专利名称：棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于焊接技术领域，尤其属于自动焊接技术应用领域，特别涉及一种铁路棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置。
背景技术：
铁路货运车辆各构件通常采用焊接方式组合制造。如棚车车顶大体结构由车顶弯梁、车厢两端的端弯梁、车顶板和两侧的Z形车顶侧梁组成。车顶板与车顶弯梁及车厢两端的端弯梁之间所形成的圆弧形搭接焊缝需要通过焊接进行组合。原焊接施工采用两个车顶组焊胎，配置8个电焊工，在车顶组装完成后当即就在该胎型上对车顶正面焊缝采用气保护手工电弧焊进行焊接。两个台位进行交替作业。手工电弧焊存在以下问题车顶焊缝的焊接均属于薄板焊接，焊角都比较小ΟΔ)，焊接规范稍微的变化即会对焊接的效果产生显著的影响。在手工焊接过程中焊接电流、电弧电压、焊接速度、电弧长度、焊丝干伸长等工艺参数稍微控制和配合不好，就容易造成顶板烧穿，或者焊缝咬肉、啃边、焊偏等缺陷，焊接质量受人为因素影响较大，质量波动也比较大。由于手工焊接质量普遍较差，产生的缺陷较多，焊后补焊及砂轮修磨的工作量较大，当焊件烧穿时反面也需要去除焊瘤，工人的工作量和劳动强度很大；并且有些缺陷要在漏雨试验后才能发现，而处理的不便也影响生产的顺利进行。由于焊缝均采用手工气体保护焊且属于薄板焊接，对焊工技术水平要求很高，在多品种小批量生产的格局下，常常造成劳动组织、人员调配方面的困难。目前也有采用专机自动焊接方案的，但专机自动焊接造价高、完成周期长，挤占作业空间，通用性和适用性差，并且不利于多品种小批量作业条件下频繁的工艺平面调整。采用CS-5B自动焊接小车是较好的选择，但目前常用的CS-5B自动焊接小车在铁路棚车车顶弯梁焊缝焊接时就不能方便使用。自动焊接小车依靠磁力吸附在需焊接材料表面，底部有移动轮，焊枪由夹紧机构支撑实施焊接。一般自动焊接小车无移动导向装置，小车移动轮依靠移动轮，移动轮常常不能按需要的路径移动，不能实现全自动焊接。
发明内容本实用新型根据现有技术不足公开了一种铁路棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置， 本实用新型要解决的问题是提供一种能方便实现棚车弧形车顶弯梁焊缝自动焊接且投入少，造价低，能够很好地实现与原组装工艺的衔接，不需要对原组装胎型进行大的改造，不存在挤占作业空间，增加作业面积，具有很强的通用性和机动性的焊接装置。本实用新型通过以下技术方案实现棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车，所述自动焊接小车内设置有吸附永磁铁，所述自动焊接小车有安装于自动焊接小车底部的车轮、安装于自动焊接小车前端的夹紧装置和安装于自动焊接小车侧面的定位导向轮，所述导向轮通过连杆分别与自动焊接小车前后连接。[0009]所述夹紧装置包括纵向调节装置和横向调节装置。在车顶弯梁与车顶板焊缝焊接时导向轮与车顶弯梁转动接触。在车顶端弯梁与车顶板焊缝焊接时导向轮与车顶外设置的定位板转动接触。所述导向轮和连杆在小车移动方向有前后两组，其中移动方向前面一组的连杆比移动方向后面一组的连杆短。本实用新型可采用的自动焊接小车有多种型号，现有成熟的普通自动焊接小车均有市售，一般自动焊接小车有移动轮、吸附永磁铁和焊枪夹紧装置即可使用。在各自动焊接小车中优选CS-5B自动焊接小车。采用本实用新型棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置具有以下优点稳定的焊接规范和恒定的焊接速度，使得车顶焊缝质量得到了显著提高，在手工焊的条件下，容易发生的咬肉、焊瘤、凹陷、成型不良、焊缝宽窄不一、熔深深浅不等，以及薄板焊接易被烧穿等问题得到了根本性的解决，大幅度减少了焊接缺陷。手工焊接时，由于操作位置的影响，所有焊缝都是分段焊接而成，接头数量多，而采用自动焊焊车顶弯梁或端弯梁时只有一个接头，焊车顶侧梁时则没有接头，焊缝外观成形美观，熔宽熔深深浅一致，接头质量稳定可靠。由于焊接质量的提高，使得修焊、补焊、砂轮打磨的工作量大为减少。由于采用自动焊接技术，降低了焊工劳动强度，改善了劳动条件。通用性强，该方案可用在所有具有相似结构而尺寸不同的棚车车顶的自动焊生产。机动性强，在棚车不生产的时候，所用小车可以考虑运用在其它车型的生产。操作方便，易学、易掌握，降低了对操作者技术水平的要求，在一定程度上缓解了多品种生产条件下，高技能员工不足给提高产品质量造成的困难。