CN116237619A - 一种汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺，工作站具有：承载芯体至焊接位置的焊接工作台，用于将芯体及连接部件焊接为一体的焊接机器人，焊接工作台与焊接机器人均分别与智能控制***电性连接，以实现对芯体的自动化焊接，其中，焊接工作台具有可调换位置的多加工工位；本发明自动化程度高，焊接作业的质量高，有效提升芯体的良品率，此外还具备多个加工工位，焊接作业的效率极大提升，单个加工工位上具备自动翻转功能以完成对芯体上下表面的整体焊接，单个加工工位还可以适应不同芯体的大小，在一个加工工位焊接时，另一个加工工位可以对芯体进行初步组装，缩短前置作业的工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接工作站，尤其涉及一种汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺，焊接自动化设备领域。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，各种车辆应用的也越来越多，截止到2022年底，我国机动车销量2300万辆，汽车总保有量超过3亿辆，市场巨大，在汽车零部件中，汽车热交换器是水冷汽车发动机冷却***中不可缺少的重要部件，因此汽车热交换器市场需求量也相应巨大，市场前景非常广阔。
汽车热交换器材料与制造技术发展很快，铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势，汽车热交换器主要由芯体和连接部件组成，芯部是由许多细的冷却管和散热片构成，两端的连接部件与芯体焊接在一起，形成一个封闭的水循环***，在该生产工艺中芯体与连接部件的焊接是关键工序之一，对各种热交换器的密封效果和使用寿命影响很大，传统的手工焊接方式工人劳动强度大，易疲劳，存在安全隐患。工件的焊接质量受到工人技术水平的限制，加工质量很难保证。提高散热器生产的自动化程度、提高生产效率及质量是各相关厂家的迫切需求。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺。
本汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺，其对芯体进行自动化焊接作业，该汽车热交换器自动焊接工作站具有：
承载芯体至焊接位置的焊接工作台；
用于将芯体及连接部件焊接为一体的焊接机器人；
焊接工作台与焊接机器人均分别与智能控制***电性连接，以实现对芯体的自动化焊接；
其中，焊接工作台具有可调换位置的多加工工位。
进一步地，焊接工作台包括两个相互平行间隔对应的变位器支撑架，两个变位器支撑架之间连接有可绕轴心正反180°翻转的主翻转机构，主翻转机构的一端为主动端，另一端为从动端，主翻转机构的旋转梁还呈工字型。
进一步地，主翻转机构旋转梁左、右两侧的自由端还分别连接有可绕各自轴心正反180°翻转的第一副翻转机构、第二副翻转机构，第一副翻转机构的旋转轴与第二副翻转机构的旋转轴相互平行，主翻转机构、第一副翻转机构、第二副翻转机构三者位于水平线的正反转方向一致。
进一步地，第一副翻转机构、第二副翻转机构上分别形成有用于固定、承载芯体的第一加工工位、第二加工工位；
当主翻转机构位于初始位置，第一加工工位位于靠近焊接机器人的一侧，则第一加工工位上的芯体为第一顺位待加工件；
当主翻转机构正向翻转180°，第一加工工位、第二加工工位相互调换位置，此时第二加工工位位于靠近焊接机器人的一侧，则第二加工工位上的芯体为第一顺位待加工件。
进一步地，主翻转机构的旋转梁正中位置安装将第一加工工位、第二加工工位进行区域分隔的遮光板。
进一步地，遮光板能够防止第一加工工位、第二加工工位中的任意一个在焊接作业中产生的熔融了的熔滴向另一个所属区域内飞溅；
遮光板的防飞溅以其位于焊接作业一侧的壁面与熔融了的熔滴碰撞的形式形成，且遮光板由具有比熔滴的熔点更高熔点的材料制成。
进一步地，遮光板还具备防止第一加工工位、第二加工工位中的任意一个在焊接作业中产生的弧光向另一个所属区域内泄漏的功能；
遮光板的防漏光以阻挡弧光传播的方式形成，且遮光板由不使弧光透过的材料制成。
进一步地，焊接机器人包括有改变焊接位置及姿势的多关节机械臂，焊接机器人还集成有控制多关节机械臂的焊接控制***；
