CN113146124B - 一种汽车保险杠柔性冲焊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车保险杠柔性冲焊系统，涉及自动化领域，包括主框架，顶升装置，顶升装置用于支撑保险杠，主框架两侧均设有冲焊装置，冲焊装置将冲孔与焊接结合实现冲焊，冲焊装置包括下冲焊气缸、上冲焊气缸以及转换气缸，下冲焊气缸的的上方设有转换板，转换板下侧板滑动连接，转换板通过转换气缸驱动，转换板上滑动连接有两个U形块，U形块上固定连接有支撑杆，其中一个支撑杆的前端固定连接有冲孔底座，另一个支撑杆的前端固定连接有焊接头，转换气缸推动转换板滑动，实现冲孔与焊接的切换，一个冲焊气缸带动冲孔与焊接两套工装进入工作位置，避免了现有切换工装，二次定位导致的位置偏移的情况，上料装置代替人工上料，提高安全性。

Description

一种汽车保险杠柔性冲焊系统

技术领域

本发明涉及自动化领域，具体涉及一种汽车保险杠柔性冲焊系统。

背景技术

汽车前后保险杠是安装于汽车前后位置对汽车主体进行保护的一种汽车部件，目前轿车的前后保险杠大多是塑料制成的，汽车保险杠在成型之后需要进行冲孔以及孔眼的焊接工作，传统的方式是分别采用冲孔机和焊接机进行两道工序的加工，耗时耗力，影响了生产效率，切换工装时，还会由于机器精度的原因导致冲孔与焊接的位置有时发生偏移，影响加工质量。

在一些有条件的工厂会采用机器人进行冲孔和焊接工作，但是两种加工工序需要机器人在工具架上抓取相应的冲孔或者焊接的工装，然后进行加工，且加工时是单孔加工，工时相对较长，机器人成本较高。

加工过程的前后都需要人工进行上下料，所以一个加工线需要人工进行不间断的管理，工人劳动强度较大，人工手动进入到框架内取件，也具有一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车保险杠柔性冲焊系统，以解决上述背景技术中提到的问题。

一种汽车保险杠柔性冲焊系统，包括主框架，所述主框架的两侧固定连接有上侧板以及下侧板，且其底部固定连接有底板；

所述主框架两侧均设有冲焊装置，所述冲焊装置包括下冲焊气缸、上冲焊气缸以及转换气缸，所述下冲焊气缸的输出轴固定连接有接触块，所述接触块的上方设有转换板，所述转换板通过导轨与下侧板滑动连接，所述转换板的一侧与转换气缸的输出轴固定连接，所述转换板上通过导轨滑动连接有两个U形块，所述U形块上固定连接有支撑杆，所述支撑杆穿过支板，并与支板滑动连接，所述支板与转换板固定连接，其中一个支撑杆的前端固定连接有冲孔底座，另一个支撑杆的前端固定连接有焊接头，所述转换气缸与下侧板固定连接；

所述上冲焊气缸的输出轴通过U形块二固定连接有冲压杆，所述U形块二通过导轨与上侧板滑动连接，所述冲压杆穿过上支板，并与上支板滑动连接，所述上支板与上侧板固定连接，所述冲压杆的前端通过固定板固定连接有与冲孔底座对应的冲头。

优选的，所述固定板通过滑杆滑动连接有压板，所述压板的中心处设有通孔，所述压板与固定板之间的滑杆上套设有压力弹簧，所述支板与上U形板之间的支撑杆上套设有复位弹簧。

优选的，所述底板上设有顶升装置，所述顶升装置包括滑座，所述滑座与底板滑动连接，所述滑座上固定连接有顶升气缸，所述顶升气缸的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板上固定连接有若干支撑仿形块，所述支撑板上设有光电传感器。

优选的，所述支撑板的底部固定连接有滑柱，所述滑柱与滑座滑动连接。

优选的，所述底板上还固定连接有平移电机，所述平移电机的输出轴固定连接有丝杠，所述丝杠与底板转动连接，所述丝杠穿过滑座，并与滑座螺纹连接。

优选的，所述主框架上还固定连接有若干压紧气缸，所述压紧气缸的输出轴固定连接有压紧仿形块。

优选的，所述主框架的前侧设有上料装置，所述上料装置包括梯形框架，所述梯形框架上固定连接有若干真空吸盘，所述梯形框架的两侧固定连接有摆杆，所述摆杆的底端固定连接有转轴，所述转轴与转座转动连接，其中一侧的摆杆的转轴还与通过联轴器与减速电机的输出轴固定连接，所述摆杆的摆角为 90度，所述梯形框架的下方设有两条并排且同步运行的上料输送线，所述上料输送线上设有定位块。

