CN112935685A - 一种汽车零部件熔融焊接用定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，包括工作台、横向调节机构、两个互相对称的纵向调节机构和四个互相对称的定位机构，所述工作台的前表面安装有控制器，所述横向调节机构包括固定框架、四个第一同步电机、四个第一丝杠、两个第一导轨和四个滑块，所述固定框架的两侧面与四个所述第一同步电机对称固定连接；将所有电气元件接通至控制器实现自动化控制，利用四组定位机构内的相关机械联动，可以实现针对多个钣金焊接件的钳固及位移对接定位，而针对异形板的倾斜焊需求也可通过共八组伺服电机进行角度配合调节，从而满足不同尺寸、不同焊接要求及不同位置配合的自适应调节，满足广泛适用性需求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件焊接辅助装置技术领域，具体为一种汽车零部件熔融焊接用定位装置。
背景技术
熔融焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术；在汽车加工与制造领域中，尤其涉及到汽车的天窗刷架或结构法兰等特制钣金件的焊接工作时，这类非标零件的焊缝走向曲折且变化频繁，在传统技术中，这类钣金件的对接与定位工作只是简单地将零件放置于工作台，或是使用三爪卡钳或台虎钳等简易固定机构进行对接，这种定位装置首先极难满足三焊一或多焊一的技术要求，并且不同的钣金件的对接位置及焊缝位置配合变化频繁，传统定位装置难以适应这种配合于定位形式，并且对于部分倾斜焊的异形板而言，传统定位装置甚至无法装载，导致生产效率低下且工艺精度不佳，造成产品质量合格率的低下及经济性损失。
为此，提出一种汽车零部件熔融焊接用定位装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，包括工作台、横向调节机构、两个互相对称的纵向调节机构和四个互相对称的定位机构，所述工作台的前表面安装有控制器，所述横向调节机构包括固定框架、四个第一同步电机、四个第一丝杠、两个第一导轨和四个滑块，所述固定框架的两侧面与四个所述第一同步电机固定连接，所述第一同步电机的输出轴与所述第一丝杠的内侧壁焊接，所述固定框架的两侧面与两个所述第一导轨焊接，所述滑块的内侧壁与所述第一丝杠的外表面螺纹连接；
所述纵向调节机构包括两个互相对称的支撑框架、连接板、第二导轨和两个第一液压缸，所述支撑框架的下表面与所述滑块的上表面焊接，两个所述支撑框架相对的一侧与所述连接板的两侧面焊接，所述第二导轨的后表面与所述连接板的前表面焊接；
所述定位机构包括两个支撑块、第二同步电机、第二丝杠、移动基座、导槽板、两个支撑板、第一伺服电机、第一铰板、第二伺服电机、第二铰板、两个第二液压缸和两个互相对称的卡钳，一个所述定位机构的支撑块与所述第一液压缸的活塞杆焊接，所述移动基座的后表面与所述导槽板的前表面焊接，另一个所述定位机构的导槽板与所述第二导轨的外表面滑动连接，所述支撑块的内侧壁与所述第二同步电机通过螺钉螺纹连接，所述第二丝杠的内侧壁与所述第二同步电机的输出轴焊接，所述移动基座的内侧壁与所述第二丝杠的外表面螺纹连接，所述移动基座的上表面与下表面与两个所述支撑板焊接，所述支撑板的内侧壁与所述第一伺服电机的外表面固定连接，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一铰板的内侧壁焊接，所述第一铰板的内侧壁与所述第二伺服电机的外表面通过螺钉螺纹连接，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二铰板的内侧壁焊接，所述第二液压缸的外表面与所述第二铰板的内侧壁固定连接，所述第二液压缸的活塞杆与所述卡钳的内侧壁焊接；
所述控制器的电性输出端与所述第一同步电机、第一液压缸、第二同步电机、第一伺服电机、第二伺服电机和第二液压缸的电性输入端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述工作台的下表面通过螺钉对称螺纹连接有四个万向轮。
