专利名称：顶棚焊接工装和顶棚焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及顶棚焊接技术，尤其涉及一种顶棚焊接工装和顶棚焊接工艺。
技术背景
城轨车辆车体的顶棚一般采用点焊工艺，即通过点焊工艺将组装的各顶棚弯梁 和顶棚波纹板焊接在一起，形成结构稳定的顶棚。
目前，顶棚焊接工艺一般采用铜排单面双点点焊工艺进行顶棚的焊接，包括工 装步骤和焊接工艺。具体地，焊接前，利用铜排工装将顶棚弯梁按顶棚的形状组装在 一起，并将顶棚波纹板铺装好；然后，利用单面双点点焊工艺进行焊接作业，具体地， 在点焊时，位于顶棚弯梁下面的铜排作为下电极，上电极为位于顶棚弯梁上方的双点焊 头，一次通电可完成两个焊点。
但是，现有采用铜排单面双点点焊工艺中，铜排工装1贵，且每种车型需要重 新更换铜排工装，导致工装费用较高；同时，由于采用铜排工装单面双点点焊工艺进行 焊接，上电极上的2个焊头共用一个电流回路，由于两个焊头焊接时并不同步，从而在 一个焊点点焊时，另一个焊点容易产生分流，影响焊点质量。发明内容
本发明提供一种顶棚焊接工装和顶棚焊接工艺，可有效克服现有采用铜排工装 的缺陷，降低工装成本，提高顶棚的焊接质量。
本发明提供一种顶棚焊接工装，包括对称设置的两个支撑平台，各支撑平台 上间隔设置有多个工装夹具，所述工装夹具滑设在所述支撑平台上，用于安装顶棚时固 定上弦梁。
上述的顶棚焊接工装中，所述支撑平台上设置有滑槽，所述工装夹具通过滑块 滑设在所述滑槽内。
上述的顶棚焊接工装中，所述支撑平台两端设置有端底座。且所述支撑平台两 端之间还可设置有中部支座。
上述的顶棚焊接工装中，所述工装夹具包括支撑柱，所述支撑柱的一端滑设 在所述支撑平台上；所述支撑柱的另一端连接有横梁，所述横梁的端部连接有工装夹 头，所述工装夹头用于夹设所述上弦梁。
上述的顶棚焊接工装中，所述横梁通过丝杠与所述支撑柱连接。且所述工装夹 头通过丝杠与所述横梁连接。
上述的顶棚焊接工装中，所述工装夹头上设置有调整件，用于调整工装夹头的 形状以与所述上弦梁的外轮廓适配。
本发明提供一种顶棚焊接工艺，采用上述本发明提供的顶棚焊接工装，包括
采用所述顶棚焊接工装进行顶棚组装；
控制焊接机器人的上电极杆和下电极杆，分别从组装的顶棚的上下表面对所述顶棚进行双面单点焊接。
本发明提供的顶棚焊接工装和顶棚焊接工艺，通过设置支撑平台和位置可调整 的工装夹具，可根据顶棚的型号，进行柔性调整，可适应不同尺寸型号顶棚的组装，实 现顶棚柔性组对工装，组装过程简单、快捷，具有较高的组装效率高；同时，利用本发 明提供的顶棚焊接工装进行组装后，可使得组装的顶棚上下方均具有较大的空间，从而 可利用焊接机器人对顶棚进行双面单点焊接，可有效克服现有采用铜排单面双点点焊工 艺存在的问题，提高顶棚的点焊质量；此外，本发明提供的顶棚焊接工装结构简单，实 现方便，相对于现有铜排工装而言，工装成本低，且可适用于不同型号顶棚的组装，极 大地降低了工装费用。
图1为本发明顶棚焊接工装实施例的主视图； 图2为本发明顶棚焊接工装实施例的俯视图； 图3为本发明实施例中工装夹具的主视图； 图4为本发明实施例中工装夹具的俯视图； 图5为本发明实施例中工装夹具的左视图。 附图标记1-支撑平台； 12-中部支座； 23-工装夹头； 221-第一丝杠； 232-上夹头；2-工装夹具； 21-支撑柱；11-端底座 22-横梁；211-滑块； 212-第一丝杠螺母； 222-第二丝杠螺母；231-第二丝杠 233-下夹头； 234-调整件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明顶棚焊接工装实施例的主视图；图2为本发明顶棚焊接工装实施例 的俯视图。如图1和图2所示，本实施例顶棚焊接工装包括对称设置的两个支撑平台 1，各支撑平台1上分别间隔设置有多个工装夹具2，且两个支撑平台1上的工装夹具2对 称设置；工装夹具2滑设在支撑平台1上，该工装夹具2可用于安装顶棚时对上弦梁进行 固定。本实施例可应用于顶棚的焊接组装中，由于工装夹具2滑设在支撑平台上，使得 各工装夹具2之间的距离可调整，可以适应不同长度尺寸型号的顶棚的组装；同时，利 用本实施例顶棚焊接工装组装好顶棚弯梁及顶棚波纹板后，顶棚弯梁上下方均具有一定 的空间，从而可利用焊接机器人对顶棚进行双面单点焊接，提高顶棚焊接的质量。
本实施例中，所述的支撑平台1上可设置有滑槽，工装夹具2可通过其上设置的 滑块滑设在支撑平台1的滑槽上，从而使得工装夹具2可通过滑块在滑槽内的滑动，便于调整工装夹具2之间的距离和工装夹具2的位置，以适应不同型号顶棚的组装。
