CN106270983B - 一种顶盖柔性螺柱焊工装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顶盖柔性螺柱焊工装，包括固定在支架上的拼台底板，所述支架通过地脚螺钉固定在地面上，拼台底板两端分别固定有顶盖前部定位工装和顶盖后部定位工装，拼台底板侧面固定有顶盖中部定位工装和螺柱焊导向工装，拼台底板侧面还固定有接地电极，顶盖前部定位工装、顶盖后部定位工装、顶盖中部定位工装、螺柱焊导向工装和接地电极均通过支基固定在拼台底板上。本发明结构简单紧凑，并且容易调整、定位准确；可以实现不同车型顶盖分拼的螺柱焊柔性切换，为今后其它柔性车型(不仅是顶盖)螺柱焊的设计提供了借鉴；螺柱焊导向工装结构简单，便于集成，同时三向可调，能保证螺柱的位置精度，三坐标调整和员工焊接操作都很方便。

Description

一种顶盖柔性螺柱焊工装
技术领域
本发明属于汽车制造领域，具体涉及一种顶盖柔性螺柱焊工装。
背景技术
螺柱焊是将螺柱一端与板件(或管件)表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法。目前汽车车身生产线的很多区域都有用到螺柱焊，相对于其他区域，顶盖螺柱的定位由于顶盖翻边一般都是弧形，螺柱定位面往往不会与汽车坐标平行，顶盖螺柱的定位要求相对较高，工装设计需要保证螺柱的精确位置。
目前手工螺柱焊都通过螺柱导向工装来定位螺柱，常见的螺柱导向工装有安装在焊接车身上，通过限位块来对准定位面并通过磁体固定，焊完后随螺柱焊枪一起取出。这种工装不利的地方在于不便调整和影响节拍(类似车身调整线上的安装工具)。
发明内容
本发明提出一种顶盖柔性螺柱焊工装，结构简单紧凑，并且容易调整、定位准确，可以实现不同车型顶盖分拼的螺柱焊柔性切换。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种顶盖柔性螺柱焊工装，包括固定在支架上的拼台底板，所述支架通过地脚螺钉固定在地面上，所述拼台底板两端分别固定有顶盖前部定位工装和顶盖后部定位工装，所述拼台底板侧面固定有顶盖中部定位工装和螺柱焊导向工装，所述拼台底板侧面还固定有接地电极，所述顶盖前部定位工装、所述顶盖后部定位工装、所述顶盖中部定位工装、所述螺柱焊导向工装和所述接地电极均通过支基固定在所述拼台底板上。
进一步地，所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其顶部自下而上依次固定有第一顶盖和第二顶盖。
进一步地，所述顶盖前部定位工装包括顶盖前部定位连接板、第一顶盖前部定位导向杆、第二顶盖前部定位导向杆、第一顶盖前部定位压头、第一顶盖前部定位块、第二顶盖前部定位压头和第二顶盖前部定位块，所述顶盖前部定位连接板固定连接在支基上，所述第一顶盖前部定位导向杆和第二顶盖前部定位导向杆均固定连接在所述顶盖前部定位连接板上，所述第一顶盖前部定位块和/或所述第二顶盖前部定位块固定连接或活动连接在所述顶盖前部定位连接板上，所述第一顶盖前部定位压头和所述第二顶盖前部定位压头分别通过连接在所述顶盖前部定位连接板上的气缸驱动。
进一步地，所述顶盖后部定位工装包括第一顶盖后部定位工装和第二顶盖后部定位工装；所述第一顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第一顶盖后部定位连接板，所述第一顶盖后部定位连接板上连接有第一顶盖后部定位导向杆、第一顶盖后部定位销和第一顶盖后部定位块，所述第一顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第一顶盖后部定位压头；所述第二顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第二顶盖后部定位连接板，所述第二顶盖后部定位连接板上连接有第二顶盖后部定位导向杆、第二顶盖后部定位销和第二顶盖后部定位块，所述第二顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第二顶盖后部定位压头。
进一步地，所述第二顶盖后部定位工装还包括铰链，所述铰链的两端分别与所述第二顶盖后部定位连接板和所述第二顶盖后部定位压头连接。