优选的，所述主框架的后侧设有两条并排且同步运行的下料输送线。

本发明的优点在于：

通过转换气缸推动转换板滑动，实现冲孔与焊接的切换，一个冲焊气缸带动冲孔与焊接两套工装进入工作位置，相对于分别采用冲孔机与焊接机进行加工，无需重复进行冲孔与焊接的定位工作，避免了现有切换工装，二次定位导致的位置偏移的情况；

上料采用梯形框架配合真空吸盘对上道工序输送线上的保险杠进行固定转运，减速电机带动摆杆摆动90度，可以使得保险杠翻转90度，从而正确的放置在顶升气缸的仿形块上，无需人工上料。

下料只需滑座向主框架的后侧滑动，直到滑动至两条下料输送线之间时，顶升气缸下降，将加工好的保险杠，放置在下料输送线上，之后下料输送线启动，即可将保险杠转运至下一道工序，无需人工进行下料，避免了人工手动进入到框架内取件，提高安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为下冲焊气缸处的结构示意图。

图3为上冲焊气缸处的结构示意图。

图4为图3的A处的局部放大图。

图5为上料装置处于上料位置时的结构示意图。

图中：主框架1，上侧板1a，下侧板1b，底板1c；

冲焊装置3，下冲焊气缸30，上冲焊气缸31，转换气缸32，转换板33，支板33a，U形块34，支撑杆35，复位弹簧351，冲孔底座36，焊接头37，上支板381，冲压杆38，冲头39，固定板391，滑杆392，压板393，压力弹簧394，；

顶升装置2，滑座21，顶升气缸20，支撑板22，支撑仿形块23，滑柱 24，平移电机25，丝杠26，；

压紧气缸4，压紧仿形块41，；

上料装置5，梯形框架51，真空吸盘52，摆杆53，转座54，减速电机 55，上料输送线56，下料输送线6，。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，一种汽车保险杠柔性冲焊系统，包括主框架1，所述主框架1的两侧固定连接有上侧板1a以及下侧板1b，且其底部固定连接有底板1c；

所述主框架1两侧均设有冲焊装置3，所述冲焊装置3包括下冲焊气缸 30、上冲焊气缸31以及转换气缸32，所述下冲焊气缸30的输出轴固定连接有接触块，所述接触块的上方设有转换板33，所述转换板33通过导轨与下侧板 1b滑动连接，所述转换板33的一侧与转换气缸32的输出轴固定连接，所述转换板33上通过导轨滑动连接有两个U形块34，所述U形块34上固定连接有支撑杆35，所述支撑杆35穿过支板33a，并与支板33a滑动连接，所述支板33a与转换板33固定连接，其中一个支撑杆35的前端固定连接有冲孔底座 36，另一个支撑杆35的前端固定连接有焊接头37，所述转换气缸32与下侧板 1b固定连接；

所述上冲焊气缸31的输出轴通过U形块二固定连接有冲压杆38，所述U 形块二通过导轨与上侧板1a滑动连接，所述冲压杆38穿过上支板381，并与上支板381滑动连接，所述上支板381与上侧板1a固定连接，所述冲压杆38 的前端通过固定板391固定连接有与冲孔底座36对应的冲头39。

在本实施例中，所述固定板391通过滑杆392滑动连接有压板393，所述压板393的中心处设有通孔，所述压板393与固定板391之间的滑杆392上套设有压力弹簧394，所述支板33a与上U形板之间的支撑杆35上套设有复位弹簧351。

在本实施例中，所述底板1c上设有顶升装置2，所述顶升装置包括滑座 21，所述滑座21与底板1c滑动连接，所述滑座21上固定连接有顶升气缸 20，所述顶升气缸20的顶部固定连接有支撑板22，所述支撑板22上固定连接有若干支撑仿形块23，所述支撑板22上设有光电传感器。

