CN104028940A - 铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置。其包括：底板、控制装置及安装在底板上的定位夹紧组件；所述定位夹紧组件包括有一与主杆件的阴角侧形状相适配的、用于放置主杆件的支撑架。所述支撑架的前侧下方设有前杆底面压紧组件；所述支撑架的后侧上方设有侧杆头部压紧组件，；所述支撑架的右侧设有前杆基准面限位板、包角件基准面限位板及用于把包角件下压紧贴主杆件阳角上的包角件下压紧组件；所述支撑架的左侧设有用于把主杆件及包角件侧推压紧的侧推压组件。本发明采用上述技术方案，利用气缸推顶或夹紧及限位结构的设置，实现针对铝制汽车保险杠的前杆与侧杆焊接后组成的主杆件与包角件进行第二步焊接作精确定位，有效提高主杆件与包角件定位的效率和稳定性，提高产品质量。

Description

铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种焊接加工工装，具体涉及一种铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置。

背景技术

现有保险杠开始向铝制品方向发展，其中有一种铝制汽车保险杠防撞侧1结构见图1、2和3所示，其由前杆11、侧杆12及包角件13组成，其中前杆11与侧杆12成一夹角互相嵌接并通过焊接固定，而包角件13则包裹在前杆11与侧杆12连接的阳角上，包角件13通过焊接与前杆11与侧杆12固定，而前杆11、侧杆12及包角件13的相互位置需要比较精确才能符合相关的设计要求，所述前杠11具有侧面111、端面112、顶面113及底面114，前杠11的侧面有基准面A，包角件13的侧面有基准面B，基准面A、B的位置关系需要严格控制，而且前杠11设有三个通孔115，侧杆12内有三个螺帽121需要与前杠三个通孔115一一对位，因此对前杆11、侧杆12及包角件13的定位准确要求很高。加工时，需要先对前杆11与侧杆12进行定位并焊接，组成主杆件10，主杆件10具有阳角和阴角，把包角件13放置在主杆件10的阳角上，然后再对主杆件10与包角件13进行定位焊接。现有铝制汽车保险杠防撞侧进行焊接加工时，采用人手根据经验和简单的辅助工具对前杆11、侧杆12进行定位，焊接然后在放上包角件12的定位焊接，但是这种工人经验和熟练程度来进行定位的方法工作效率低，且定位精确度不稳定，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工工装设备，其针对铝制汽车保险杠前杆与侧杆焊接后组成的主杆件与包角件的焊接作精确定位，有效提高主杆件与包角件定位的效率和稳定性，提高产品质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，用于对铝制汽车保险杠的主杆件及包角件进行定位夹紧，所述主杆件由前杆和侧杆焊接组成，其包括：底板、控制装置及安装在底板上的定位夹紧组件；

所述定位夹紧组件包括有一与主杆件的阴角侧形状相适配的、用于放置主杆件的支撑架。所述支撑架的前侧下方设有一用于对主杆件的前杆底面进行夹紧的前杆底面压紧组件，其实现对主杆件前后方向的固定；所述支撑架的后侧上方设有一用于对主杆件的侧杆头部进夹紧的侧杆头部压紧组件，其实现对主杆件上下方向的固定；所述支撑架的右侧设有前杆基准面限位板、包角件基准面限位板及用于把包角件下压紧贴主杆件阳角上的包角件下压紧组件；所述支撑架的左侧设有用于把主杆件及包角件侧推压紧的侧推压组件，通过侧推压组件的推压作用及前杆基准面限位板、包角件基准面限位板的限位作用，可使前杆及包角件分别被限位板精确定位，且实现左右方向的固定，同时包角件下压紧组件实现了包角件的上下及前后方向固定。