进一步地，所述顶盖中部定位工装包括固定在支基上的顶盖中部定位连接板，所述顶盖中部定位连接板上连接有导向杆和定位块，所述顶盖中部定位工装还包括通过气缸驱动的压头。
进一步地，所述螺柱焊导向工装包括通过气缸连接在支基上的螺柱焊导向连接板，所述螺柱焊导向连接板通过若干L板连接有螺柱焊导向套，相邻所述L板之间设有调整垫片，所述螺柱焊导向套下方设有螺柱支撑块，所述螺柱支撑块固定连接在支座上或与升降气缸连接。
进一步地，所述接地电极包括固定在支基上的伸缩气缸和连接在所述伸缩气缸上的接地电极接触块，所述伸缩气缸与所述接地电极接触块之间通过弹簧连接。
本发明的有益效果为：
1、结构简单紧凑，并且容易调整、定位准确。
2、可以实现不同车型顶盖分拼的螺柱焊柔性切换，为今后其它柔性车型(不仅是顶盖)螺柱焊的设计提供了借鉴。
3、新设计的螺柱焊导向工装结构简单，便于集成，同时三向可调，能保证螺柱的位置精度，三坐标调整和员工焊接操作都很方便。
4、采用模块化、系统化、集成设计，由气控、电控来控制工装运动，生产节拍高，可以给其他柔性生产线的设计开发提供借鉴。
5、合理利用场地，通过共线生产节约大量成本。
6、结构简单，日常操作、保养和维修都很方便，维修周期短，加工制造成本低廉，便于广泛使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的顶盖柔性螺柱焊工装的主视图一；
图2为本发明实施例所述的顶盖柔性螺柱焊工装的主视图二；
图3为本发明实施例所述的顶盖柔性螺柱焊工装的俯视图；
图4为本发明实施例所述的顶盖前部定位工装的结构示意图；
图5为本发明实施例所述的顶盖后部定位工装的结构示意图；
图6为本发明实施例所述的一组顶盖中部定位工装的结构示意图；
图7为本发明实施例所述的单边位于后部的一套螺柱焊导向工装的结构示意图；
图8为本发明实施例所述的接地电极的结构示意图。
图中：
1、支架；2、拼台底板；3、顶盖前部定位工装；4、顶盖后部定位工装；5、顶盖中部定位工装；6、螺柱焊导向工装；7、接地电极；8、支基；9、第一顶盖10、第二顶盖；11、顶盖前部定位连接板；12、第一顶盖前部定位导向杆；13、第二顶盖前部定位导向杆；14、第一顶盖前部定位压头；15、第一顶盖前部定位块；16、第二顶盖前部定位压头；17、第二顶盖前部定位块；18、导向气缸；19、第一顶盖后部定位连接板；20、第一顶盖后部定位导向杆；21、第一顶盖后部定位销；22、第一顶盖后部定位块；23、第一顶盖后部定位压头；24、第二顶盖后部定位连接板；25、第二顶盖后部定位导向杆；26、第二顶盖后部定位销；27、第二顶盖后部定位块；28、接地电极接触块；29、铰链；30、第一螺柱焊导向套；31、第二螺柱焊导向套；32、第三螺柱焊导向套；33、L板；34、第一螺柱焊导向连接板；35、第一气缸；36、第二螺柱焊导向连接板；37、第二气缸；38、螺柱支撑块；39、升降气缸；40、伸缩气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明实施例所述的顶盖柔性螺柱焊工装，包括固定在支架1上的拼台底板2，所述支架1通过地脚螺钉固定在地面上，所述拼台底板2两端分别固定有顶盖前部定位工装3和顶盖后部定位工装4，所述拼台底板2侧面固定有顶盖中部定位工装5和螺柱焊导向工装6，所述拼台底板侧面还固定有接地电极7，所述顶盖前部定位工装3、所述顶盖后部定位工装4、所述顶盖中部定位工装5、所述螺柱焊导向工装6和所述接地电极均通过支基8固定在所述拼台底板上。拼台底板为长方形。
本例中，所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其顶部自下而上依次固定有第一顶盖9和第二顶盖10。第一顶盖9和第二顶盖10为不同车型的顶盖。
如图4所示，本例中，所述顶盖前部定位工装包括顶盖前部定位连接板11、第一顶盖前部定位导向杆12、第二顶盖前部定位导向杆13、第一顶盖前部定位压头14、第一顶盖前部定位块15、第二顶盖前部定位压头16和第二顶盖前部定位块17，所述顶盖前部定位连接板11固定连接在支基上，所述第一顶盖前部定位块15、所述第一顶盖前部定位导向杆12和第二顶盖前部定位导向杆13均固定连接在所述顶盖前部定位连接板11上，所述第一顶盖前部定位压头14和所述第二顶盖前部定位压头16分别通过连接在所述顶盖前部定位连接板11上的气缸驱动，所述第二顶盖前部定位块17通过导向气缸18连接在顶盖前部定位连接板11上。拼台底板前部的两个顶角处(即对应顶盖前部的两个顶角)各设有一套顶盖前部定位工装。前部定位主要是夹紧定位，为保证顶盖的上升不会与工装干涉，第二顶盖前部定位压头设计成铰链的结构，而其下部的第二顶盖前部定位块需要通过一个导向气缸使其运动来避免和第一顶盖干涉。
