CN105619781A - 可快速更换焊接单元的保险杠焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，包括机架、快换单元模具、换模小车和焊接单元升降装置，该机架内具有焊接空间，该焊接空间内设有工作台及驱动机构；该快换单元模具装于工作台上，其包括有安装平台、底板、胎膜组件以及复数个焊接单元，该换模小车设置于机架后方，上述工作台可滑动式与该换模小车相连接；该焊接单元升降装置包括有装于上述机架顶部的固定支架、复数个导向柱、升降连接板及升降气缸。藉此，通过利用驱动机构、换模小车和焊接单元升降装置的相互协作，实现焊接单元的快速更换，提高了更换焊接单元的方便性，加快了保险杠的焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及塑料焊接领域技术，尤其是指一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上，今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化，为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠；现有的保险杠焊接一般采用超声波焊接机进行焊接，但是，现有应用于保险杠焊接的超声波焊接机在焊接不同类型的保险杠时，更换焊接单元及胎膜过程复杂，效率低，并且，传统超声波焊接机之焊接单元升降过程中，需要同时升降多个部件，升降负载大，且其升降机构所占空间大。因此，应对现有应用于保险杠焊接的超声波焊接机进行改进，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，通过利用驱动机构、换模小车和焊接单元升降装置的相互协作，实现焊接单元的快速更换，提高了更换焊接单元的方便性，加快了保险杠的焊接效率。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，包括有机架、安装于机架上的快换单元模具、换模小车和焊接单元升降装置，其中，
该机架内具有焊接空间，于该焊接空间下方设置有供放置上述快换单元模具的工作台，该工作台上表面设置有用于识别上述快换单元模具类型的识别装置、辅助快换单元模具于工作台上滑动的滑动机构以及用于将快换单元模具定位于工作台上的定位机构；该工作台下方与焊接空间底部之间设置有用于工作台相对于焊接空间底部滑动的驱动机构；并于机架后方设置有用于和换模小车相衔接的第一衔接部；
该快换单元模具可更换式安装于上述工作台上，其包括有安装平台、底板、胎膜组件以及复数个焊接单元，该安装平台可分离式安装于底板上方，于该安装平台顶部设置有用于升降安装平台用的连接部，该胎膜组件安装于底板上，该胎膜组件具有复数个用于压紧待焊接产品的压紧装置，该压紧装置包括压紧气缸、齿轮齿条传动机构和压紧件，该齿轮齿条传动机构一端与压紧气缸轴端相连，该齿轮齿条传动机构另一端与压紧件相连；该复数个焊接单元安装于安装平台下表面上，并位于胎膜组件上方；
该换模小车设置于机架后方，上述工作台可滑动式与该换模小车相连接，于该换模小车前端设置有与上述第一衔接部相配合的第二衔接部，于换模小车上表面设置有用于辅助快换单元模具由换模小车滑动至上述工作台上的滑动机构；
该焊接单元升降装置包括有固定支架、竖直安装于固定支架下表面上的复数个导向柱、安装于复数个导向柱下端用于连接上述安装平台的升降连接板以及安装于固定支架上的升降气缸，该固定支架安装于上述机架顶部，该升降气缸轴端与升降连接板相固连，于升降连接板上设置有供上述安装平台上连接部伸进的通孔，于通孔侧旁设置有用于跟连接部配合以将升降连接板与上述安装平台彼此锁紧的快速锁紧装置。
作为一种优选方案：所述驱动机构包括有安装于焊接空间底部的伺服马达、连接于伺服马达轴端的滚珠丝杆以及设置于焊接空间底部的导轨，上述工作台可滑动式安装于导轨上，并可移动式与滚珠丝杆连接。
