CN108080875B - 一种钢托总成焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢托总成焊接装置，翻转架包括一对端部梁、一对侧边梁和一个中部梁，所述翻转架中的中部梁两侧均设置有活动杆，所述活动杆与中部梁平行设置，所述活动杆的两端均通过导向装置与两侧的端部梁连接，两个所述侧边梁内侧均安装有所述伸缩装置，所述伸缩装置的伸缩端与活动杆连接，所述中部梁面向活动杆的一面均匀安装有多个固定模，所述活动杆面向中部梁的一面均匀的安装有多个活动模。本发明中的钢托总成焊接装置可以方便工作人员进行大批量焊接钢托总成，通过活动模和固定模夹紧钢托总成，钢托总成各个部件定位准确，尺寸一致性好，所有焊缝可以平焊完成，焊接牢靠。

Description

一种钢托总成焊接装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种钢托总成焊接装置。

背景技术

参阅图1所示，钢托总成是汽车上常用零件，钢托总成包括圆弧板，圆弧板背部焊接有折弯的连接板，且连接板两侧内腔中焊接有加强板，其需要焊接的表面包括A面、B面、C面和D面，现有技术在加工钢托总成时需要焊接工人一个一个的拼焊，焊接速度慢，不能批量生产，同时由于是手工拼接，所以位置精度低，成品率低，进一步限制了产量，造成经常赶不上生产进度，并且该钢托总成有时还需要焊接一些纵向焊缝，无法保证焊缝质量，焊接也不方便；同时，现在主机厂大量使用机器人焊接，而只有尺寸一致性好的零件才方便在机器人焊接流水线上焊接,所以保证钢托总成尺寸的一致性可以方便主机厂在后续总装时使用机器人自动化焊接，所以急需一种能够大批生产，定位准确，焊接牢靠的钢托总成焊接装置，一致性。平焊，安全性，后续客户机器人焊接。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中对钢托总成焊接速度慢、位置精度低、焊缝质量不高，尺寸一致性差的技术问题，从而提供一种钢托总成焊接装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钢托总成焊接装置，包括底架、翻转架、导向装置、伸缩装置、固定模、活动模、锁紧机构、翻转驱动装置，所述翻转架包括一对端部梁、一对侧边梁和一个中部梁，一对端部梁和一对侧边梁共同组成矩形框型结构，所述中部梁连接在两个端部梁之间，且位于矩形框型结构中部，所述底架上设置有相对设置的两个转轴支架，每个所述转轴支架中均穿设有一根转轴，两个所述转轴同轴布置，且两个所述转轴的端部分别固定在两个端部梁中部外侧，所述翻转驱动装置与其中一个所述转轴连接，用于驱动翻转架翻转，所述翻转架中的中部梁两侧均设置有活动杆，所述活动杆与中部梁平行设置，所述活动杆的两端均通过导向装置与两侧的端部梁连接，两个所述侧边梁内侧均安装有所述伸缩装置，所述伸缩装置的伸缩端与活动杆连接，所述中部梁面向活动杆的一面均匀安装有多个固定模，所述活动杆面向中部梁的一面均匀的安装有多个活动模，且所述固定模和活动模位置一一对应，所述底架上还安装有用于锁紧翻转架位置的锁紧机构，所述翻转驱动装置还与控制装置电连接。

进一步地，所述固定模包括第一固定模和第二固定模，所述活动模包括第一活动模和第二活动模，所述第一固定模与第一活动模相互配合用于夹紧钢托总成，所述第二固定模和第二活动模相互配合用于夹紧钢托总成。

进一步地，所述第一活动模包括活动模头、滑动凸台、安全锁止块、安全螺钉和弹顶弹簧，所述活动模头尾部固定连接有滑动凸台，所述滑动凸台尾端螺接有安全螺钉，所述安全螺钉上还套设有所述安全锁止块，所述滑动凸台两侧均安装有弹顶弹簧，所述顶弹弹簧的一端顶紧在所述中部梁上，其另一端顶紧在活动模头背部。

进一步地，所述控制装置包括控制器、第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器、锁止位置传感器、打开位置传感器、主控开关、电机控制端，所述第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器均安装在底架上，且第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器沿转轴对称设置，且第一翻转位置传感器、转轴、第二翻转位置传感器水平布置，所述锁止位置传感器和打开位置传感器安装在锁紧机构上，所述锁止位置传感器用于检测锁紧机构是否处于锁紧位置，所述打开位置传感器用于检测锁紧机构是否处于打开位置，所述主控开关、第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器、锁止位置传感器、打开位置传感器均与控制器连接，所述控制器还与翻转驱动装置电连接。