作为本技术方案的进一步优选的：所述固定框架的上表面开设有两个通槽，所述通槽的内侧壁与所述第一液压缸的外表面相适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述滑块的内侧壁与所述第一导轨的外表面滑动连接，所述滑块的上表面焊接有侧板，所述侧板的一侧与所述支撑框架的另一侧焊接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述固定框架的两侧面对称焊接有连接壳体，所述连接壳体的内侧壁通过两个轴承分别与两个所述第一丝杠的外表面转动连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述纵向调节机构还包括第三导轨和两个第四滑轨，两个所述支撑框架相对的一侧与所述第三导轨的两侧面滑动连接，所述第三导轨的外表面与一个所述定位机构的导槽板滑动连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述支撑框架的前表面与两个所述第四滑轨焊接，所述第四滑轨的外表面与所述支撑块的内侧壁滑动连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第二铰板的前表面焊接有第三滑轨，所述第三滑轨的外表面与所述卡钳的内侧壁滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、将所有电气元件接通至控制器实现自动化控制，利用四组定位机构内的相关机械联动，可以实现针对多个钣金焊接件的钳固及位移对接定位，而针对异形板的倾斜焊需求也可通过共八组伺服电机进行角度配合调节，从而满足不同尺寸、不同焊接要求及不同位置配合的自适应调节，满足广泛适用性需求；
二、利用两组纵向调节机构之间的机械联动，实现对任意焊接件的不同焊接高度及配合高度等技术要求，以及配合工作人员自身的工作姿势、焊接角度的自适应调节，从而满足广泛适用性及工艺性的需求；
三、本发明还可以通过横向调节机构内的机械联动，实现对任意焊接件的不同焊接间距及配合间距等技术要求的自适应调节，从而满足广泛适用性及工艺性的需求；
四、本发明相较于传统技术，极大地提高了生产效率与定位的精准性，利用三组调节及定位机构可以满足任意汽车钣金件的任意焊接要求，并且还可以配合工作人员的实际工作姿势进行自适应调节，在满足工艺性要求的同时还保障了经济性需求。
附图说明
图1为本发明的一视角立体结构示意图；
图2为本发明的另一视角立体结构示意图；
图3为本发明的横向调节机构一视角立体结构示意图；
图4为本发明的横向调节机构另一视角立体结构示意图；
图5为本发明的图4的A区放大视角立体结构示意图；
图6为本发明的纵向调节机构立体结构示意图；
图7为本发明的定位机构一视角立体结构示意图；
图8为本发明的定位机构另一视角立体结构示意图；
图9为本发明的电路图。
图中：1、工作台；101、万向轮；2、控制器；3、横向调节机构；301、固定框架；3011、通槽；302、第一同步电机；303、第一丝杠；304、第一导轨；305、滑块；3051、侧板；306、连接壳体；4、纵向调节机构；401、支撑框架；402、连接板；403、第二导轨；404、第三导轨；405、第四滑轨；406、第一液压缸；5、定位机构；501、支撑块；502、第二同步电机；503、第二丝杠；504、移动基座；505、导槽板；506、支撑板；507、第一伺服电机；508、第一铰板；509、第二伺服电机；510、第二铰板；511、第二液压缸；512、第三滑轨；513、卡钳。
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做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。
实施例
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，包括工作台1、横向调节机构3、两个互相对称的纵向调节机构4和四个互相对称的定位机构5，工作台1的前表面安装有控制器2，横向调节机构3包括固定框架301、四个第一同步电机302、四个第一丝杠303、两个第一导轨304和四个滑块305，固定框架301的两侧面与四个第一同步电机302固定连接，第一同步电机302的输出轴与第一丝杠303的内侧壁焊接，固定框架301的两侧面与两个第一导轨304焊接，滑块305的内侧壁与第一丝杠303的外表面螺纹连接；