作为一种优选方案：所述滑动机构包括有复数个侧面导向轴承和万向滚动轴承，该侧面导向轴承设置于工作台及换模小车上表面两侧，该万向滚动轴承设置于工作台上表面及换模小车上表面，并位于两侧的侧面导向轴承之间。
作为一种优选方案：所述定位机构为活动定位销。
作为一种优选方案：所述第一衔接部为竖向设置于机架后方用于对换模小车侧向限位的限位柱和用于正向锁固换模小车的锁固槽；上述第二衔接部包括针对限位柱设置的限位槽以及通过手动可将换模小车与锁固槽相连接的连杆锁紧装置，换模小车与机架后方连接时，限位柱嵌置于限位槽中，该连杆锁紧装置具有彼此相连的手动部、过渡组件以及锁固臂，该手动部带动过渡组件将锁固臂前端钩挂于锁固槽中。
作为一种优选方案：所述安装平台顶部的连接部外壁上设置有供上述快速锁紧装置嵌入锁固的嵌合槽；所述该快速锁紧装置包括有锁紧气缸、连接于锁紧气缸轴端的嵌入块以及防止嵌入块退回的限位气缸和安装于限位气缸轴端的限位块，锁紧时，嵌入块随锁紧气缸的动作伸进上述连接部之嵌合槽中，限位气缸推动限位块挡于嵌入块后侧，防止其退回。
作为一种优选方案：所述安装平台顶部设置有将安装平台与升降连接板锁固的手动锁紧机构，该手动锁紧机构包括有可弹性钩挂于升降连接板边沿上的钩挂块以及驱动钩挂块动作的手柄，该手柄与钩挂块之间通过张紧组件连接。
作为一种优选方案：所述升降连接板上设置有用于加强升降连接板与升降气缸轴端之间连接稳固性的安全插销。
作为一种优选方案：所述导向柱共有四个，该四个导向柱可滑动式穿设于固定支架四角上，并于其中两导向柱伸出固定支架上方一端之间连接有一限位杆，于另外两导向柱伸出固定支架上方一端之间也连接有一限位杆。
作为一种优选方案：所述限位杆和固定支架上表面之间设置有用于防止限位杆与固定支架刚性碰撞的油压缓冲器，该油压缓冲器安装于固定支架上表面，其上端正对于限位杆下方。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过将机架、快换单元模具、换模小车和焊接单元升降装置组合形成保险杠焊接机，利用驱动机构、换模小车和焊接单元升降装置的相互协作，实现焊接单元的快速更换，提高了更换焊接单元的方便性，加快了保险杠的焊接效率，并且，该焊接机之焊接单元升降装置结构紧凑，升降时负载小，减少损耗，工作稳定性更强。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1为本发明之焊接机整体第一视角示意图；
图2为本发明之焊接机整体第二视角示意图；
图3为本发明之机架立体示意图；
图4为本发明之工作台与驱动机构配合示意图；
图5为本发明之快换单元模具第一视角示意图；
图6为本发明之快换单元模具第二视角示意图；
图7为本发明之安装平台及焊接单元配合示意图；
图8为本发明之胎膜组件立体示意图；
图9为本发明之压紧装置立体示意图；
图10为本发明之换模小车立体示意图；
图11为本发明之焊接单元升降装置立体示意图；
图12为本发明之升降连接板立体示意图；
图13为本发明之快速锁紧装置立体示意图。
附图标识说明：
10、机架11、焊接空间
12、工作台121、识别装置
122、滑动机构1221、侧面导向轴承
1222、万向滚动轴承123、定位机构
13、驱动机构131、伺服马达
132、滚珠丝杆133、导轨
14、第一衔接部141、限位槽
142、锁固槽20、超声波发生器
30、快换单元模具31、安装平台
311、连接部3111、嵌合槽
312、手动锁紧机构3121、钩挂部
3122、手柄3123、张紧组件
32、底板33、胎膜组件
331、压紧装置3311、压紧气缸
3312、齿轮齿条传动机构3313、压紧件
34、焊接单元40、换模小车
41、第二衔接部411、限位槽
412、连杆锁紧装置4121、手动部
4122、过渡组件4123、锁固臂
42、滑动机构421、侧面导向轴承
422、万向滚动轴承50、焊接单元升降装置
51、固定支架52、导向柱
53、升降连接板531、通孔
532、快速锁紧装置5321、锁紧气缸
5322、嵌入块5323、限位气缸
5324、限位块533、安全插销组件
5331、插销驱动气缸5332、插销