本实施例中，在支撑平台1上还可设置有固定部件，以便对调整到位的工装夹 具2进行固定，例如可在支撑平台1上设置固定螺栓，在工装夹具2的滑块上设置通孔， 从而可利用固定螺栓穿过滑块上的通孔，实现对工装夹具2的固定，提高顶棚焊接工装 的稳定性和可靠性。
本实施例中，如图1和图2所示，支撑平台1的两端可设置有端底座11，从而可 依靠两端设置的端底座11对支撑平台1进行支撑和固定，并可使支撑平台1保持水平； 同时，还可在支撑平台1的中部设置有中部支座12，且根据实际需要可在支撑平台1两端 之间设置多个中部支座12，以使得支撑平台1更加稳固。
图3为本发明实施例中工装夹具的主视图；图4为本发明实施例中工装夹具的俯 视图；图5为本发明实施例中工装夹具的左视图。本实施例中，上述的工装夹具2具体 可包括支撑柱21、横梁22和工装夹头23，其中，支撑柱21作为整个工装夹具的支撑 体，其下端设置有滑块211，并可通过滑块211滑设在支撑平台上；横梁22连接在支撑 柱21的上端，且横梁22的端部连接工装夹头23，工装夹头23可用于夹设待组装的顶棚 的上弦梁，对顶棚的上弦梁进行固定，以便进行顶棚弯梁和顶棚波纹板的组装。
本实施例中，横梁22可通过丝杠与支撑柱21连接，具体地，如图3所示，支撑 柱21的上端可固接有第一丝杠螺母212，横梁22上固接有第一丝杠221，该第一丝杠221 穿设在第一丝杠螺母212内，因此，旋转第一丝杠221时，可带动横梁22相对支撑柱21 在水平面方向上左右移动，从而利用旋转第一丝杠221即可调整横梁22的移动距离，将 横梁22端部的工装夹头23可调整至合适水平位置。
本实施例中，工装夹头23也可通过丝杠与横梁22连接，具体地，如图3所 示，横梁22的前端可固接有第二丝杠螺母222，工装夹头23的相应位置固接有第二丝杠 231，第二丝杠231穿设在第二丝杠螺母222内，因此，旋转第二丝杠231时，可带动工 装夹头23相对横梁22在垂直方向上下移动，从而利用旋转第二丝杠231即可调整工装夹 头23的移动距离，可将工装夹头23调整至合适的垂直位置。
本实施例中，工装夹头23上还可设置有调整件，用于对工装夹头的形状进行调 整，以与待安装的顶棚的上弦梁的外轮廓相适配，实现对上弦梁的固定。具体地，如图 3所示，可在工装夹头23的上夹头232和下夹头233之间设置有调整件234，且该调整件 234可为由多个调整垫块组成，从而可通过调整调整块的数量来调整调整件234的厚度， 以使得工装夹头23可适应不同外轮廓形状的上弦梁的固定。
为对本发明有更好的了解，下面对本发明实施例在顶棚焊接过程中的具体应用 进行说明。
本实施例顶棚焊接工装可应用于顶棚焊接工艺中，对顶棚的上弦梁、顶棚弯梁 及顶棚波纹板进行组装，并可在组装好的顶棚上进行双面单点焊接，形成结构稳定的顶 棚，具体过程如下
首先，根据待安装的顶棚类型，调整支撑平台上各工装夹具的距离及位置，以 适应顶棚上各部件的组装。
其次，调整工装夹具上工装夹头的水平位置和垂直位置。具体地，可通过旋转 第一丝杠，使工装夹头随横梁在水平方向移动，调整工装夹头至所需的水平位置；通过5旋转第二丝杠，使工装夹头沿垂直方向上下移动，调整工装夹头至所需的垂直位置。
然后，组装上弦梁、顶棚弯梁和顶棚波纹板。具体地，将顶棚的上弦梁安装 到各工装夹具上，并利用各工装夹具上的工装夹头对上弦梁进行固定，待上弦梁固定好 后，将各顶棚弯梁按设定位置组装到上弦梁上，并在组装的顶棚弯梁上铺装好顶棚波纹 板。
最后，利用焊接机器人对组装好的顶棚进行双面点焊，得到结构稳定的顶棚。
可以看出，本实施例顶棚焊接工装可根据顶棚的型号，进行柔性调整，可适应 不同尺寸型号顶棚的组装，实现顶棚柔性组对工装，组装过程简单、快捷，具有较高的 组装效率；同时，利用本实施例顶棚焊接工装进行组装后，可使得组装的顶棚上下方均 具有较大的空间，从而可利用焊接机器人对顶棚进行双面单点焊接，可有效克服现有采 用铜排单面双点点焊工艺存在的问题，提高顶棚的点焊质量；此外，本实施例顶棚焊接 工装结构简单，实现方便，相对于现有铜排工装而言，工装成本低，且可适用于不同型 号顶棚的组装，而不需要重新更换工装，极大地降低了工装费用。
此外，本发明还提供一种顶棚焊接工艺，可在利用上述本发明顶棚焊接工装实 施例组装的顶棚上，对顶棚进行双面单点焊接。具体地，可包括如下步骤
步骤101、利用顶棚焊接工装进行顶棚组装。
