CN102069334B - 用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，安装在工作台上，其特征在于：该焊点定位装置包括有滑动平台；夹具板；夹具；夹具板上开设有和焊接工件的被焊部位滚弯弧度相一致的弧形槽，滑动平台上固定设置有穿设于弧形槽内的导向件，夹具板相对于所述滑动平台沿弧形槽方向做弧线滑移；夹具板上设置有一位于弧形槽径线上且能上下活动的限位销，滑动平台上开设有多个能分别和限位销相插接配合的限位孔，限位孔的间隔距离和焊接工件的焊点间隔距离相一致。本发明的在夹具板带着焊接工件沿滑动平台移动过程中，通过限位销和限位孔的配合，自动找准焊点，能够有效地保证焊点的位置和数量，防止漏焊和焊偏。

Description

用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，特别是涉及一种用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置。

背景技术

汽车门框是汽车行业的重要零配件之一，在汽车门框成型过程中，为了提高连接的可靠性，通常要将门框立柱的内板和外板再进行焊接。在门框内外板的焊接过程中，焊点的分布一般与门框立柱的滚弯弧度一致，是沿弧线分布的，由于焊点数量较多，焊点的位置分布不均布，在焊接过程中很容易出现漏焊，或者焊点位置偏移等问题。

目前，汽车门框的内外板焊接一般都采用人工点焊，焊接过程中通常采用划线方式或十字滑台方式来限定和控制焊点的位置。其中，采用划线方式限定焊点位置存在以下问题：1、必须有熟练的手感，否则效率将会受到较大影响；2、容易漏焊，焊点位置难保证；3、劳动强度大，需要集中精神对线，容易产生视觉疲劳。而采用十字滑台方式限定焊点位置则存在以下缺点：1、劳动强度大，滑台重量大，滑动路线长；2、结构复杂，生产成本高，需要对焊接机进行改造；3、效率偏低，滑动路线长，需目视对限位槽；4、对操作员要求高，限位槽位置无法自动找正。

因此，综上所述，采用上述焊点定位的方式，焊点位置的确定受到人为因素的影响较大，进而影响到焊接质量和焊接效率，并且存在很大的不确定性，无法保证产品质量，而且，采用人工点焊的工人劳动强度大，对人员要求比较高，也会增加生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能有效保证焊点位置和数量，从而提高焊接质量和效率的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，安装在工作台上，其特征在于：该焊点定位装置包括有

滑动平台，固定于所述工作台上；

夹具板，可水平滑动地设置于所述滑动平台上；

夹具，安装在所述夹具板上，并且，该夹具将焊接工件固定设置于所述夹具板上；

其中，所述夹具板上开设有和所述焊接工件的被焊部位滚弯弧度相一致的弧形槽，所述滑动平台上固定设置有穿设于所述弧形槽内的导向件，所述夹具板相对于所述滑动平台沿所述弧形槽方向做弧线滑移；所述夹具板上设置有一能上下活动的限位销，所述滑动平台上开设有多个能分别和所述限位销相插接配合的限位孔，并且，所述限位孔的间隔距离和所述焊接工件的焊点间隔距离相一致。

为了减小夹具板和滑动平台之间的滑动摩擦力，更加方便夹具板的移动，作为优选，所述滑动平台上设置有多个轴承座，所述轴承座内安装有外周面直接和所述夹具板的底部相抵的滚动轴承而使得所述夹具板能相对于所述滑动平台滑移。

为了方便较大尺寸焊接工件的安装，作为进一步优选，所述滑动平台的两端还分别连接有一滑动侧板，所述滑动侧板上也设置有轴承座和滚动轴承，并且，所述滑动侧板上的滚动轴承和所述滑动平台上的滚动轴承沿着与所述弧形槽相一致的弧线方向分布。于是，滑动侧板安装在滑动平台的两侧能够进一步扩大夹具板的滑动范围，保证夹具板沿滑动平台的可靠滑移。