54、升降气缸55、限位杆
56、油压缓冲器。
具体实施方式
本发明如图1至图13所示，一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，包括有机架10、安装于机架10上的超声波发生器20、快换单元模具30、换模小车40和焊接单元升降装置50，其中，
该机架10内具有焊接空间11，上述超声波发生器20安装于该焊接空间11上方（该超声波发生器20在采用热铆焊接时，可以省略）（注：此处描述超声波发生器只是描述整台机的具体实施方式，体现设备完整性，对于权利要求书的范围没有影响）于该焊接空间11下方设置有供放置上述快换单元模具30的工作台12，该工作台12上表面设置有用于识别上述快换单元模具30类型的识别装置121、辅助快换单元模具30于工作台12上滑动的滑动机构122以及用于将快换单元模具30定位于工作台12上的定位机构123，该滑动机构122包括有复数个侧面导向轴承1221和万向滚动轴承1222，该侧面导向轴承1221设置于工作台12上表面两侧，该万向滚动轴承1222设置于工作台12上表面，并位于两侧的侧面导向轴承1221之间，该定位机构123为活动定位销；此外，于工作台12下方与焊接空间11底部之间设置有用于工作台12相对于焊接空间11底部滑动的驱动机构13，该驱动机构13包括有安装于焊接空间11底部的伺服马达131、连接于伺服马达131轴端的滚珠丝杆132以及设置于焊接空间11底部的导轨133，上述工作台12可滑动式安装于导轨133上，并可移动式与滚珠丝杆132连接；另外，于机架10后方设置有用于和换模小车40相衔接的第一衔接部14，以在换模时，使换模小车40与机架10对接，该第一衔接部14为竖向设置于机架10后方用于对换模小车40侧向限位的限位柱141和用于正向锁固换模小车40的锁固槽412。
该快换单元模具30可更换式安装于上述工作台12上，其包括有安装平台31、底板32、胎膜组件33以及复数个焊接单元34，该安装平台31可分离式安装于底板32上方，于该安装平台31顶部设置有用于升降安装平台31用的连接部311，该连接部311外壁上设置有用于和上述焊接单元升降装置50相连接的嵌合槽3111，此外，于安装平台31顶部设置有将安装平台31与焊接单元升降装置50进一步锁固连接的手动锁紧机构312，该手动锁紧机构312包括有可弹性钩挂于焊接单元升降装置50上的钩挂块3121以及驱动钩挂块3121动作的手柄3122，该手柄3122与钩挂块3121之间通过张紧组件3123连接；该胎膜组件33安装于底板32上，该胎膜组件33具有复数个用于压紧待焊接产品的压紧装置331，该压紧装置331包括压紧气缸3311、齿轮齿条传动机构3312和压紧件3313，该齿轮齿条传动机构3312一端与压紧气缸3311轴端相连，该齿轮齿条传动机构3312另一端与压紧件3313相连；该复数个焊接单元34安装于安装平台31下表面上，并位于胎膜组件33上方。
该换模小车40设置于机架10后方，上述工作台12可滑动式与该换模小车40相连接，于该换模小车40前端设置有与上述第一衔接部14相配合的第二衔接部41，该第二衔接部41包括针对限位柱141设置的限位槽411以及通过手动可将换模小车40与锁固槽142相连接的连杆锁紧装置412，换模小车40与机架10后方连接时，限位柱141嵌置于限位槽411中，该连杆锁紧装置412具有彼此相连的手动部4121、过渡组件4122以及锁固臂4123，该手动部4121带动过渡组件4122将锁固臂4123前端钩挂于锁固槽142中，实现换模小车40与机架10相连接；并于换模小车40上表面设置有用于辅助快换单元模具30由换模小车40滑动至上述工作台12上的滑动机构42，该滑动机构42包括有复数个侧面导向轴承421和万向滚动轴承422，该侧面导向轴承421设置于换模小车40上表面两侧，该万向滚动轴承422设置于换模小车40上表面，并位于两侧的侧面导向轴承421之间。