进一步，所述支撑架包括上托板、侧托板及底托板。

具体地，所述前杆底面压紧组件包括：

前杆底面压紧支架，其固定在支撑架下方；

前杆底面压紧气缸，其安装在前杆底面推压支架上；

前杆底面压紧板，其铰接在前杆底面推压支架，且与前杆底面推压气缸的活塞杆连接。

具体地，所述侧杆头部压紧组件包括：

侧杆头部压紧支架，其固定在底板上；

侧杆头部压紧气缸，其铰接安装在侧杆头部压紧支架后侧；

侧杆头部压紧横臂，其铰接安装侧杆头部压紧支架的上部，且其后端与侧杆头部压紧气缸铰接连接，所述侧杆头部压紧横臂的前端为用于把主杆件的侧杆头部压紧的侧杆压紧端。

具体地，所述包角件下压紧组件包括：

包角件下压紧支架，其固定在底板上；

包角件下压紧气缸，其铰接安装在包角件下压紧支架的右侧；

包角件下压紧横臂，其铰接安装在包角件下压紧支架上方，且后端与包角件下压紧气缸铰接；所述包角件下压紧横臂的前端为用于把包角件压紧在主杆件阳角上的包角件下压端，所述包角件下压端与包角件形状相适配。

具体地，所述前杆基准面限位板固定安装在包角件下压紧支架的左侧下方对应前杆的位置。

具体地，所述包角件基准面限位板固定安装在包角件下压紧支架的左侧上方对应包角件的位置。

进一步具体，所述侧推压组件包括：

侧推压支架，其固定在底板上；

侧推压气缸，其安装在侧推压支架上；

侧推压安装板，其与侧推压气缸的活塞杆连接；

前杆侧推压板，其设于侧推压安装板下方对应前杆的位置上；

包角件侧推压板，其设于侧推压安装板上方对应包角件的位置上。

作为优选，所述控制装置与前杆底面压紧组件、侧杆头部压紧组件、包角件下压紧组件及侧推压组件电连接，且控制装置设有与外部设备实现信息互通的外部设备通讯接口。

进一步优选，本发明还包括一摇摆式旋转定位支架，该摇摆式旋转定位支架包括：

两侧立柱；

两侧摇摆支撑架，其设于两侧立柱之间，且两侧摇摆支撑架的转轴分别通过轴承安装在两侧立柱上，两侧摇摆支撑架之间安装底板；

旋转定位伺服电机，其与控制装置电连接，旋转定位伺服电机安装在其中一侧立柱上，且与安装在该立柱上的摇摆支撑架连接；

角度传感器，安装在任一侧摇摆支撑架的转轴上，且与控制装置电连接。

本发明采用上述技术方案，利用气缸推顶或夹紧及限位结构的设置，实现针对铝制汽车保险杠的前杆与侧杆焊接后组成的主杆件与包角件进行第二步焊接作精确定位，有效提高主杆件与包角件定位的效率和稳定性，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧结构立体图。

图2为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧结构侧视图。

图3为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧结构仰视图。

图4为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置立体结构示意图。

图5为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置放置主杆件及包角件后的立体结构示意图。

图6为本发明所述铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置与外部设备焊接机械手配合的立体结构示意图。

图7为本发明所述电气控制原理框图。

以下通过附图和具体实施方式来对本发明作进一步说明：

具体实施方式

如图4至7所示，本发明所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，应用于铝制汽车保险杠防撞侧1焊接的第二步，即对前杆11和侧杆12焊接后组成的主杆件10与包角件13进行夹紧定位，而第一步对前杆11和侧杆12的夹紧定位则在另外的定位设备进行。

本发明所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，用于对铝制汽车保险杠的主杆件10及包角件13进行定位夹紧，所述主杆件10由前杆11和侧杆12焊接组成，本发明所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置包括：底板2、控制装置3、定位夹紧组件4及摇摆式旋转定位支架5。所述定位夹紧组件4安装在底板2上，所述底板2安装在摇摆式旋转定位支架5上，具体结构如下：

所述定位夹紧组件4包括有一与主杆件的阴角侧形状相适配的、用于放置主杆件的支撑架41，具体地，所述支撑架41包括上托板411、侧托板412及底托板413，其根据主杆件10的阴角侧形状相适配设置，能使主杆件10阴角侧平稳地放置在支撑架41上，且使主杆件10的阳角侧向外，方便包角件13的放置和焊接。所述支撑架41的前侧下方设有一用于对主杆件10的前杆11底面进行夹紧的前杆底面压紧组件42，其实现对主杆件10前后方向的固定；所述支撑架41的后侧上方设有一用于对主杆件10的侧杆12头部进夹紧的侧杆头部压紧组件43，其实现对主杆件10上下方向的固定；所述支撑架41的右侧设有前杆基准面限位板44、包角件基准面限位板45及用于把包角件13下压紧贴主杆件10阳角上的包角件下压紧组件46；所述支撑架41的左侧设有用于把主杆件10及包角件13侧推压紧的侧推压组件47，通过侧推压组件47的推压作用及前杆基准面限位板44、包角件基准面限位板45的限位作用，可使前杆11及包角件13分别被限位板精确定位，且实现左右方向的固定，同时包角件下压紧组件46实现了包角件13的上下及前后方向固定。

