前后纵梁焊接技术领域，尤其涉及一种汽车前后纵梁拼焊装置及其拼焊方法。

背景技术：

汽车前后纵梁是在汽车上部结构中，沿桥梁轴向设置并支承于横梁上的梁，具有支持梁上物体的作用，一般为低碳合金结构钢。在汽车结构和安全方面，汽车的前后纵梁起到了重要的作用，其沿着车身纵向布置，通常为左右对称布置。前后纵梁需要满足正碰和侧碰苛刻的强度需求，也同时也要作为车身重要的构件，联接和其布置有关的部件，作为车辆偏置碰撞最为关键的结构件，前后纵梁的强度，特别是前纵梁后段下沉区的强度对于车辆偏置性能至关重要，对于40％偏置碰撞而言，由于车辆只有不到一半的结构参与碰撞，车体相对较软，车体在碰撞中变形严重，较大的车体侵入量会造成车内乘员生存空间不足，特别是车辆前围板侵入量较大，导致小腿伤害较大。前后纵梁结构多为拼焊件，结构和功能比较单一，且焊接零件较多，焊接不方便、焊接效率低，存在焊接稳定性差的问题。因此，这对焊接和装配要求很高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种汽车前后纵梁拼焊装置及其拼焊方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种汽车前后纵梁拼焊装置，包括焊料片定位装置和焊缝控制装置，所述焊料片定位装置包括定位平台、第一放置槽和第二放置槽，所述第一放置槽和所述第二放置槽均通过支架固定设置在所述定位平台上，所述第一放置槽和所述第二放置槽均为L形，且所述第一放置槽和所述第二放置槽共同组成一个矩形框，所述焊缝控制装置设置在所述定位平台上；在所述第一放置槽内放置有第一焊料片，在所述第二放置槽内放置有第二焊料片；在所述第一焊料片的左侧设有用于抵住所述第一焊料片和所述第二焊料片的第一定位杆，在所述第二焊料片的右侧设有用于抵住所述第一焊料片和所述第二焊料片的第二定位杆；所述焊缝控制装置包括多个位于待拼焊工件端部中央的压轮，在待拼焊工件的两侧设有多个与所述压轮一一对应连接的电机，在待拼焊工件的焊缝处设有传感器。

本发明的有益效果是：采用车前后纵梁激光拼焊定位，第一定位杆和第二定位杆分别从左侧和右侧对需要拼焊的两片料片进行加固定位，降低工人的拼焊负担，保证激光拼焊的顺利进行，提高拼焊成品的良品率、结构简单且安全系数高；另外，通过设置焊缝控制装置，能够控制汽车前后纵梁激光拼焊的焊缝精度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一放置槽包括下凹槽和左凹槽，所述第二放置槽包括上凹槽和右凹槽，所述下凹槽、所述左凹槽、所述上凹槽和所述右凹槽共同组成一个矩形框；所述下凹槽、所述左凹槽、所述上凹槽和所述右凹槽均通过支架固定设置在所述定位平台上。

上述进一步方案的有益效果是：用于定位第一焊料片和第二焊料片。

进一步，所述第一定位杆和所述第二定位杆相互平行且相对交错设置。

上述进一步方案的有益效果是：提高定位精度和装置稳定性。

进一步，所述焊料片定位装置还包括第一定位套筒和第二定位套筒，所述第一定位杆横向穿过所述第一定位套筒，并可沿所述第一定位套筒轴向移动，所述第二定位杆横向穿过所述第二定位套筒，并可沿所述第二定位套筒轴向移动。

上述进一步方案的有益效果是：拼焊时，第一定位杆沿第一定位套筒向前移动以便同时抵住第一焊料片左侧区域和第二焊料片左侧区域，第二定位杆沿第二定位套筒向前移动以便同时抵住第一焊料片右侧区域和第二焊料片右侧区域。

进一步，所述第一焊料片和所述第二焊料片均呈L形。

进一步，所述第一焊料片和所述第二焊料片的料宽范围均为600mm至650mm。

上述进两步方案的有益效果是：有利于汽车前后纵梁拼焊的进行。

进一步，所述电机还可以是磁力部。

进一步，所述磁力部与所述压轮磁性连接。

上述进两步方案的有益效果是：用于控制压轮。

依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车前后纵梁拼焊装置的拼焊方法，包括以下步骤：

步骤1：将板材放置在电磁铁平台上；

步骤2：电磁铁平台产生电磁吸力，并将板材控制在电磁铁平台上；

步骤3：拼焊板材；

步骤4：通过控制电流使电磁铁平台的电磁吸力减少或消失；

步骤5：将板材托举起来；

步骤6：将板材从电磁铁平台移下。

本发明的有益效果是：通过电磁铁平台替代传统拼焊设备的压紧机构，结构简单，使得待焊板材上方空间十分宽裕，不会影响到焊接头的活动；使用电磁铁产生的吸力来替代传统拼焊设备的压紧机构向下的压力来达到固定板材的目的，可以克服焊接时产生的应力而避免焊缝开裂，也能避免使用压紧机构造成板材表面的压痕，并且不会出现受力不均影响焊接效果的情况。

附图说明

图1为本发明一种汽车前后纵梁拼焊装置的焊料片定位装置的结构示意图；

图2为本发明一种汽车前后纵梁拼焊装置的焊缝控制装置的结构示意图；

图3为本发明一种汽车前后纵梁拼焊装置的拼焊方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下面将结合附图对本实施例提供的一种汽车前后纵梁拼焊装置及其拼焊方法进行详细描述。

