專利名稱：頂棚焊接工裝和頂棚焊接工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及頂棚焊接技術，尤其涉及一種頂棚焊接工裝和頂棚焊接工藝。
技術背景
城軌車輛車體的頂棚一般采用點焊工藝，即通過點焊工藝將組裝的各頂棚彎梁 和頂棚波紋板焊接在一起，形成結構穩定的頂棚。
目前，頂棚焊接工藝一般采用銅排單面雙點點焊工藝進行頂棚的焊接，包括工 裝步驟和焊接工藝。具體地，焊接前，利用銅排工裝將頂棚彎梁按頂棚的形狀組裝在 一起，并將頂棚波紋板鋪裝好；然后，利用單面雙點點焊工藝進行焊接作業，具體地， 在點焊時，位于頂棚彎梁下面的銅排作為下電極，上電極為位于頂棚彎梁上方的雙點焊 頭，一次通電可完成兩個焊點。
但是，現有采用銅排單面雙點點焊工藝中，銅排工裝1貴，且每種車型需要重 新更換銅排工裝，導致工裝費用較高；同時，由于采用銅排工裝單面雙點點焊工藝進行 焊接，上電極上的2個焊頭共用一個電流回路，由于兩個焊頭焊接時并不同步，從而在 一個焊點點焊時，另一個焊點容易產生分流，影響焊點質量。發明內容
本發明提供一種頂棚焊接工裝和頂棚焊接工藝，可有效克服現有采用銅排工裝 的缺陷，降低工裝成本，提高頂棚的焊接質量。
本發明提供一種頂棚焊接工裝，包括對稱設置的兩個支撐平臺，各支撐平臺 上間隔設置有多個工裝夾具，所述工裝夾具滑設在所述支撐平臺上，用于安裝頂棚時固 定上弦梁。
上述的頂棚焊接工裝中，所述支撐平臺上設置有滑槽，所述工裝夾具通過滑塊 滑設在所述滑槽內。
上述的頂棚焊接工裝中，所述支撐平臺兩端設置有端底座。且所述支撐平臺兩 端之間還可設置有中部支座。
上述的頂棚焊接工裝中，所述工裝夾具包括支撐柱，所述支撐柱的一端滑設 在所述支撐平臺上；所述支撐柱的另一端連接有橫梁，所述橫梁的端部連接有工裝夾 頭，所述工裝夾頭用于夾設所述上弦梁。
上述的頂棚焊接工裝中，所述橫梁通過絲杠與所述支撐柱連接。且所述工裝夾 頭通過絲杠與所述橫梁連接。
上述的頂棚焊接工裝中，所述工裝夾頭上設置有調整件，用于調整工裝夾頭的 形狀以與所述上弦梁的外輪廓適配。
本發明提供一種頂棚焊接工藝，采用上述本發明提供的頂棚焊接工裝，包括
采用所述頂棚焊接工裝進行頂棚組裝；
控制焊接機器人的上電極桿和下電極桿，分別從組裝的頂棚的上下表面對所述頂棚進行雙面單點焊接。
本發明提供的頂棚焊接工裝和頂棚焊接工藝，通過設置支撐平臺和位置可調整 的工裝夾具，可根據頂棚的型號，進行柔性調整，可適應不同尺寸型號頂棚的組裝，實 現頂棚柔性組對工裝，組裝過程簡單、快捷，具有較高的組裝效率高；同時，利用本發 明提供的頂棚焊接工裝進行組裝后，可使得組裝的頂棚上下方均具有較大的空間，從而 可利用焊接機器人對頂棚進行雙面單點焊接，可有效克服現有采用銅排單面雙點點焊工 藝存在的問題，提高頂棚的點焊質量；此外，本發明提供的頂棚焊接工裝結構簡單，實 現方便，相對于現有銅排工裝而言，工裝成本低，且可適用于不同型號頂棚的組裝，極 大地降低了工裝費用。
圖1為本發明頂棚焊接工裝實施例的主視圖； 圖2為本發明頂棚焊接工裝實施例的俯視圖； 圖3為本發明實施例中工裝夾具的主視圖； 圖4為本發明實施例中工裝夾具的俯視圖； 圖5為本發明實施例中工裝夾具的左視圖。 附圖標記1-支撐平臺； 12-中部支座； 23-工裝夾頭； 221-第一絲杠； 232-上夾頭；2-工裝夾具； 21-支撐柱；11-端底座 22-橫梁；211-滑塊； 212-第一絲杠螺母； 222-第二絲杠螺母；231-第二絲杠 233-下夾頭； 234-調整件。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技 術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
