一.序言:
随着对车身轻量化和安全的要求,一体成形门环孕育而生,一体成形门环包括AB柱、门槛、顶框等组成,通过激光拼焊后进行整体热冲压; 因为采用了热成形工艺门环整体强度从900Mpa提升至1500Mpa,并实现门环20%的减重;正因为这些优点一体成形门环在主流车企越来越受欢迎,门环上的螺母多采用凸焊工艺,原本AB柱凸焊采用人工+工装的形式焊接,由于门环外形较大、重量较重,考虑到安全和品质的因素须采用自动凸焊方式。
二.工艺分析:
一体成形门环采用热冲压工艺,焊接前的强度为1500 Mpa左右,并有铝硅涂层,因此其凸焊工艺和单个AB柱凸焊相似,需采用硬规范焊接,即短时间、大电流、大压力,设备选型多采用电容储能凸焊机;由于采用自动凸焊,需考虑在保证工件的定位准确的同时,增加浮动机构,以适应产品与电极之间的不完全贴合,确保焊接品质。
三.案例:
某车型一体成形门环,材料厚度1.6MM,表面铝硅涂层,需焊接M8法兰螺母4个+M8四角螺母1个;经朋友介绍找到我们,我们采用自动上料、自动凸焊、自动下料。
3.1方案布局:
通过CCD拍照识别,机器人从料车抓料,然后移位至双头焊机,由螺母输送机送出螺母,自动移位焊接,然后由机器人搬运至下料工位进行自动点焊。
3.2成功方案描述
A.上料工位:从料车通过CCD拍照,将座标精度控制在±0.5mm,通过插销进行定位,然后夹紧工件取出;
B.焊接工位:由于门环尺寸较大和匹配两种螺母,因此杏盛定制超高双头储能焊机,工作高度为1.8MM,并配套两台输送机以满足法兰螺母和四角螺母的输送焊接;
C.数据采集及追溯:采集焊接电流、压力、位移等焊接参数,并可扩展激光打码,以追溯产品的生产数据,与工厂的MES相联,实现闭环管理。
3.3测试及验证:焊接试验通过万能试验机测试顶出力,通过扭矩计测试扭力,均达到主机厂标准和1.5倍以上;通过小批量测试螺母的位置度和验证焊接的一致性,均满足设计要求。
四.结论:
一体成形门环的机器人自动凸焊,满足了产能、品质和安全的需求。工站形式未来仍有一定的提升空间,如上料形式,目前采用的是料车+CCD,料车仅能放置20件左右,需要频繁更换料车,CCD采用3D视觉成本高昂,后续通过和成形切割工站的联线,将大大提升工件的转运效率,并除低成本
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