如图5所示，本例中，所述顶盖后部定位工装包括第一顶盖后部定位工装和第二顶盖后部定位工装；所述第一顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第一顶盖后部定位连接板19，所述第一顶盖后部定位连接板19上连接有第一顶盖后部定位导向杆20、第一顶盖后部定位销21和第一顶盖后部定位块22，所述第一顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第一顶盖后部定位压头23；所述第二顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第二顶盖后部定位连接板24，所述第二顶盖后部定位连接板24上连接有第二顶盖后部定位导向杆25、第二顶盖后部定位销26和第二顶盖后部定位块27，所述第二顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第二顶盖后部定位压头(图中未示出)；所述第二顶盖后部定位工装还包括铰链29，所述铰链29的两端分别与所述第二顶盖后部定位连接板24和所述第二顶盖后部定位压头连接。拼台底板后部的两个顶角处(即对应顶盖前部的两个顶角)各设有一套顶盖前部定位工装。第二顶盖后部定位压头设计成铰链形式，使第二顶盖后部定位压头打开的角度足够大，可以保证零件的上升不会与工装干涉。
如图6所示，本例中，四套所述顶盖中部定位工装为一组，拼台底板两侧(即对应顶盖的两侧边)各设有一组顶盖中部定位工装，每组的四套顶盖中部定位工装中，其中第一套顶盖中部定位工装设有用于定位第一顶盖9的一个压头、一个定位块和一根导向杆，第二套顶盖中部定位工装设有用于定位第二顶盖10的一个压头、一个定位块和一根导向杆，第三套顶盖中部定位工装和第四套顶盖中部定位工装均设有两个压头、两个定位块和两根导向杆，分别用于定位第一顶盖9和第二顶盖10。上述压头均通过气缸驱动。
一般一个车型的顶盖上单边就有6-8个螺柱，两个共线车型在一个拼台上单边往往要焊10多个螺柱，如果要把10多套简单的累加在一起，在加上整个拼台的夹具，在空间上是无法布置下的。于是我们采用了模块化、集成化的设计。如图7所示，本例中，两种不同车型的两个顶盖单边共13个螺柱焊点，单边设有六套螺柱焊导向工装，以单边位于后部的一套螺柱焊导向工装为例进行说明，本例中的两个顶盖后部共有3个螺柱焊点，第一顶盖有两个，第二顶盖有个，第二顶盖的一个焊点位于第一顶盖两个焊点中间，该套螺柱焊导向工装包括第一螺柱焊导向套30、第二螺柱焊导向套31和第三螺柱焊导向套32，第一螺柱焊导向套30和第三螺柱焊导向套32用于第一顶盖9的焊接，第二螺柱焊导向套31用于第二顶盖10的焊接，所述第一螺柱焊导向套31通过三个L板33连接在第一螺柱焊导向连接板34上，第一螺柱焊导向连接板34与第一气缸35连接，第二螺柱焊导向套31和第三螺柱焊导向套32分别通过三个L板33连接在第二螺柱焊导向连接板36上，第二螺柱焊导向连接板36与第二气缸37连接，第一螺柱焊导向套下方的螺柱支撑块和第三螺柱焊导向套下方的螺柱支撑块均通过支座固定，第二螺柱焊导向套31下方的螺柱支撑块38与升降气缸39连接。工作时，焊接第一顶盖螺柱时，第一气缸和第二气缸收缩，第一螺柱焊导向套和第三螺柱焊导向套处于工作状态，升降气缸是收缩的，第二螺柱焊导向套下方的螺柱支撑块缩回，与第一顶盖避让。焊接完成后，第一螺柱焊导向套和第二螺柱焊导向套打开，三个螺柱焊导向套随气缸一起滑移，第一顶盖举升，完成焊接。焊接第二顶盖螺柱时，第一气缸和第二气缸收缩，第二螺柱焊导向套处于工作状态，从图中可以看出，第一螺柱焊导向套和第三螺柱焊导向套也收缩，但不会与第二顶盖发生干涉。升降气缸打开，第二螺柱焊导向套下方的螺柱支撑块升起，顶住此位置的螺柱焊接。焊接完成后，升降气缸收缩，第一气缸和第二气缸打开，第二顶盖举升，完成焊接。气缸所有动作通过气控和电控来实现。上述三个螺柱焊导向套均通过三个L板(三向可调)与螺柱焊导向连接板相连，螺柱焊导向连接板连接在气缸上，通过气缸的推动来避让导向套和顶盖零件的干涉。螺柱支撑块起焊接螺柱时的底部支撑作用。在对导向套进行三坐标测量后，便通过三向可调的调整垫片来保证螺柱位置的准确性，此结构位置准确且员工操作方便，焊接螺柱时员工把焊枪插入导向套即可焊接。拼台其他柔性螺柱焊设计与此类似，基本采用模块化、集成化的设计。
