Лазерное сварочное устройство и использование этого устройства для сварки крыши из листового металла или опорного элемента для стеклянной крыши на стороне пассажирского отделения автомобиля

Лазерное сварочное устройство и использование этого устройства для сварки крыши из листового металла или опорного элемента для стеклянной крыши на стороне пассажирского отделения автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к лазерному сварочному устройству для пайки-сварки первой части листового металла со второй частью листового металла.

Настоящее изобретение также относится к использованию такого сварочного устройства для сварки крыши автомобиля, в частности, опорного элемента из листового металла стеклянной крыши и задней крыши из листового металла вдоль стороны пассажирского отделения автомобиля.

Предшествующий уровень техники

На фиг.1 показан частичный общий вид верхней части автомобиля, показывающий сторону 1 пассажирского отделения автомобиля, заднюю крышу 2 из листового металла и опорный элемент 3 для поддержания стеклянной панели, проходящей между ветровым стеклом и задней крышей 2 из листового металла.

Для сборки задней крыши 2 из листового металла и опорного элемента 3 стеклянной панели со стороной 1 пассажирского отделения валик сварного шва должен быть образован вдоль линии соединения между крышей 2, опорным элементом 3 и стороной 1 пассажирского отделения.

Вид в поперечном разрезе на фиг.2 схематически изображает место 4 соединения между стороной 1 пассажирского отделения и задней крышей 2 или опорным элементом 3.

Для обеспечения надежной сварки зазор j (см. увеличенный вид на фиг.3) должен составлять 0-0,3 мм.

Для сборки посредством сварки крыши 2 или вышеупомянутого опорного элемента 3 со стороной пассажирского отделения заявитель провел различные испытания с использованием лазерного сварочного устройства, как проиллюстрировано схематически на фиг.4 и 5.

Это лазерное сварочное устройство содержит раму 5, поддерживающую головку 6, которая излучает лазерный луч 7, и насадку 8, которая подает сварочную проволоку 9, элементы сконфигурированы для образования валика сварного шва вдоль линии соединения между задней крышей 2 или опорным элементом 3 и стороной 1 пассажирского отделения.

Рама 5 также поддерживает прижимной ролик 10, выполненный с возможностью прижима кромки крыши 2 или кромки опорного элемента 3 к кромке стороны 1 пассажирского отделения.

Как показано на фиг.4 и 5, прижимной ролик 10 расположен вверх по потоку от лазерного луча 7 в направлении F, в котором лазерный луч перемещается вдоль вышеупомянутой линии соединения.

В этом примере расстояние между лазерным лучом 7 и роликом 10 было равно 150 мм.

На фиг.4 показано, что ввиду положения ролика 10, когда лазерный луч 7 расположен на определенном расстоянии от передней кромки 2a задней крыши 2, ролик 10 уже опирается на опорный элемент 3.

При условии, что часть крыши 2, расположенная за своей передней кромкой 2a, больше не подвергается воздействию ролика 10, эта часть крыши 2 поднимается, так что сварка, которая осуществляется, является дефектной.

Пример, проиллюстрированный на фиг.5, показывает, что часть опорного элемента 2 стеклянной панели приварена к стороне 1 пассажирского отделения в сварочных точках 12a, а участок 3a сзади опорного элемента 3 остается для последующей сварки посредством лазерного сварочного устройства.

Таким образом, при достижении роликом 10 участка, который был уже приварен в точках 12a, задний участок 3a опорного элемента 3 поднимается, так что лазерный луч 7 не может осуществлять правильную сварку со стороной 1 пассажирского отделения.

Существо изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеизложенных недостатков.

Эта задача достигнута в соответствии с настоящим изобретением благодаря лазерному сварочному устройству для пайки-сварки первой части листового металла со второй частью листового металла, содержащему раму, поддерживающую головку, которая излучает лазерный луч, и насадку, которая подает сварочную проволоку, которые выполнены с возможностью образования валика сварного шва вдоль линии соединения между упомянутыми первой и второй частями листового металла, причем рама также поддерживает прижимной ролик, выполненный с возможностью прижима одной из упомянутых частей к другой части, причем ролик расположен вверх по потоку от лазерного луча в направлении, в котором лазерный луч перемещается вдоль линии соединения, лазерное сварочное устройство характеризуется тем, что рама также поддерживает второй прижимной ролик, положение которого смещено относительно положения первого прижимного ролика в направлении, в котором перемещается лазерный луч.

Вне зависимости от направления смещения второго прижимного ролика относительно первого прижимного ролика эти два ролика обеспечивают распределение давления на большей длине двух частей, которые должны быть собраны, что позволяет отметить дефекты, которые должны быть устранены, которые отрицательно влияют на качество и эстетику.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения второй прижимной ролик расположен между первым прижимным роликом и лазерным лучом.

