邊圈7壓緊鋁合金板9，加熱線圈3對注膠筒2中的膠粘劑8始終保持恒溫加熱，加熱溫度設定為110°C，注膠筒2擠壓使0.4g的膠粘劑8沿出膠孔流出滴落在鋁合金板9上，并且分布在與工藝孔邊緣距離為18mm的圓環(huán)內；
[0063]4)涂膠孔定位裝置I移動到下一個工藝孔的位置，完成步驟2)至步驟3)，如圖1(a)?(g)實現(xiàn)其余點的涂膠過程；
[0064]5)如圖2(a)?(C)所示，將已涂有膠粘劑8的帶孔鋁合金板9倒置、重疊放于鍍鋅鋼板10之上并通過夾緊裝置18夾緊，使上下金屬板之間膠粘劑8受到擠壓鋪展，形成與工藝孔邊緣距離為12mm至24mm的膠層圓環(huán)，膠層厚度為0.7mm ；
[0065]6)如圖4(a)與(b)所示，焊接孔定位裝置19將鋁合金板9上孔心的坐標發(fā)送給機器人操作部分17，帶動焊槍11運動并使焊槍11中的焊絲20與金屬板面垂直且對準帶孔招合金板9的工藝孔的邊緣一點；
[0066]7)如圖4(c)與(d)所示，機器人控制部分16向電弧焊主機電源13發(fā)出焊接過程開始的控制信號并打開氣瓶15預先通保護氣體0.6s，焊槍11在電弧焊主機電源13控制下使用CMT電弧模式，按照設定好的焊接電流、焊接電壓、送絲速度、焊接速度和頻率引燃電弧，焊槍11圍繞孔的邊緣進行繞圈焊接，熔化的焊絲20在填充工藝孔的同時與上層熔融的鋁合金板9熔合實現(xiàn)熔化焊，并與下層的鍍鋅鋼板10實現(xiàn)釬焊，最終焊槍11在孔的中心位置熄弧，形成鋁合金9與鍍鋅鋼板鋼10的熔釬焊接頭，電弧熄滅后繼續(xù)通保護氣體0.9s防止接頭氧化；
[0067]8)機器人操作部分17帶動焊槍11運動到鋁合金板9上下一個預置孔的位置，完成步驟6)至步驟7)，實現(xiàn)其余點的熔釬點焊連接。
[0068]本實施例的其它實施方式與實施例1相同。
[0069]在該工藝參數(shù)條件下，多點連續(xù)點焊接頭形貌平整美觀，工藝穩(wěn)定性好，無飛濺等焊接缺陷，膠層保存完好。膠層固化后，對接頭進行為期50天的鹽霧循環(huán)腐蝕測試，接頭周圍無明顯腐蝕跡象，同時接頭力學性能無明顯下降。
【主權項】
1.本發(fā)明涉及一種異種金屬電弧膠焊連接系統(tǒng)，包括:由涂膠孔定位裝置和涂膠裝置組成的自動涂膠系統(tǒng)以及由焊接孔定位裝置、電弧焊系統(tǒng)與機器人系統(tǒng)組成的自動電弧焊接系統(tǒng)，其中:涂膠孔定位裝置與涂膠裝置相連并傳輸涂膠工藝孔中心位置坐標，機器人系統(tǒng)與電弧焊系統(tǒng)相連并傳輸焊接控制指令實現(xiàn)焊接動作，機器人系統(tǒng)與焊接孔定位裝置相連并接收焊接孔位置信息； 所述的涂膠裝置包括:注膠筒、分別設置于注膠筒兩端的壓邊圈和熱電偶、設置于注膠筒外部的加熱線圈、活動設置于注膠筒內的活塞桿以及分別與加熱線圈和熱電偶相連的控制模塊，其中:注膠筒內設有膠粘劑，熱電偶采集注膠筒內腔的實時溫度并輸出至控制模塊，控制模塊與加熱線圈相連，根據(jù)注膠筒內部的實時溫度和預設溫度的大小控制加熱線圈的導通與斷開，以加熱注膠筒中粘度較大的膠粘劑并使注膠筒內部溫度保持恒定； 所述的注膠筒的底端設有若干個沿圓周分布的出膠孔，活塞桿向下運動時，推動注膠筒中的膠粘劑沿出膠孔流出滴落到帶孔金屬板上的涂膠位置。2.根據(jù)權利要求1所述的電弧膠焊連接系統(tǒng)，其特征是，所述的電弧焊系統(tǒng)包括:焊槍、送絲機、主機電源和冷卻液箱，其中:焊槍分別與送絲機、主機電源以及冷卻液箱相連，主機電源在起弧、收弧以及焊接過程中向焊槍發(fā)出工藝參數(shù)以及控制指令，冷卻液箱與主機電源連接并在焊接過程中接收控制指令以冷卻焊槍，送絲機中裝有焊絲并與主機電源相連，在焊接過程根據(jù)控制指令送出焊絲，焊絲經(jīng)熔化形成熔滴填充帶孔金屬板的工藝孔并與金屬底板形成釬焊層。3.根據(jù)權利要求2所述的電弧膠焊連接系統(tǒng)，其特征是，所述的電弧焊系統(tǒng)設有與主機電源以及焊槍相連的氣瓶，該氣瓶由主機電源控制通斷，在焊接過程中通過焊槍提供保護氣體。4.根據(jù)權利要求2所述的電弧膠焊連接系統(tǒng)，其特征是，所述的電弧焊系統(tǒng)具有標準電弧、脈沖電弧，以及CMT電弧三種電弧模式。5.根據(jù)權利要求1所述的電弧膠焊連接系統(tǒng)，其特征是，所述的機器人系統(tǒng)包括:機器人控制部分以及機器人操作部分，其中:機器人控制部分與電弧焊系統(tǒng)中的主機電源相連并發(fā)出焊接過程開始、結束信號，機器人操作部分與電弧焊系統(tǒng)中的焊槍固定連接，在焊接過程由機器人操作部分控制焊槍的運動軌跡。6.