纵向调节机构4包括两个互相对称的支撑框架401、连接板402、第二导轨403和两个第一液压缸406，支撑框架401的下表面与滑块305的上表面焊接，两个支撑框架401相对的一侧与连接板402的两侧面焊接，第二导轨403的后表面与连接板402的前表面焊接；
定位机构5包括两个支撑块501、第二同步电机502、第二丝杠503、移动基座504、导槽板505、两个支撑板506、第一伺服电机507、第一铰板508、第二伺服电机509、第二铰板510、两个第二液压缸511和两个互相对称的卡钳513，一个定位机构5的支撑块501与第一液压缸406的活塞杆焊接，移动基座504的后表面与导槽板505的前表面焊接，另一个定位机构5的导槽板505与第二导轨403的外表面滑动连接，支撑块501的内侧壁与第二同步电机502通过螺钉螺纹连接，第二丝杠503的内侧壁与第二同步电机502的输出轴焊接，移动基座504的内侧壁与第二丝杠503的外表面螺纹连接，移动基座504的上表面与下表面与两个支撑板506焊接，支撑板506的内侧壁与第一伺服电机507的外表面固定连接，第一伺服电机507的输出轴与第一铰板508的内侧壁焊接，第一铰板508的内侧壁与第二伺服电机509的外表面通过螺钉螺纹连接，第二伺服电机509的输出轴与第二铰板510的内侧壁焊接，第二液压缸511的外表面与第二铰板510的内侧壁固定连接，第二液压缸511的活塞杆与卡钳513的内侧壁焊接；
控制器2的电性输出端与第一同步电机302、第一液压缸406、第二同步电机502、第一伺服电机507、第二伺服电机509和第二液压缸511的电性输入端电性连接。
本实施例中，具体的：工作台1的下表面通过螺钉对称螺纹连接有四个万向轮101；通过万向轮101可以为工作台1及整体机构实现移动性需求，满足实际情况下的快速移动需求。
本实施例中，具体的：固定框架301的上表面开设有两个通槽3011，通槽3011的内侧壁与第一液压缸406的外表面相适配；当横向调节机构3内的相关部件控制两组纵向调节机构4移动时，通槽3011会与第一液压缸406进行配合，从而不干涉纵向调节机构4的正常移动工作。
本实施例中，具体的：滑块305的内侧壁与第一导轨304的外表面滑动连接，滑块305的上表面焊接有侧板3051，侧板3051的一侧与支撑框架401的另一侧焊接，滑块305在与第一丝杠303进行螺纹配合的过程中，通过第一导轨304进行角度限位，从而满足进给运动的需求，并且滑块305依靠侧板3051对纵向调节机构4内的支撑框架401进行辅助配合，从而达到稳固运载整体纵向调节机构4，达到平稳位移的需求。
本实施例中，具体的：固定框架301的两侧面对称焊接有连接壳体306，连接壳体306的内侧壁通过两个轴承分别与两个第一丝杠303的外表面转动连接；连接壳体306负责将两个第一丝杠303的另一侧进行支撑，从而辅助满足第一丝杠303的吸冲缓震及位置固定的需求。
本实施例中，具体的：纵向调节机构4还包括第三导轨404和两个第四滑轨405，两个支撑框架401相对的一侧与第三导轨404的两侧面滑动连接，第三导轨404的外表面与一个定位机构5的导槽板505滑动连接；当一个定位机构5中的支撑块501被第一液压缸406控制位移时，支撑块501及导槽板505会带动第三导轨404相较于支撑框架401进行滑动，从而满足后续移动基座504的进给角度限位的需求。
本实施例中，具体的：支撑框架401的前表面与两个第四滑轨405焊接，第四滑轨405的外表面与支撑块501的内侧壁滑动连接；当一个定位机构5中的支撑块501被第一液压缸406控制位移时，该支撑块501会相较于第四滑轨405对支撑框架401进行滑移，第四滑轨405会辅助支撑块501进行平稳移动，从而辅助满足定位效果。
本实施例中，具体的：第二铰板510的前表面焊接有第三滑轨512，第三滑轨512的外表面与卡钳513的内侧壁滑动连接；第三滑轨512会辅助两个卡钳513在第二液压缸511的位移作用下实现平稳移动，从而辅助满足定位效果。
本实施例中，具体的：控制器2的具体型号为FX3GA；第一同步电机302的具体型号为YZS-10-4；第一液压缸406的具体型号为FA250-325；第二同步电机502的具体型号为1TL0001；第一伺服电机507的具体型号为HFF80B4B5；第二伺服电机509的具体型号为DS-25RS370；第二液压缸511的具体型号为FA50-125。
