CN113680893A - 在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法 - Google Patents

在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法。该装置包括焊接工作台、设于所述焊接工作台上的翻转机构,以及设于所述翻转机构输出端的冲孔机构,通过在焊接工作台上集成冲孔装置,并利用翻转机构巧妙灵活的将冲孔机构翻转移动到行李架安装孔的对应位置进行冲孔,可以完美适用于行李架上端凹槽处的狭小空间,大大提高冲孔质量,也实现冲孔工序和焊接工序的合理集成,减少生产过程中半成品流转的种类,减少占用的工位存储、仓库空间,该方法通过将行李架安装孔的冲孔工序调整到焊接工位上,在焊接工序前进行,从而减少了焊接前上料的零件品种数量和工位存放、仓库库存占用空间,减轻物料管理的压力。

Description

在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体涉及一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法。
背景技术
根据车型的配置不同,有些车型的侧围外板上预留有行李架安装孔,有些车型没有,因此在生产过程中,对应有孔和无孔两种侧围外板半成品零件。如图1所示,为预留有行李架安装孔的右侧围外板的立体结构图,在侧围外板的顶部冲有一组五个行李架安装孔。目前,侧围外板行李架安装孔冲孔工艺的常规方案是:在冲压工位上,整体冲压成形后再进行冲行李架安装孔,然后流转到下一工位,进行侧围内板、后翼子板内板的焊接。通过该常规工艺方法在冲压模具上完成零件成型与冲孔,使焊接前侧围外板分为有行李架安装孔零件和无行李架安装孔零件,增加零件品种数量,也增加了零件库存占地面积,受到零件品种管理、线边库存空间位置等限制,不管是冲压工厂还是焊装工厂都存在工艺空间位置不足的阻碍性问题。
另外,由于侧围外板单个产品尺寸大,结构复杂,使得冲压工位上的成形模具结构复杂,再增加或集成行李架安装孔冲孔的模具,将导致模具成本较高,模具设计难度大,而且修模困难。如图2所示,行李架安装孔的位置在侧围外板的顶部槽形钣金结构的槽底,槽底还具有一定的坡度,大大增加了利用模具进行冲孔的难度。现有的一些独立的行李架安装孔冲孔装置,大都仅仅都过直线平移、上下移动冲孔装置,无法灵活布置冲头、凹模匹配槽形结构,也就无法获得高质量的行李架安装孔。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法,将冲孔和焊接工序放置在同一工位依次先后完成,减少焊接前零件的品种数量和库存空间需求,也减轻库存管理压力,避免混料,并且利用翻转形式移动冲孔机构,使冲行李架安装孔的操作更加灵活高效。
为了解决上述技术问题,本发明的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,包括焊接工作台、设于所述焊接工作台上的翻转机构,以及设于所述翻转机构输出端的冲孔机构,所述焊接工作台上设置有固定侧围外板的焊接夹具;所述冲孔机构包括冲头、第一驱动组件和凹模,所述第一驱动组件驱动所述冲头移动,与所述凹模配合,对所述焊接工作台上的侧围外板冲孔;所述翻转机构包括平行间隔设置的两块支撑板、铰接在所述支撑板顶端的翻板和第二驱动组件,所述冲孔机构与所述翻板固定连接,所述第二驱动组件用于驱动所述翻板绕所述支撑板的顶端转动,带动所述冲孔机构翻转,使所述凹模翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置。
在上述冲孔装置中,通过翻转机构将冲孔机构往复移动到焊接工作台上的设定位置,对焊接工作台上固定的侧围外板进行行李架安装孔冲孔,从而在焊接工作台上集成冲孔装置,实现冲孔工序和焊接工序的合理集成,在保证自动连续的生产的同时,减少生产过程中半成品流转的种类,减少占用的仓库空间。另外,由于行李架安装孔处于侧围外板的顶端凹槽处的狭小空间内,通过翻转机构灵活的将冲孔机构翻转移动到工作位置进行冲孔,或者远离工作位置进行上下料、焊接等,可以完美适用于行李架上端凹槽处的狭小空间,使凹模与行李架安装孔的内侧面紧密贴合,大大提高冲孔质量。
