CN110978528A - 汽车衣帽架摩擦焊接机 - Google Patents

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徐刚
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Abstract

本发明涉及一种汽车衣帽架摩擦焊接机，包括机架，机架上设置有下模具和上模具，上模具供基板固定；机架上设置有用于驱使上模具与下模具相互靠拢或远离的驱动组件，以及用于驱使上模具水平往复振动的动力组件；下模具上设置有多个供卡扣座插入的卡槽夹具，不同的卡槽夹具与不同的卡扣座相适配；下模具上设置有与卡槽夹具对应的识别件和提示件，识别件与提示件电连接，当识别件识别到卡扣座装配到位时，提示件将发出提示信息。根据每种卡扣座的形状设计只适合此形状的卡槽夹具，减少了装配错误导致的产品焊错缺陷；通过识别件对插入卡槽夹具的卡扣座进行识别，识别卡扣座是否装配到位，减少了漏焊等产品质量缺陷，易于操作，产品的成品率高。

Description

汽车衣帽架摩擦焊接机
技术领域
本发明涉及汽车饰件制造技术领域，尤其是涉及一种汽车衣帽架摩擦焊接机。
背景技术
对于汽车衣帽架基板与卡扣座的焊接，一般都采用热熔焊、热铆焊、热风焊、红外焊接、超声波焊接等焊接方式，这样的方法可以有效避免在焊接时产生压痕，焊穿等问题。但是上述方法难以避免地造成的生产成本的加大和资源的浪费。这种方法虽然比较简单，但生产成本高，对于粘接强度也不是很好。
目前，传统工艺已不能满足对汽车衣帽架性能的要求。近年来，振动式摩擦焊接应用越来越广泛，采用振动式摩擦焊接汽车衣帽架基板与卡扣座便可以很好地解决上述的问题。衣帽架采用振动式摩擦焊接工艺，原理上是让塑料件的卡扣座与基板相对运动产生热量，从而把塑料件粘接在基板上。该技术与传统焊接方式相比，不需要热熔胶或采用螺丝钉，在生产成本上就占了优势。
但是，卡扣座的种类多，并且外形相差不大，操作人员容易漏装、弄混等误操作，造成漏焊、焊错缺陷，导致产品报废。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供汽车衣帽架摩擦焊接机，具有易于操作，成品率高的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种汽车衣帽架摩擦焊接机，包括机架，所述机架上设置有下模具和上模具，所述上模具供基板固定；所述机架上设置有用于驱使所述上模具与所述下模具相互靠拢或远离的驱动组件，以及用于驱使所述上模具水平往复振动的动力组件；所述下模具上设置有多个供卡扣座插入的卡槽夹具，不同的所述卡槽夹具与不同的卡扣座相适配；所述下模具上设置有与所述卡槽夹具对应的识别件和提示件，所述识别件与所述提示件电连接，当所述识别件识别到卡扣座装配到位时，所述提示件将发出提示信息。
通过采用上述技术方案，驱动组件驱使上模具与下模具相互靠拢，使得基板与卡扣座抵压在一起；动力组件驱使上模具水平往复振动，使得基板在卡扣座上以一定压力及振幅做往复的摩擦运动，产生的摩擦热量使基板和卡扣座熔融，从而将基板和卡扣座粘合到一起。根据每种卡扣座的形状设计只适合此形状的卡槽夹具，焊接前装配出现错误，操作人员易于识别，减少了装配错误导致的产品焊错缺陷；通过识别件对插入卡槽夹具的卡扣座进行识别，识别卡扣座是否装配到位，减少了漏焊等产品质量缺陷，这样操作人员易于操作，产品的成品率高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述识别件为光电感应开关，所述卡槽夹具上开设有供光电感应开关的光线穿过的识别孔。
通过采用上述技术方案，当卡扣座插入卡槽夹具内时，光电感应开关的光线将被遮挡，从而被光电感应开关识别到，结构简单。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括液压气缸，所述液压气缸固定于所述机架上，所述液压气缸的活塞杆固定于所述下模具上；所述机架上设置有竖直的导向柱，所述下模具上设置有与所述导向柱滑移配合的套筒。
