CN103934560B - 前围上盖板总成的定位焊接装置 - Google Patents

前围上盖板总成的定位焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种前围上盖板总成的定位焊接装置，包括具有定位架台连接部(12)和存储架台连接部(13)的基座(11)、固定于所述基座(11)上的机器人连接盘(21)、与所述基座(11)相固定的定位夹持机构以及多组固定于所述基座(11)上的焊接机构，所述定位夹持机构上具有盖板定位部和盖板夹持部。本发明提供的定位焊接装置仅设置一个工位即可实现前围上盖板总成的定位、夹持以及多个焊点的焊接，使得定位焊接装置占用的空间较小。

Description

前围上盖板总成的定位焊接装置
技术领域
本发明涉及汽车加工技术领域，尤其涉及一种前围上盖板总成的定位焊接装置。
背景技术
柔性化、高节拍制造技术是汽车行业发展的必然趋势，它既满足了汽车生产要求的规模效益，又保证了产品多元化的需求。这对焊装生产线的定位机构及焊接设备都提出了更高标准的要求。
前围上盖板总成是白车身上的关键总成，对白车身骨架及相关匹配件的精度具有决定性的影响。前围上盖板总成的结构通常较为复杂，其定位机构的设计及焊接设备的选型一直是焊装生产线的设计制造难点。针对前围上盖板总成结构的复杂性，传统的定位及焊接技术中，一般需通过两个工位完成，第一个工位完成前围上盖板总成的定位(抓具)和点定焊接；第二个工位完成第一个工位不可达焊点的补焊。
上述方案存在以下问题：该技术需要通过两个工位才能完成定位及焊接，设备占用空间较大；由于焊点的可达性差，焊接需要通过两个工位完成，导致总成的公差累积及结构的不稳定性，不利于总成的精度控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种前围上盖板总成的定位焊接装置，该定位焊接装置占用的空间较小。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种前围上盖板总成的定位焊接装置，包括具有定位架台连接部和存储架台连接部的基座、固定于所述基座上的机器人连接盘、与所述基座相固定的定位夹持机构以及多组固定于所述基座上的焊接机构，多组所述焊接机构的位置与焊点位置一一对应，所述定位夹持机构上具有盖板定位部和盖板夹持部；
还包括盖板吸附机构，所述盖板吸附机构包括固定于所述基座上的连接架以及固定于所述连接架上的吸盘，所述吸盘上具有盖板吸附面。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述盖板吸附机构还包括与所述连接架固定的限位块，所述限位块上具有盖板抵接面，所述吸盘位于所述限位块的内侧。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述盖板吸附机构为两组以上。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述盖板夹持部包括与所述基座固定连接的L形板、固定于所述L形板上的夹紧缸、与所述L形板固定的支撑块以及与所述夹紧缸的工作端相连的夹紧块，所述盖板定位部包括与所述L形板相固定的盖板定位销，所述支撑块上具有盖板支撑面，所述夹紧块上具有与所述盖板支撑面相对的盖板夹紧面。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述定位夹持机构还包括接近开关。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述焊接机构包括导电机构、与所述导电机构相连的焊钳以及与所述焊钳连接的焊钳驱动缸，所述导电机构和所述焊钳均固定于所述基座上。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述导电机构包括与所述基座相固定的安装座、与所述安装座相固定的导电连接板、与所述导电连接板的一端相连的机器人连接块以及与所述导电连接板的另一端相连的导电丝阻，所述机器人连接块为导电块，所述导电丝阻与所述焊钳电连接。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述焊接机构为四组。
优选地，在上述定位焊接装置中，所述导电机构的数量少于所述焊接机构的数量，多组所述焊接机构中，至少两组所述焊接机构与同一个所述导电机构相连。
在上述技术方案中，本发明提供的定位焊接装置包括具有定位架台连接部和存储架台连接部的基座、固定于基座上的机器人连接盘、与基座相固定的定位夹持机构以及多组固定于基座上的焊接机构，多组焊接机构的位置与焊点位置一一对应，定位夹持机构上具有盖板定位部和盖板夹持部。当定位焊接装置不进行工位操作时，基座通过其上的存储架台连接部放置于存储台架上，当需要进行前围上盖板总成的焊接操作时，机器人通过机器人连接盘与基座相连，进而将整个定位焊接装置抓起；该定位焊接装置在机器人的作用下，通过定位夹持机构上的盖板定位部定位前围上盖板总成，并通过定位夹持机构上的盖板夹持部夹持前围上盖板总成，然后机器人将定位焊接装置放置于定位架台上，此时通过多组焊接机构即可将前围上盖板总成与车身焊接在一起。
通过上述描述可知，本发明提供的前围上盖板总成的定位焊接装置，将定位夹持机构和焊接机构均设置于基座上，且焊接机构为多组，机器人即可在同一工位处实现前围上盖板总成的定位、夹持以及多个焊点的焊接。显然，相比于背景技术中所介绍的内容，上述定位焊接装置仅设置一个工位即可实现前围上盖板总成的定位、夹持以及多个焊点的焊接，使得定位焊接装置占用的空间较小。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的定位焊接装置的结构示意图；
图2为图1所示结构的仰视图；
图3为图1所示结构的侧视图；
图4为本发明实施例提供的定位焊接装置与前围上盖板总成的连接示意图；
图5为本发明实施例提供的盖板吸附机构的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的定位夹持机构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的定位夹持机构的部分结构示意图；
图8为本发明实施例提供的导电机构的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的焊钳和焊钳驱动缸的结构示意图。
附图标记说明：
11-基座，12-定位架台连接部，13-存储架台连接部，21-机器人连接盘，22-连接盘安装座，31-连接架，32-吸盘，33-限位块，41-L形板，42-夹紧缸，43-支撑块，44-夹紧块，45-盖板定位销，46-接近开关，51-安装座，52-机器人连接块，53-导电连接板，54-导电丝阻，61-焊钳，62-焊钳驱动缸，63-固定座。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种前围上盖板总成的定位焊接装置，该定位焊接装置占用的空间较小。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-4所示，本发明实施例提供一种前围上盖板总成的定位焊接装置，其用于将前围上盖板总成定位于指定位置处，并实现前围上盖板总成与车身之间的焊接，其包括：
基座11，其上具有定位架台连接部12和存储架台连接部13，定位架台连接部12用于实现基座11与定位架台之间的连接，以此在需要进行焊接操作时，将基座11上的零部件连接于定位架台上，以便焊接操作的进行，存储架台连接部13用于实现基座11与存储架台之间的连接，以此在不需要进行焊接操作时，将基座11上的零部件放置于存储架台上；一般地，基座11为条形空心板件，而定位架台连接部12的数量可为两个或两个以上，基座11的两端分别设置一个定位架台连接部12，存储架台连接部13的数量也可为两个或两个以上，各存储架台连接部13沿着基座11的延伸方向分布即可；
机器人连接盘21，其通过连接盘安装座22与基座11连接，以此实现机器人与基座11之间的连接，使得机器人的动作能够直接施加于基座11上，进而改变基座11的位置；
定位夹持机构，其与基座11相固定，且上具有盖板定位部和盖板夹持部，以此对前围上盖板总成进行定位和夹持，使得前围上盖板总成相对于基座11的位置满足焊接要求；一般地，该定位夹持机构可采用常规的定位结构和夹持结构，例如采用定位凸起作为定位机构，并采用相互铰接的上夹爪和下夹爪作为夹持机构，当然，具体结构参考现有技术即可，此处不再赘述；
焊接机构，其设置为多组，且多组焊接机构均固定于基座11上，多组焊接机构的位置与焊点位置一一对应，该焊接机构用于实现前围上盖板总成与车身之间的焊接，其结构可采用现有技术中的焊接结构，当前围上盖板总成被定位夹持于基座11上后，焊接机构的工作部分与前围上盖板总成上需要进行焊接的部分相对设置；当然，焊接机构的工作原理可参考现有技术，此处不再赘述。