作为本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置的改进,所述翻板的正面沿长度方向间隔设置有至少两个所述冲孔机构,单个所述冲孔机构至少有一个所述冲头。一般行李架安装孔在一侧的侧围外板顶部有一组安装孔,通过并排设置多个冲孔结构,可以实现快速高质量的将所有行李架孔一次性高精度冲压完成。
作为本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置的另一种改进,该冲孔装置还包括限制所述翻板旋转范围的限位挡块,所述限位挡块包括初始挡块组和终止挡块组,当所述初始挡块组限位时,所述冲孔机构翻转至远离所述侧围外板的位置,不影响焊接;当所述终止挡块组限位时,所述凹模翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置。
优选的,两块所述支撑板的顶面均包括初始限位面和终止限位面,所述初始挡块组包括用于相互嵌合的初始限位母块和初始限位子块,所述初始限位母块固定在所述初始限位面上,所述初始限位子块固定在所述翻板的背面上,当所述冲孔机构翻转至远离所述侧围外板的初始位置时,不影响焊接时,所述初始限位子块与所述初始限位母块嵌合限位;所述终止挡块组包括用于相互嵌合的终止限位母块和终止限位子块,所述终止限位母块固定在所述终止限位面上,所述终止限位子块固定在所述翻板的背面上,当所述凹模翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置时,即所述翻板旋转移动到终止位置时,所述终止限位母块与所述终止限位子块嵌合限位。
限位挡块使得翻板只能在限定的行程范围内旋转工作,杜绝了超行程运动可能带来的安全隐患。同时在翻板行程的两端点(或者说是翻板翻转的始、末位置):“远离所述侧围外板,不影响焊接”和“所述凹模翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置时”,分别对应着整个冲孔装置的复位工位和冲孔工位,在冲孔工位,对侧围外板完成冲行李架安装孔,然后回到复位工位,对侧围外板完成后续的焊接操作。另外,采用相互嵌合的限位母块和限位子块来进行限位,分别固定在支撑板和翻板上,设计巧妙,限位可靠,结构紧凑。
作为本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置的进一步改进,该冲孔装置还包括缓冲结构,所述缓冲结构包括两组液压缓冲器,所述液压缓冲器的主体均与所述支撑板固定连接,且两组所述液压缓冲器的受撞头用于分别在所述翻板即将到达翻转行程的初始、终止位置时与所述翻板接触缓冲。液压缓冲器依靠液压阻尼对翻板的运动进行缓冲,使其减速直到停止运动,使翻板平稳的停止,减少停止时候的冲击力,对冲孔机构起到一定的保护作用。
作为本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置的再进一步改进,该冲孔装置还包括感应器,所述感应器包括均固定于所述支撑板的侧围外板位置感应器、初始位置感应器和终止位置感应器,所述侧围外板位置感应器用于感应通过所述焊接夹具固定后的侧围外板的位置,所述初始位置感应器和所述终止位置感应器分别用于感应所述翻板是否到达旋转行程始、末位置。通过各个感应器的协调配合,实现整个冲孔装置的自动化控制,确认各个操作步骤执行准确到位后再执行下一步的操作,消除安全隐患,提高冲孔质量。
作为本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置的再一种改进,所述凹模的背侧设有冲孔座,所述冲孔座远离所述凹模的一侧设置有第三驱动装置,所述第三驱动装置的输出端设置有挡块,所述冲孔座的内部设置有落料孔,所述落料孔的一端连通所述凹模的凹孔,所述落料孔的另一端从所述冲孔座的底面引出,所述第三驱动装置可以驱动所述挡块打开或关闭所述落料孔。通过落料孔将冲裁下的废料导向至冲孔座内部,由设定程序控制第三驱动装置,进而控制挡块的开闭,从而实现定量、定点的排除废料,便于排屑及其管理。
为了解决上述技术问题,本发明的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔方法,包括如下步骤:
步骤1:将待焊接的侧围外板移动到焊接工作台的焊接夹具上;
步骤2:插入定位销,并合上焊接夹具,固定侧围外板;
步骤3:通过侧围外板位置感应器感应侧围外板的固定姿态,判断是否固定牢固,若固定牢固,则进行下一步,否则报警;