本自动焊的实施较好地体现了“以装备保工艺，以工艺保质量”的指导思想，既提高了产品内在品质和外观美观， 也促进了商品精细化生产。综上所述，本实用新型的有益性，本实用新型自动焊接装置将车轮安装于小车底部，焊接时飞溅不会粘在导向轮上，小车行走平稳，不影响自动焊接；夹紧装置位于小车前端部，焊枪可移动至车顶弧形边缘，焊缝收尾处没有焊接死区，且能保证焊枪与焊缝较好对中；定位导向轮安装于自动焊接小车侧面，小车具有侧向定位基准面，能够保证焊枪正常跟踪焊缝。本实用新型能方便实现棚车弧形车顶弯梁焊缝自动焊接且投入少，造价低，能够很好地实现与原组装工艺的衔接，不需要对原组装胎型进行大的改造，不存在挤占作业空间， 增加作业面积，具有很强的通用性和机动性的焊接装置。
图1是本实用新型自动焊接装置结构示意图图2是棚车车顶弯梁焊缝位置示意图；图3是本实用新型自动焊接装置在车顶弯梁与车顶板焊缝焊接状态示意图；图4是本实用新型自动焊接装置在车顶端弯梁与车顶板焊缝焊接状态示意图。图中，1是焊接小车开关，2是焊接小车改造前夹紧装置位置，3是夹紧装置，4是纵向调节装置，5是横向调节装置，6是焊枪夹紧机构，7是焊枪，8是车轮，8a是焊接小车改造前车轮位置，9是定位导向轮，9a是定位导向轮连杆，10是自动焊接小车，11是车顶侧梁与车顶板焊缝，12是车顶端弯梁与车顶板焊缝，13是端弯梁，14是车顶弯梁与车顶板焊缝，15 是车顶板，16是车顶弯梁，17是车顶侧梁，18是车顶外设置的定位板。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
和附图对本实用新型进一步说明。实施例用于说明本实用新型，不以任何方式限制本实用新型。实施例1本例以铁路棚车车顶弯梁16与车顶板15焊缝为焊接对象，以市售CS-5B自动焊接小车为焊接设备改造进行。结合图1、图2和图3，如图所示，棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车10，自动焊接小车10内设置有吸附永磁铁，自动焊接小车10有安装于底部的车轮8、 安装于自动焊接小车10前端的夹紧装置3和安装于自动焊接小车10侧面的定位导向轮9， 导向轮9通过连杆9a与自动焊接小车10侧面连接。夹紧装置3包括纵向调节装置4和横向调节装置5。在车顶弯梁16与车顶板15焊缝焊接时导向轮9与车顶弯梁16转动接触。 导向轮9和连杆9a在小车移动方向有前后两组，其中移动方向前面一组的连杆9a比移动方向后面一组的连杆9a短。在完成车顶的组装和定位焊后，采用CS-5B型磁性焊接小车10吸附在圆弧形车顶板15上，从顶部沿车顶圆弧面自上而下勻速施焊。在焊接小车10定位跟踪方面，为了实现小车10的自导向能力和侧向定位，保证小车10沿焊接线跟踪随行，避免小车10脱线焊接 利用小车10前、后导向轮9的连杆9a长度不一致，小车10在行走过程中始终靠向连杆9a 长度较短的那一侧前行，由于前导向轮9连杆9a比后导向轮9连杆9a长度短，从而实现小车10的自导向前行能力；在小车10上固定安装侧向导向轮9，通过侧向导向轮9顶在车顶弯梁16侧面实现小车10侧向定位，如图3所示。另外，为了有效解决小车10自动焊焊接死区的问题，使整条圆弧形焊缝14能够实现100%的自动焊接，同时为了避免在长期使用的条件下焊接飞溅对车轮8跟踪可靠性产生不利影响，对焊枪7的夹紧装置3、车轮8也进行了改造，将夹紧装置3设置在自动焊接小车10前端，如图1所示，将车轮8设置在自动焊接小车10底部。原小车缺点原车轮8a位于小车两侧，焊接时飞溅容易粘在车轮8a上，车轮8a会影响小车平稳行走，影响自动焊接。原夹紧装置2位于小车上平面中部，因夹紧装置位置2 所限，焊缝收尾处约有150mm的焊接死区，且焊枪与焊缝不易对中。改进后现车轮8位于小车10底部，焊接时飞溅不会粘在导向轮上，小车行走平稳，不影响自动焊接。现夹紧装置3位于小车前端部，改造后的夹紧装置位置合适，焊缝收尾处没有焊接死区，且能保证焊枪与焊缝较好对中。实施例2结合图1、图2和图4，如图所示，棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车10，自动焊接小车10内设置有吸附永磁铁，自动焊接小车10有安装于底部的车轮8、 安装于自动焊接小车10前端的夹紧装置3和安装于自动焊接小车10侧面的定位导向轮9， 导向轮9通过连杆9a与自动焊接小车10端面连接。夹紧装置3包括纵向调节装置4和横向调节装置5 ；在车顶端弯梁13与车顶板15焊缝焊接时导向轮9与车顶外设置的定位板 18滚动接触。焊接端弯梁13与顶板15的焊缝时，小车10缺少侧向定位基准面，无法保证正常跟踪焊缝12。