Это положение второго прижимного ролика позволяет устранить вышеописанные недостатки, как показано на фиг.4 и 5.

В связи с этим предпочтительно, чтобы второй прижимной ролик был расположен рядом с лазерным лучом.

Также предпочтительно, чтобы два прижимных ролика были выполнены с возможностью прижима одной из частей к другой части вдоль линии, параллельной линии соединения между двумя частями.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из двух роликов поддерживается рычагом, установленным с возможностью поворота относительно рамы, причем на этот рычаг действует прижимное устройство между положением, в котором ролик, поддерживаемый рычагом, прикладывает давление к части, и отведенным положением относительно этой части, и каждый из этих двух прижимных устройств управляется независимо от другого прижимного устройства.

Таким образом, один из роликов может перемещаться по направлению к отведенному положению, когда лазерный луч достигает участка, на котором не нужно оказывать давление на два прижимных ролика.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение также относится к использованию лазерного сварочного устройства в соответствии с настоящим изобретением:

- для сварки крыши автомобиля вдоль линии соединения, проходящей между продольной кромкой этой крыши и кромкой стороны пассажирского отделения автомобиля;

- для сварки опорного элемента из листового металла окна стеклянной крыши автомобиля вдоль линии соединения, проходящей между продольной кромкой этого опорного элемента и кромкой стороны пассажирского отделения автомобиля.

В частности, настоящее изобретение относится к использованию лазерного сварочного устройства в соответствии с настоящим изобретением, в котором:

- участок продольной кромки упомянутого опорного элемента листового металла окна приварен в точках к кромке стороны пассажирского отделения, а остальной участок приварен к упомянутой кромке при помощи упомянутого лазерного сварочного устройства;

- участок крыши из листового металла расположен сзади опорного элемента листового металла панели окна, и в котором валик сварного шва непрерывно образован при помощи лазерного сварочного устройства на остальном участке кромки опорного элемента панели окна и на кромке задней крыши из листового металла.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из нижеследующего описания, со ссылками на прилагаемые чертежи, приложенные в качестве неограничивающих примеров, на которых:

фиг.6 изображает частичный общий вид лазерного сварочного устройства в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.7 изображает схематичный вид сбоку лазерного сварочного устройства в соответствии с настоящим изобретением в рабочем положении на задней крыше и на опорном элементе окна автомобиля.

Описание вариантов осуществления изобретения

Лазерное сварочное устройство, изображенное на фиг.6 и 7, предназначено для перемещения при помощи робота для осуществления сборки путем пайки-сварки между (фиг.7) задней крышей 2 и опорным элементом 3 окна и стороной 1 пассажирского отделения автомобиля.

Это лазерное сварочное устройство содержит раму 5, поддерживающую головку 6, которая излучает лазерный луч 7, и насадку 8, которая подает сварочную проволоку 9, которые сконфигурированы для образования валика сварного шва вдоль линии соединения между крышей 2, опорным элементом 3 и стороной 1 пассажирского отделения.

Рама 5 также поддерживает первый прижимной ролик 10, который действует посредством прижимного устройства 11 для прижима листового металла 2 крыши или опорного элемента 3 к стороне 1 пассажирского отделения.

Первый прижимной ролик 10 расположен вверх по потоку от лазерного луча 7 в направлении F, в котором лазерный луч 7 перемещается вдоль вышеупомянутой линии соединения между элементами 2, 3 и 1.

В соответствии с настоящим изобретением рама 5 лазерного сварочного устройства также поддерживает второй прижимной ролик 12, который действует посредством прижимного устройства 13, положение которого смещено относительно положения первого прижимного ролика 10 в направлении F, в котором перемещается лазерный луч 7.

Как показано на фиг.6 и 7, второй прижимной ролик 12 расположен между первым прижимным роликом 10 и лазерным лучом 7 и расположен рядом с этим лазерным лучом 7.

Два прижимных ролика 10 и 12 выполнены с возможностью прижима металлических листов 3 и 5 к металлическому листу стороны пассажирского отделения вдоль линии, параллельной линии соединения между упомянутыми металлическими листами.

На фиг.6 дополнительно показано, что каждый из двух роликов 10, 12 поддерживается рычагом 14, 15, установленным с возможностью поворота относительно рамы 5.

На каждый из рычагов 14, 15 действует соответствующее прижимное устройство 11, 13, например пневматическое прижимное устройство, между положением, в котором ролик 10, 12, поддерживаемый рычагом 14, 15, прикладывает давление к металлическому листу 2 или 3, и отведенным положением относительно этого металлического листа.