其中，

所述前杆底面压紧组件42包括：前杆底面压紧支架421、前杆底面压紧气缸422及前杆底面压紧板423。所述前杆底面压紧支架421固定在支撑架41下方；所述前杆底面压紧气缸422安装在前杆底面推压支架421上；所述前杆底面压紧板423铰接在前杆底面推压支架421，且与前杆底面推压气缸422的活塞杆连接，通过前杆底面推压气缸422推动前杆底面压紧板423沿其铰接位转摆，从而把前杆11底面压紧至支撑架的侧托板412上，实现主杆件10的前后固定。

所述侧杆头部压紧组件43包括：侧杆头部压紧支架431、侧杆头部压紧气缸432及侧杆头部压紧横臂433。所述侧杆头部压紧支架431固定在底板2上；所述侧杆头部压紧气缸432铰接安装在侧杆头部压紧支架431后侧；所述侧杆头部压紧横臂433铰接安装侧杆头部压紧支架431的上部，且其后端与侧杆头部压紧气缸432铰接连接，所述侧杆头部压紧横臂433的前端为用于把主杆件10的侧杆头部压紧的侧杆压紧端4331，通过侧杆头部压紧气缸432驱动侧杆头部压紧横臂433绕其铰接轴转摆，从而使侧杆压紧端4331把主杆件10的侧杆头部压紧至支撑架41的上托板411，实现主杆件10上下方向的固定。

所述包角件下压紧组件46包括：包角件下压紧支架461、包角件下压紧气缸462及包角件下压紧横臂463。所述包角件下压紧支架461固定在底板2上；所述包角件下压紧气缸462铰接安装在包角件下压紧支架461的右侧；所述包角件下压紧横臂463铰接安装在包角件下压紧支架461上方，且后端与包角件下压紧气缸462铰接；所述包角件下压紧横臂463的前端为用于把包角件压紧在主杆件阳角上的包角件下压端4631，所述包角件下压端4631与包角件13形状相适配。通过包角件下压紧气缸462驱动包角件下压紧横臂463绕其铰接轴转摆，从而使包角件下压端4631把包角件13压紧在主杆件阳角上，从而实现包角件13上下及前后方向的固定(由于包角件下压端与包角件形状相适配，因而可以实现上下及前后方向的固定)。

所述前杆基准面限位板44固定安装在包角件下压紧支架461的左侧下方对应前杆11的位置，其用于对前杆11的基准面A进行精确限位定位。而所述包角件基准面限位板45固定安装在包角件下压紧支架461的左侧上方对应包角件13的位置，其用于对包角件13的基准面B进行精确限位定位。

所述侧推压组件47包括：侧推压支架471、侧推压气缸472、侧推压安装板473、前杆侧推压板474及包角件侧推压板475。所述侧推压支架471固定在底板2上；所述侧推压气缸472安装在侧推压支架471上；所述侧推压安装板473与侧推压气缸472的活塞杆连接；所述前杆侧推压板474设于侧推压安装板471下方对应前杆11的位置上；所述包角件侧推压板475设于侧推压安装板473上方对应包角件13的位置上。通过侧推压气缸472驱动侧推压安装板473向右推压，侧推压安装板473同时驱动前杆侧推压板474及包角件侧推压板475同步向右推压，前杆11的基准面A紧靠前杆基准面限位板44实现基准定位，而包角件13的基准面B紧靠包角件基准面限位板45也同步实现基准定位。