一種根據(jù)上述任一權利要求所述系統(tǒng)的電弧膠焊連接方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)預先根據(jù)焊點數(shù)量需求在相對較低熔點金屬板上預制工藝孔； 2)基于規(guī)定的焊接順序，涂膠孔定位裝置移動到帶孔金屬板的工藝孔上方位置，確定工藝孔孔心坐標，并將坐標數(shù)據(jù)傳遞給涂膠裝置； 3)注膠筒運動到其軸線與帶孔金屬板上的孔心對齊，向下移動使壓邊圈壓緊帶孔金屬板，加熱線圈對注膠筒中的膠粘劑始終保持恒溫加熱，注膠筒中的活塞桿擠壓使加熱后的膠粘劑沿出膠孔流出滴落在帶孔金屬板上； 4)涂膠孔定位裝置移動到下一點，完成步驟2)至步驟3)，實現(xiàn)其余點的涂膠過程； 5)將帶孔金屬板倒置并疊放于金屬底板上并由夾具夾緊； 6)焊接孔定位裝置將帶孔金屬板上孔心的坐標作為焊接孔位置信息發(fā)至機器人控制部分，進而驅動機器人操作部分帶動電弧焊系統(tǒng)的焊槍運動，送絲機啟動送絲，使焊槍中的焊絲與帶孔金屬板垂直或者具有一定傾角且對準工藝孔； 7)機器人控制部分向電弧焊系統(tǒng)的主機電源發(fā)出焊接過程開始信號，焊槍在主機電源控制下根據(jù)工藝參數(shù)指令中的焊接電弧模式、焊接電流、焊接電壓以及送絲速度和頻率引燃電弧，機器人操作部分帶動焊槍根據(jù)工藝要求以定點方式或一定焊接速度的軌跡焊接方式進行焊接，熔化的焊絲在填充帶孔金屬板工藝孔的同時與周圍金屬實現(xiàn)熔化焊，并與另一側金屬底板實現(xiàn)釬焊，最終形成異種金屬熔釬焊接頭； 8)機器人帶動焊槍運動到帶孔金屬板上下一個預置孔的位置，完成步驟6)至步驟7)，實現(xiàn)其余點的恪釬點焊連接。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的工藝孔預制于帶孔金屬板上，該工藝孔為圓柱形或圓臺形結構，孔的直徑范圍為5~8mm。8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的膠粘劑包括環(huán)氧樹脂、聚丙烯、聚氨酯等單組分及雙組分結構膠與聚丙烯、聚氨酯密封膠。9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的出膠孔與帶孔金屬板的工藝孔邊緣距離為5~20_。10.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的滴落是指:滿足帶孔金屬板與金屬底板之間膠層厚度為0.1-1mm的涂膠量。11.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的夾緊是指:使帶孔金屬板和金屬底板之間相接觸或存在一定的間隙，膠粘劑位于兩層金屬板之間并且受到一定的擠壓鋪展。12.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的金屬底板為裸板或帶有鍍層的金屬板，其熔點高于帶孔金屬板。13.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的焊絲為適合異種金屬連接匹配的普通焊絲或擁有鍍層的焊絲。14.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的對準是指:對準工藝孔的中心或者工藝孔的邊緣上的任意一點。15.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征是，所述的主機電源在收到焊接過程開始信號后啟動氣瓶，預先向工藝孔位置輸出保護氣體，并在電弧熄滅后繼續(xù)通保護氣體一定時間防止接頭氧化。
【專利摘要】一種金屬焊接技術領域的異種金屬電弧膠焊連接系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：由涂膠孔定位裝置和涂膠裝置組成的自動涂膠系統(tǒng)以及由焊接孔定位裝置、電弧焊系統(tǒng)以及機器人系統(tǒng)組成的自動電弧焊接系統(tǒng)，其中：涂膠孔定位裝置與涂膠裝置相連并傳輸涂膠工藝孔中心位置坐標，機器人系統(tǒng)與電弧焊系統(tǒng)相連并傳輸電弧焊系統(tǒng)的控制指令實現(xiàn)焊接動作，機器人系統(tǒng)與焊接孔定位裝置相連并接收焊接孔位置信息。本發(fā)明通過將膠接工藝與電弧點焊復合，有效的抑制了因異種金屬化學電位不同及焊接接頭周圍縫隙引發(fā)的電化學腐蝕造成的接頭機械性能下降。工藝成本低，效率高，易于在汽車車身制造中推廣應用。<pb pnum="1" />
【IPC分類】B23K9/32, B23K9/23, B23K9/16
【公開號】CN105033421
【申請?zhí)枴緾N201510126204
【發(fā)明人】李永兵, 雷海洋, C·布萊爾, 來新民, 林忠欽
【申請人】上海交通大學, 通用汽車環(huán)球科技運作有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年3月23日