一种提高曲面零件外观质量的点焊工装及其点焊工艺的制作方法

[0001]
本发明属于汽车覆盖件点焊工艺开发技术领域，具体涉及一种提高曲面零件外观质量的点焊工装及其点焊工艺。


背景技术：

[0002]
传统点焊具有生产效率高，容易实现自动化等优点，是车身制造中应用最广泛的焊接方法，由于存在压痕，影响其在表面零件上的应用。如果点焊位置是平面的汽车覆盖件通常采用附加铜垫板的点焊工艺，对于形状复杂、刚性较差的曲面零件，普通电阻焊设备很难保证电极与焊接面垂直，点焊后易产生较大的焊接变形，严重影响曲面零件的外观质量。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供。本发明的目的是提供一种提高曲面零件外观质量的点焊工装及其点焊工艺，其通过专用的焊接夹具及仿形下电极，采用中频逆变伺服机器人焊接系统的点焊工艺，通过剪切试验和金相检验，在保证焊接接头强度满足产品设计要求的前提下，可以很好解决曲面零件点焊外观质量问题，焊点外表面无明显变形。
[0004]
本发明通过如下技术方案实现：
[0005]
一种提高曲面零件外观质量的点焊工装，包括点焊机器人焊枪1、曲面零件2、夹具3、变位机4及仿形下电极5；所述夹具3由夹具底座3-1、夹具主体3-2、两个夹钳3-3、前端定位板3-4、定位挡板 3-5及定位块3-6组成；夹具底座3-1顶面固定连接板状的夹具主体 3-2，两个夹钳3-3布置在夹具主体3-2的一侧，定位块3-6布置在夹具主体3-2的另一侧，定位块3-6的顶端固定连接定位挡板3-5，夹具主体3-2顶面的前端固定连接前端定位板3-4；仿形下电极5位于夹具主体3-2的中间位置，曲面零件2放置在仿形下电极5上，点焊机器人焊枪1位于曲面零件2的上方，夹具底座3-1固定在变位机 4上。
[0006]
优选地，所述夹具主体3-2上左右两侧开有导向槽3-2-1，所述两个夹钳3-3活动连接在一侧的导向槽3-2-1内；定位块3-6与夹具主体3-2另一侧导向槽3-2-1连接。
[0007]
优选地，所述前端定位板3-4上有前端定位销3-4-1，所述定位挡板3-5和定位块3-6上均设有定位销3-7。
[0008]
优选地，所述夹具底座3-1与夹钳3-3同侧的位置开有通孔 3-1-1；夹具3的夹具底座3-1底部通过通孔3-1-1固定连接在变位机4上的翻转机构上。
[0009]
优选地，所述曲面零件2由曲面零件上部分2-1和曲面零件下部分2-2组成，曲面零件上部分2-1固定在曲面零件下部分2-2上，曲面零件下部分2-2通过前端定位板3-4固定在仿形下电极5上，曲面零件上部分2-1和曲面零件下部分2-2的侧面通过夹钳3-3夹紧固定，另一侧通过定位挡板3-5固定。
[0010]
优选地，所述曲面零件上部分2-1通过前端定位板3-4上的前端定位销3-4-1固定在仿形下电极5上，曲面零件上部分2-1和曲面零件下部分2-2的侧面通过夹钳3-3夹紧固定，另一侧通过定位挡板 3-5上的定位销3-7固定。
[0011]
优选地，所述仿形下电极5的材料采用铬镐铜。
[0012]
优选地，所述仿形下电极5与曲面零件2的装配间隙不大于1mm，曲面零件上部分2-1和曲面零件下部分2-2的装配间隙不大于1mm。
[0013]
本发明的另一目的在于提供一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的点焊工艺，具体步骤如下：
[0014]
将曲面零件通过前端定位销和定位销定位在仿形下电极上，夹具主体固定在仿形下电极上，夹具底座底部通过通孔固定连接在变位机上的翻转机构上，夹具底座固定夹具主体，导向槽实现曲面零件的前后、左右移动，曲面零件通过定位块和定位销定位，并通过夹钳固定曲面零件上部分和曲面零件下部分，将夹紧后的机构固定在变位机上，采用一台焊接机器人，并选择一把单电极焊枪，通过焊接机器人示教编程，使仿形下电极的中心线和曲面零件上的焊点的中心线保持一致，进行空间曲面上任意一点的法线方向点焊，焊接电源采用中频逆变电源。
[0015]
控制电流输出，所用的焊接电流比交流焊接时可降低25％～30％，能够提高电极使用寿命，可以保证点焊的外观质量。
[0016]
优选地，所述焊接的焊接参数如下：焊接电流6000～10000a、焊接时间60～120ms、电极压力1500～2500n，通过机器人焊枪完成点焊操作，最后形成点径为5.0～7.0mm的焊点。
[0017]
与现有技术相比，本发明的优点如下：
[0018]
本发明专利焊接效果好，质量可靠，生产效率高，安全性好。可以保证点焊质量的稳定性及焊点的外观质量。在生产中应用效果非常好，为车身覆盖件曲面点焊提供强有力的技术保障。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0020]