进一步地，所述伸缩装置包括气源、气动三联件、控制阀、伸缩气缸，所述气源、气动三联件、控制阀依次连通，所述控制阀还与每个伸缩气缸连通，所述伸缩气缸安装在活动杆和侧边梁之间。

进一步地，所述导向装置包括导向块和滑块，所述导向块内侧上开设有导向槽，所述滑块嵌设在所述导向槽中，所述活动杆两端分别连接有一个所述滑块。

进一步地，所述锁紧机构包括压紧弹簧、插销和插销套筒，所述插销套筒安装在所述底架上，所述插销穿设在所述插销套筒中，所述端部梁两侧均开设有插销顶孔，且两个所述插销顶孔沿翻转架旋转轴线对称设置，所述插销套筒内的插销上还套设有所述压紧弹簧，所述压紧弹簧用于将插销向端部梁方向顶紧，所述翻转架处于水平位置时，其中一个所述插销顶孔与插销套筒位置相对应。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于设置了翻转架，并且在翻转架中的中部梁上安装多个固定模，而在活动杆上安装活动模，活动模和固定模一一对应，并且伸缩装置可以将活动模压向固定模，实现固定模和活动模一起将钢托总成夹紧，然后工作人员就可以焊接钢托总成的A面，旋转翻转架以后工作人员就可以焊接C面，方便工作人员进行大批量焊接钢托总成，同时还可以在另一做焊接装置上安装活动模和固定模，用于翻转钢托总成，焊接钢托总成的B面和D面，并且在本焊接装置中可以批量的对钢托总成在翻转架的平面进行焊接，在焊接时，所有的焊缝均可以通过平焊来完成，促进焊液的堆积行形成质量较高的焊缝，同时批量的钢托总成在焊接装置上装夹以后焊接，保持了所有钢托总成尺寸的一致性，方便后续主机厂在机器人焊接流水线上将钢托总成焊接在车架上，通过活动模和固定模夹紧钢托总成，钢托总成各个部件定位准确，焊接牢靠，可以大批量进行焊接，生产速度块，所有焊缝均可以平焊焊接，焊接质量好。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1中a是现有技术中钢托总成的俯视图，b是现有技术中钢托总成的左视图；

图2是本发明的钢托总成焊接装置的俯视图一；

图3是本发明的钢托总成焊接装置的俯视图二；

图4是本发明的钢托总成焊接装置的主视图；

图5是本发明中第一固定模位置处的结构示意图；

图6是本发明的钢托总成焊接装置的控制装置的结构框图；

图7是本发明的钢托总成焊接装置的控制装置的原理框图；

图8是本发明的钢托总成焊接装置的伸缩装置的结构框图；

图9是本发明中锁紧机构的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图2至图4所示，本发明提供的一种钢托总成焊接装置，包括底架1、翻转架2、导向装置3、伸缩装置4、固定模5、活动模6、锁紧机构7、翻转驱动装置8，翻转架2 包括一对端部梁21、一对侧边梁22和一个中部梁23，一对端部梁21和一对侧边梁22 共同组成矩形框型结构，中部梁23连接在两个端部梁21之间，且位于矩形框型结构中部，该翻转架2可以使用型钢制作，结构强度好重量轻。底架1上设置有相对设置的两个转轴支架11，每个转轴支架11中均穿设有一根转轴12，两个转轴12同轴布置，且两个转轴 12的端部分别固定在两个端部梁21中部外侧，翻转驱动装置8与其中一个转轴12连接，用于驱动翻转架2翻转，翻转架2中的中部梁23两侧均设置有活动杆24，活动杆24与中部梁23平行设置，活动杆24的两端均通过导向装置9与两侧的端部梁21连接，两个侧边梁22内侧均安装有伸缩装置4，伸缩装置4的伸缩端与活动杆24连接，伸缩装置4 可以驱动活动杆24向中部梁23方向移动，或远离中部梁23方向移动。中部梁23面向活动杆24的一面均匀安装有多个固定模5，活动杆24面向中部梁23的一面均匀的安装有多个活动模6，且固定模5和活动模6位置一一对应，同一组固定模5和活动模6相互配合可以压紧钢托总成，底架1上还安装有用于锁紧翻转架2位置的锁紧机构7，所述翻转驱动装置8还与控制装置9电连接。控制装置9用于控制伸缩装置4带动活动杆24向中部梁23方向移动。

所述固定模5包括第一固定模51和第二固定模52，所述活动模6包括第一活动模61和第二活动模62，所述第一固定模51与第一活动模61相互配合用于夹紧钢托总成，工作人员就可以焊接钢托总成的B面，旋转翻转架以后工作人员就可以焊接D面，所述第二固定模52和第二活动模62相互配合用于夹紧钢托总成，工作人员就可以焊接钢托总成的 A面，旋转翻转架以后工作人员就可以焊接C面。