为使CS-5B型焊接小车在焊接端弯梁13与顶板15焊缝12时能够正常使用， 在车顶组对胎两端各加设一个圆弧定位板18。采用CS-5B型磁性焊接小车10吸附在圆弧形车顶板15上，从顶部沿车顶圆弧面自上而下勻速施焊。在焊接小车10定位跟踪方面，为实现小车10的自导向能力和侧向定位，保证小车10沿焊接线跟踪随行，避免小车10脱线焊接利用小车10前、后导向轮9的连杆9a长度不一致，小车10在行走过程中始终靠向连杆9a长度较短的那一侧前行，由于前导向轮9连杆9a比后导向轮9连杆9a长度短，从而实现小车10的自导向前行能力；在小车10上固定安装侧向导向轮9，通过侧向导向轮9顶在侧向定位板18上实现小车10侧向定位。如图4所示，另外，为了有效解决小车10自动焊焊接死区的问题，使整条圆弧形焊缝12能够实现100%的自动焊接，同时为了避免在长期使用的条件下焊接飞溅对车轮8跟踪可靠性产生不利影响，对焊枪7的夹紧机构3、车轮8位置也进行了改造，上述夹紧机构3 和车轮8位置改造与实施例1相同，如图1所示。另一方面为了统一小车侧导向轮9的伸出长度(均为100mm)，将定位板18至焊缝 12的距离设定位80mm，保证小车10用于焊接端弯梁13焊缝12时，小车10或焊枪7不需作任何调整即可直接与焊缝12对中。原小车缺点原车轮8a位于小车10两侧，焊接时飞溅容易粘在车轮上，粘上飞溅的车轮会影响小车10平稳行走，影响自动焊接。原夹紧装置2位于小车10上平面中部，因夹紧装置位置所限，焊缝收尾处约有150mm的焊接死区。小车10缺少侧向定位基准面，无法保证焊枪正常跟踪焊缝。改进后车轮8位于小车10底部，焊接时飞溅不会粘在车轮8上，小车10行走平稳，不影响自动焊接。夹紧装置3位于小车10前端部，改造后的夹紧装置3位置合适，焊缝 12收尾处没有焊接死区。小车10具有侧向定位基准面，能够保证焊枪正常跟踪焊缝。
权利要求1.棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车(10)，所述自动焊接小车(10) 内设置有吸附永磁铁，其特征在于所述自动焊接小车(10)有安装于自动焊接小车(10)底部的车轮(8)、安装于自动焊接小车(10)前端的夹紧装置(3)和安装于自动焊接小车(10) 侧面的定位导向轮(9)，所述导向轮(9)通过连杆(9a)与自动焊接小车(10)侧面连接。
2.根据权利要求1所述的棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，其特征在于所述夹紧装置⑶包括纵向调节装置⑷和横向调节装置(5)。
3.根据权利要求1或2所述的棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，其特征在于在车顶弯梁(16)与车顶板(1 焊缝焊接时导向轮(9)与车顶弯梁(16)转动接触。
4.根据权利要求1或2所述的棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，其特征在于在车顶端弯梁(13)与车顶板(15)焊缝焊接时导向轮(9)与车顶外设置的定位板(18)转动接触。
5.根据权利要求1或2所述的棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，其特征在于所述导向轮(9)和连杆(9a)在小车移动方向有前后两组，其中移动方向前面一组的连杆(9a)比移动方向后面一组的连杆(9a)短。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路棚车车顶弯梁焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车，小车内设置有吸附永磁铁和安装于自动焊接小车底部的车轮、安装于自动焊接小车前端的夹紧装置和安装于自动焊接小车侧面的定位导向轮，导向轮通过连杆分别与自动焊接小车前后连接。本实用新型自动焊接装置将车轮安装于小车底部，焊接时飞溅不会粘在导向轮上，小车行走平稳，不影响自动焊接；夹紧装置位于小车前端部，焊枪可移动至车顶弧形边缘，焊缝收尾处没有焊接死区，且能保证焊枪与焊缝较好对中；定位导向轮安装于自动焊接小车侧面，小车具有侧向定位基准面，能够保证焊枪正常跟踪焊缝。
文档编号B23K9/02GK202283623SQ20112043588
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者伍鸿斌, 周涛, 张志昌, 杨永升, 毕永邦, 王小东, 蹇咏忠 申请人:南车眉山车辆有限公司