圖1為本發明頂棚焊接工裝實施例的主視圖；圖2為本發明頂棚焊接工裝實施例 的俯視圖。如圖1和圖2所示，本實施例頂棚焊接工裝包括對稱設置的兩個支撐平臺 1，各支撐平臺1上分別間隔設置有多個工裝夾具2，且兩個支撐平臺1上的工裝夾具2對 稱設置；工裝夾具2滑設在支撐平臺1上，該工裝夾具2可用于安裝頂棚時對上弦梁進行 固定。本實施例可應用于頂棚的焊接組裝中，由于工裝夾具2滑設在支撐平臺上，使得 各工裝夾具2之間的距離可調整，可以適應不同長度尺寸型號的頂棚的組裝；同時，利 用本實施例頂棚焊接工裝組裝好頂棚彎梁及頂棚波紋板后，頂棚彎梁上下方均具有一定 的空間，從而可利用焊接機器人對頂棚進行雙面單點焊接，提高頂棚焊接的質量。
本實施例中，所述的支撐平臺1上可設置有滑槽，工裝夾具2可通過其上設置的 滑塊滑設在支撐平臺1的滑槽上，從而使得工裝夾具2可通過滑塊在滑槽內的滑動，便于調整工裝夾具2之間的距離和工裝夾具2的位置，以適應不同型號頂棚的組裝。
本實施例中，在支撐平臺1上還可設置有固定部件，以便對調整到位的工裝夾 具2進行固定，例如可在支撐平臺1上設置固定螺栓，在工裝夾具2的滑塊上設置通孔， 從而可利用固定螺栓穿過滑塊上的通孔，實現對工裝夾具2的固定，提高頂棚焊接工裝 的穩定性和可靠性。
本實施例中，如圖1和圖2所示，支撐平臺1的兩端可設置有端底座11，從而可 依靠兩端設置的端底座11對支撐平臺1進行支撐和固定，并可使支撐平臺1保持水平； 同時，還可在支撐平臺1的中部設置有中部支座12，且根據實際需要可在支撐平臺1兩端 之間設置多個中部支座12，以使得支撐平臺1更加穩固。
圖3為本發明實施例中工裝夾具的主視圖；圖4為本發明實施例中工裝夾具的俯 視圖；圖5為本發明實施例中工裝夾具的左視圖。本實施例中，上述的工裝夾具2具體 可包括支撐柱21、橫梁22和工裝夾頭23，其中，支撐柱21作為整個工裝夾具的支撐 體，其下端設置有滑塊211，并可通過滑塊211滑設在支撐平臺上；橫梁22連接在支撐 柱21的上端，且橫梁22的端部連接工裝夾頭23，工裝夾頭23可用于夾設待組裝的頂棚 的上弦梁，對頂棚的上弦梁進行固定，以便進行頂棚彎梁和頂棚波紋板的組裝。
本實施例中，橫梁22可通過絲杠與支撐柱21連接，具體地，如圖3所示，支撐 柱21的上端可固接有第一絲杠螺母212，橫梁22上固接有第一絲杠221，該第一絲杠221 穿設在第一絲杠螺母212內，因此，旋轉第一絲杠221時，可帶動橫梁22相對支撐柱21 在水平面方向上左右移動，從而利用旋轉第一絲杠221即可調整橫梁22的移動距離，將 橫梁22端部的工裝夾頭23可調整至合適水平位置。
本實施例中，工裝夾頭23也可通過絲杠與橫梁22連接，具體地，如圖3所 示，橫梁22的前端可固接有第二絲杠螺母222，工裝夾頭23的相應位置固接有第二絲杠 231，第二絲杠231穿設在第二絲杠螺母222內，因此，旋轉第二絲杠231時，可帶動工 裝夾頭23相對橫梁22在垂直方向上下移動，從而利用旋轉第二絲杠231即可調整工裝夾 頭23的移動距離，可將工裝夾頭23調整至合適的垂直位置。