图1为本发明的一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的结构示意图；
[0021]
图2为本发明的一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的夹具的结构示意图；
[0022]
图3为本发明的一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的底座的结构示意图；
[0023]
图4为本发明的一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的底座的俯视图；
[0024]
图5为本发明的一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的曲面零件的示意图；
[0025]
图中：点焊机器人焊枪1、曲面零件2、夹具3、变位机4及仿形下电极5、夹具底座3-1、夹具主体3-2、夹钳3-3、前端定位板 3-4、定位挡板3-5、定位块3-6、定位销3-7、通孔3-1-1、导向槽 3-2-1、前端定位销3-4-1、曲面零件上部分2-1、曲面零件下部分 2-2。
具体实施方式
[0026]
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
[0027]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0030]
实施例1
[0031]
如图1所示，一种提高曲面零件外观质量的点焊工装，由点焊机器人焊枪1、曲面零件2、夹具3、变位机4及仿形下电极5组成，夹具3由夹具底座3-1、夹具主体3-2、夹钳3-3、前端定位板3-4、定位挡板3-5、定位块3-6组成，夹具底座3-1顶面固定连接板状的夹具主体3-2，夹具主体3-2上左右两侧开有导向槽3-2-1，夹具主体3-2中间为仿形下电极5，两个夹钳3-3布置在夹具主体3-2一侧通过导向槽3-2-1活动连接，定位挡板3-5底端固定连接定位块3-6，定位块3-6与夹具主体3-2另一侧导向槽3-2-1连接，夹具主体3-2 顶面的前端固定连接前端定位板3-4，前端定位板3-4上有前端定位销3-4-1，定位挡板3-5和定位块3-6上均设有定位销3-7，夹具底座3-1与夹钳3-3同侧的位置开有通孔3-1-1；夹具3的夹具底座3-1 底部通过通孔3-1-1固定连接在变位机4上的翻转机构上，曲面零件 2放置在仿形下电极5上，曲面零件2分为曲面零件上部分2-1和曲面零件下部分2-2，曲面零件下部分2-2通过前端定位板3-4上的前端定位销3-4-1固定在曲面零件下部分2-2上，曲面零件上部分2-1 和曲面零件下部分2-2的侧面通过夹钳3-3夹紧固定，另一侧通过定位挡板3-5上的定位销3-7固定；点焊机器人焊枪1位于曲面零件2 的上方。
[0032]
实施例2
[0033]
一种提高曲面零件外观质量的点焊工装的点焊工艺，具体步骤如下：
[0034]
将曲面零件通过前端定位销和定位销定位在仿形下电极上，夹具主体固定在仿形下电极上，夹具底座底部通过通孔固定连接在变位机上的翻转机构上，夹具底座固定夹具主体，导向槽实现曲面零件的前后、左右移动，曲面零件通过定位块和定位销定位，并通过夹钳固定曲面零件上部分和曲面零件下部分，将夹紧后的机构固定在变位机上，采用一台焊接机器人，并选择一把单电极焊枪，通过焊接机器人示教编程，使仿形下电极的中心线和曲面零件上的焊点的中心线保持一致，进行空间曲面上任意一点的法线方向点焊，焊接电源采用中频逆变电源。
[0035]
控制电流输出，所用的焊接电流比交流焊接时可降低25％～30％，能够提高电极使用寿命，可以保证点焊的外观质量。
[0036]
该曲面零件共有4个焊点，确定采用1台焊接机器人，并选择一把单电极焊枪。通过焊接机器人示教编程，使上电极的中心线和焊点的中心线保持一致，可以进行空间曲面上任意一点的法线方向点焊。焊接电源采用中频逆变电源，可以更精确地控制电流输出，所用的焊接电流比交流焊接时可降低25％～30％，能够提高电极使用寿命，可以保证点焊的外观质量。
[0037]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0038]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0039]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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