焊接机器人还可通过焊接控制***输出指令对多关节机械臂实施倾斜控制以对第一加工工位或第二加工工位上的处于倾斜状态下的芯体实施焊接作业。
一种汽车热交换器自动焊接工作站的焊接工艺，具体焊接工艺如下：
S1.工件固定：将芯体组件通过芯体工装固定在第一加工工位的工位安装板上；
S2.角度调节：通过智能控制***控制焊接机器人、主翻转机构、第一副翻转机构、第二副翻转机构至作业位置；
S3.焊接成型：将第一加工工位上的芯体及连接部件焊接为一体；
在S3进行同时，将下一个代加工的芯体固定在第二加工工位上；
S4.调换调节：智能控制***控制主翻转机构调换第一加工工位、第二加工工位位置；
S5.焊接成型：将第二加工工位上的芯体及连接部件焊接为一体；
S6.循环S1至S5的步骤。
进一步地，在S3中，当芯体的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***，智能控制***控制第一副翻转机构正向翻转180°，进而继续对芯体的下表面进行焊接作业；
在S5中，当芯体的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***，智能控制***控制第二副翻转机构正向翻转180°，进而继续对芯体的下表面进行焊接作业。
本发明公开了一种汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺，自动化程度高，焊接作业的质量高，有效提升芯体的良品率，此外还具备多个加工工位，焊接作业的效率极大提升，单个加工工位上具备自动翻转功能以完成对芯体上下表面的整体焊接，单个加工工位还可以适应不同芯体的大小，在一个加工工位焊接时，另一个加工工位可以对芯体进行初步组装，缩短前置作业的工作时间。
附图说明
图1为本发明的整体结构主视图。
图2为本发明的加工工位及承载结构俯视图。
图3为本发明的整体结构俯视图。
图4为本发明的焊接工作台及支撑部件主视图。
图中：1、芯体；2、焊接工作台；21、主翻转机构；22、第一副翻转机构；23、第二副翻转机构；24、第一加工工位；25、第二加工工位；26、遮光板；27、工位安装板；28、芯体工装；3、焊接机器人；4、智能控制***；5、氩气组件；6、围栏；7、支撑部件；71、机器人安装座；71、变位器支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照附图1-4，关于本实施例中的汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺进行说明。
本实施例的汽车热交换器自动焊接工作站对芯体1进行自动化焊接作业，需要解释的是，芯体1属于汽车热交换器中的一部分，汽车热交换器包括有冷凝器、油冷器、散热器，则芯体1可以为冷凝器芯体、油冷器芯体、散热器芯体，故此说明；
焊接工作台2与焊接机器人3联结配合，且分别与智能控制***4电性连接，以实现对芯体1的自动化焊接。
其中，焊接工作台2用于固定并承载芯体1至预定焊接位置，焊接工作台2还具有可调换位置的多加工工位；
优选的，焊接工作台2包括两个相互平行间隔对应的变位器支撑架71，两个变位器支撑架之间连接有可绕轴心正反180°翻转的主翻转机构21，主翻转机构21的一端为主动端，另一端为从动端，所述主翻转机构21的旋转梁还呈工字型。
进一步的，主翻转机构21旋转梁左、右两侧的自由端还分别连接有可绕各自轴心正反180°翻转的第一副翻转机构22、第二副翻转机构23，第一副翻转机构22的旋转轴与第二副翻转机构23的旋转轴相互平行，主翻转机构21、第一副翻转机构22、第二副翻转机构23三者位于水平线的正反转方向一致。
进一步的，第一副翻转机构22、第二副翻转机构23上分别形成有用于固定、承载芯体1的第一加工工位24、第二加工工位25；
当主翻转机构21位于初始位置，第一加工工位24位于靠近焊接机器人3的一侧，则第一加工工位24上的芯体1为第一顺位待加工件；
当主翻转机构21正向翻转180°，第一加工工位24、第二加工工位25相互调换位置，此时第二加工工位25位于靠近焊接机器人3的一侧，则第二加工工位25上的芯体1为第一顺位待加工件；
可以理解的是，第一加工工位24、第二加工工位25的相互调换位置通过主翻转机构21的正反转实现，除上述两种情况外，还存在一种当主翻转机构21正向翻转180°后进行反向翻转180°，此时主翻转机构21回到初始位置。
