星空体育官方网站 铝合金自行车车架自动焊接方法

申请人

广州市银三环机械有限公司；

发明者

黄克健;

概括

一种铝合金自行车车架的自动焊接方法，包括焊接机械手、安装在焊接机械手上的焊枪、与焊枪配合的焊机、控制焊接机械手运动的控制柜、以及焊接机用于装夹工件的夹具；焊接夹具包括基板、驱动基板旋转的第一驱动电机以及驱动第一驱动电机旋转的第二驱动电机。底板位于自行车车架的头管、上管、下管上。连接处镂空形成第一焊接工位，底板在自行车车架的底支架、上管和中管的连接处镂空形成第二焊接工位，底板位于其上方自行车车架的上管和中管。中管之间的连接处镂空，形成第三焊接工位；底板上设有用于固定底托、中管、上管、下管、头管的固定装置。焊接时，先将各个管件固定，然后点焊，最后管件连接处进行360°焊接。焊接效率高、质量好。

索赔

1、一种铝合金自行车车架的自动焊接方法，其特征在于，基于焊接设备实现。焊接设备包括焊接操作机、设置在焊接操作机上的焊枪、与焊枪配合并控制焊接操作机运动的控制柜和夹紧工件的焊接夹具；其特征在于：所述焊接夹具包括基板、驱动所述基板旋转的第一驱动电机、以及驱动所述第一驱动电机旋转的第二驱动电机。 ;自行车车架的头管、上管、下管连接处的底板镂空，形成第一焊接工位，底架、下管的连接处底板镂空车架中管形成第二焊接工位，自行车车架上管与中管连接处的底板镂空形成第三焊接工位。底板上设有底托，用于固定自行车车架的底托。底部支架固定装置。底板上设有中管固定装置星空体育平台官网入口，用于固定自行车车架的中管。底板上设有五顶管固定装置，用于固定自行车车架的顶管。装置，底板上设有下管固定装置，用于将下管固定在车架的下管上，底板上设有头管固定装置，用于将头管固定在车架的头管上。自行车车架，中管固定装置、中管固定装置、上管固定装置、下管固定装置和头管固定装置均设置在地板的同一侧；

该焊接方法包括以下步骤：

(1) 按顺序执行以下步骤

1.1）使用中轴固定装置将中轴固定在底板上；

1.2）利用中管固定装置将中管固定在底板上，并调整中管与底托连接的配合度；

1.3）利用上管固定装置将上管固定在底板上，并调整上管与中管的贴合度；

1.4）利用下管固定装置将下管固定在底板上，并调整下管与底托连接的配合度；

1.5）用头管固定装置将头管固定在底板上，并调整头管、上管、下管接头处的配合；

(2)用焊接机械手对管件之间的连接处进行点焊；

(3)用焊接操作机依次焊接底架与中管连接处、底架与下管连接处、顶管与中管连接处、头管与下管连接处。上管以及上管和下管之间的连接。焊接过程中，第一驱动电机和第二驱动电机带动底板旋转和反转，实现360°焊接。

2.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述焊接操作机的两侧设有焊接夹具。

3.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架的自动焊接方法，其特征在于：所述底板通过连接板与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述底板与所述连接板垂直，底板与连接板垂直。连接板通过焊接连接，底板与连接板的连接处设有加强板。

4.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述中轴固定装置包括用于插入定位中轴的定位销和用于插入底部表面的过线孔。用于防止底部支架转动的旋转闩锁和用于压缩底部支架的底部支架压缩机构。

5.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述中管固定装置包括用于放置中管的中管定位块，以及位于中管上的中管定位块。一侧、侧面压紧中管的中管推送机构，以及顶部压紧中管的中管压紧机构；中管定位块具有与中管表面贴合的第一弧面。中管推送机构包括中管推送块。中管推块设有与中管表面贴合的第二弧面。第一弧面与第二弧面配合夹持中管。

6.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述上管固定装置包括用于放置上管的上管定位块，位于所述上管定位块上。上管推送机构在一侧压紧上管，利用侧面压紧上管，上管压紧机构用于在顶部压紧上管；上管定位块具有与上管表面贴合的第一弧面。上管推动机构包括上管推动块。上管推块设有与上管表面贴合的第二弧面。第一弧面与第二弧面配合夹持上管。