上述定位焊接装置不进行工位操作时，基座11通过其上的存储架台连接部13放置于存储台架上，当需要进行前围上盖板总成的焊接操作时，机器人通过机器人连接盘21与基座11相连，进而将整个定位焊接装置抓起，该定位焊接装置在机器人的作用下，通过定位夹持机构上的盖板定位部定位前围上盖板总成，并通过定位夹持机构上的盖板夹持部夹持前围上盖板总成，然后机器人将定位焊接装置放置于定位架台上，此时通过多组焊接机构即可将前围上盖板总成与车身焊接在一起。
通过上述描述可知，本发明实施例提供的前围上盖板总成的定位焊接装置，将定位夹持机构和焊接机构均设置于基座11上，机器人即可在同一工位处实现前围上盖板总成的定位、夹持以及多个焊点的焊接。显然，相比于背景技术中所介绍的内容，上述定位焊接装置仅设置一个工位即可实现前围上盖板总成的定位、夹持以及多个焊点的焊接，使得定位焊接装置占用的空间较小。同时，整个设备的制造成本及维护成本都将有所降低。
如图5所示，进一步的技术方案中，本发明实施例提供的定位焊接装置还包括盖板吸附机构，该盖板吸附机构包括固定于基座11上的连接架31以及固定于该连接架31上的吸盘32，该吸盘32上具有盖板吸附面。机器人抓起基座11，并将前围上盖板总成定位于基座11上后，吸盘32可对前围上盖板总成的表面施加吸附力，以此缓解前围上盖板总成定位后出现的变形。具体地，连接架31可为折形板，吸盘32可通过螺纹紧固件大致垂直地安装于连接架31上。
为了更好地防止前围上盖板总成定位后出现变形，上述盖板吸附机构还可包括与连接架31固定的限位块33，该限位块33上具有盖板抵接面，吸盘32位于限位块33的内侧，即限位块33可设置为具有中空部分的结构，限位块33则位于该中空部分内，以此结合吸盘32为前围上盖板提供更大的限位作用。另外，上述限位块33可为环状限位块，也可为U型限位块，而吸盘32上的盖板吸附面与限位块33上的盖板抵接面具有一定的位置关系，以此优化前围上盖板总成的限位效果，因此本发明实施例采用U型限位块，该U型限位块一侧具有开口，操作人员安装吸盘32时，可自该开口进行观察，以此满足盖板吸附面与盖板抵接面之间的位置关系。
更进一步地，上述盖板吸附机构可为两组或两组以上，使得前围上盖板总成上与盖板吸附机构相接触的面积更大，前围上盖板总成受到的吸附作用力更大，其更不容易发生变形。
如图6和图7所示，为使上述定位焊接装置更好地夹持前围上盖板总成，本发明实施例提供的盖板夹持部可包括与基座11固定连接的L形板41、固定于该L形板41上的夹紧缸42、与L形板41固定的支撑块43以及与夹紧缸42的工作端相连的夹紧块44，支撑块43上具有盖板支撑面，夹紧块44上具有与盖板支撑面相对的盖板夹紧面。当需要夹持前围上盖板总成时，前围上盖板总成位于支撑块43和夹紧块44之间，此时操作夹紧缸42，夹紧缸42带动夹紧块44向支撑块43移动，两者之间的间隙不断减小，直至支撑块43上的盖板支撑面和夹紧块44上的盖板夹紧面分别与前围上盖板总成上的两个表面相作用为止。显然，此种结构采用夹紧缸42带动夹紧块44，使得夹紧块44的移动可以被精确控制，并且夹紧块44的移动速度可控制在合理范围内，以此尽量避免盖板夹持部对前围上盖板总成产生的伤害。
具体地，上述夹紧缸42与夹紧块44可采用固定连接，夹紧缸42输出的伸缩力可直接传递至夹紧块44，使得夹紧块44具有与夹紧缸42的伸缩端方向相同的伸缩运动；夹紧缸42与夹紧块44也可采用杠杆结构连接，夹紧缸42的伸缩端向杠杆结构的一端施压，杠杆结构的另一端带动夹紧块44绕着固定点转动，直至夹紧块44上的盖板夹紧面与前围上盖板总成接触。另外，上述盖板支撑面和盖板夹紧面的形状可根据前围上盖板总成的结构进行设计，使得支撑块43和夹紧块44与前围上盖板总成之间均具有较大的作用面积。
基于上述方案，盖板定位部可包括与L形板41相固定的盖板定位销45，该盖板定位销45与前围上盖板总成上的定位孔相配合即可定位前围上盖板总成。当采用夹紧缸42和夹紧块44进行夹持时，仅需采用盖板定位销45即可对前围上盖板总成进行可靠的定位。此方案下，整个定位焊接装置的结构较为简单。
确定前述夹紧缸42是否进入工作状态时，可通过操作人员对前围上盖板总成的位置进行肉眼判断而确定，但此种方式存在较大的误差。为此，定位夹持机构中还可包括接近开关46，该接近开关46设置于支撑块43和夹紧块44的前方。当前围上盖板总成自支撑块43和夹紧块44的前方通过，并进入支撑块43和夹紧块44之间的空间内时，接近开关46发送信号，该信号可控制夹紧缸42进行伸缩，进而驱动夹紧块44。可以理解地，上述接近开关46可精确控制夹紧缸42的开启时机，继而提高定位焊接装置的工作性能。
