CN112059399B - 一种汽车落水槽半自动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车落水槽半自动焊接设备，包括工作台、焊接装置、焊接夹具及控制器，焊接装置包括立杆、滑块、伸缩臂及焊枪，立杆固定设置在工作台上，滑块套设在所述立杆上，所述伸缩臂垂直于立杆且伸缩臂与滑块固定连接，焊枪固定设置在伸缩臂的自由端，立杆的上端装设有平衡器，滑块与平衡器连接，伸缩臂上设有激光位移传感器及位移传感器，以伸缩臂所在位置为X轴，伸缩臂完全收缩时，焊枪枪头所在位置为零点，以立杆所在位置为Z轴，工作台的台面为基准面，每个焊点设有特定的X值与Z值，同时满足X值与Z值时，焊枪工作。本发明能够定点焊接，焊枪只在特定位置工作，避免了错焊与多焊，避免了误操作；能够检测焊接深度，把控焊接质量。

Description

一种汽车落水槽半自动焊接设备
技术领域
本发明涉及一种焊接设备技术领域，尤其是涉及一种汽车落水槽半自动焊接设备。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们对汽车品质的要求越来越高。汽车落水槽是在汽车后盖打开后可以看到的零件，属于B+类零件，落水槽的表面质量要求非常高，其表面质量要求等同于汽车外覆盖件的质量要求。因此落水槽的焊接对于零件表面品质等级要求很高，焊点压痕深度不能超过15％。目前轿车落水槽焊接采用圆弧形电极帽，采用一般夹具夹紧，焊点压痕深度不能保证，焊接质量不能满足客户要求；手动焊接无法准确找准焊点位置焊接，存在焊点错打或多打的情况，并且无法掌控焊接深度，目前传统的焊枪体积大，使用起来费力，无法准确找准焊点位置焊接。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的焊接位置无法固定，容易出现焊点错打或多打的情况，焊接深度无法检测与掌控的问题，提供一种汽车落水槽半自动焊接设备，结构简单，不在焊点位置，焊枪不工作，通过增添激光位移传感器，可以得出焊点的焊接深度。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种汽车落水槽半自动焊接设备，包括工作台、焊接装置、焊接夹具及控制器，所述焊接装置包括立杆、滑块、伸缩臂及焊枪，所述立杆固定设置在工作台上，所述滑块套设在所述立杆上，所述伸缩臂垂直于立杆且伸缩臂与滑块固定连接，所述焊枪固定设置在伸缩臂的自由端，所述立杆的上端装设有平衡器，所述滑块与平衡器连接，伸缩臂上设有用于测量高度的激光位移传感器及用于测量伸缩臂伸缩长度的位移传感器，以伸缩臂所在位置为X轴，伸缩臂完全收缩时，焊枪枪头所在位置为零点，以立杆所在位置为Z轴，工作台的台面为基准面，每个焊点设有特定的X值与Z值，焊枪枪头所在位置同时满足X值与Z值时，焊枪工作。
滑块套设在立杆上，所以滑块能够在立杆上上下滑动，又因为伸缩臂与滑块固定连接，焊枪固定设置在伸缩臂的自由端，所以焊枪既能够以立杆为轴360°转动，又能够沿着立杆上下滑动，通过在伸缩臂上安设测量伸缩臂伸缩长度的位移传感器及测量高度的激光位移传感器，可以得到焊枪的X值与Z值，通过控制器编辑程序为每个焊点设定特定的X值与Z值，当焊枪的X及Z值分别与焊点的X及Z值相同时，焊枪才会工作打点，该设计可以避免焊点位置打错，焊点数量打多，并且通过Z值的变化可以计算得出每个焊点的焊接深度，对于新手来说，更加容易上手，相较于传统的焊接设备，操作难度底，立杆的上端装设有平衡器，平衡器与滑块连接，使得操作焊枪时更加方便，更加省力。
作为优选，所述焊接夹具包括设置在斜面上的压紧机构、靠模及定位销，所述压紧机构包括转轴、压块、齿轮、齿条及气缸，所述压块固定设置在转轴上，齿轮固定设置在转轴的一端，齿条与齿轮啮合且齿条的一端与气缸的活塞轴固定连接。通过靠模与定位销固定落水槽，气缸活塞轴的上下移动带动齿条上下移动从而使齿轮传动，转轴转动使得压块能够压紧与打开，压块均设置在转轴上，实现了通过一个同时气缸控制多个压块的工作。
作为优选，所述工作台上还设有超声波发生器，所述焊枪为超声波焊枪，超声波焊枪包括换能器及触点开关。使用超声波焊枪，体积小、重量轻。