工作原理或者结构原理：首先针对实际情况，将所需焊接的汽车钣金零件分别放置于两组（或两组以上）的定位机构5内，每个零件均与卡钳513配合，并通过控制器2控制两组第二液压缸511的活塞杆移动，带动两个卡钳513将工件钳固；
随后针对倾斜焊的汽车钣金异型板而言，通过控制器2控制定位机构5中的第一伺服电机507带动第一铰板508作定量水平角度调节，并且还可以利用第二伺服电机509控制第二铰板510作定量铅垂角度调节；
随后通过控制器2控制第一液压缸406带动一组定位机构5内的支撑块501及整体机构下移或上移调节，期间该支撑块501会相较于第四滑轨405对支撑框架401进行滑移，第四滑轨405会辅助支撑块501进行平稳移动，并且支撑块501及导槽板505会带动第三导轨404相较于支撑框架401进行滑动，从而满足后续移动基座504的进给角度限位的需求；
此时两组定位机构5将其各自钳固的焊接件的高度间距调节完成，随后每组定位机构5内的第二同步电机502控制第二丝杠503旋转，带动移动基座504螺纹配合并由第三导轨404或第二导轨403进行角度限位与滑动连接，从而调节两组焊接件的间距，满足定位需求；
而针对两组或两组以上的焊接件一次焊接成型的特殊工艺而言，在多组定位机构5将其各自钳固的焊接件的高度间距调节完成后，通过控制器2控制横向调节机构3内的每一个第一同步电机302启动，每个第一同步电机302带动与其焊接的第一丝杠303旋转并与滑块305进行螺纹配合，而滑块305在与第一丝杠303进行螺纹配合的过程中，通过第一导轨304进行角度限位，从而满足进给运动的需求，并且滑块305依靠侧板3051对纵向调节机构4内的支撑框架401进行辅助配合，从而达到稳固运载整体纵向调节机构4，达到平稳位移的需求；
滑块305带动纵向调节机构4进行进给运动，与上述定位机构5的相应动作进行配合，从而满足在现实情况下，针对多组钣金焊接件的不同水平角度、铅垂角度、高度、横向间距及纵向间距的自适应调节，以及配合工作人员的工作姿势进行调节，从而帮助工作人员对焊接件进行位置定位及辅助焊接；
本发明相较于传统技术，极大地提高了生产效率与定位的精准性，利用三组调节及定位等机构可以满足任意汽车钣金件的任意焊接要求，并且还可以配合工作人员的实际工作姿势进行自适应调节，在满足工艺性要求的同时还保障了经济性需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，包括工作台（1）、横向调节机构（3）、两个互相对称的纵向调节机构（4）和四个互相对称的定位机构（5），其特征在于：所述工作台（1）的前表面安装有控制器（2），所述横向调节机构（3）包括固定框架（301）、四个第一同步电机（302）、四个第一丝杠（303）、两个第一导轨（304）和四个滑块（305），所述固定框架（301）的两侧面与四个所述第一同步电机（302）固定连接，所述第一同步电机（302）的输出轴与所述第一丝杠（303）的内侧壁焊接，所述固定框架（301）的两侧面与两个所述第一导轨（304）焊接，所述滑块（305）的内侧壁与所述第一丝杠（303）的外表面螺纹连接；
所述纵向调节机构（4）包括两个互相对称的支撑框架（401）、连接板（402）、第二导轨（403）和两个第一液压缸（406），所述支撑框架（401）的下表面与所述滑块（305）的上表面焊接，两个所述支撑框架（401）相对的一侧与所述连接板（402）的两侧面焊接，所述第二导轨（403）的后表面与所述连接板（402）的前表面焊接；
所述定位机构（5）包括两个支撑块（501）、第二同步电机（502）、第二丝杠（503）、移动基座（504）、导槽板（505）、两个支撑板（506）、第一伺服电机（507）、第一铰板（508）、第二伺服电机（509）、第二铰板（510）、两个第二液压缸（511）和两个互相对称的卡钳（513），一个所述定位机构（5）的支撑块（501）与所述第一液压缸（406）的活塞杆焊接，所述移动基座（504）的后表面与所述导槽板（505）的前表面焊接，另一个所述定位机构（5）的导槽板（505）与所述第二导轨（403）的外表面滑动连接，所述支撑块（501）的内侧壁与所述第二同步电机（502）通过螺钉螺纹连接，所述第二丝杠（503）的内侧壁与所述第二同步电机（502）的输出轴焊接，所述