CN103386576B - 铝合金汽车仪表盘支架焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其包括用以定位待焊工件的焊接工装以及对该待焊工件上的焊缝进行焊接的焊接机器人。所述焊接工装包括基板、固定在基板上的若干底座、固定在每一底座上的定位机构以及与定位机构相配合设置的冷却机构。所述定位机构包括定位块，所述定位块为中空铜块，所述中空铜块设有空腔及连通空腔与冷却机构的连通口，从而可有效提高焊接散热效率，减小铝合金汽车仪表盘支架的焊接变形，达成低变形焊接控制。
Description
技术领域
本发明涉及汽车仪表盘支架焊接技术领域，尤其涉及铝合金汽车仪表盘支架焊接装置。
背景技术
汽车的轻量化是汽车行业发展和竞争的趋势，减轻汽车质量的重要途径就是使汽车材料轻量化。铝合金密度小，重量轻，强度高，成型性好，成为汽车轻量化的首选金属材料。
汽车仪表盘板集中了全车的仪表，显示了汽车的工作状况。而仪表盘支架是由多个部件焊接而成型的，它是汽车仪表盘系统中最重要的部件，因此对其焊接精度要求非常高。因为铝合金的膨胀系数为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6.5%至6.6%，再加上铝合金导热快，使得采用铝合金材料进行焊接时，焊接变形倾向性大。但是，焊接变形对结构安装精度有很大影响，过大的变形会显著的降低结构的承载能力，严重影响汽车仪表盘板焊接效果。
因此，有必要提供一种铝合金汽车仪表盘支架焊接装置以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可减小铝合金汽车仪表盘支架焊接过程中产生的变形的铝合金汽车仪表盘支架焊接装置。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其包括用以定位待焊工件的焊接工装以及对该待焊工件上的焊缝进行焊接的焊接机器人；所述焊接工装包括基板、固定在基板上的若干底座、固定在每一底座上的定位机构以及与定位机构相配合设置的冷却机构；所述定位机构包括定位块，所述定位块为中空铜块，所述中空铜块设有空腔及连通空腔与冷却机构的连通口，所述定位块包括相对设置以直接夹持固定待焊工件的支撑块和压紧块。
作为本发明的进一步改进，所述定位机构还包括驱动压紧块朝向或背离支撑块移动的驱动气缸。
作为本发明的进一步改进，所述定位机构还包括用以与待焊工件上的孔进行配合定位的定位销。
作为本发明的进一步改进，所述底座上还固定有用以检测待焊工件是否安装到位的传感器。
作为本发明的进一步改进，所述焊接装置还包括变位机，所述基板两端设置有与变位机相连接的连接件。
作为本发明的进一步改进，所述定位机构还包括手柄装置、连接在手柄装置一端的气缸及设置在气缸上的传感器，所述定位块为固定在手柄装置另一端的压紧块。
作为本发明的进一步改进，所述焊接装置包括有用以对待焊工件的焊缝进行对称焊接的两台相邻设置的所述焊接机器人、固定两台焊接机器人以使两台焊接机器人同时移动的基座以及与该基座滑动配合的移动导轨。
作为本发明的进一步改进，至少一所述底座与所述基板之间设置有连接两者以供该底座滑动的滑轨。
本发明的有益效果是：所述定位块采用中空铜块，并使其空腔与冷却机构相连接，从而可有效提高焊接散热效率，减小铝合金汽车仪表盘支架的焊接变形，达成低变形焊接控制。
附图说明
图1是本发明焊接装置中焊接工装与焊接机器人的简要示意图；
图2是图1中焊接装置中的焊接工装的立体图；
图3是图2中焊接工装中的一个定位工装的立体图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
请参照图1至图3所示为本发明铝合金汽车仪表盘焊接装置100的较佳实施方式。结合图1及图2所示，本发明铝合金汽车仪表盘焊接装置100包括多个用以定位待焊工件（未图示）的焊接工装1、对该待焊工件上的焊缝进行焊接的焊接机器人2、设置在焊接工装1两端的变位机（未图示）、以及控制焊接工装1、焊接机器人2及变位机工作的控制装置（未图示）。
参照图1所示，在本发明中，所述焊接装置100包括有两台相邻设置的所述焊接机器人2、同时固定两台焊接机器人2以使两台焊接机器人2同时移动的基座21以及与该基座21滑动配合的移动导轨3。本发明中两台焊接机器人2的焊接参数相同，且采用两台焊接机器人2同时对待焊工件的焊缝进行对称焊接，可以达到变形相互抵消的作用，进而有效减小焊接变形，提高焊接质量。此外，本发明中焊接机器人2采用脉冲CMT焊接，可有利于熔深的形成，使得焊缝成型相对美观，铺展性好。