优选的，主翻转机构21的旋转梁正中位置安装将第一加工工位24、第二加工工位25进行区域分隔的遮光板26。
进一步的，遮光板26能够防止第一加工工位24、第二加工工位25中的任意一个在焊接作业中产生的熔融了的熔滴向另一个所属区域内飞溅；
遮光板26的防飞溅以其位于焊接作业一侧的壁面与熔融了的熔滴碰撞的形式形成，且遮光板26由具有比熔滴的熔点更高熔点的材料制成。
进一步的，遮光板26还具备防止第一加工工位24、第二加工工位25中的任意一个在焊接作业中产生的弧光向另一个所属区域内泄漏的功能；
遮光板26的防漏光以阻挡弧光传播的方式形成，且遮光板26由不使弧光透过的材料制成。
遮光板26具体可以优选为黑色亚克力板以及包围在黑色亚克力板四周的铝合金框架。
优选的，焊接机器人3包括有改变焊接位置及姿势的多关节机械臂，焊接机器人3还集成有控制所述多关节机械臂的焊接控制***；
焊接机器人3还可通过焊接控制***输出指令对多关节机械臂实施倾斜控制以对第一加工工位24或第二加工工位25上的处于倾斜状态下的芯体1实施焊接作业。
本实施例的汽车热交换器自动焊接工作站的焊接工艺具体如下：
S1.工件固定：将芯体1组件通过芯体工装28固定在第一加工工位24的工位安装板27上；
S2.角度调节：通过智能控制***4控制焊接机器人3、主翻转机构21、第一副翻转机构22、第二副翻转机构23至作业位置；
S3.焊接成型：将第一加工工位24上的芯体1及连接部件焊接为一体；
在S3进行同时，将下一个代加工的芯体1固定在第二加工工位25上；
S4.调换调节：智能控制***4控制主翻转机构21调换第一加工工位24、第二加工工位25位置；
S5.焊接成型：将第二加工工位25上的芯体1及连接部件焊接为一体；
S6.循环S1至S5的步骤。
优选的，在S1中，首先将芯体1沿着工位安装板27的长度方向放置，进而通过芯体工装28夹紧芯体1对应第一副翻转机构22轴向两端的部分，需要说明的是，芯体工装28通过定位销及螺丝配合安装在工位安装板27上，不仅如此，工位安装板27及其周边布满有销钉孔、螺纹孔，进而可以通过调节芯体工装28的位置适应不同型号芯体1的安装，兼容性强。
优选的，在S3中，当芯体1的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***4，智能控制***4控制第一副翻转机构22正向翻转180°，进而继续对芯体1的下表面进行焊接作业；
在S5中，当芯体1的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***4，智能控制***4控制第二副翻转机构23正向翻转180°，进而继续对芯体1的下表面进行焊接作业。
如此，本发明公开的汽车热交换器自动焊接工作站及焊接工艺，自动化程度高，焊接作业的质量高，有效提升芯体的良品率，此外还具备多个加工工位，焊接作业的效率极大提升，单个加工工位上具备自动翻转功能以完成对芯体上下表面的整体焊接，单个加工工位还可以适应不同芯体的大小，在一个加工工位焊接时，另一个加工工位可以对芯体进行初步组装，缩短前置作业的工作时间。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车热交换器自动焊接工作站，其对芯体(1)进行自动化焊接作业，其特征在于，它具有：
承载芯体(1)至焊接位置的焊接工作台(2)；
用于将芯体(1)及连接部件焊接为一体的焊接机器人(3)；
所述焊接工作台(2)与所述焊接机器人(3)均分别与智能控制***(4)电性连接，以实现对芯体(1)的自动化焊接；
其中，所述焊接工作台(2)具有可调换位置的多加工工位。
2.根据权利要求1所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述焊接工作台(2)包括两个相互平行间隔对应的变位器支撑架(71)，所述两个变位器支撑架之间连接有可绕轴心正反180°翻转的主翻转机构(21)，所述主翻转机构(21)的一端为主动端，另一端为从动端，所述主翻转机构(21)的旋转梁还呈工字型。
3.根据权利要求2所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述主翻转机构(21)旋转梁左、右两侧的自由端还分别连接有可绕各自轴心正反180°翻转的第一副翻转机构(22)、第二副翻转机构(23)，所述第一副翻转机构(22)的旋转轴与第二副翻转机构(23)的旋转轴相互平行，所述主翻转机构(21)、第一副翻转机构(22)、第二副翻转机构(23)三者位于水平线的正反转方向一致。