7.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述下管固定装置包括用于放置下管的下管定位块，位于所述下管定位块上。一侧和侧面压紧下管的下管推动机构和顶部压紧下管的下管压紧机构；下管定位块具有与下管表面贴合的第一弧面。下管推送机构包括下管推送块。下管推块设有与下管表面贴合的第二弧面。第一弧面与第二弧面配合夹持下管。

8.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架的自动焊接方法，其特征在于：所述头管固定装置包括用于放置头管的头管定位块和位于头管上的头管定位块。头管推动机构将头管的一侧和另一侧压紧。

9.根据权利要求1所述的铝合金自行车车架自动焊接方法，其特征在于：所述焊枪采用超冷焊。

说明全文

铝合金自行车车架自动焊接方法技术领域

本发明涉及金属焊接领域，特别是一种铝合金自行车车架的自动焊接方法。

背景技术

目前，自行车车架的款式日新月异，自行车车架的生产具有个性化、小批量的特点。因此，在焊接框架之前需要使用不同的专用工装。如果频繁地制造新模具来满足需求，生产成本就会增加。现有技术中还存在一些在特定的夹紧结构上设置用于位置调整的焊接夹具。但它们的可调范围仍然较小，这已经成为自行车车架小批量生产和个性化趋势的制约因素。为了增强焊接的适应性，出现了一种可调节的自行车焊接装置，如中国专利公开号104759816中的自行车车架焊接专用工装，其包括水平设置的底梁，底梁的上表面沿其长度设有凹槽。安装槽沿方向延伸；第一夹紧装置；第二夹紧装置；第三夹紧装置；第四夹紧装置；第五夹紧装置；第一夹持装置、第二夹持装置、第三夹持装置、第四夹持装置和第五夹持装置沿安装槽的延伸方向依次设置，并且第一夹持装置、第二夹持装置，第三夹紧装置、第四夹紧装置、第五夹紧装置的底部具有与滑槽滑动的滑动件，滑动件上设有将滑动件固定在底梁上的固定件。上述焊接工装虽然可以根据车架进行调整，以适应不同车架的焊接需要，但其整体体积较大，占用空间，操作麻烦。另外，此类焊接工装体积太大，难以与焊接机器人配合。全自动焊接。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作方便、配合焊接机械手一体化焊接、焊接效率高、焊接质量好的铝合金自行车车架自动焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种铝合金自行车车架的自动焊接方法，基于焊接设备实现，所述焊接设备包括焊接操作机、位于焊接件上的焊枪。机械手和焊枪。焊枪与焊机配套，控制焊接机械手运动的控制柜，以及用于装夹工件的焊接夹具；其特征在于：焊接夹具包括基板、驱动基板旋转的第一驱动电机、驱动基板旋转的第一驱动电机。第一驱动电机使第二驱动电机旋转；车架头管、上管、下管连接处的底板镂空形成第一焊接工位，底板位于车架底托上方。下管与中管连接处镂空形成第二焊接工位，车架上管与中管连接处底板镂空形成第三焊接工位；底板位于车架上方，底托上设有用于固定底托的底托固定装置，底板上设有用于将中管固定在车架中管处的中管固定装置，底板上设有车架上管处的中管固定装置。上管固定装置有五个，用于固定上管。底板上设有下管固定装置，用于将下管固定在车架下管处。底板上设有用于将下管固定在车架头管处的固定装置。头管的头管固定装置、底托固定装置、中管固定装置、上管固定装置、下管固定装置和头管固定装置均设置在底板的同一侧;该焊接方法包括以下步骤：

(1) 按顺序执行以下步骤

1.1）使用中轴固定装置将中轴固定在底板上；

1.2）利用中管固定装置将中管固定在底板上，并调整中管与底托连接的配合度；

1.3）利用上管固定装置将上管固定在底板上，并调整上管与中管的贴合度；

1.4）利用下管固定装置将下管固定在底板上，并调整下管与底托连接的配合度；

1.5）用头管固定装置将头管固定在底板上，并调整头管、上管、下管接头处的配合；

(2)用焊接机械手对管件之间的连接处进行点焊；

(3)用焊接操作机依次焊接底架与中管连接处、底架与下管连接处、顶管与中管连接处、头管与下管连接处。上管以及上管和下管之间的连接。焊接过程中，第一驱动电机和第二驱动电机带动底板旋转和反转，实现360°焊接。

本发明的工作原理：首先将管件逐个固定在底板的固定装置上，形成自行车车架模型。此时，可以对管件的各个接头进行微调，使其适合焊接；焊接机械手启动，第一驱动电机和第二驱动电机配合焊接机械手的动作实现360°焊接，一次完成每个位置的焊接，增强了焊接的平滑度，提高焊接效率和焊接质量；底板在管件连接处设有镂空，使管件连接处360°暴露，方便焊接机器人对管件进行焊接。