结合图2及图3所示，所述焊接工装1包括基板10、固定在基板10上的若干个定位工装11、以及与定位工装11相配合设置的冷却机构（未图示）。所述基板10两侧分别对称设置有叉车空102、两端分别设置有一与变位机相连接的连接件101，两个所述连接件101组成基板的对称轴，使得基板10可以以该对称轴进行180度翻转，从而实现待焊工件的旋转焊接。在本实施方式中，所述冷却机构为水冷机构，其包括有若干与定位工装相连通的水管（未图示）。每一定位工装11都包括有固定在基板10上的底座12、以及固定在每一底座12上的定位机构13。所述定位机构13中均包括定位块14和固定连接定位块14和底座12的连接块130。所述定位块14为中空铜块，所述中空铜块设有空腔（未图示）及连通空腔与冷却机构的水管的连通口140。
结合图3所示为本发明中其中一个定位工装11的立体图，在该定位工装11中，所述定位块14包括相对设置以夹持固定待焊工件的支撑块141和压紧块142，所述支撑块141和压紧块142均为中空铜块，并与冷却机构通过连通口140相连接。其中，所述压紧块142为待焊工件提供压紧力，针对焊接主变形方向，结合模拟计算的结果，采用反变形技术，通过压紧力使待焊工件发生反方向预变形，从而抵消待焊工件焊接过程中发生的变形，达到防止变形的目的；同时该压紧块142采用中空铜块，并与冷却机构相连，可提高散热效率，进一步减小焊接变形。而支撑块141也采用中空铜块，并与冷却机构相连接，可进一步提高焊接散热效率，减小焊接变形。此外，在所述支撑块141的旁侧，所述底座12上还固定有限位块16，该限位块16可限制工件在焊接过程中的变形，有防止变形的辅助作用。
所述定位机构13还包括驱动压紧块142朝向或背离支撑块141移动的驱动气缸15，进而使得压紧块142压紧或松开工件。
另外，所述定位机构13还包括固定在另一底座12上的手柄装置17、固定在手柄装置17一端的另一压紧块18、连接在手柄装置17另一端的气缸19及设置在气缸19上的传感器（未图示）。该压紧块18也可理解为前述定位块14之一。当手动将手柄装置17按下时，压紧块18会贴合待焊工件，此时气缸19上的传感器检测到手柄装置17动作到位，然后气缸19中通气将待焊工件压紧。该种定位机构的设置是方便在焊接中一些小的工件无法自动压紧时，可借助人工将其压紧。
结合图2所示，在基板11两端与所述连接件101相邻的位置处，设置有手柄装置17的另外两个定位工装11中，所述底座12与所述基板10之间设置有连接两者以供该底座12滑动的滑轨103。由此，在操作手柄装置17时，可通过滑轨103的作用使得该底座12上的定位块14对待焊工件进行预压紧调节，然后再通过气缸19对待焊工件进行气动压紧调节。
在其他定位工装11中，所述定位机构13还包括用以与待焊工件上的孔进行配合定位的定位销131。所述底座12上还固定有用以检测待焊工件是否安装到位的传感器121。
综上所述，本发明中定位工装11中的所述定位块14，包括压紧块142、18和支撑块141等均采用中空铜块，并使其空腔与冷却机构相连接，从而可有效提高焊接散热效率，减小铝合金汽车仪表盘支架的焊接变形，达成低变形焊接控制。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其特征在于：所述焊接装置包括用以定位待焊工件的焊接工装以及对该待焊工件上的焊缝进行焊接的焊接机器人；所述焊接工装包括基板、固定在基板上的若干底座、固定在每一底座上的定位机构以及与定位机构相配合设置的冷却机构；
其中一种定位机构设置为包括定位块、驱动气缸以及用以与待焊工件上的孔进行配合定位的定位销，所述定位块为中空铜块，所述中空铜块设有空腔及连通空腔与冷却机构的连通口，所述定位块包括相对设置以直接夹持固定待焊工件的支撑块和压紧块，所述驱动气缸驱动压紧块朝向或背离支撑块移动；
其中另一种定位机构设置为包括手柄装置、连接在手柄装置一端的气缸、设置在气缸上的传感器及固定在手柄装置另一端的压紧块，其中该压紧块采用设有空腔的中空铜块，并使其空腔与冷却机构相连接，当手动将手柄装置按下时，压紧块会贴合待焊工件，此时气缸上的传感器检测到手柄装置动作到位，然后气缸中通气将待焊工件压紧；
所述焊接装置包括有用以对待焊工件的焊缝进行对称焊接的两台相邻设置的所述焊接机器人、固定两台焊接机器人以使两台焊接机器人同时移动的基座以及与该基座滑动配合的移动导轨。
2.根据权利要求1所述的铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其特征在于：所述底座上还固定有用以检测待焊工件是否安装到位的传感器。
3.根据权利要求1所述的铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其特征在于：所述焊接装置还包括变位机，所述基板两端设置有与变位机相连接的连接件。
4.根据权利要求1所述的铝合金汽车仪表盘支架焊接装置，其特征在于：至少一所述底座与所述基板之间设置有连接两者以供该底座滑动的滑轨。
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