如图8所示，本例中，接地电极包括固定在支基上的伸缩气缸40和连接在所述伸缩气缸40上的接地电极接触块28，所述伸缩气缸与所述接地电极接触块之间通过弹簧连接。
本发明的重点是如何实现不同车型顶盖的柔性螺柱焊接，拼台整体布置左右结构对称。第一顶盖在其汽车坐标的绝对位置，第二顶盖是在各种综合因素考虑下的拼台放置位置，先通过拼台底板上的工装夹具来实现两种车型的柔性定位，再通过带气缸的螺柱焊导向工装实现柔性螺柱焊接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于，包括固定在支架上的拼台底板，所述支架通过地脚螺钉固定在地面上，所述拼台底板两端分别固定有顶盖前部定位工装和顶盖后部定位工装，所述拼台底板侧面固定有顶盖中部定位工装和螺柱焊导向工装，所述拼台底板侧面还固定有接地电极，所述顶盖前部定位工装、所述顶盖后部定位工装、所述顶盖中部定位工装、所述螺柱焊导向工装和所述接地电极均通过支基固定在所述拼台底板上，所述顶盖柔性螺柱焊工装的顶部自下而上依次固定有第一顶盖和第二顶盖，所述顶盖前部定位工装包括顶盖前部定位连接板、第一顶盖前部定位导向杆、第二顶盖前部定位导向杆、第一顶盖前部定位压头、第一顶盖前部定位块、第二顶盖前部定位压头和第二顶盖前部定位块，所述顶盖前部定位连接板固定连接在支基上，所述第一顶盖前部定位导向杆和第二顶盖前部定位导向杆均固定连接在所述顶盖前部定位连接板上，所述第一顶盖前部定位块和/或所述第二顶盖前部定位块固定连接或活动连接在所述顶盖前部定位连接板上，所述第一顶盖前部定位压头和所述第二顶盖前部定位压头分别通过连接在所述顶盖前部定位连接板上的气缸驱动。
2.根据权利要求1所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于：所述顶盖后部定位工装包括第一顶盖后部定位工装和第二顶盖后部定位工装；所述第一顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第一顶盖后部定位连接板，所述第一顶盖后部定位连接板上连接有第一顶盖后部定位导向杆、第一顶盖后部定位销和第一顶盖后部定位块，所述第一顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第一顶盖后部定位压头；所述第二顶盖后部定位工装包括固定连接在支基上的第二顶盖后部定位连接板，所述第二顶盖后部定位连接板上连接有第二顶盖后部定位导向杆、第二顶盖后部定位销和第二顶盖后部定位块，所述第二顶盖后部定位工装还包括通过气缸驱动的第二顶盖后部定位压头。
3.根据权利要求2所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于：所述第二顶盖后部定位工装还包括铰链，所述铰链的两端分别与所述第二顶盖后部定位连接板和所述第二顶盖后部定位压头连接。
4.根据权利要求1所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于：所述顶盖中部定位工装包括固定在支基上的顶盖中部定位连接板，所述顶盖中部定位连接板上连接有导向杆和定位块，所述顶盖中部定位工装还包括通过气缸驱动的压头。
5.根据权利要求1所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于：所述螺柱焊导向工装包括通过气缸连接在支基上的螺柱焊导向连接板，所述螺柱焊导向连接板通过若干L板连接有螺柱焊导向套，相邻所述L板之间设有调整垫片，所述螺柱焊导向套下方设有螺柱支撑块，所述螺柱支撑块固定连接在支座上或与升降气缸连接。
6.根据权利要求1所述的顶盖柔性螺柱焊工装，其特征在于：所述接地电极包括固定在支基上的伸缩气缸和连接在所述伸缩气缸上的接地电极接触块，所述伸缩气缸与所述接地电极接触块之间通过弹簧连接。
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