其具体组装过程可参考上述本发明顶棚焊接工装实施例的说明，在此不再说 明。利用顶棚焊接工装将顶棚的上弦梁、顶棚弯梁和顶棚波纹板组装完毕后，即可进行 焊接作业。
步骤102、控制焊接机器人的上电极杆和下电极杆，分别从组装的顶棚的上下表 面对顶棚进行双面单点焊接作业。
由于采用本发明顶棚焊接工装进行顶棚组装后，可使得组装的顶棚的上下方均 可具有一定的空间，因此，可利用下电极杆在顶棚下方进行焊接作业，不会对下电极杆 的作业造成影响，从而可实现双面单点焊接作业，可有效提高顶棚的焊接质量。实际 应用中，可根据需要设计合适形状的电极杆，以便适合各种形状或尺寸的顶棚的焊接需要。
本发明实施例焊接工艺中，可利用焊接机器人进行自动化的焊接作业，具体 地，可根据实际需要设计合理的控制程序，采用面向对象、自顶向下编程思想进行控制 程序的构建，使得控制程序层次分明、控制功能强大，控制程序可具有较高的灵活性和 高集成化，以降低后续对机器人的维护成本，提高经济效益。
此外，根据实际控制需要，可设计各种功能完善的功能模块，例如，为避免焊 接机器人异常停机而造成焊接不连续，可设置断点续焊模块，以便在焊接过程中，出现 停机故障后，可在故障点重新焊接；或者，设置补偿模块，用于焊接机器人跟踪反馈工 件的实际位置，计算与理论位置的偏移进行补偿；或者，设置挠度补偿模块，用于对工 件挠度和工艺放量的补偿；或者，设置焊接质量监控模块，用于对焊接机器人焊接质量 进行监测与控制，并生成日志文件，以便于对焊接质量进行监控。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等6同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的精神和范围。
权利要求
1.一种顶棚焊接工装，其特征在于，包括对称设置的两个支撑平台，各支撑平台 上间隔设置有多个工装夹具，所述工装夹具滑设在所述支撑平台上，用于安装顶棚时固 定上弦梁。
2.根据权利要求1所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述支撑平台上设置有滑槽， 所述工装夹具通过滑块滑设在所述滑槽内。
3.根据权利要求1所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述支撑平台两端设置有端底座。
4.根据权利要求3所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述支撑平台两端之间设置有 中部支座。
5.根据权利要求1 4任一所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述工装夹具包括 支撑柱，所述支撑柱的一端滑设在所述支撑平台上；所述支撑柱的另一端连接有横梁， 所述横梁的端部连接有工装夹头，所述工装夹头用于夹设所述上弦梁。
6.根据权利要求5所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述横梁通过丝杠与所述支撑 柱连接。
7.根据权利要求5所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述工装夹头通过丝杠与所述 横梁连接。
8.根据权利要求5所述的顶棚焊接工装，其特征在于，所述工装夹头上设置有调整 件，用于调整工装夹头的形状以与所述上弦梁的外轮廓适配。
9.一种采用权利要求1 8任一所述的顶棚焊接工装的顶棚焊接工艺，其特征在于， 包括采用所述顶棚焊接工装进行顶棚组装；控制焊接机器人的上电极杆和下电极杆，分别从组装的顶棚的上下表面对所述顶棚 进行双面单点焊接。
全文摘要
本发明公开了一种顶棚焊接工装和顶棚焊接工艺。该顶棚焊接工装包括对称设置的两个支撑平台，各支撑平台上间隔设置有多个工装夹具，所述工装夹具滑设在所述支撑平台上，用于安装顶棚时固定上弦梁。本发明提供的顶棚焊接工装结构简单，实现方便，可有效降低工装费用，同时，利用本发明提供的顶棚焊接工装可对顶棚进行双面单点焊接，可有效提高顶棚的焊接质量。
文档编号B23K11/36GK102019498SQ20101052435
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者唐林, 孙莉, 许有军, 赵炳臣, 陈志强 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司