移动基座（504）的内侧壁与所述第二丝杠（503）的外表面螺纹连接，所述移动基座（504）的上表面与下表面与两个所述支撑板（506）焊接，所述支撑板（506）的内侧壁与所述第一伺服电机（507）的外表面固定连接，所述第一伺服电机（507）的输出轴与所述第一铰板（508）的内侧壁焊接，所述第一铰板（508）的内侧壁与所述第二伺服电机（509）的外表面通过螺钉螺纹连接，所述第二伺服电机（509）的输出轴与所述第二铰板（510）的内侧壁焊接，所述第二液压缸（511）的外表面与所述第二铰板（510）的内侧壁固定连接，所述第二液压缸（511）的活塞杆与所述卡钳（513）的内侧壁焊接；
所述控制器（2）的电性输出端与所述第一同步电机（302）、第一液压缸（406）、第二同步电机（502）、第一伺服电机（507）、第二伺服电机（509）和第二液压缸（511）的电性输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述工作台（1）的下表面通过螺钉对称螺纹连接有四个万向轮（101）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述固定框架（301）的上表面开设有两个通槽（3011），所述通槽（3011）的内侧壁与所述第一液压缸（406）的外表面相适配。
4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述滑块（305）的内侧壁与所述第一导轨（304）的外表面滑动连接，所述滑块（305）的上表面焊接有侧板（3051），所述侧板（3051）的一侧与所述支撑框架（401）的另一侧焊接。
5.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述固定框架（301）的两侧面对称焊接有连接壳体（306），所述连接壳体（306）的内侧壁通过两个轴承分别与两个所述第一丝杠（303）的外表面转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述纵向调节机构（4）还包括第三导轨（404）和两个第四滑轨（405），两个所述支撑框架（401）相对的一侧与所述第三导轨（404）的两侧面滑动连接，所述第三导轨（404）的外表面与一个所述定位机构（5）的导槽板（505）滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述支撑框架（401）的前表面与两个所述第四滑轨（405）焊接，所述第四滑轨（405）的外表面与所述支撑块（501）的内侧壁滑动连接。
8.根据权利要求1所述的一种汽车零部件熔融焊接用定位装置，其特征在于：所述第二铰板（510）的前表面焊接有第三滑轨（512），所述第三滑轨（512）的外表面与所述卡钳（513）的内侧壁滑动连接。
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| CN114029684A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-11 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种汽车零部件加工焊接用零部件定位机构 |
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2021
- 2021-03-22 CN CN202110304477.9A patent/CN112935685A/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114029684A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-11 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种汽车零部件加工焊接用零部件定位机构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210611 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |