专利名称：棚车车顶z形侧梁与车顶板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，特别涉及一种棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置。
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Z形侧梁之间所形成的长直水平搭接横焊缝，即棚车车顶Z形侧梁与车顶板需要实现自动焊的焊缝。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-4A自动焊接小车是较好的选择，但目前常用的CS-4A自动焊接小车在铁路棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝焊接时就不能方便使用。CS-4A型侧吸式小车，可以通过该小车下部走行轮沿车顶Z形侧梁的下翼缘行走，而其侧面的磁吸靠轮可以使小车吸附在车顶侧梁的侧面行走，从而较好地实现小车相对于焊缝的横向和纵向定位与跟踪。进而实现对该焊缝的随形施焊。但原CS-4A型自动小车夹紧装置的焊枪定位高度距行走轮下沿之间的高度过高，与该焊缝距离车顶Z形侧梁下盖板上平面难匹配，焊枪最大高度比焊缝低， 无法与焊缝对中。原CS-4A型自动小车导向轮直径大小和夹紧装置所在位置不合适，使得焊枪与焊缝不能对中，小车不能用于车顶Z形侧梁与车顶板自动焊。
发明内容本实用新型根据现有技术不足公开了一种车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，本实用新型要解决的问题是提供一种能方便实现车顶Z形侧梁与车顶板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[0008]棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车，其特征在于 所述焊接小车侧面有侧向磁吸靠轮、底部有车轮、上端面有焊枪夹紧装置。所述夹紧装置与纵向调节装置和横向调节装置连接。所述焊接小车底部车轮直径是50mm。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-4A自动焊接小车。本实用新型增大小车车轮直径并调整夹紧装置位置，将小车的下部车轮直径由Φ20πιπι增加到Φ50mm，再将焊枪夹紧机构位置提升70mm，解决了焊枪焊缝的对中问题。采用本实用新型棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置具有以下优点采用自动焊后，相对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Z形侧梁与车顶板时则没有接头，焊缝外观成形美观，熔宽熔深一致，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并增大车轮直径，夹紧装置位于小车上端部，解决了焊枪焊缝的对中问题，焊缝收尾处没有焊接死区；定位导向轮采用侧向磁吸靠轮，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车顶Z形侧梁与车顶板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是本实用新型焊接状态示意图；图2是棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝位置示意图；图3是图1局部放大示意图；图4是本实用新型焊接小车结构示意图。1是Z形侧梁，2是底部车轮，3是焊接小车，4是电源开关，5是横向调节装置，6是纵向调节装置，7是夹紧装置，8是焊枪，9是车顶弯梁，10是侧向磁吸靠轮，11是车顶Z形侧梁与车顶板焊缝，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Z形侧梁。
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。实例用于说明本实用新型，不以任何方式限制本实用新型。本例以铁路棚车车顶Z形侧梁17与车顶板15焊缝为焊接对象，以市售CS-4A自动焊接小车为焊接设备改造进行。结合图1至图4，如图所示，棚车车顶Z形侧梁17与车顶板15焊缝11自动焊接装置，包括自动焊接小车3，焊接小车3侧面有侧向磁吸靠轮10、底部有车轮2、上端面有焊枪夹紧装置7。夹紧装置7与纵向调节装置6和横向调节装置5连接。焊接小车3底部车轮 2直径是50mm。车顶Z形侧梁17与车顶板15之间的焊缝11属于搭接横向直焊缝，分析认为运用 CS-4A型侧吸式小车，可以通过该小车下部车轮2沿车顶Z形侧梁17的下翼缘行走，而其侧面的磁吸靠轮10可以使小车吸附在车顶侧梁17的侧面行走，从而较好地实现小车相对于焊缝11的横向和纵向定位与跟踪。进而实现对该焊缝的随形施焊。但同时该方案也有几个技术障碍需要解决原CS-4A型自动小车夹紧装置7的焊枪定位高度距车轮2下沿之间的高度为70mm，而该焊缝11距离车顶Z形侧梁17下盖板上平面170mm，焊枪8最大高度比焊缝11低80mm，无法与焊缝11对中。为了解决此问题，需对原有CS-4A型自动小车进行改造。改造方案增大小车车轮2直径并调整夹紧装置7位置，将小车的下部车轮2直径由Φ 20mm增加到Φ 50mm，再将焊枪夹紧装置7位置提升70mm，以解决焊枪8焊缝11的对中问题。[0024]改造前缺点原CS-4A型自动小车车轮2直径大小和夹紧装置7所在位置不合适， 使得焊枪8与焊缝11不能对中，小车不能用于车顶Z形侧梁17与车顶板15自动焊。改造后优点CS_4A型自动小车改造后，车轮2直径大小和夹紧装置7所在位置恰当，能满足焊枪8与焊缝11对中，小车能用于车顶Z形侧梁17与车顶板15自动焊。采用本实用新型棚车车顶Z形侧梁17与车顶板15焊缝11自动焊接装置具有以下优点采用自动焊后，相对稳定的焊接规范和恒定的焊接速度，使得车顶焊缝11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ζ形侧梁17与车顶板15时则没有接头，焊缝11外观成形美观，熔宽熔深一致， 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。
权利要求1.棚车车顶ζ形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车(3)，其特征在于所述焊接小车C3)侧面有侧向磁吸靠轮(10)、底部有车轮O)、上端面有焊枪夹紧装置 ⑵。
2.根据权利要求1所述的棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，其特征在于 所述夹紧装置(7)与纵向调节装置(6)和横向调节装置( 连接。
3.根据权利要求1或2所述的棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，其特征在于所述焊接小车( 底部车轮( 直径是50mm。
专利摘要本实用新型公开了一种棚顶车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接装置，包括自动焊接小车，小车侧面有侧向磁吸靠轮、底部有车轮、上端面有焊枪夹紧装置；夹紧装置与纵向调节装置和横向调节装置连接；焊接小车底部车轮直径是50mm。本实用新型自动焊接装置将车轮安装于小车底部并增大车轮直径，夹紧装置位于小车上端部，解决了焊枪焊缝的对中问题，焊缝收尾处没有焊接死区；定位导向轮采用侧向磁吸靠轮具有侧向定位基准面，能够保证焊枪跟踪焊缝。本实用新型能方便实现棚车车顶Z形侧梁与车顶板焊缝自动焊接，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。
文档编号B23K9/28GK202283624SQ201120435888
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