为了便于实现定位自动化，方便操作，作为优选，所述限位销设置于销导向座内，该销导向座固定连接在所述滑动平台上，所述限位销设置于销导向座内，该销导向座固定连接在所述滑动平台上，所述销导向座的顶部还设置有一驱动所述限位销上下运动的气缸。

所述气缸可以为现有技术中的各类气缸，作为进一步优选，可以采用结构较为简单的单作用气缸，该单作用气缸的活塞杆顶部和设置于该单作用气缸内的复位弹簧相抵，该单作用气缸的活塞杆底部和所述限位销固定连接。于是，在单作用气缸卸荷状态下，活塞杆始终向下顶出，限位销伸出于销导向座之外，并能与相应的限位孔相插配；当单作用气缸通气状态下，活塞杆向上提起，限位销收回销导向座中，夹具座可以自由移动，进行下一个焊点位置的限定。

为了进一步减小弧形槽和导向件之间的摩擦力，所述导向件为中心轴线和所述滑动平台相垂直设置的滚动轴承，所述导向件的外侧还分别设置有一立柱，所述立柱穿设于所述弧形槽中，并且，该弧形槽的两端能分别与所述立柱相抵而实现滑移限位。立柱能够起到弧形槽的滑动限位作用，同时起到保护导向件的作用，防止弧形槽两端频繁和导向件碰撞而损坏导向件。

为了提高夹装效率，保证焊接工件的夹持可靠性，作为优选，所述的夹具包括有两组夹持装置，每一组夹持装置包括有固定设置的挡块和能相对于该挡块滑动的压块，所述焊接工件安装于所述挡块和压块之间，并且，每一所述压块由一滑动连杆推动，该滑动连杆的一端和相应的压块相连，该滑动连杆的另一端和一摆动杆铰接，相邻的所述摆动杆之间通过一推杆实现联动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，在夹具板带着焊接工件沿滑动平台移动过程中，通过限位销和限位孔的配合，自动找准焊点，能够有效地保证焊点的位置和数量，防止漏焊和焊偏；其次，夹具板能相对于滑动平台移动，可以通过手工直接推动夹具板移动，操作更为简单省力，劳动强度低；另外，整套设备无需设置十字滑台，结构更为简单、成本低，而且，不需要改造原先的设备，只要在现有点焊机的工作台上安装夹具板和滑动平台即能使用，拆装方便、通用性好，应用更为广泛。

附图说明

图1为本发明实施例应用于点焊机的结构示意图。

图2为本发明实施例的焊点定位装置结构示意图。

图3为本发明实施例的滑动平台结构示意图。

图4为本发明实施例的夹具板和滑动平台配合结构示意图(去掉夹具和焊接工件)。

图5为本发明实施例的单作用气缸和限位销的配合结构局部剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～5图所示，本实施例的点焊机为专用于汽车门框立柱的内板和外板焊接的专用焊机，而作为焊接工件8的门框立柱内外板通常呈弧形结构。本实施例的点焊机包括有立式机座1、设置于该机座1上的水平工作台2和设置于该机座上的焊头，焊头包括有设置于工作台2上方的焊针31和设置于工作台2下方的电极(图中未示)，其中，机座1、工作台2和焊头可以采用现有普通点焊机的结构，这些都是现有技术，在此不做赘述。

本实施例的发明点在于，工作台2上设置有焊点定位装置，该焊点定位装置包括：

滑动平台4，固定于工作台2上；

夹具板5，可水平滑动地设置于滑动平台4上，为了减小夹具板5和滑动平台4之间的摩擦力，滑动平台4上设置有多个轴承座41，轴承座41内安装有中心轴线和滑动平台4相平行的滚动轴承42，并且，滚动轴承42的滚动方向和夹具板5的滑动方向相一致，夹具板5的底部和滚动轴承42的外周面直接相抵；

夹具，用于将焊接工件8固定设置于夹具板5上，夹具采用手动机构，包括有两组夹持装置，每一组夹持装置包括有固定设置在夹具板5上的挡块61和能相对于该挡块61滑动的压块62，每一压块62由一滑动连杆63推动，该滑动连杆63的一端和相应的压块62相连，该滑动连杆63的另一端铰接有一摆动杆64，两个摆动杆64之间通过推杆65实现联动，于是，当夹装焊接工件8时，先将焊接工件8定位在挡块61上，然后推动推杆65可以同时带动两个压块62向挡块61靠近，从而将焊接工件8夹持固定在挡块61和压块62之间。