在本实施例中，所述支撑板22的底部固定连接有滑柱24，所述滑柱24与滑座21滑动连接。

在本实施例中，所述底板1c上还固定连接有平移电机25，所述平移电机 25的输出轴固定连接有丝杠26，所述丝杠26与底板1c转动连接，所述丝杠 26穿过滑座21，并与滑座21螺纹连接。

在本实施例中，所述主框架1上还固定连接有若干压紧气缸4，所述压紧气缸4的输出轴固定连接有压紧仿形块41。

在本实施例中，所述主框架1的前侧设有上料装置5，所述上料装置5包括梯形框架51，所述梯形框架51上固定连接有若干真空吸盘52，所述梯形框架51的两侧固定连接有摆杆53，所述摆杆53的底端固定连接有转轴，所述转轴与转座54转动连接，其中一侧的摆杆53的转轴还与通过联轴器与减速电机 55的输出轴固定连接，所述摆杆53的摆角为90度，所述梯形框架51的下方设有两条并排且同步运行的上料输送线56，所述上料输送线56上设有定位块。

在本实施例中，所述主框架1的后侧设有两条并排且同步运行的下料输送线6。

工作过程及其原理：

上料时，保险杠在从上一到工序加工完成之后被放置在上料输送线56上，上料输送线56上的定位块可以将保险杠隔开并且对保险杠进行定位输送，保险杠在上料输送线56上输送至工作位时，输送线暂停，减速电机55启动，驱动摆杆53运动，摆杆53带动梯形框架51运动至取件位置，到达取件位置，真空吸盘52吸附住保险杠的前壁，之后减速电机55反转，如图4所示，摆杆53 带动梯形框架51旋转90度，此时的梯形框架51正好也翻转了90度，保险杠的前壁由向前转变为朝上，上料输送线56继续运转，将下一个保险杠运送至取件位置。

上料装置5上料工作的同时，平移电机25启动，驱动丝杠26旋转，从而将滑座21通过导轨的导向以及丝杠26的进给运动，将滑座21平移至上料位置，当梯形框架51将保险杠旋转运送至上料位置时，顶升气缸20输出轴伸长带动支撑仿形块23上升，当上升至保险杠与支撑仿形块23接触时，支撑板22 上的光电传感器检测到这一信息，真空吸盘52关闭，从而保险杠与梯形框架 51脱离，保险杠被固定在支撑支撑仿形块23上，上料完成，之后减速电机55 驱动梯形框架51旋转复位至取件位置，等待下一次上料指令。

冲孔时，平移电机25驱动滑座21移动至冲焊位置，压紧气缸4驱动压紧仿形块41下移，与支撑仿形块23配合，对保险杠进一步固定。转换气缸32 默认为回缩状态，转换板33处于冲孔工序。此时与冲孔底座36固定的支撑杆35与下冲焊气缸30的输出轴共线，下冲焊气缸30的输出轴上的电磁铁通电，吸附住U形块34，这里的U形块为铁质材料。

上冲焊气缸31是固定连接在上侧板1a上的，下冲焊气缸30时固定连接在下侧板1b上的，当上冲焊气缸31与下冲焊气缸30的输出轴一同伸长，下冲焊气缸30吸附且带动U形块34滑动，转换板33的底部是设有限位块的，用于限制U形块34下滑脱离转换板33，上冲焊气缸31带动U形块二滑动，支撑杆35、冲压杠分别带动冲孔底座36、冲头39相向运动。支撑杆上的复位弹簧351被压缩，冲头39一端的压板393先与汽车保险杠外壁接触，冲压杆 38继续滑动，压板393与固定板391之间的压力弹簧394被压缩，汽车保险杠被压在冲压底座与压板393之间，之后上冲焊气缸31的输出轴继续前伸，冲头39穿过压板393上的通孔，然后与冲孔底座36配合对汽车保险杠进行冲孔，冲孔完成之后，上冲焊气缸31与下冲焊气缸30的输出轴一同回缩，冲头 39复位，同时复位弹簧351释放压力，带动冲孔底座36复位，之后下冲焊气缸30输出轴上的电磁铁断电。U形块34的凹陷位置用于安装冲孔以及焊接所需的一些配套零件，如换能器。

冲孔完成之后，该系统开始进行焊接工序，转换焊接工序时，只需转换气缸32伸长带动转换板33滑动，使得与焊接头37固定连接的支撑杆35与下冲焊气缸30的输出轴共线，同理下冲焊气缸30前伸时，可将焊接头37伸长移动至上一道工序的冲孔位置，执行焊接孔眼的工作，焊接时上冲焊气缸31不工作，焊接完成下冲焊气缸30带动焊接头37复位即可。