4.根据权利要求3所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述第一副翻转机构(22)、第二副翻转机构(23)上分别形成有用于固定、承载芯体(1)的第一加工工位(24)、第二加工工位(25)；
当所述主翻转机构(21)位于初始位置，所述第一加工工位(24)位于靠近焊接机器人(3)的一侧，则第一加工工位(24)上的芯体(1)为第一顺位待加工件；
当所述主翻转机构(21)正向翻转180°，所述第一加工工位(24)、第二加工工位(25)相互调换位置，此时第二加工工位(25)位于靠近焊接机器人(3)的一侧，则第二加工工位(25)上的芯体(1)为第一顺位待加工件。
5.根据权利要求4所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述主翻转机构(21)的旋转梁正中位置安装将第一加工工位(24)、第二加工工位(25)进行区域分隔的遮光板(26)。
6.根据权利要求5所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述遮光板(26)能够防止第一加工工位(24)、第二加工工位(25)中的任意一个在焊接作业中产生的熔融了的熔滴向另一个所属区域内飞溅；
所述遮光板(26)的防飞溅以其位于焊接作业一侧的壁面与熔融了的熔滴碰撞的形式形成，且遮光板(26)由具有比熔滴的熔点更高熔点的材料制成。
7.根据权利要求5所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述遮光板(26)还具备防止第一加工工位(24)、第二加工工位(25)中的任意一个在焊接作业中产生的弧光向另一个所属区域内泄漏的功能；
所述遮光板(26)的防漏光以阻挡弧光传播的方式形成，且遮光板(26)由不使弧光透过的材料制成。
8.根据权利要求4所述的汽车热交换器自动焊接工作站，其特征在于：所述焊接机器人(3)包括有改变焊接位置及姿势的多关节机械臂，所述焊接机器人(3)还集成有控制所述多关节机械臂的焊接控制***；
所述焊接机器人(3)还可通过焊接控制***输出指令对多关节机械臂实施倾斜控制以对第一加工工位(24)或第二加工工位(25)上的处于倾斜状态下的芯体(1)实施焊接作业。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的汽车热交换器自动焊接工作站的焊接工艺，其特征在于，具体焊接工艺如下：
S1.工件固定：将芯体(1)组件通过芯体工装(28)固定在第一加工工位(24)的工位安装板(27)上；
S2.角度调节：通过智能控制***(4)控制焊接机器人(3)、主翻转机构(21)、第一副翻转机构(22)、第二副翻转机构(23)至作业位置；
S3.焊接成型：将第一加工工位(24)上的芯体(1)及连接部件焊接为一体；
在S3进行同时，将下一个代加工的芯体(1)固定在第二加工工位(25)上；
S4.调换调节：智能控制***(4)控制主翻转机构(21)调换第一加工工位(24)、第二加工工位(25)位置；
S5.焊接成型：将第二加工工位(25)上的芯体(1)及连接部件焊接为一体；
S6.循环S1至S5的步骤。
10.根据权利要求9所述的汽车热交换器自动焊接工作站的焊接工艺，其特征在于：在所述S3中，当芯体(1)的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***(4)，智能控制***(4)控制第一副翻转机构(22)正向翻转180°，进而继续对芯体(1)的下表面进行焊接作业；
在所述S5中，当芯体(1)的上表面焊接完成后，由焊接控制***反馈至智能控制***(4)，智能控制***(4)控制第二副翻转机构(23)正向翻转180°，进而继续对芯体(1)的下表面进行焊接作业。
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Patent Citations (5)
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