为了保证焊接时焊点位置的可靠定位，防止漏焊和焊偏，本实施例的焊点定位装置设计有焊点自动定位结构。

其中，夹具板5上开设有和焊接工件8的被焊部位滚弯弧度相一致的弧形槽51，并且，焊接工件8安装到夹具上后，被焊部位和弧形槽51为同心圆设置，滑动平台4上固定设置有两个沿弧线方向设置且能够穿设于弧形槽51内的柱状导向件43，于是，夹具板5能相对于滑动平台4沿弧形槽51方向做弧线滑移，为了减少导向件43和弧形槽51内壁之间的摩擦，导向件43采用中心轴线和滑动平台4相垂直设置的滚动轴承；为了保护滚动轴承，防止夹具板5移动到弧形槽51两端时和滚动轴承发生碰撞而损坏，每个导向件43的外侧还分别设置有一同样能够穿设于弧形槽中的立柱44，立柱44通过底板固定连接在滑动平台4上，并且，当夹具板5相对于滑动平台4沿弧形槽51滑移时，弧形槽51内壁的两端能分别与立柱44相抵而实现滑移限位。

夹具板5上还设置有一能上下活动的限位销52，该限位销52位于弧形槽51所在圆弧的半径上，并且限位销52的运动轨迹为沿与弧形槽51呈同心圆的圆弧上，而滑动平台4的前部还连接有一外伸的限位板45，该限位板45上开设有多个能分别和限位销52相插接配合的限位孔451，如果滑动平台4的宽度足够，不需要设置限位板45，可以将限位孔451直接开设在滑动平台4上；当夹具板5沿弧形槽相对于滑动平台4移动时，限位销52与夹具板5一起同时移动，并且，限位销52的位置随夹具板5的移动而发生变化，限位孔451即设置在限位销52所经过的轨迹线上，并且，限位孔451的间隔距离和焊接工件8的焊点间隔距离相一致，于是，夹具板5每转过一定的角度，限位销52就能够找到与之相对应的限位孔451，此时，将限位销52插入限位孔451内，则夹具板5位置被固定，焊头所对应的焊接工件8的位置即是焊点位置，从而实现焊点位置的准确快速定位。

其中，限位销52可以通过手动操作方式插设到相对应的限位孔中，也可以通过机械结构实现自动限位，机械结构可以采用如下机构：限位销52设置于销导向座53内，该销导向座53固定连接在夹具板5上，销导向座53的顶部还设置有一驱动限位销52向下运动的单作用气缸54，该单作用气缸54内设置有复位弹簧55，活塞杆541的顶部和弹簧55的一端相抵，活塞杆541的底部和限位销52固定连接。当夹具板5移动时，单作用气缸54通气，此时，气缸的活塞杆腔体内充气，活塞杆541被向上提起，并同时带动限位销52向上运动，限位销52移出限位孔451后，单作用气缸54即停止充气，限位销52恢复到与限位板45相抵的状态；当夹具板5移动到限位销52和限位孔451相对应的位置时，此时，由于单作用气缸54处于卸荷状态，气缸的活塞杆541在弹簧55的作用力下自动向外顶出缸体，限位销52在活塞杆541的驱动下也向下运动并插入相应的限位孔451内，夹具板5相对于滑动平台4位置固定，焊头所对应的焊接工件8所在的位置即为焊点位置，夹具板5沿弧形槽51移动，可以实现多个焊点位置的限定。

考虑到汽车门框立柱的内外板通常为长条状，且尺寸较大，为了保证夹具板5滑移的平稳性，可以在滑动平台4的两端分别再连接一个滑动侧板7，滑动侧板7和滑动平台4组成一个大致呈弧形的活动平台，在滑动侧板7上也相应地设置有轴承座71和滚动轴承72，并且，滑动侧板7的滚动轴承72设置方式和滑动平台4上的滚动轴承42设置方式相同，滑动侧板7上的滚动轴承72和滑动平台4上的滚动轴承42沿着和所述弧形槽51相一致的弧线方向分布。