进一步，为了实现对底板2及安装在底板2上的所述组件进行多角度摇摆定位，本发明还包括以摇摆式旋转定位支架5，由于主杆件10及包角件13需要进行多个接触逢的焊接，焊缝角度多变，为了进一步扩展外部设备焊接机械手6的自动化焊接，使焊接机械手6焊接更方便和易操作，需要摇摆式旋转定位支架5对夹紧的主杆件10、包角件13进行多角度摇摆定位，该摇摆式旋转定位支架5包括：两侧立柱51、两侧摇摆支撑架52、旋转定位伺服电机53及角度传感器54。所述两侧摇摆支撑架52设于两侧立柱51之间，且两侧摇摆支撑架52的转轴分别通过轴承安装在两侧立柱51上，两侧摇摆支撑架52之间安装上述底板2。所述旋转定位伺服电机53与控制装置3电连接，旋转定位伺服电机53安装在其中一侧立柱51上，且与安装在该立柱上的摇摆支撑架52连接；所述角度传感器54，安装在任一侧摇摆支撑架52的转轴上，且与控制装置3电连接，角度传感器54用于对摇摆支撑架52的转动角度进行反馈，并通过反馈角度信息给控制装置3对旋转定位伺服电机53进行控制，实现摇摆支撑架52多角度转动及定位。

进一步，所述控制装置3与前杆底面压紧组件42、侧杆头部压紧组件43、包角件下压紧组件46、侧推压组件47及摇摆式旋转定位支架5电连接，且其设有与外部设备实现信息互通的外部设备通讯接口31，外部设备通讯接口31用于实现与焊接机械手6实现信息互通，从而实现协调工作。具体如图7所示，所述控制装置3分别与前杆底面压紧气缸422、侧杆头部压紧气缸432、包角件下压紧气缸462、侧推压气缸472、旋转定位伺服电机53及角度传感器54电连接，且通过外部设备通讯接口31与焊接机械手6实现信息互通，从而实现各部件的协调工作。

以下通过具体实施方式来对本发明作进一步说明：

如图5所示，利用本发明所述设备对铝制汽车保险杠防撞侧的主杆件10和包角件13进行定位时，先通过操作工人把主杆件10放置在支撑架41上，并通过操作工人把包角件13放置在主杆件10的阳角上，然后控制装置3发出夹紧指令，通过侧推压气缸472驱动侧推压安装板473向右推压，侧推压安装板473同时驱动前杆侧推压板474及包角件侧推压板475同步向右推压，前杆11的基准面A紧靠前杆基准面限位板44实现基准定位，而包角件13的基准面B紧靠包角件基准面限位板45也同步实现基准定位，从而实现了主杆件10及包角件13的左右定位夹紧。，通过前杆底面推压气缸422推动前杆底面压紧板423沿其铰接位转摆，从而把前杆11底面压紧至支撑架的侧托板412上，实现主杆件10的前后固定。接着，通过侧杆头部压紧气缸432驱动侧杆头部压紧横臂433绕其铰接轴转摆，从而使侧杆压紧端4331把主杆件10的侧杆头部压紧至支撑架41的上托板411，实现主杆件10上下方向的固定。同时也通过包角件下压紧气缸462驱动包角件下压紧横臂463绕其铰接轴转摆，从而使包角件下压端4631把包角件13压紧在主杆件阳角上，从而实现包角件13上下及前后方向的固定。上述所有气缸完成夹紧动作后，控制装置3发出信号至焊接机械手6进行焊接，当焊接机械手6完成一处焊缝工作后，焊接机械手6停止焊接回缩并反馈信号给控制装置3，控制装置3根据预设参数发出控制信号至旋转定位伺服电机53进行转动工作，把底板2及上面所有组件及被定位固定的主杆件10及包角件13同步转动一定角度，当角度传感器54检测旋转角度达到预设值时，反馈信号给控制装置3，控制装置3发出控制信号至旋转定位伺服电机53执行停机定位，随后控制装置3发出执行信号至焊接机械手6进行一道焊缝焊接，如此类推，当所有焊缝焊接完成后，控制装置3控制旋转定位伺服电机53回复原位，并控制所有气缸解除夹紧动作。焊接完成后，整个铝制汽车保险杠防撞侧被操作工人送至其它设备进行检测。