通过采用上述技术方案，导向柱与套筒相配合，对下模具的上下移动起到导向的作用，液压气缸驱使下模具上下移动将更加稳定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括第一安装座，所述第一安装座的上表面设置有插座，所述下模具的下表面设置有与所述插座插接配合的插头；所述插座的上表面开设有卡槽，所述插头上转动连接有与所述卡槽卡接配合的卡环；所述套筒固定于所述第一安装座的侧面。
通过采用上述技术方案，插头与插座相配合，能够将下模具上的电子元件接入到第一安装座上，实现下模具与第一安装座上的设备端有效识别，模具更换即插即用，节省换模时间，提高产品产出效率；卡环与卡槽相配合，使得下模具固定在第一安装座上更加稳固。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括设备控制端，多个所述识别件分别与所述设备控制端通信连接，当任一所述识别件识别到卡扣座未装配到位时，所述设备控制端控制所述液压气缸关闭。
通过采用上述技术方案，识别件识别每个卡扣座是否装配以及是否装配到位，一旦设备控制端未接收到某个识别件的到位信息，设备控制端控制液压气缸关闭，即设备禁止焊接，减少了卡扣座出现漏放等误操作导致焊接错误的情况。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动力组件包括两个电磁铁，两个所述电磁铁均固定于所述机架上，且分别位于所述上模具的相对两侧，所述上模具的侧面设置有与所述电磁铁相对应的铁块；所述机架上设置有水平的导杆，所述上模具滑移连接于所述导杆上。
通过采用上述技术方案，导杆对上模具的移动起到导向作用，对上模具的线性振动摩擦起到导向作用；电磁铁与铁块相配合，对两个电磁铁间隔性通电，使得上模具在水平方向上往复运动，产生的摩擦热量使基板和卡扣座粘合到一起。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括第二安装座，所述上模具的侧面固定有安装块，所述安装块的下表面开设有卡接槽，所述第二安装座上转动连接有与所述卡接槽卡接配合的卡接环；所述铁块固定于所述第二安装座上，所述第二安装座的侧面开设有供所述导杆滑移的滑移孔。
通过采用上述技术方案，卡接环与卡接槽相配合，使得上模具可拆卸的固定在第二安装座上，便于对上模具进行更换。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二安装座上设置有两个弹簧，两个所述弹簧沿两个所述铁块的连线设置，且所述弹簧的两端分别固定于所述铁块和所述机架上。
通过采用上述技术方案，两个电磁铁间隔性的通电，通过弹簧能够让铁块更快的吸合到电磁铁上，从而使上模具的线性振动摩擦的效率更高。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.根据每种卡扣座的形状设计只适合此形状的卡槽夹具，焊接前装配出现错误，操作人员易于识别，减少了装配错误导致的产品焊错缺陷；通过识别件对插入卡槽夹具的卡扣座进行识别，识别卡扣座是否装配到位，减少了漏焊等产品质量缺陷，这样操作人员易于操作，产品的成品率高；
2.插头与插座相配合，能够将下模具上的电子元件接入到第一安装座上，实现下模具与第一安装座上的设备端有效识别，模具更换即插即用，节省换模时间，提高产品产出效率；
3.识别件识别每个卡扣座是否装配以及是否装配到位，一旦设备控制端未接收到某个识别件的到位信息，设备控制端控制液压气缸关闭，即设备禁止焊接，减少了卡扣座出现漏放等误操作导致焊接错误的情况。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中上模具和下模具的结构示意图；
图3是本发明实施例中第一安装座和下模具的结构示意图。
图中，1、机架；2、下模具；3、上模具；41、液压气缸；42、导向柱；43、套筒；51、电磁铁；52、铁块；53、导杆；6、卡槽夹具；7、识别件；8、提示件；9、识别孔；10、第一安装座；11、插座；12、插头；13、卡槽；14、卡环；15、设备控制端；16、第二安装座；17、安装块；18、卡接槽；19、卡接环；20、弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种汽车衣帽架摩擦焊接机，参照图1和图2，包括机架1，机架1上安装有下模具2和上模具3，上模具3供基板固定；机架1上安装有用于驱使上模具3与下模具2相互靠拢或远离的驱动组件，以及用于驱使上模具3水平往复振动的动力组件。驱动组件驱使上模具3与下模具2相互靠拢，使得基板与卡扣座抵压在一起；动力组件驱使上模具3水平往复振动，使得基板在卡扣座上以一定压力及振幅做往复的摩擦运动，产生的摩擦热量使基板和卡扣座熔融，从而将基板和卡扣座粘合到一起。