作为优选，所述工作台上还设有吹气冷却装置，吹气冷却装置包括气管及喷嘴，喷嘴固定设置在伸缩臂的自由端，所述喷嘴一端与气管连接，喷嘴的另一端靠近超声波焊枪枪头且对准枪头。喷嘴对准超声波焊枪枪头，在焊接时及时为焊点及焊点周围降热，避免焊点周围因过热发生形变。
作为优选，所述工作台上设有显示屏，显示屏与控制器连接，实时显示焊接时每个点X值与Z值的偏移度。便于监测与调整。
作为优选，所述立杆的底端设有横截面为凸字形的底座，立杆与底座固定连接，底座与工作台的台面固定连接。横截面为凸字形的底座与工作台的台面接触面积更大，立杆穿插在底座内部，使得立杆在工作台台面上的固定更加牢靠。
作为优选，所述工作台台面的右上角设有用于放置超声波焊枪的圆筒，所述圆筒靠近焊接夹具的一侧设有缺口，所述缺口的宽度大于超声波焊枪枪头的最大宽度。焊接完成后将超声波焊枪放置在圆筒中，避免操作人员被焊枪烫伤，圆筒靠近焊接夹具一侧设有缺口，简化了焊枪放入与取出圆筒的操作路径，无需将焊枪提升至圆筒正上方再放入，可以直接从缺口放入，提高了工作效率。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）定点焊接，焊枪只在特定位置工作，避免了错焊与多焊，避免了误操作；（2）能够检测焊接深度，把控焊接质量；（3）结构简单，操作方便，省力，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明焊接装置的一种结构示意图；
图3是本发明焊接夹具的一种结构示意图；
图4是本发明落水槽的一种结构示意图。
图中：1、焊接装置 2、焊接夹具 3、落水槽 4、超声波发生器 5、显示屏 6、工作台7、小盖板 1-1、立杆 1-2、伸缩臂 1-3、超声波焊枪 1-4、平衡器 1-5、位移传感器 1-6、激光位移传感器 1-7、换能器 1-8、触点开关 1-9、底座 1-10、滑块 2-1、转轴 2-2、压块 2-3、靠模 2-4、齿条 2-5、齿轮 2-6、气缸 2-7、定位销 2-8、转轴固定座 3-1、焊接点 3-2、定位孔。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在图1至图4所示的实施例1中，本发明的一种汽车落水槽半自动焊接设备，包括工作台6、焊接装置1、焊接夹具2及控制器，所述工作台为横截面呈6字形的型材架，包括矩形的台面、设置在工作台底端4个角的滚轮及设置在工作台顶端的灯管，滚轮便于工作台的移动，灯管用于增加照度，更容易找到焊接点3-1，所述焊接装置包括圆柱形的立杆1-1、长方体形的滑块1-10、伸缩臂1-2及焊枪，所述立杆固定设置在工作台的内侧，立杆垂直于台面，所述滑块套设在所述立杆上，能够在立杆上上下滑动并左右转动，所述伸缩臂为一长方体套筒，内部套接有两根表面光滑的直杆，伸缩臂垂直于立杆且伸缩臂的长方体套筒与滑块固定连接，所述焊枪固定设置在伸缩臂的自由端，焊枪垂直于工作台的台面，使得焊枪下压时的力全部作用在焊点上，所述立杆的上端装设有两个平衡器1-4，分别位于立杆的两侧，所述滑块与平衡器吊接，伸缩臂上设有用于测量高度的激光位移传感器1-6及用于测量伸缩臂伸缩长度的位移传感器1-5，激光位移传感器位于立杆与伸缩臂的交叉部分，以伸缩臂所在位置为X轴，X轴随伸缩臂位置的不断变换而变化，伸缩臂完全收缩时，焊枪枪头所在位置为零点，以立杆所在位置为Z轴，工作台的台面为基准面，通过控制器编辑程序为每个焊点设定特定的X值与Z值，焊枪枪头所在位置同时满足X值与Z值时，焊枪工作；所述焊接夹具包括设置在斜面上的压紧机构、靠模2-3及定位销2-7，所述焊接夹具呈斜面状，保证落水槽3在夹具上固定时，所有焊接点垂直于工作台台面向上，提高了焊接效果，靠模分布在斜面的上下两侧，用以固定落水槽，定位销进一步固定落水槽，保证落水槽的位置精准，落水槽上设有4个突出于落水槽上的焊接点，小盖板7上设有4个适配于焊接点的焊接孔，所述压紧机构包括转轴2-1、压块2-2、齿轮2-5、齿条2-4、气缸2-6及转轴固定座2-8，转轴两端设置在所述的转轴固定座中，转轴在转轴固定座中能够360°转动，所述压块数量为三个且固定设置在转轴上，三个压块分别设置在转轴