本发明所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置是对铝制汽车保险杠防撞侧的第二步工序，即主杆件与包角件的焊接进行定位，而第一步工序及前杆与侧杆的焊接定位采用另外的定位设备进行。优选为，第一步工序的夹紧设备与本发明可以共用一个焊接机械手，实现交替工作，节约时间，提高效率。

本发明采用上述技术方案，利用气缸推顶或夹紧及限位结构的设置，实现针对铝制汽车保险杠的前杆与侧杆焊接后组成的主杆件与包角件进行第二步焊接作精确定位，有效提高主杆件与包角件定位的效率和稳定性，提高产品质量。

Claims (10)

1.铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，用于对铝制汽车保险杠的主杆件及包角件进行定位夹紧，所述主杆件由前杆和侧杆焊接组成，其特征在于包括：底板、控制装置及安装在底板上的定位夹紧组件；

所述定位夹紧组件包括有一与主杆件的阴角侧形状相适配的、用于放置主杆件的支撑架；所述支撑架的前侧下方设有一用于对主杆件的前杆底面进行夹紧的前杆底面压紧组件；所述支撑架的后侧上方设有一用于对主杆件的侧杆头部进夹紧的侧杆头部压紧组件；所述支撑架的右侧设有前杆基准面限位板、包角件基准面限位板及用于把包角件下压紧贴主杆件阳角上的包角件下压紧组件；所述支撑架的左侧设有用于把主杆件及包角件侧推压紧的侧推压组件。

2.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述支撑架包括上托板、侧托板及底托板。

3.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述前杆底面压紧组件包括：

前杆底面压紧支架，其固定在支撑架下方；

前杆底面压紧气缸，其安装在前杆底面推压支架上；

前杆底面压紧板，其铰接在前杆底面推压支架，且与前杆底面推压气缸的活塞杆连接。

4.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述侧杆头部压紧组件包括：

侧杆头部压紧支架，其固定在底板上；

侧杆头部压紧气缸，其铰接安装在侧杆头部压紧支架后侧；

侧杆头部压紧横臂，其铰接安装侧杆头部压紧支架的上部，且其后端与侧杆头部压紧气缸铰接连接，所述侧杆头部压紧横臂的前端为用于主杆件的侧杆头部压紧的侧杆压紧端。

5.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述包角件下压紧组件包括：

包角件下压紧支架，其固定在底板上；

包角件下压紧气缸，其铰接安装在包角件下压紧支架的右侧；

包角件下压紧横臂，其铰接安装在包角件下压紧支架上方，且后端与包角件下压紧气缸铰接；所述包角件下压紧横臂的前端为用于把包角件压紧在主杆件阳角上的包角件下压端，所述包角件下压端与包角件形状相适配。

6.根据权利要求5所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述前杆基准面限位板固定安装在包角件下压紧支架的左侧下方对应前杆的位置。

7.根据权利要求5所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述包角件基准面限位板固定安装在包角件下压紧支架的左侧上方对应包角件的位置。

8.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述侧推压组件包括：

侧推压支架，其固定在底板上；

侧推压气缸，其安装在侧推压支架上；

侧推压安装板，其与侧推压气缸的活塞杆连接；

前杆侧推压板，其设于侧推压安装板下方对应前杆的位置上；

包角件侧推压板，其设于侧推压安装板上方对应包角件的位置上。

9.根据权利要求1所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：所述控制装置与前杆底面压紧组件、侧杆头部压紧组件、包角件下压紧组件及侧推压组件电连接，且控制装置设有与外部设备实现信息互通的外部设备通讯接口。

10.根据权利要求9所述的铝制汽车保险杠防撞侧焊接加工夹紧装置，其特征在于：还包括一摇摆式旋转定位支架，该摇摆式旋转定位支架包括：

两侧立柱；

两侧摇摆支撑架，其设于两侧立柱之间，且两侧摇摆支撑架的转轴分别通过轴承安装在两侧立柱上，两侧摇摆支撑架之间安装底板；

旋转定位伺服电机，其与控制装置电连接，旋转定位伺服电机安装在其中一侧立柱上，且与安装在该立柱上的摇摆支撑架连接；

角度传感器，安装在任一侧摇摆支撑架的转轴上，且与控制装置电连接。