[0006] 作为改进，所述焊接操作机的两侧均设有焊接夹具。当一个焊接夹具进行焊接时，另一个焊接夹具用于装载材料。两种焊接夹具交替使用，有利于提高生产效率。

[0007] 作为改进，所述底板通过连接板与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述底板与所述连接板垂直，所述底板与所述连接板通过焊接连接，所述底板与连接板连接处设有加强板。

[0008] 作为改进，所述中轴固定装置包括：用于中轴插入定位的定位销；用于插入中轴表面的线孔中以防止中轴旋转的卡锁；以及底部支架压缩机构，用于压缩底部支架。

作为改进，中管固定装置包括用于放置中管的中管定位块、位于中管定位块一侧并用侧面压紧中管的中管推动机构、以及中管推动机构。用于放置中间管的机构。中管压紧机构顶部压紧中管；中管定位块具有与中管表面贴合的第一弧面。中管推动机构包括中管推动块，中管推动块上设有与中管表面贴合的第二弧面，第一弧面与第二弧面配合夹持中管。中管。

作为改进，所述上管固定装置包括用于放置上管的上管定位块、位于上管定位块一侧并用侧面压紧上管的上管推动机构、以及上管推动机构。用于放置上管的机构。上管压紧机构压紧上管；上管定位块具有与上管表面贴合的第一弧面。上管推动机构包括上管压块，上管压块设有与上管表面配合的第二弧面，第一弧面和第二弧面配合夹紧上管。上管。

作为改进，下管固定装置包括：用于放置下管的下管定位块；位于下管定位块一侧并用侧面压紧下管的下管推动机构；以及下管推动机构。用于放置下管的机构。下管压紧机构将下管压在顶部；下管定位块具有与下管表面贴合的第一弧面；下管推动机构包括下管压块，下管推动块上设有与下管表面配合的第二弧面星空·体育中国官方网，第一弧面和第二弧面配合夹紧下管。下管。

[0012] 作为改进，所述头管固定装置包括：用于放置头管的头管定位块；以及位于所述头管定位块一侧并用该侧面按压所述头管的头管推动机构。

[0013] 作为改进，焊枪采用超冷焊接，可以直接焊接铝合金按键，为全自动化焊接提供便利，提高焊接质量。

本发明与现有技术相比带来的有益效果是：自行车车架的关键部件可以通过底板上的固定装置固定。此时，可以对管件的各个连接进行微调，以适应焊接；启动焊接机械手，第一驱动电机和第二驱动电机配合焊接机械手的动作，实现360°焊接，一次完成各个位置的焊接，增强了焊接的平稳性，提高了焊接质量。焊接效率和焊接质量；底板上的管件连接处设有镂空，使管件接头360°位置外露，方便焊接机器人对管件进行焊接。

附图说明

图1为本发明自动焊接设备的结构示意图。

图2是焊接夹具的结构示意图。

具体实施

如图1所示，一种铝合金自行车车架自动焊接设备，包括焊接机械手2、位于焊接机械手2上的焊枪、与焊枪配合并控制焊接机械手运动的焊机。 2、控制柜及用于固定工件1的焊接夹具。

[0018] 焊接机械手2采用交流伺服电机作为旋转运动副，具有结构紧凑、输出高、响应快、可靠性高的特点。因此，焊接机械手2的主体变得更加紧凑且灵活。同时具有更大的运动空间和更好的稳定性，能适应各种焊接工艺姿势。

本发明的焊机采用CMT焊机和CMT焊枪。在全数字化控制下，其过渡方式与传统的液滴过渡方式完全不同。 CMT技术直接链接送丝和焊接过程控制。它有助于将焊丝与熔滴分离，并实现熔滴在几乎无电流状态下的过渡，使整个焊接过程在“冷”和“热”之间循环。电弧温度和熔滴温度都比较“冷”，可以轻松实现低热输入和无飞溅过渡焊接。可应用于结构钢、涂层结构钢、铁素体/奥氏体不锈钢、双相钢、镍基材料、铝合金、特殊材料、镁合金和铜合金。

