[发明专利]一种直线式单头多点焊缝自动焊接设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械电子、石油化工、航空航天、船舶、轨道车辆、汽车及电器等制造技术领域的多焊点多焊缝电阻点焊、电阻滚焊缝、搅拌摩擦焊、激光、气保焊及组成的复合焊自动焊接设备，具体是对多焊点、多焊缝的板类、轴类、片类、丝类、箱类零部件单头多焊点多焊缝直线式平面或立体自动焊接的设备。

背景技术

传统的单头单点(单条焊缝)手工焊接机由于其简单易操作，广泛的应用在机械电子、石油化工、航空航天、轨道车辆、汽车及电器等行业，实现各种金属件焊接加工装配的单点(单条焊缝)或多焊点(多条焊缝)连接。发挥了很大的作用，但在很多场合下，采用这种设备技术难以获得良好的焊接效果，其不足主要表现为：

1、单头单点电阻焊机中，往往采用的是一个变压器或其它电源供电，一个电磁阀控制一个汽缸直线运动的电极对固定的另一个电极(或者是两个电磁阀控制两个对放汽缸直线运动的电极)加压通电、在一个工人操作第一个焊点完成后，焊接相同的另一个焊点时，需要再重复前一个焊点的机械几何复位，位移、夹紧定位、焊接工艺过程，或者同时增加相同或对称的设备进行焊接，焊接设备复杂，劳动强度大、工作条件差，耗能高，焊接效率低下。

2、例如汽车气囊盖上为四个对称螺母焊接焊点(或高低压静触桥上对称小间隔的四个触头焊接)，采用单头单点焊接，每次完成焊接一个焊点后，进行下一个焊点时，需要手工或转盘夹具将气囊盖(或静触桥触头)重新转位和定位后单头单点实施焊接，由于多次重新定位，造成后面的焊点相对前面的焊点位置错位，使产品气囊盖孔与螺母孔错位，静触桥触头与动触头错位，产品一次合格率低，造成产品报废。

3、ZL200920084130.2专利龙门式多点焊机明确指出，7.2米x1.22米的散热器上有1440个焊点，单头单点焊接，一张板焊接完成需要3到4个人，30分钟操作完成，生产效率低，人工成本高，但使用多头龙门式多点焊机设备投资高，使用成本费用高。

4、ZL 99120778.5专利电阻焊接机中明确指出荧光显示管使用的灯丝构件采用的一个变压器供电焊接方式，将利用夹具固定的灯丝构件夹压保持一个下电极和多个上电极之间，同时对各上电极加压通电实施焊接，但各个点的焊接质量不能达到均质，设备投资巨大。

5、层叠状的硅钢片广泛的应用在汽车的发电机、刮水机、启动机、举窗机等的电机定子上，常用的方法是采用销钉固定、电阻凸焊法、电弧焊、激光焊缝手工焊接固定，但对于多开口U型硅钢片，需要不同位置焊接多条焊缝固定，一条焊缝焊完后，手工转位和定位焊接不同位置的焊缝，焊接效率低。

6、高速动车组车顶组焊装置中，两边各布置6到20组机械手电弧焊枪或者电阻焊枪，分段实施长焊缝焊接，单头设备无法实现长焊缝远距离的焊接，其接口焊缝需要修复或手工焊接，不能一次成型，效率低，设备投资大，成本高。

7、汽车门窗的衬板和面板，现在通用的技术使用两边各布置4到8组多组点焊机械手对两边实施点胶点焊成型、现在通用的另一最新技术是，使汽车车身和底盘零部件减少66％和使冲压件废料拼焊再利用技术，是采用YAG或C02激光器进行的车门拼焊板和不同厚度板的激光焊接、例如上海宝钢阿赛洛主要采用多个激光棒组合焊接，德国施肯拉公司研制多头组合激光焊机实现车门、仪表盘、挡板、发动机架、散热器架、车顶和侧围等零件的三维立体焊接，零件范围是最大的仅限于800mmX800mm范围，激光焊接零件对于超长焊缝和大零件无法一次焊接；宝马公司焊接也是采用采用6KW的C02激光器机器人焊机进行交替焊接、卡迪拉克豪华车使用2.4KW移栽Nd:YAG激光器单头单线固定焊接、通用公司采用3kwNd:YAG激光器焊接OIdsmobile Aurora车顶单条焊缝2.4米、每分钟焊接4.5米、每小时完成80件、但在焊接另一条焊缝需要将零件重新定位夹紧移位、焊接效率低，设备投资大，成本高。同样的最新技术中的激光三维立体焊接机采用5轴龙门架系统、多个机器人系统、多个远距离光束传输运动臂组成的远距离焊接焊接系统，设备特别需要具备复杂的各种数控、检测、反馈、调整、定位、运动系统。难以推广应用。

8、现有新型电池的极耳、安全阀、各采用单工序单机的转盘式焊机焊接成型，采用方形电池外壳的顶焊密封、侧焊顶盖密封分别采用垂直移动旋转式设备单件焊接，履带式自动焊接也只能批量焊接密封一个侧边，另外的边需要重新周转在另外的设备焊接其余边，不能够做到一次焊接成型，焊接效率相对一次成型低、投资设备数量多，成本高。