如图1和图2所示，一种汽车前后纵梁拼焊装置，其包括焊料片定位装置和焊缝控制装置，所述焊料片定位装置包括定位平台4、第一放置槽和第二放置槽，所述第一放置槽和所述第二放置槽均通过支架固定设置在所述定位平台4上，所述第一放置槽和所述第二放置槽均为L形，且所述第一放置槽和所述第二放置槽共同组成一个矩形框，所述焊缝控制装置设置在所述定位平台4上；在所述第一放置槽内放置有第一焊料片11，在所述第二放置槽内放置有第二焊料片5；在所述第一焊料片11的左侧设有用于抵住所述第一焊料片11和所述第二焊料片5的第一定位杆2，在所述第二焊料片5的右侧设有用于抵住所述第一焊料片11和所述第二焊料片5的第二定位杆9；所述焊缝控制装置包括多个位于待拼焊工件16端部中央的压轮15，在待拼焊工件16的两侧设有多个与所述压轮15一一对应连接的电机14，在待拼焊工件16的焊缝处设有传感器13。

所述第一放置槽包括下凹槽10和左凹槽12，所述第二放置槽包括上凹槽3和右凹槽6，所述下凹槽10、所述左凹槽12、所述上凹槽3和所述右凹槽6共同组成一个矩形框；所述下凹槽10、所述左凹槽12、所述上凹槽3和所述右凹槽6均通过支架固定设置在所述定位平台4上。

所述第一定位杆2和所述第二定位杆9相互平行且相对交错设置。

所述第一定位杆2和所述第二定位杆9在远离所述第一焊料片11和所述第二焊料片5的一端均设有手柄7，在所述手柄7上设有防滑纹。

在所述第一定位杆2和所述第二定位杆9上均设有长度刻度线。

所述焊料片定位装置还包括第一定位套筒1和第二定位套筒8，所述第一定位杆2横向穿过所述第一定位套筒1，并可沿所述第一定位套筒1轴向移动，所述第二定位杆9横向穿过所述第二定位套筒8，并可沿所述第二定位套筒8轴向移动。

所述第一焊料片11和所述第二焊料片5均呈L形；所述第一焊料片11和所述第二焊料片5的料宽范围均为600mm至650mm。

所述电机14还可以是磁力部。所述磁力部与所述压轮15磁性连接，所述电机14与所述压轮15电气连接。

激光焊接头在拼焊的焊缝间进行拼焊，拼焊过程中焊缝变大，传感器13检测到后将焊缝大小检测结果发送给控制器，控制器控制电机14带动压轮15运动，或者控制磁力部通磁，以通过磁力促使压轮15运动，进而用中央的压轮15将比较厚的待拼焊工件16边缘通过碾压使边缘延展，缩短拼焊焊缝，提高焊接质量。

如图3所示，一种汽车前后纵梁拼焊装置的拼焊方法，其包括以下步骤：

步骤1：将板材放置在电磁铁平台上；

步骤2：电磁铁平台产生电磁吸力，并将板材控制在电磁铁平台上；

步骤3：拼焊板材；

步骤4：通过控制电流使电磁铁平台的电磁吸力减少或消失；

步骤5：将板材托举起来；

步骤6：将板材从电磁铁平台移下。

具体的，通过上下料平台将板材滚动推送至电磁铁平台，并通过定位装置将板材定位好；电磁铁平台产生电磁吸力将板材控制在电磁铁平台上，对电磁铁平台通电，使电磁铁平台产生电磁吸力将板材吸在电磁铁平台上；同等电流下电磁铁对不同厚度板材所产生的电磁吸紧力并不相同，为适应多种厚度规格的板材拼焊，电磁铁的电流为可调节式，用以产生不同的电磁吸力来对应不同板厚的板材，节约能源。

利用焊接头拼焊电磁铁平台上的板材，随焊接头移动的抽风装置将焊接时产生的大量烟尘抽走以保证焊接质量；通过控制电流使电磁铁平台的电磁吸力减少或消失，当拼焊完毕，则控制电流使电磁铁平台的电磁吸力减少或消失；将板材托举起来，控制顶升装置将板材从电磁铁平台顶起以脱离电磁铁平台，将板材从电磁铁平台移下，此时再将板材移下，避免焊接后的板材产生的焊渣等尖锐小颗粒划伤电磁铁平台，并且使得工人下料时更加方便。

根据激光头焊接轨迹，把吸尘口改造成单一个三角型吸尘口，同时使用两片挡板挡住焊接灰尘飞溅，形成气流，使吸尘效果大大增加。

激光发生器为半导体激光发生器，淘汰功率低能耗高的旧款灯管激光器，集成新型功率大能耗低的半导体激光器。改造后激光器总用电功率由225KW降低到35.4KW，每年可节约用电量140.2万KWh，按目前平均电价0.95元/KWh计算，每年可节约电费133.1万元，激光器设备能耗下降84.3％；焊接架与夹具之间来回切换完成焊接工作，因本体结构板材单薄，两者之间的间隙较小，容易出现碰撞，造成设备故障，改善点：增加缓冲器减少夹具撞击力度，改变上夹具尺寸，增大两者之间间隙，使该部位出现故障的几率为零。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。