[發明專利]一種免拼點焊接方法

有效

• 申請號: 202110872200.6
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113523626B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 紀昂;王燦;張立平
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K37/00;B23K26/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王麗霞

本發明提供了一種板材焊接用咬合結構、免拼點焊接裝置及方法。裝置包括連接支架、焊槍、切割機構，所述焊槍固定在連接支架上，所述切割機構通過位姿調整機構與連接支架固定連接。焊接板材上設有咬合結構，兩塊板材組對后，可以通過咬合結構實現多種維度的約束。焊接前，根據實際約束維度需求，將板材邊緣按照咬合結構形式進行切割并組對咬合，在調整焊槍位置后，切割機構和焊槍在焊接機器人或者專機的帶動下沿焊縫方向運動。切割機構在前負責去除咬合結構，焊槍在后進行正常焊接。本發明直接省去了“拼點?打磨”工序，提升了焊接效率和焊縫質量，節省了人力、物力成本。

技術領域

本發明涉及一種板材焊接用咬合結構、免拼點焊接裝置及方法，屬于規則焊縫焊接技術領域。

背景技術

直臂結構是工程機械常見規則結構件之一，其連接焊縫一般為長直對接焊縫。由于焊接過程存在較大的局部應力和應變，所以為了保證兩板間隙在焊接過程中保持一致，長直焊縫在焊前需要通過大量的點固焊縫來保證焊接過程中結構的穩定性。

環形結構亦是工程機械常見規則結構件之一，其連接焊縫一般為環形對接焊縫。由于焊接過程同樣存在非常大的局部應力和應變，所以為了避免焊縫在焊接過程中開裂，環形焊縫在焊前也需要通過大量的點固焊縫來保證焊接過程中結構的穩定性。另外，由于環形結構通常配合轉臺進行平焊，所以其焊接過程與直焊縫類似。

以上兩種規則焊縫的焊接量巨大，一般采用自動化焊接方式。由于焊接速度一般提前設定，所以焊接過程中無法向焊工那樣對點固焊縫進行特殊處理。為了避免焊后在拼點處形成局部凸起、影響外觀，通常需要在焊前將點固焊縫人工打磨平整，即兩板僅通過焊點根部進行連接固定。

以長為10m的“雙C”型板對接直臂、單人操作為例，現有焊接前期工序為：（1）將折彎后的板材放入拼點工裝，調整兩板之間的位置，保證兩端對齊、無錯邊，該過程預計20min；（2）在保證工裝夾緊的狀態下，按順序進行點焊，點固焊縫長50mm，點焊間距為200~500mm，以400mm為例，則需要50個點固焊縫、預估25min；（3）使用角磨機將點固的焊點進行打磨處理，整個過程預估35min；（4）吊送至焊接專機進行焊接，焊接過程預估30min。

現有技術方案在實施過程中存在以下缺點：（1）從價值流的角度來看，雖然很多高效焊接方法已經應用于該類大長規則焊縫的焊接過程，但是其前期“拼點-打磨”工序耗時嚴重（非增值時間），既降低了整體的生產效率，也沒有把應用高效焊接方法的優勢完全發揮出來（增值時間）。所以“拼點-打磨”也成為了大長規則結構件焊接生產效率提升的一大痛點！（2）拼點工人的質量意識一般比較差，存在“盲焊”現象，導致點固焊縫經常出現根部未熔透以及焊接時開裂現象；（3）雖然采用大量的點固焊縫去拼接，但是起到實質作用的只有焊縫根部（上部都被打磨掉了），因此造成大量的浪費；（4）需要配置專用的拼點工裝，增加了機物料消耗成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種板材焊接用咬合結構、免拼點焊接裝置及方法，以采用特殊路徑切割板材，使其在切割、折彎或者卷圓后可以通過邊緣的咬合結構實現兩板一定維度上的約束，從而省去“拼點-打磨”工序，在焊接工位上直接組對咬合后便可以開始正式的焊接工序，解決由點固焊縫導致的“質量差”、“成本高”以及“效率低”等問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種板材焊接用咬合結構，所述咬合結構位于兩板材邊緣處，用于在兩板材組對咬合后約束板材的相互移動。

進一步地，所述咬合結構包括設置在兩板材邊緣的相互配合的三角形、矩形、梯形、鋸齒形、倒鉤形結構。

進一步地，所述咬合結構包括設置在兩板材邊緣的相互配合的燕尾形結構。

進一步地，所述咬合結構還包括固定在咬合結構背面的剛性襯墊。

進一步地，所述剛性襯墊通過夾具或者在其邊緣與咬合結構接觸位置進行少量點焊的形式固定在咬合結構背面。