的左端、中部及右端，压块包括压板及压杆，位于右端的压块的压板开有U形的缺口，使得焊枪能够伸入U形缺口中进行焊接，既增加了固定点又不干涉焊接工作，齿轮固定设置在转轴的右端，齿条与齿轮啮合且齿条的一端与气缸的活塞轴固定连接，气缸固定设置在焊接夹具上，通过气缸的活塞轴的伸缩，带动转轴转动，实现压块的压紧与打开，利用一个气缸实现了三个压块的同步压紧与打开；所述工作台上还设有超声波发生器4，超声波发生器位于工作台台面的右下角，所述焊枪为超声波焊枪1-3，超声波焊枪包括换能器1-7及触点开关1-8；所述工作台上还设有吹气冷却装置，吹气冷却装置包括气管及喷嘴，喷嘴固定设置在伸缩臂的自由端，所述喷嘴一端与气管连接，喷嘴的另一端靠近超声波焊枪枪头且对准枪头，为焊接区域进行冷却，防止温度过高，焊接区域发生形变；所述工作台的右上角设有显示屏5，显示屏与控制器连接，实时显示焊接时每个点X值与Z值的偏移度并记录产量；所述立杆的底端设有横截面为凸字形的底座1-9，立杆与底座固定连接，底座与工作台的台面固定连接；所述工作台台面的右上角设有用于放置超声波焊枪的圆筒，所述圆筒靠近焊接夹具的一侧设有缺口，所述缺口的宽度大于超声波焊枪枪头的最大宽度。
将落水槽放置在靠模上，落水槽上的定位孔3-2对准焊接夹具上的定位销插入，使落水槽精准的固定在焊接夹具上，再将小盖板上的4个焊接孔对准落水槽上的4个凸起的焊接点放置，打开气缸，使压块同时压紧落水槽与小盖板，从圆筒中取出超声波焊枪，拉至第一个焊接点处，焊枪的枪头压在焊点上，按下触点开关，若焊枪枪头所在位置的X值与Z值与焊点的设定的X值与Z值不一致，则焊枪无法工作，若焊枪枪头所在位置的X值与Z值与焊点的设定的X值与Z值一致，则超声波发生器自动法波，开始焊接。本发明可以避免焊点位置打错，焊点数量打多，并且通过Z值的变化可以计算得出每个焊点的焊接深度，对于新手来说，更加容易上手，相较于传统的焊接设备，操作难度底，立杆的上端装设有平衡器，平衡器与滑块连接，使得操作焊枪时更加方便，更加省力。

Claims (3)

1.一种汽车落水槽半自动焊接设备，其特征是，包括工作台（6）、焊接装置（1）、焊接夹具（2）及控制器，所述焊接装置包括立杆（1-1）、滑块（1-10）、伸缩臂（1-2）及焊枪，所述立杆固定设置在工作台上，所述滑块套设在所述立杆上，所述伸缩臂垂直于立杆且伸缩臂与滑块固定连接，所述焊枪固定设置在伸缩臂的自由端，所述立杆的上端装设有平衡器（1-4），所述滑块与平衡器连接，伸缩臂上设有用于测量高度的激光位移传感器（1-6）及用于测量伸缩臂伸缩长度的位移传感器（1-5），以伸缩臂所在位置为X轴，伸缩臂完全收缩时，焊枪枪头所在位置为零点，以立杆所在位置为Z轴，工作台的台面为基准面，每个焊点设有特定的X值与Z值，焊枪枪头所在位置同时满足X值与Z值时，焊枪工作；所述焊接夹具包括设置在斜面上的压紧机构、靠模（2-3）及定位销（2-7），所述压紧机构包括转轴（2-1）、压块（2-2）、齿轮（2-5）、齿条（2-4）及气缸（2-6），所述压块固定设置在转轴上，齿轮固定设置在转轴的一端，齿条与齿轮啮合且齿条的一端与气缸的活塞轴固定连接；所述工作台上设有显示屏（5），显示屏与控制器连接，实时显示焊接时每个点X值与Z值的偏移度；所述工作台上还设有超声波发生器（4），所述焊枪为超声波焊枪（1-3），超声波焊枪包括换能器（1-7）及触点开关（1-8）；所述工作台上还设有吹气冷却装置，吹气冷却装置包括气管及喷嘴，喷嘴固定设置在伸缩臂的自由端，所述喷嘴一端与气管连接，喷嘴的另一端靠近超声波焊枪枪头且对准枪头。
2.根据权利要求1所述的一种汽车落水槽半自动焊接设备，其特征是，所述立杆的底端设有横截面为凸字形的底座（1-9），立杆与底座固定连接，底座与工作台的台面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车落水槽半自动焊接设备，其特征是，所述工作台台面的右上角设有用于放置超声波焊枪的圆筒，所述圆筒靠近焊接夹具的一侧设有缺口，所述缺口的宽度大于超声波焊枪枪头的最大宽度。
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