该焊接单元升降装置50包括有固定支架51、竖直安装于固定支架51下表面上的复数个导向柱52、安装于复数个导向柱52下端用于连接上述安装平台31的升降连接板53以及安装于固定支架51上的升降气缸54，该固定支架51安装于上述机架10顶部，该导向柱52共有四个，该四个导向柱52可滑动式穿设于固定支架51四角上，并于其中两导向柱52伸出固定支架51上方一端之间连接有一限位杆55，于另外两导向柱52伸出固定支架51上方一端之间也连接有一限位杆55，于限位杆55和固定支架51上表面之间设置有用于防止限位杆55与固定支架51刚性碰撞的油压缓冲器56，该油压缓冲器56安装于固定支架51上表面，其上端正对于限位杆55下方；该升降气缸54轴端与升降连接板53相固连，于升降连接板53上设置有供上述安装平台31上连接部311伸进的通孔531，于通孔531侧旁设置有用于跟连接部311配合以将升降连接板53与上述安装平台31彼此锁紧的快速锁紧装置532，该快速锁紧装置532包括有锁紧气缸5321、连接于锁紧气缸5321轴端的嵌入块5322以及防止嵌入块5322退回的限位气缸5323和安装于限位气缸5323轴端的限位块5324，锁紧时，嵌入块5322随锁紧气缸5321的动作伸进上述连接部311之嵌合槽3111中，限位气缸5323推动限位块5324挡于嵌入块5322后侧，防止其退回，上述手动锁紧机构312之钩挂块3121在手柄3122推动下钩挂于升降连接板53边沿上；另外，于升降连接板53上还设置有用于加强升降连接板53与升降气缸54轴端之间连接稳固性的安全插销组件533，该安全插销组件533包括插销驱动气缸5331和安装于插销驱动气缸5331轴端的插销5332，该插销5332在插销驱动气缸5331的驱动下插入升降连接板53与升降气缸54轴端所对应的孔中。
本发明原理如下：首先，将待用的快换单元模具30，放置于换模小车40上，由换模小车40经焊接空间11前门推送至工作台12上，利用工作台12上的滑动机构122将快换单元模具30移动至合适位置，识别装置121对快换单元模具30类型进行识别，定位机构123对快速单元模具30进行定位；同时，安装平台31与上述升降连接板53通过快速锁紧装置532和手动锁紧机构312实现连接，升降气缸54带动升降连接板53上升，安装平台31及安装于其上的复数个焊接单元34随之与胎膜组件33分离，将待焊接保险杠放于胎膜组件33上，由胎膜组件33上的压紧装置331进行压紧固定，工作台12下方的驱动机构13通过滚珠丝杆132的转动带动工作台12来回移动，焊接单元34对保险杠进行焊接；焊接完成后，取下保险杠，如需要更换快换单元模具30，可由升降气缸54降下安装平台31，安装平台31与胎膜组件33再次组合成一体，将换模小车40移动至机架10后方，使其上第二衔接部41和机架10后方的第一衔接部14对接，驱动机构13带动工作台12移动至焊接空间11后门处与换模小车40相接，此时，将快换单元模具30推至换模小车40上即可。
本发明的设计重点在于，通过将机架、超声波发生器、快换单元模具、换模小车和焊接单元升降装置组合形成保险杠焊接机，利用驱动机构、换模小车和焊接单元升降装置的相互协作，实现焊接单元的快速更换，提高了更换焊接单元的方便性，加快了保险杠的焊接效率，并且，该焊接机之焊接单元升降装置结构紧凑，升降时负载小，减少损耗，工作稳定性更强。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：包括有机架、快换单元模具、换模小车和焊接单元升降装置，其中，
该机架内具有焊接空间，于该焊接空间下方设置有供放置上述快换单元模具的工作台，该工作台上表面设置有用于识别上述快换单元模具类型的识别装置、辅助快换单元模具于工作台上滑动的滑动机构以及用于将快换单元模具定位于工作台上的定位机构；该工作台下方与焊接空间底部之间设置有用于工作台相对于焊接空间底部滑动的驱动机构；并于机架后方设置有用于和换模小车相衔接的第一衔接部；
