[發明專利]一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202011299559.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112453654B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王立新;王克鴻;馮曰海;賈冬生;杜劭峰;楊炙坤;班永華;王宇琪
• 申請（專利權）人: 內蒙古第一機械集團股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/32;B23K9/12;B23K9/02;B23K37/04;B23K103/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 趙欣

1.一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，用于將箱體端板和箱體板環形焊接為一體；其特征在于：包括多個制冷壓緊模塊，控制壓緊模塊壓緊和松開的夾具連接桿和擺動氣缸，每個制冷壓緊模塊通過一個夾具連接桿和擺動氣缸連接；制冷壓緊模塊為U型結構，每兩個制冷壓緊模塊設置在箱體端板和箱體板的一條焊縫位置，分別沿著焊接方向，將箱體端板和箱體板壓緊的同時不與焊縫接觸；制冷壓緊模塊上安裝有進水管(11)和回水管(12)，由壓縮制冷水箱(13)強制冷卻；自動制冷同步協調控制裝置分別與機器人控制柜、壓縮制冷水箱和擺動氣缸相連，機器人控制柜1通過自動制冷同步協調控制裝置(17)控制擺動氣缸動作，從而控制夾具連接桿和制冷壓緊模塊一次松開或夾緊，同時控制壓縮制冷水箱(13)啟動和停止。

2.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：擺動氣缸由壓縮供氣裝置(15)供氣。

3.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：制冷壓緊模塊的材質為紫銅或黃銅。

4.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：每兩個制冷壓緊模塊之間的間距為60-120mm。

5.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：制冷壓緊模塊分別壓緊在箱體板和端板的待焊接位置的左右兩側，距離焊縫中心為20-40mm。

6.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：制冷壓緊模塊沿焊縫中心的長度為40-80mm，制冷壓緊模塊垂直軸線的寬度為80-100mm。

7.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：薄壁鋁合金油箱箱體板和端板的四周環縫均布相同的制冷夾緊模塊。

8.根據權利要求1所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接裝置，其特征在于：還包括焊接組件，包含焊機(3)、氣體保護焊槍(8)以及帶動焊槍運動的機器人本體(2)，焊接的電纜的正負極分別接在焊槍(8)和箱體板(4)上；鋁合金油箱箱體放置在箱體托架(19)上，通過固定在變位機尾架(20)上的頂緊氣缸(21)頂緊箱體，然后箱體四周的尾架箱體固定氣缸(22)和頭架箱體固定氣缸夾緊箱體，焊接時，機器人控制柜控制伺服電機(25)，帶動變位機固定頭架(24)轉動，從而實現箱體與焊槍的協調運動，完成薄壁鋁合金油箱四周環縫的自動焊接。

9.一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接方法，其特征在于，包含如下步驟：

(1)焊接實施時，油箱箱體板和端板的四周均采用制冷壓緊模塊壓緊，機器人控制柜發信號給自動制冷同步協調控制裝置，預先冷卻制冷壓緊模塊；

(2)然后焊槍在兩個制冷壓緊模塊中間未壓緊位置引弧，機器人控制焊槍按照預定軌跡開始焊接；

(3)待焊槍運行至快接近制冷壓緊模塊時，機器人控制柜發信號給自動制冷同步協調控制裝置，控制制冷壓緊模塊自動抬起，焊槍繼續沿著焊縫焊接；

(4)待焊槍完成壓緊位置的焊接后，機器人控制柜再次發信號給自動制冷同步協調控制裝置，再次控制制冷壓緊模塊壓緊并冷卻焊縫兩側的熱影響區；

(5)機器人在完成箱體正面焊縫的焊接后，該側的氣缸均處于壓緊冷卻狀態，然后機器人控制變位機轉動90°，進行另外一面焊縫的自動焊接，依次循環，完成鋁合金油箱四周焊縫的全部焊接。

10.根據權利要求9所述的一種薄壁鋁合金油箱環縫低變形的自動焊接方法，其特征在于，使用的箱體鋁合金板厚為1-5mm，箱體鋁合金板材接頭形式為對接和搭接焊縫。