Каждое из двух прижимных устройств 11, 13 может управляться независимо от другого прижимного устройства, чтобы каждый из роликов 10, 12 был или бездействующим, или работающим.

При работе двух роликов 10, 12, т.е. в положении опоры на металлический лист 2 или 3, усилие, приложенное двумя роликами 10, 12, лучше распределяется по металлическому листу, что позволяет уменьшить количество меток, оставляемых роликами, и, таким образом, повысить качество сборки.

Однако основное преимущество лазерного сварочного устройства в соответствии с настоящим изобретением проиллюстрировано на фиг.7.

На фиг.7 показано, что, когда первый прижимной ролик 10 уже опирается на металлический лист опорного элемента 3, второй прижимной ролик 12 все еще опирается на участок металлического листа крыши 2, расположенный между лазерным лучом 7 и передней кромкой 2a крыши 2.

Таким образом, вследствие давления, оказываемого вторым роликом 12, этот участок листового металла крыши 2 не поднимается, что имело бы последствием приведение к дефектной сварке, как объяснено в случае на фиг.4.

По тем же причинам второй ролик 12 также устраняет недостатки, упомянутые выше со ссылкой на фиг.5.

Конечно, лазерное сварочное устройство может использоваться для сварки обычных крыш, т.е. проходящих от одной части листового металла между ветровым окном и задней кромкой верхней части автомобиля.

Настоящее изобретение также может использоваться для лазерной сварки частей листового металла в применениях, отличных от автомобильной промышленности.

1. Лазерное сварочное устройство для сварки первой части листового металла со второй частью листового металла, содержащеераму (5),поддерживаемые рамой (5) лазерную головку (6) и насадку (8) для подачи сварочной проволоки (9) и которые выполнены с возможностью образования валика сварного шва вдоль линии соединения между первой и второй частями листового металла,отличающееся тем, что оно снабжено поддерживаемым рамой (5) прижимным роликом (10), который предназначен для прижима одной из частей металла к другой части, причем прижимной ролик (10) расположен на раме (5) впереди лазерной головки (6) в направлении (F), в котором лазерный луч (7) перемещается вдоль линии соединения,при этом устройство снабжено поддерживаемым рамой (5) вторым прижимным роликом (12), причем второй прижимной ролик (12) расположен на раме (5) между первым прижимным роликом (10) и лазерным лучом (7) со смещением относительно первого прижимного ролика (10) в направлении (F), в котором перемещается лазерный луч (7).

2. Лазерное сварочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй прижимной ролик (12) расположен рядом с лазерной головкой (6).

3. Лазерное сварочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что два прижимных ролика (10, 12) обеспечивают прижим одной из частей металла к другой части вдоль линии, параллельной линии соединения между двумя частями.

4. Лазерное сварочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено рычагами (14, 15) для поддерживания соответствующего каждого из двух роликов (10, 12) и зажимными устройствами (11, 13), при этом рычаги (14, 15) установлены с возможностью поворота относительно рамы (5), причем каждое из зажимных устройств (11, 13) выполнено с возможностью воздействия на соответствующий рычаг (14, 15) между положением, в котором ролик (10, 12), поддерживаемый рычагом (14, 15), прикладывает давление к части металла, и отведенным положением относительно этой части.

5. Лазерное сварочное устройство по п. 4, отличающееся тем, что каждое из двух зажимных устройств (11, 13) управляется независимо от другого зажимного устройства.

6. Применение лазерного сварочного устройства по п. 1 в качестве устройства для сварки крыши (2) автомобиля с пассажирским отделением автомобиля вдоль линии их соединения, проходящей между продольной кромкой крыши (2) и кромкой стороны (1) пассажирского отделения автомобиля.

7. Применение лазерного сварочного устройства по п. 1 в качестве устройства для сварки опорного элемента (3) из листового металла окна стеклянной крыши автомобиля с пассажирским отделением автомобиля вдоль линии соединения, проходящей между продольной кромкой этого опорного элемента (3) и кромкой стороны (1) пассажирского отделения автомобиля.

8. Применение по п. 7, отличающееся тем, что упомянутое лазерное сварочное устройство используется для приварки участка продольной кромки опорного элемента (3) из листового металла окна в точках (12а) к кромке стороны (1) пассажирского отделения и приварки остального участка к кромке стороны (1) пассажирского отделения.

9. Применение по п. 7, отличающееся тем, что упомянутое лазерное сварочное устройство используется для приварки участка (2) крыши из листового металла, расположенного сзади опорного элемента (3) из листового металла окна, валиком сварного шва, образованным непрерывно посредством лазерного сварочного устройства на остальном участке кромки опорного элемента (3) окна и на кромке задней крыши (2) из листового металла.