本发明中，基板和卡扣座采用同材质类树脂塑料或者形容性一致或者相近的材料，这样摩擦焊接后的焊接强度大。基板采用的PP和玻纤材质，卡扣座采用的PP/GF材质，二者兼有PP有效成分，相容性一致，可实现同材质焊接。另外，卡扣座的焊接面设计成与振动方向一致的焊接筋结构，大大提高卡扣座与基板的焊接强度。驱动组件包括液压气缸41，液压气缸41固定于机架1上，液压气缸41的活塞杆固定于下模具2上，且液压气缸41位于下模具2的正下方；机架1上固定有竖直的导向柱42，下模具2上固定有与导向柱42滑移配合的套筒43。
参照图2和图3，导向柱42与套筒43相配合，对下模具2的上下移动起到导向的作用，液压气缸41驱使下模具2上下移动将更加稳定。还包括第一安装座10，第一安装座10的上表面固定有插座11，下模具2的下表面固定有与插座11插接配合的插头12；插头12与插座11相配合，能够将下模具2上的电子元件接入到第一安装座10上，实现下模具2与第一安装座10上的设备端有效识别，模具更换即插即用，节省换模时间，提高产品产出效率。插座11的上表面开设有卡槽13，插头12上转动连接有与卡槽13卡接配合的卡环14；套筒43固定于第一安装座10的侧面；卡环14与卡槽13相配合，使得下模具2固定在第一安装座10上更加稳固。
下模具2上固定有多个供卡扣座插入的卡槽夹具6，多个卡槽夹具6的形状都不相同，不同的卡槽夹具6与不同的卡扣座相适配；下模具2上安装有与卡槽夹具6对应的识别件7和提示件8，识别件7与提示件8电连接，当识别件7识别到卡扣座装配到位时，提示件8将发出提示信息。本发明中，识别件7为光电感应开关，卡槽夹具6上开设有供光电感应开关的光线穿过的识别孔9；当卡扣座插入卡槽夹具6内时，光电感应开关的光线将被遮挡，从而被光电感应开关识别到。提示件8为一排提示灯，每个光电感应开关分别与不同的提示灯串联。
根据每种卡扣座的形状设计只适合此形状的卡槽夹具6，焊接前装配出现错误，操作人员易于识别，减少了装配错误导致的产品焊错缺陷；通过光电感应开关对插入卡槽夹具6的卡扣座进行识别，识别卡扣座是否装配到位，减少了漏焊等产品质量缺陷，这样操作人员易于操作，产品的成品率高。还包括设备控制端15，多个识别件7分别与设备控制端15通信连接，当任一识别件7识别到卡扣座未装配到位时，设备控制端15控制液压气缸41关闭；光电感应开关识别每个卡扣座是否装配以及是否装配到位，一旦设备控制端15未接收到某个识别件7的到位信息，设备控制端15控制液压气缸41关闭，即设备禁止焊接，减少了卡扣座出现漏放等误操作导致焊接错误的情况。
动力组件包括两个电磁铁51，两个电磁铁51均固定于机架1上，且分别位于上模具3的相对两侧，上模具3的侧面安装有与电磁铁51相对应的铁块52。两个电磁铁51分别连接在电源上，电磁铁51与铁块52相配合，对两个电磁铁51间隔性通电，使得上模具3在水平方向上往复运动，产生的摩擦热量使基板和卡扣座粘合到一起。机架1上固定有水平的导杆53，上模具3滑移连接于导杆53上；导杆53对上模具3的移动起到导向作用，对上模具3的线性振动摩擦起到导向作用。
还包括第二安装座16，上模具3的侧面固定有安装块17，安装块17的下表面开设有卡接槽18，第二安装座16上转动连接有与卡接槽18卡接配合的卡接环19；铁块52固定于第二安装座16上，第二安装座16的侧面开设有供导杆53滑移的滑移孔（图中未示出）。卡接环19与卡接槽18相配合，使得上模具3可拆卸的固定在第二安装座16上，便于对上模具3进行更换。本发明中，上模具3和下模具2都采用可拆卸连接结构，便于对不同产品的摩擦焊接进行快速切换，实现一机多用，程序自动识别等功能。
第二安装座16上安装有两个弹簧20，两个弹簧20沿两个铁块52的连线设置，且弹簧20的两端分别固定于铁块52和机架1上；两个电磁铁51间隔性的通电，通过弹簧20能够让铁块52更快的吸合到电磁铁51上，从而使上模具3的线性振动摩擦的效率更高。本发明中，机架1的操作端可采用安全光栅和安全门双层防护，安全门为降噪隔音安全门，既改善了操作人员的工作站环境，又提高聊操作人员的安全性。