焊接完成，压紧气缸4回缩，压紧仿形块41上移，之后平移电机25再次启动，驱动滑座21向下料输送线6的方向移动，当保险杠位于两条下料输送线 6上方，顶升气缸20位于两个下料输送线6之间时，顶升气缸20下降，将加工好的保险杠，放置在下料输送线6上，之后下料输送线6启动，即可将保险杠转运至下一道工序。

基于上述：通过转换气缸推动转换板33滑动，实现冲孔与焊接的切换，一个冲焊气缸带动冲孔与焊接两套工装进入工作位置，无需重复进行冲孔与焊接的定位工作，避免了二次定位导致的位置偏移的情况；上料装置5代替人工上料减少工人劳动强度，提高安全性。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，包括主框架（1），所述主框架（1）的两侧固定连接有上侧板（1a）以及下侧板（1b），且其底部固定连接有底板（1c）；

所述主框架（1）的两侧均设有冲焊装置（3），所述冲焊装置（3）包括下冲焊气缸（30）、上冲焊气缸（31）以及转换气缸（32），所述下冲焊气缸（30）的输出轴固定连接有电磁铁，所述电磁铁的上方设有转换板（33），所述转换板（33）通过导轨与下侧板（1b）滑动连接，所述转换板（33）的一侧与转换气缸（32）的输出轴固定连接，所述转换板（33）上通过导轨滑动连接有两个U形块（34），所述U形块（34）上固定连接有支撑杆（35），所述支撑杆（35）穿过支板（33a），并与支板（33a）滑动连接，所述支板（33a）与转换板（33）固定连接，其中一个支撑杆（35）的前端固定连接有冲孔底座（36），另一个支撑杆（35）的前端固定连接有焊接头（37），所述支板（33a）与上U形板之间的支撑杆（35）上套设有复位弹簧（351），所述转换气缸（32）与下侧板（1b）固定连接；

所述上冲焊气缸（31）的输出轴通过U形块二固定连接有冲压杆（38），所述U形块二通过导轨与上侧板（1a）滑动连接，所述冲压杆（38）穿过上支板（381），并与上支板（381）滑动连接，所述上支板（381）与上侧板（1a）固定连接，所述冲压杆（38）的前端通过固定板（391）固定连接有与冲孔底座（36）对应的冲头（39）；

所述底板（1c）上设有顶升装置（2），所述顶升装置包括滑座（21），所述滑座（21）与底板（1c）滑动连接，所述滑座（21）上固定连接有顶升气缸（20），所述顶升气缸（20）的顶部固定连接有支撑板（22），所述支撑板（22）上固定连接有若干支撑仿形块（23），所述支撑板（22）上设有光电传感器；

所述主框架（1）的前侧设有上料装置（5），所述上料装置（5）包括梯形框架（51），所述梯形框架（51）上固定连接有若干真空吸盘（52），所述梯形框架（51）的两侧固定连接有摆杆（53），所述摆杆（53）的底端固定连接有转轴，所述转轴与转座（54）转动连接，其中一侧的摆杆（53）的转轴还通过联轴器与减速电机（55）的输出轴固定连接，所述摆杆（53）的摆角为90度，所述梯形框架（51）的下方设有两条并排且同步运行的上料输送线（56），所述上料输送线（56）上设有定位块。

2.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，所述固定板（391）通过滑杆（392）滑动连接有压板（393），所述压板（393）的中心处设有通孔，所述压板（393）与固定板（391）之间的滑杆（392）上套设有压力弹簧（394）。

3.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，所述支撑板（22）的底部固定连接有滑柱（24），所述滑柱（24）与滑座（21）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，所述底板（1c）上还固定连接有平移电机（25），所述平移电机（25）的输出轴固定连接有丝杠（26），所述丝杠（26）与底板（1c）转动连接，所述丝杠（26）穿过滑座（21），并与滑座（21）螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，所述主框架（1）上还固定连接有若干压紧气缸（4），所述压紧气缸（4）的输出轴固定连接有压紧仿形块（41）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车保险杠柔性冲焊系统，其特征在于，所述主框架（1）的后侧设有两条并排且同步运行的下料输送线（6）。

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