如图1所示，焊接操作机2的两侧均设有焊接夹具1，当一个焊接夹具1进行焊接时，使用另一个焊接夹具1进行加载，两个焊接夹具1交替使用。 ，有助于提高生产效率。

如图2所示，焊接夹具1包括基板3、驱动基板3旋转的第一驱动电机4和驱动第一驱动电机4旋转的第二驱动电机5。底板3通过连接板与第一驱动电机4的输出轴连接。底板3与连接板垂直。底板3与连接板通过焊接连接。底板3与连接板连接处设有加强板7；第一驱动电机4可驱动底板3旋转360度，第二驱动电机5可驱动第一驱动电机4与底板3连通在一定角度内翻转，从而使车架固定在底板3上，可以转动。不同角度与焊接机械手2焊接的结合是实现车架全自动化焊接的关键因素之一。

如图2所示，在自行车车架的头管8、上管10和下管9连接处将底板3挖空，形成第一焊接工位28。将底板3放置在车架上。自行车车架。车架底托12、下管9和中管11之间的连接处镂空形成第二焊接工位27，车架上管10和中管11之间的连接处镂空位于底板3上，形成第三焊接工位。工位26、底板3为整块钢板，强度好，不易变形，固定管件时位置更加精确；底板3巧妙地镂空，露出管件的焊接连接位置，方便焊接操作机2和多角度焊接机的要求。 。

如图2所示星空·综合体育官网入口，底板3上设置有将底托12固定在车架底托12处的底托固定装置，底板3上设置有底托在车架中管11处。在用于固定中管11的中管固定装置上，底板3上设有五个用于固定车架上管10的上管固定装置。底板3设置在自行车车架的下管9上。下管固定装置用于固定下管9。底板3上设有用于将头管8固定在车架头管8处的头管固定装置。底托固定装置和中管固定该装置、上管固定装置、下管固定装置和头管固定装置均设置在基板3的同一侧。中轴固定装置包括用于插入并定位中轴12的定位销、用于插入中轴12的面线孔以防止中轴12转动的插销24、以及用于将中轴12固定的中轴按压机构25。压缩中轴12。中管固定装置包括：用于放置中管11的中管定位块21；位于中管定位块21一侧并从侧面压紧中管11的中管推动机构22；以及中管。顶推机构22。压紧中管11的中管压紧机构

20；中管定位块21具有与中管11表面贴合的第一弧面。中管推送机构22包括中管推送块，中管推送块具有与中管11表面贴合的第一弧面。与中管表面相匹配。中管11具有与之配合的第二弧面，第一弧面和第二弧面配合夹持中管11。上管固定装置包括用于放置上管10的上管定位块14。

14、一侧和侧面按压上管10的上管按压机构16和上方按压上管10的上管按压机构15。

上管定位块14具有与上管10的表面相配合的第一弧面。上管推动机构16包括上管推动块。上管推块的表面与上管10的表面一致。配合的第二弧面、第一弧面和第二弧面配合夹持上管10。下管固定装置包括用于放置下管9的下管定位块18、设置在下管定位块18一侧并从侧面按压下管9的下管推动机构19、以及底管。为顶部。下管压紧机构17压紧下管9；下管定位块18设有与下管9表面贴合的第一弧面，下管压紧机构19包括下管压紧块，下管压紧块设有与下管9表面贴合的第二弧面。与下管9的表面贴合，第一弧面和第二弧面配合夹紧下管9。头管固定装置包括用于放置头管8的头管定位块和位于头管定位块一侧并从侧面按压头管8的头管推动机构13。

铝合金自行车车架自动焊接设备的焊接方法，包括以下步骤（1）依次执行以下步骤

1.1）利用中轴固定装置将中轴固定在底板3上；

1.2)利用中管固定装置将中管固定在底板3上，并调整中管与底部支架连接的配合度；

1.3)利用上管固定装置将上管固定在底板3上，并调整上管与中管的配合度；

1.4)用下管固定装置将下管固定在底板3上，并调整下管与底托连接的配合度；

1.5)用头管固定装置将头管固定在底板3上，并调整头管、上管、下管接头的配合；

(2)用焊接操作机2对管件之间的连接处进行点焊；

(3)用焊接操作机2依次焊接底架与中管连接处、底架与下管连接处、上管与中管连接处、头管连接处和顶管，以及顶管和下管之间的连接。管道的接头采用焊接。焊接过程中，第一驱动电机4和第二驱动电机5带动底板3旋转和反转，实现360°焊接。

(4) 后退所有油缸，保持车架处于松开状态；

(5) 以中轴为中心，顺时针旋转框架10°，然后取出框架。