第一固定模51和第二固定模52可以与中部梁23可拆卸的连接，共用一套底架1和翻转架2；

也可以制造两套底架1和翻转架2，参阅图2所示，第一套上安装第一固定模51和第一活动模61；参阅图3所示，第二套上安装第一活动模52和第二活动模62。

在本实施例中，参阅图5所示，所述第一活动模61包括活动模头611滑动凸台612、安全锁止块613、安全螺钉614和弹顶弹簧615，所述活动模头602尾部固定连接有滑动凸台612，所述滑动凸台612尾端螺接有安全螺钉614，所述安全螺钉614上还套设有所述安全锁止块613，所述滑动凸台612两侧均安装有弹顶弹簧615，所述弹顶弹簧615的一端顶紧在所述中部梁23上，其另一端顶紧在活动模头611背部。通过增设弹顶弹簧615 的弹顶结构，在同批次的钢托总成夹紧在该焊接装置上时，钢托总成产品尺寸有稍许差异的情况下，弹顶弹簧615也能驱动活动模头611压紧钢托总成。

导向装置3包括导向块31和滑块32，导向块31内侧上开设有导向槽33，滑块32 嵌设在导向槽33中，活动杆24两端分别连接有一个滑块32。该导向装置3也可以使用导向杆和导向套的结构。实现对活动杆24的导向。

参阅图6所示，所述控制装置9包括控制器91、第一翻转位置传感器92、第二翻转位置传感器93、锁止位置传感器94、打开位置传感器95、主控开关96、电机控制端97，所述第一翻转位置传感器92、第二翻转位置传感器93均安装在底架1上，且第一翻转位置传感器92、第二翻转位置传感器93沿转轴12对称设置，且第一翻转位置传感器92、转轴、第二翻转位置传感器93水平布置，所述锁止位置传感器94和打开位置传感器95 安装在锁紧机构7上，所述锁止位置传感器94用于检测锁紧机构7是否处于锁紧位置，所述打开位置传感器95用于检测锁紧机构7是否处于打开位置，所述主控开关96、第一翻转位置传感器92、第二翻转位置传感器93、锁止位置传感器94、打开位置传感器95 均与控制器91连接，所述控制器91还与翻转驱动装置8电连接，在本实施例中翻转驱动装置可以是电机，所述控制器91可以是单片机或者PLC，而位置传感器均可以直接采购。

参阅图7所示，当主控开关96打开、锁止位置传感器94无信号、打开位置传感器 95有信号、第一位置传感器92有信号、第二位置传感器93无信号时，电机反转；当主控开关96打开、锁止位置传感器94无信号、打开位置传感器95有信号、第一位置传感器92无信号、第二位置传感器93有信号时，电机正转，其他状态电机停止。有效的保证仅仅控制主控开关96就可以实现翻转架2的180度翻转，而且在翻转架2翻转至水平位置以后精确定位。

参阅图8所示，所述伸缩装置4包括气源41、气动三联件42、控制阀43、伸缩气缸44，所述气源41、气动三联件42、控制阀43依次连通，所述控制阀43还与每个伸缩气缸44连通，所述伸缩气缸44安装在活动杆24和侧边梁22之间；控制阀43具有A、B、 P、M四个接口，当控制阀43处于左位时，气体通过P、A进入伸缩气缸44，伸缩气缸44 伸出，驱动活动杆24向中部梁23方向移动；当控制阀43处于中位时，气体截止，伸缩气缸44不动作；当控制阀43处于右位时，气体通过P、B进入伸缩气缸，伸缩气缸44 收缩。该伸缩装置4也可以由油缸或直线电机驱动。

参阅图9所示，所述锁紧机构7包括压紧弹簧71、插销72和插销套筒73，所述插销套筒73安装在所述底架1上，所述插销72穿设在所述插销套筒73中，所述端部梁21 两侧均开设有插销顶孔74，且两个所述插销顶孔74沿翻转架2旋转轴线对称设置，所述插销套筒73内的插销72上还套设有所述压紧弹簧71，所述压紧弹簧71用于将插销72 向端部梁21方向顶紧，所述翻转架2处于水平位置时，其中一个所述插销顶孔74与插销套筒73位置相对应.当插销72穿入插销顶孔74中时就可以实现对翻转架2的定位，锁紧机构7在现有技术中结构较多，在此不一一举例。