本實施例中，工裝夾頭23上還可設置有調整件，用于對工裝夾頭的形狀進行調 整，以與待安裝的頂棚的上弦梁的外輪廓相適配，實現對上弦梁的固定。具體地，如圖 3所示，可在工裝夾頭23的上夾頭232和下夾頭233之間設置有調整件234，且該調整件 234可為由多個調整墊塊組成，從而可通過調整調整塊的數量來調整調整件234的厚度， 以使得工裝夾頭23可適應不同外輪廓形狀的上弦梁的固定。
為對本發明有更好的了解，下面對本發明實施例在頂棚焊接過程中的具體應用 進行說明。
本實施例頂棚焊接工裝可應用于頂棚焊接工藝中，對頂棚的上弦梁、頂棚彎梁 及頂棚波紋板進行組裝，并可在組裝好的頂棚上進行雙面單點焊接，形成結構穩定的頂 棚，具體過程如下
首先，根據待安裝的頂棚類型，調整支撐平臺上各工裝夾具的距離及位置，以 適應頂棚上各部件的組裝。
其次，調整工裝夾具上工裝夾頭的水平位置和垂直位置。具體地，可通過旋轉 第一絲杠，使工裝夾頭隨橫梁在水平方向移動，調整工裝夾頭至所需的水平位置；通過5旋轉第二絲杠，使工裝夾頭沿垂直方向上下移動，調整工裝夾頭至所需的垂直位置。
然后，組裝上弦梁、頂棚彎梁和頂棚波紋板。具體地，將頂棚的上弦梁安裝 到各工裝夾具上，并利用各工裝夾具上的工裝夾頭對上弦梁進行固定，待上弦梁固定好 后，將各頂棚彎梁按設定位置組裝到上弦梁上，并在組裝的頂棚彎梁上鋪裝好頂棚波紋 板。
最后，利用焊接機器人對組裝好的頂棚進行雙面點焊，得到結構穩定的頂棚。
可以看出，本實施例頂棚焊接工裝可根據頂棚的型號，進行柔性調整，可適應 不同尺寸型號頂棚的組裝，實現頂棚柔性組對工裝，組裝過程簡單、快捷，具有較高的 組裝效率；同時，利用本實施例頂棚焊接工裝進行組裝后，可使得組裝的頂棚上下方均 具有較大的空間，從而可利用焊接機器人對頂棚進行雙面單點焊接，可有效克服現有采 用銅排單面雙點點焊工藝存在的問題，提高頂棚的點焊質量；此外，本實施例頂棚焊接 工裝結構簡單，實現方便，相對于現有銅排工裝而言，工裝成本低，且可適用于不同型 號頂棚的組裝，而不需要重新更換工裝，極大地降低了工裝費用。
此外，本發明還提供一種頂棚焊接工藝，可在利用上述本發明頂棚焊接工裝實 施例組裝的頂棚上，對頂棚進行雙面單點焊接。具體地，可包括如下步驟
步驟101、利用頂棚焊接工裝進行頂棚組裝。
其具體組裝過程可參考上述本發明頂棚焊接工裝實施例的說明，在此不再說 明。利用頂棚焊接工裝將頂棚的上弦梁、頂棚彎梁和頂棚波紋板組裝完畢后，即可進行 焊接作業。
步驟102、控制焊接機器人的上電極桿和下電極桿，分別從組裝的頂棚的上下表 面對頂棚進行雙面單點焊接作業。
由于采用本發明頂棚焊接工裝進行頂棚組裝后，可使得組裝的頂棚的上下方均 可具有一定的空間，因此，可利用下電極桿在頂棚下方進行焊接作業，不會對下電極桿 的作業造成影響，從而可實現雙面單點焊接作業，可有效提高頂棚的焊接質量。實際 應用中，可根據需要設計合適形狀的電極桿，以便適合各種形狀或尺寸的頂棚的焊接需要。
本發明實施例焊接工藝中，可利用焊接機器人進行自動化的焊接作業，具體 地，可根據實際需要設計合理的控制程序，采用面向對象、自頂向下編程思想進行控制 程序的構建，使得控制程序層次分明、控制功能強大，控制程序可具有較高的靈活性和 高集成化，以降低后續對機器人的維護成本，提高經濟效益。