总的工作过程：将不同的卡扣座分别插入对应的卡槽夹具6内，并在提示件8提示所有卡扣座都装配到位后，再将基板固定在上模具3上。启动设备控制端15处的按钮，使得第一安装座10在液压气缸41的作用下上升，并使卡扣座的焊接面抵压在基板的焊接面上。通过对两个电磁铁51间隔性通电，带动上模具3进行设定好的频率、振幅、焊接时间等做往复运动；往复振动完毕，以设定好的固化时间进行固化冷却。最后，下模具2在液压气缸41的作用下恢复到初始位置，卡扣座和基板焊接完毕，结束一个焊接周期。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有下模具(2)和上模具(3)，所述上模具(3)供基板固定；所述机架(1)上设置有用于驱使所述上模具(3)与所述下模具(2)相互靠拢或远离的驱动组件，以及用于驱使所述上模具(3)水平往复振动的动力组件；所述下模具(2)上设置有多个供卡扣座插入的卡槽夹具(6)，不同的所述卡槽夹具(6)与不同的卡扣座相适配；所述下模具(2)上设置有与所述卡槽夹具(6)对应的识别件(7)和提示件(8)，所述识别件(7)与所述提示件(8)电连接，当所述识别件(7)识别到卡扣座装配到位时，所述提示件(8)将发出提示信息。
2.根据权利要求1所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：所述识别件(7)为光电感应开关，所述卡槽(13)夹具(6)上开设有供光电感应开关的光线穿过的识别孔(9)。
3.根据权利要求1所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：所述驱动组件包括液压气缸(41)，所述液压气缸(41)固定于所述机架(1)上，所述液压气缸(41)的活塞杆固定于所述下模具(2)上；所述机架(1)上设置有竖直的导向柱(42)，所述下模具(2)上设置有与所述导向柱(42)滑移配合的套筒(43)。
4.根据权利要求3所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：还包括第一安装座(10)，所述第一安装座(10)的上表面设置有插座(11)，所述下模具(2)的下表面设置有与所述插座(11)插接配合的插头(12)；所述插座(11)的上表面开设有卡槽(13)，所述插头(12)上转动连接有与所述卡槽(13)卡接配合的卡环(14)；所述套筒(43)固定于所述第一安装座(10)的侧面。
5.根据权利要求3所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：还包括设备控制端(15)，多个所述识别件(7)分别与所述设备控制端(15)通信连接，当任一所述识别件(7)识别到卡扣座未装配到位时，所述设备控制端(15)控制所述液压气缸(41)关闭。
6.根据权利要求1所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：所述动力组件包括两个电磁铁(51)，两个所述电磁铁(51)均固定于所述机架(1)上，且分别位于所述上模具(3)的相对两侧，所述上模具(3)的侧面设置有与所述电磁铁(51)相对应的铁块(52)；所述机架(1)上设置有水平的导杆(53)，所述上模具(3)滑移连接于所述导杆(53)上。
7.根据权利要求6所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：还包括第二安装座(16)，所述上模具(3)的侧面固定有安装块(17)，所述安装块(17)的下表面开设有卡接槽(18)，所述第二安装座(16)上转动连接有与所述卡接槽(18)卡接配合的卡接环(19)；所述铁块(52)固定于所述第二安装座(16)上，所述第二安装座(16)的侧面开设有供所述导杆(53)滑移的滑移孔。
8.根据权利要求7所述的汽车衣帽架摩擦焊接机，其特征在于：所述第二安装座(16)上设置有两个弹簧(20)，两个所述弹簧(20)沿两个所述铁块(52)的连线设置，且所述弹簧(20)的两端分别固定于所述铁块(52)和所述机架(1)上。
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