自动焊接系统在汽车车身焊接生产中的应用

自动焊接系统在汽车车身焊接生产中的应用

1.精诚工科汽车系统有限公司保定徐水精工冲焊分公司河北保定0725502.精诚工科汽车系统有限公司保定徐水精工冲焊分公司河北保定072550

摘要:在车身自动焊接系统的设计、实验过程中,要特别注意对空腔焊接系统的参数及结构设定。本文借助CATIA三维设计软件进行建模,之后对模型的真实工作过程进行动态仿真,并对可能出现的干涉及不良点及时改进和优化,大大提高研究效率,节约了时间和费用,实现了高质量、快速、低成本的设计。

关键词:逆变控制;空腔焊接;自动焊钳;动态仿真

1、系统结构设计与实现

车体总成工位,由于侧立框架及地板夹具的干涉,焊钳往往无法深入轮罩处进行焊接,这时就需要有一种机构来代替人工焊接,而此处结构为空腔焊接,而不是常用的上下电极头相贴焊接,对于普通焊接,是靠上下电极头接触形成焊接回路,而在中空焊接时,因为电流通过相邻板流动,板和板之间接触的地方会全部分流,所以无效分流很大,如果改用普通交流电,很容易出现假焊。通过查阅相关资料,与电气、焊接方面的技术人员讨论,要解决以上问题,就要使焊接时的交流电流变为直流电流,从而保证焊接后的焊接强度,于是先设想采用逆变控制箱控制自动焊钳的方法,将焊接电流由交流电流变为直流电流,以下通过实验来验证焊接的可靠性。

1.1实验设备及原理示意图

实验设备有:空腔焊钳,逆变控制箱,变压器(130kVA),大力钳,厚度为1.0-1.8

的镀锌板材,铜板,电流计,压力计。

实验结果表明:①三相交流焊接比单相交流焊接更容易形成熔核;②板A的厚如

果超过1.6mm的话,对于GA材质很难形成熔核。

1.3设计与实现

对焊接的原理及方法基本研究清楚后,下面针对日系夹具的特殊性设计整套机构。为了避免与车体干涉,采用二级运动机构,焊接时先平移,再顶升,焊接完成后先下降,再后退。对于车体的不同部分,可用不同的机械结构实现其运动过程,模型示意图如下(省略控制箱及铜板连接部分):

1.4机械机构安装

在机械机构安装时铜板接触面要进行打磨,同极的铜板连接要确保铜板充分接触,两极之间的连接要注意绝缘板的设置。软电缆要采用扁平无感电缆,以使电缆在使用时有较好的柔韧性。电缆连接时,要保证焊钳外侧是正极,这样更容易在外侧形成熔核。连接好后要对焊钳的回路系统进行反复检查,确保同级的电流相通,异极的电流为零。

1.5电气部分布线安装

在设计时要考虑机械机构与原有夹具的互锁,对各种焊接系统可以通过触摸屏来操作,并且可以实现单个焊钳分别控制,分别焊接,并且可以选择在夹紧时是否通电,这样有利于在手动调试时的便捷性。在布线时,强电电缆必须和信号电缆分开铺设,防止出现信号干扰问题。

1.6焊接系统参数设置

在焊接时主要的焊接参数有:预压时间、第一次通电电流、冷却时间、第二次通电电流、保持焊接时间。对于此次焊接情况设置为控制箱输出电流10kA,保证在焊接时的电流在9kA即可。在实际调试过程中,往往由于控制箱的差异及连接回路的距离等因素,致使焊接终端电流低于目标值,在排除机械原因后,这时就要对焊接参数进行调整,根据最后焊接情况,确认焊接参数。

结语

实际应用结果表明,自动焊接系统在实际生产中的运用,可以较好的解决焊接困难、生产节拍低下、劳动强度高等实际生产问题,在局部采用自动焊接系统代替机器人焊接,价格低廉,收到了很好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]张峰.自动焊接系统在汽车车身焊接生产中的应用[J].科技创新导报,2013,06(13):121-122.

[2]胡远忠刘勇.汽车白车身自动焊接机构设计研究[J].机械制造,2014,05(15):144-146.

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