此外，根據實際控制需要，可設計各種功能完善的功能模塊，例如，為避免焊 接機器人異常停機而造成焊接不連續，可設置斷點續焊模塊，以便在焊接過程中，出現 停機故障后，可在故障點重新焊接；或者，設置補償模塊，用于焊接機器人跟蹤反饋工 件的實際位置，計算與理論位置的偏移進行補償；或者，設置撓度補償模塊，用于對工 件撓度和工藝放量的補償；或者，設置焊接質量監控模塊，用于對焊接機器人焊接質量 進行監測與控制，并生成日志文件，以便于對焊接質量進行監控。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等6同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方 案的精神和范圍。
權利要求
1.一種頂棚焊接工裝，其特征在于，包括對稱設置的兩個支撐平臺，各支撐平臺 上間隔設置有多個工裝夾具，所述工裝夾具滑設在所述支撐平臺上，用于安裝頂棚時固 定上弦梁。
2.根據權利要求1所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述支撐平臺上設置有滑槽， 所述工裝夾具通過滑塊滑設在所述滑槽內。
3.根據權利要求1所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述支撐平臺兩端設置有端底座。
4.根據權利要求3所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述支撐平臺兩端之間設置有 中部支座。
5.根據權利要求1 4任一所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述工裝夾具包括 支撐柱，所述支撐柱的一端滑設在所述支撐平臺上；所述支撐柱的另一端連接有橫梁， 所述橫梁的端部連接有工裝夾頭，所述工裝夾頭用于夾設所述上弦梁。
6.根據權利要求5所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述橫梁通過絲杠與所述支撐 柱連接。
7.根據權利要求5所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述工裝夾頭通過絲杠與所述 橫梁連接。
8.根據權利要求5所述的頂棚焊接工裝，其特征在于，所述工裝夾頭上設置有調整 件，用于調整工裝夾頭的形狀以與所述上弦梁的外輪廓適配。
9.一種采用權利要求1 8任一所述的頂棚焊接工裝的頂棚焊接工藝，其特征在于， 包括采用所述頂棚焊接工裝進行頂棚組裝；控制焊接機器人的上電極桿和下電極桿，分別從組裝的頂棚的上下表面對所述頂棚 進行雙面單點焊接。
全文摘要
本發明公開了一種頂棚焊接工裝和頂棚焊接工藝。該頂棚焊接工裝包括對稱設置的兩個支撐平臺，各支撐平臺上間隔設置有多個工裝夾具，所述工裝夾具滑設在所述支撐平臺上，用于安裝頂棚時固定上弦梁。本發明提供的頂棚焊接工裝結構簡單，實現方便，可有效降低工裝費用，同時，利用本發明提供的頂棚焊接工裝可對頂棚進行雙面單點焊接，可有效提高頂棚的焊接質量。
文檔編號B23K11/36GK102019498SQ20101052435
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者唐林, 孫莉, 許有軍, 趙炳臣, 陳志強 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司