该快换单元模具可更换式安装于上述工作台上，其包括有安装平台、底板、胎膜组件以及复数个焊接单元，该安装平台可分离式安装于底板上方，于该安装平台顶部设置有用于升降安装平台用的连接部，该胎膜组件安装于底板上，该胎膜组件具有复数个用于压紧待焊接产品的压紧装置，该压紧装置包括压紧气缸、齿轮齿条传动机构和压紧件，该齿轮齿条传动机构一端与压紧气缸轴端相连，该齿轮齿条传动机构另一端与压紧件相连；该复数个焊接单元安装于安装平台下表面上，并位于胎膜组件上方；
该换模小车设置于机架后方，上述工作台可滑动式与该换模小车相连接，于该换模小车前端设置有与上述第一衔接部相配合的第二衔接部，于换模小车上表面设置有用于辅助快换单元模具由换模小车滑动至上述工作台上的滑动机构；
该焊接单元升降装置包括有固定支架、竖直安装于固定支架下表面上的复数个导向柱、安装于复数个导向柱下端用于连接上述安装平台的升降连接板以及安装于固定支架上的升降气缸，该固定支架安装于上述机架顶部，该升降气缸轴端与升降连接板相固连，于升降连接板上设置有供上述安装平台上连接部伸进的通孔，于通孔侧旁设置有用于跟连接部配合以将升降连接板与上述安装平台彼此锁紧的快速锁紧装置。
2.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述驱动机构包括有安装于焊接空间底部的伺服马达、连接于伺服马达轴端的滚珠丝杆以及设置于焊接空间底部的导轨，上述工作台可滑动式安装于导轨上，并可移动式与滚珠丝杆连接。
3.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述滑动机构包括有复数个侧面导向轴承和万向滚动轴承，该侧面导向轴承设置于工作台及换模小车上表面两侧，该万向滚动轴承设置于工作台上表面及换模小车上表面，并位于两侧的侧面导向轴承之间。
4.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述定位机构为活动定位销。
5.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述第一衔接部为竖向设置于机架后方用于对换模小车侧向限位的限位柱和用于正向锁固换模小车的锁固槽；上述第二衔接部包括针对限位柱设置的限位槽以及通过手动可将换模小车与锁固槽相连接的连杆锁紧装置，换模小车与机架后方连接时，限位柱嵌置于限位槽中，该连杆锁紧装置具有彼此相连的手动部、过渡组件以及锁固臂，该手动部带动过渡组件将锁固臂前端钩挂于锁固槽中。
6.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述安装平台顶部的连接部外壁上设置有供上述快速锁紧装置嵌入锁固的嵌合槽；所述该快速锁紧装置包括有锁紧气缸、连接于锁紧气缸轴端的嵌入块以及防止嵌入块退回的限位气缸和安装于限位气缸轴端的限位块，锁紧时，嵌入块随锁紧气缸的动作伸进上述连接部之嵌合槽中，限位气缸推动限位块挡于嵌入块后侧，防止其退回。
7.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述安装平台顶部设置有将安装平台与升降连接板锁固的手动锁紧机构，该手动锁紧机构包括有可弹性钩挂于升降连接板边沿上的钩挂块以及驱动钩挂块动作的手柄，该手柄与钩挂块之间通过张紧组件连接。
8.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述升降连接板上设置有用于加强升降连接板与升降气缸轴端之间连接稳固性的安全插销。
9.根据权利要求1所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述导向柱共有四个，该四个导向柱可滑动式穿设于固定支架四角上，并于其中两导向柱伸出固定支架上方一端之间连接有一限位杆，于另外两导向柱伸出固定支架上方一端之间也连接有一限位杆。
10.根据权利要求9所述的可快速更换焊接单元的保险杠焊接机，其特征在于：所述限位杆和固定支架上表面之间设置有用于防止限位杆与固定支架刚性碰撞的油压缓冲器，该油压缓冲器安装于固定支架上表面，其上端正对于限位杆下方。
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