如图8所示，为了提高前围上盖板总成的焊接性能，本发明实施例提供的焊接机构可进一步包括导电机构、与该导电机构相连的焊钳61以及与该焊钳61连接的焊钳驱动缸62，导电机构固定于基座11上，焊钳61和焊钳驱动缸62通过固定座63固定于基座11上。需要焊接前围上盖板总成时，焊钳驱动缸62进入工作状态，同时通过导电机构向焊钳61输送电流，使得焊钳61作用于前围上盖板总成和车身上，以实现两者之间的焊接。此方案将焊接机构选为电阻焊接结构，从而提高前围上盖板总成与车身之间的焊接质量。
如图9所示，优选的技术方案中，上述导电机构可包括与基座11相固定的安装座51、与安装座51相固定的导电连接板53、与导电连接板53的一端相连的机器人连接块52以及与导电连接板53的另一端相连的导电丝阻54，机器人连接块52为导电块，导电丝阻54与焊钳61电连接，导电连接板53可通过螺纹紧固件固定于安装座51上。进行焊接操作时，可将机器人连接于机器人连接块52上，此时机器人即可通过导电连接板53和导电丝阻54将电流传递至焊钳61上，以此完成焊接操作。该方案通过导电连接板53固定机器人连接块52，机器人连接块52上可具有较大的表面积，以便于连接机器人；通过导电丝阻54将导电连接板53和焊钳61连接在一起，由于导电丝阻54具有较好的柔性，使得导电连接板53与焊钳61之间的连接更加通畅。
考虑到前围上盖板总成的常规结构，前述焊接机构可设置为四组。使用四组焊接机构可同时对前围上盖板总成上的多个焊点进行焊接，使得前围上盖板总成的焊接效率较高，以满足高节拍的焊接要求；并且，四组焊接机构同时工作亦可避免多工位拼焊所造成的公差累积。
当然，考虑到导电机构的作用是将电流传递至焊钳61，所以为了降低定位焊接装置的制造成本，导电机构的数量可少于焊接机构的数量，多组焊接机构中，至少两组焊接机构与同一个导电机构相连。具体实施时，可根据导电机构的具体结构连接不同数量的焊接机构，以此尽可能地减少导电机构的数量。
更优地，上述的夹紧缸42和焊钳驱动缸62可选为气缸。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种前围上盖板总成的定位焊接装置，其特征在于，包括具有定位架台连接部(12)和存储架台连接部(13)的基座(11)、固定于所述基座(11)上的机器人连接盘(21)、与所述基座(11)相固定的定位夹持机构以及多组固定于所述基座(11)上的焊接机构，多组所述焊接机构的位置与焊点位置一一对应，所述定位夹持机构上具有盖板定位部和盖板夹持部；
还包括盖板吸附机构，所述盖板吸附机构包括固定于所述基座(11)上的连接架(31)以及固定于所述连接架(31)上的吸盘(32)，所述吸盘(32)上具有盖板吸附面。
2.根据权利要求1所述的定位焊接装置，其特征在于，所述盖板吸附机构还包括与所述连接架(31)固定的限位块(33)，所述限位块(33)上具有盖板抵接面，所述吸盘(32)位于所述限位块(33)的内侧。
3.根据权利要求1所述的定位焊接装置，其特征在于，所述盖板吸附机构为两组以上。
4.根据权利要求1所述的定位焊接装置，其特征在于，所述盖板夹持部包括与所述基座(11)固定连接的L形板(41)、固定于所述L形板(41)上的夹紧缸(42)、与所述L形板(41)固定的支撑块(43)以及与所述夹紧缸(42)的工作端相连的夹紧块(44)，所述盖板定位部包括与所述L形板(41)相固定的盖板定位销(45)，所述支撑块(43)上具有盖板支撑面，所述夹紧块(44)上具有与所述盖板支撑面相对的盖板夹紧面。
5.根据权利要求4所述的定位焊接装置，其特征在于，所述定位夹持机构还包括接近开关(46)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的定位焊接装置，其特征在于，所述焊接机构包括导电机构、与所述导电机构相连的焊钳(61)以及与所述焊钳(61)连接的焊钳驱动缸(62)，所述导电机构和所述焊钳(61)均固定于所述基座(11)上。
7.根据权利要求6所述的定位焊接装置，其特征在于，所述导电机构包括与所述基座(11)相固定的安装座(51)、与所述安装座(51)相固定的导电连接板(53)、与所述导电连接板(53)的一端相连的机器人连接块(52)以及与所述导电连接板(53)的另一端相连的导电丝阻(54)，所述机器人连接块(52)为导电块，所述导电丝阻(54)与所述焊钳(61)电连接。
8.根据权利要求6所述的定位焊接装置，其特征在于，所述焊接机构为四组。
9.根据权利要求6所述的定位焊接装置，其特征在于，所述导电机构的数量少于所述焊接机构的数量，多组所述焊接机构中，至少两组所述焊接机构与同一个所述导电机构相连。
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