本发明的优点在于：固定模5和活动模6一起将钢托总成夹紧时，工作人员就可以焊接钢托总成的A面，旋转翻转架以后工作人员就可以焊接C面，方便工作人员进行大批量焊接钢托总成，同时还可以在另一做焊接装置上安装活动模6和固定模5，用于翻转钢托总成，焊接钢托总成的B面和D面，并且在本焊接装置中可以批量的对钢托总成在翻转架的平面进行焊接，在焊接时，所有的焊缝均可以通过平焊来完成，促进焊液的堆积行形成质量较高的焊缝，同时批量的钢托总成在焊接装置上装夹以后焊接，保持了所有钢托总成尺寸的一致性，方便后续主机厂在机器人焊接流水线上将钢托总成焊接在车架上，通过活动模和固定模夹紧钢托总成，钢托总成各个部件定位准确，焊接牢靠，可以大批量进行焊接，生产速度块，所有焊缝均可以平焊焊接，焊接质量好。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢托总成焊接装置，其特征在于：包括底架、翻转架、导向装置、伸缩装置、固定模、活动模、锁紧机构、翻转驱动装置，所述翻转架包括一对端部梁、一对侧边梁和一个中部梁，一对端部梁和一对侧边梁共同组成矩形框型结构，所述中部梁连接在两个端部梁之间，且位于矩形框型结构中部，所述底架上设置有相对设置的两个转轴支架，每个所述转轴支架中均穿设有一根转轴，两个所述转轴同轴布置，且两个所述转轴的端部分别固定在两个端部梁中部外侧，所述翻转驱动装置与其中一个所述转轴连接，用于驱动翻转架翻转，所述翻转架中的中部梁两侧均设置有活动杆，所述活动杆与中部梁平行设置，所述活动杆的两端均通过导向装置与两侧的端部梁连接，两个所述侧边梁内侧均安装有所述伸缩装置，所述伸缩装置的伸缩端与活动杆连接，所述中部梁面向活动杆的一面均匀安装有多个固定模，所述活动杆面向中部梁的一面均匀的安装有多个活动模，且所述固定模和活动模位置一一对应，所述底架上还安装有用于锁紧翻转架位置的锁紧机构，所述翻转驱动装置还与控制装置电连接；所述固定模包括第一固定模和第二固定模，所述活动模包括第一活动模和第二活动模，所述第一固定模与第一活动模相互配合用于夹紧钢托总成，所述第二固定模和第二活动模相互配合用于夹紧钢托总成；所述第一活动模包括活动模头、滑动凸台、安全锁止块、安全螺钉和弹顶弹簧，所述活动模头尾部固定连接有滑动凸台，所述滑动凸台尾端螺接有安全螺钉，所述安全螺钉上还套设有所述安全锁止块，所述滑动凸台两侧均安装有弹顶弹簧，所述弹顶弹簧的一端螺纹锁紧在所述中部梁上，其另一端顶紧在活动模头背部。

2.根据权利要求1所述的钢托总成焊接装置，其特征在于：所述控制装置包括控制器、第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器、锁止位置传感器、打开位置传感器、主控开关、电机控制端，所述第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器均安装在底架上，且第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器沿转轴对称设置，且第一翻转位置传感器、转轴、第二翻转位置传感器水平布置，所述锁止位置传感器和打开位置传感器安装在锁紧机构上，所述锁止位置传感器用于检测锁紧机构是否处于锁紧位置，所述打开位置传感器用于检测锁紧机构是否处于打开位置，所述主控开关、第一翻转位置传感器、第二翻转位置传感器、锁止位置传感器、打开位置传感器均与控制器连接，所述控制器还与翻转驱动装置电连接。

3.根据权利要求2所述的钢托总成焊接装置，其特征在于：所述伸缩装置包括气源、气动三联件、控制阀、伸缩气缸，所述气源、气动三联件、控制阀依次连通，所述控制阀还与每个伸缩气缸连通，所述伸缩气缸安装在活动杆和侧边梁之间。

4.根据权利要求3所述的钢托总成焊接装置，其特征在于：所述导向装置包括导向块和滑块，所述导向块内侧上开设有导向槽，所述滑块嵌设在所述导向槽中，所述活动杆两端分别连接有一个所述滑块。

5.根据权利要求4所述的钢托总成焊接装置，其特征在于：所述锁紧机构包括压紧弹簧、插销和插销套筒，所述插销套筒安装在所述底架上，所述插销穿设在所述插销套筒中，所述端部梁两侧均开设有插销顶孔，且两个所述插销顶孔沿翻转架旋转轴线对称设置，所述插销套筒内的插销上还套设有所述压紧弹簧，所述压紧弹簧用于将插销向端部梁方向顶紧，所述翻转架处于水平位置时，其中一个所述插销顶孔与插销套筒位置相对应。

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