本实施例主要是通过机械方式来确定焊点位置，在夹具板5上安装限位销52，限位销52由一个单作用气缸54带动，随夹具板5的运动而运动。同时，在滑动平台4上制作一排限位孔451，限位孔451位置根据焊点的相对位置决定并且是固定不动的，当夹具板5移动过程中，限位销52能够自动和相应的限位孔451配对插接，从而准确地确定焊点的位置。必要时，还可以在限位孔451处增加电气检测，如在限位孔处安装光耦传感器或其他传感器，避免限位销错过和该限位孔的插配，更好的防止漏焊。

Claims (6)

1.一种用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，安装在工作台(2)上，其特征在于：该焊点定位装置包括有

滑动平台(4)，固定于所述工作台(2)上；

夹具板(5)，可水平滑动地设置于所述滑动平台(4)上；

夹具，安装在所述夹具板(5)上，并且，该夹具将焊接工件(8)固定设置于所述夹具板(5)上；

其中，所述夹具板(5)上开设有和所述焊接工件(8)的被焊部位滚弯弧度相一致的弧形槽(51)，所述滑动平台(4)上固定设置有穿设于所述弧形槽(51)内的导向件(43)，所述夹具板(5)相对于所述滑动平台(4)沿所述弧形槽(51)方向做弧线滑移；所述夹具板(5)上设置有能上下活动的限位销(52)，所述滑动平台(4)上开设有多个能分别和所述限位销(52)相插接配合的限位孔(451)，并且，所述限位孔(451)的间隔距离和所述焊接工件(8)的焊点间隔距离相一致；

所述的夹具包括有两组夹持装置，每一组夹持装置包括有固定设置的挡块(61)和能相对于该挡块(61)滑动的压块(62)，所述焊接工件(8)安装于所述挡块(61)和压块(62)之间，并且，每一所述压块(62)由一滑动连杆(63)推动，该滑动连杆(63)的一端和相应的压块(62)相连，该滑动连杆(63)的另一端和一摆动杆(64)铰接，相邻的所述摆动杆(64)之间通过一推杆(65)实现联动。

2.根据权利要求1所述的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，其特征在于：所述滑动平台(4)上设置有多个轴承座(41)，所述轴承座(41)内安装有外周面直接和所述夹具板(5)的底部相抵的滚动轴承(42)而使得所述夹具板(5)能相对于所述滑动平台(4)滑移。

3.根据权利要求2所述的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，其特征在于：所述滑动平台(4)的两端还分别连接有一滑动侧板(7)，所述滑动侧板(7)上也设置有轴承座和滚动轴承，并且，所述滑动侧板(7)上的滚动轴承(72)和所述滑动平台(4)上的滚动轴承(42)沿着与所述弧形槽(51)相一致的弧线方向分布。

4.根据权利要求1所述的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，其特征在于：所述限位销(52)设置于销导向座(53)内，该销导向座(53)固定连接在所述夹具板(5)上，所述销导向座(53)的顶部还设置有一驱动所述限位销(52)上下运动的气缸。

5.根据权利要求4所述的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，其特征在于：所述气缸为一单作用气缸(54)，该单作用气缸(54)的活塞杆(541)顶部和设置于该单作用气缸(54)内的复位弹簧(55)相抵，该单作用气缸(54)的活塞杆(541)底部和所述限位销(52)固定连接。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的用于汽车门框内外板焊接的焊点定位装置，其特征在于：所述导向件(43)为中心轴线和所述滑动平台(4)相垂直设置的滚动轴承，两个所述导向件(43)的外侧还分别设置有一立柱(44)，所述立柱(44)穿设于所述弧形槽(51)中，并且，该弧形槽(51)的两端能分别与所述立柱(44)相抵而实现滑移限位。

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