步骤4:驱动翻板旋转,到达复位工位,并通过翻板位置感应器感应翻板的位置,判断翻板是否旋转到使凹模与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合的位置,若翻板旋转到位,则进行下一步,否则报警;
步骤5:驱动冲头,对侧围外板的行李架安装孔进行冲孔;
步骤6:驱动翻板旋转,到达冲孔工位,并通过感应器感应翻板的位置,判断翻板是否旋转到远离侧围外板的行程端点位置,若翻板旋转到位,则进行下一步,否则报警;
步骤7:焊接侧围内板、后翼子板内板。
在上述冲孔方法中,通过将行李架安装孔的冲孔工序调整到焊接工位上,在焊接工序前进行,即在焊接工作台上利用焊接定位夹具固定侧围外板后,先对侧围外板的行李架安装孔进行冲孔,再进行后续的焊接工序,从而减少了焊接前上料的零件品种数量和相应工位存放、仓库库存占用空间,有效减轻物料管理的压力,避免混料、错料,同时能够降低冲压工序模具成本投入。
综上所述,采用上述在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置及方法,通过在焊接设备上集成行李架安装孔的专用冲孔装置,使焊接上料前都是无孔的侧围外板,减少冲压工序和焊接工序的零件种类数量,减少库存占地面积,减轻仓储管理压力,另外通过翻转机构驱动专用的冲孔机构,翻转移动,能够巧妙的适用于对侧围外板的顶部槽形钣金结构的槽底冲孔,有效提高行李架安装孔冲孔质量和加工效率。
附图说明
在附图中:
图1为侧围外板立体结构示意图。
图2为图1的侧围外板沿A-A剖切的剖面结构示意图。
图3为本发明的翻板位于终止位置时整个装置结构示意图。
图4为本发明的翻板位于初始位置时整个装置结构示意图。
图5为本发明的翻转机构和冲孔机构的整体结构示意图。
图6为本发明的翻转机构结构示意图。
图7为本发明的冲孔机构结构示意图。
图8为本发明的冲孔机构结构剖面示意图。
图9为本发明翻板位于初始位置时翻转机构结构示意图。
图10为本发明翻板位于初始位置时翻转机构另一角度示意图。
图11为本发明翻板位于终止位置时翻转机构结构示意图。
图12为本发明翻板位于终止位置时翻转机构另一角度示意图。
图中,1、焊接工作台;11、焊接夹具;2、翻转机构;21、支撑板;211、初始限位面;212、终止限位面;213、锁止子孔;214、固定座;22、翻板;221、第二铰支座;23、第二驱动组件;24、连接板;25、支撑臂;26、转轴;27、第一铰支座;271、锁止母孔;3、冲孔机构;31、冲头;32、第一驱动组件;33、凹模;34、冲孔座;35、第三驱动装置;36、挡块;37、落料孔;38、冲孔支架;381、侧板;382、顶板;39、连杆机构;391、第一连杆;392、第二摇臂;41、初始挡块组;411、初始限位母块;412、初始限位子块;42、终止挡块组;421、终止限位母块;422、终止限位子块;51、初始液压缓冲器;52、终止液压缓冲器;53、初始伸长块;54、终止伸长块;61、侧围外板位置感应器;62、初始位置感应器;63、终止位置感应器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
为了方便描述做如下定义:翻板22旋转行程初始位置为远离侧围外板,不影响焊接的位置,即图9中翻板22接近水平的状态,此时的冲孔装置处于复位工序状态;翻板22旋转行程的终止位置为使凹模33翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合的位置,即图11中翻板22翻转至倾斜,使冲孔机构3可以进行冲孔的位置,此时的冲孔装置处于冲孔工序状态。
如图3和图4所示,本发明在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,包括焊接工作台1、设于焊接工作台1上的翻转机构2,以及设于翻转机构2输出端的冲孔机构3,焊接工作台1上设置有固定侧围外板的焊接夹具11;冲孔机构3包括冲头31、第一驱动组件32和凹模33,第一驱动组件32驱动冲头31移动,与凹模33配合,对焊接工作台1上的侧围外板冲孔;翻转机构2包括平行间隔设置的两块支撑板21、铰接在支撑板21顶端的翻板22、第二驱动组件23,冲孔机构3与翻板22固定连接,第二驱动组件23可以驱动翻板22绕支撑板21的顶端转动,带动冲孔机构3翻转,使凹模33翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置。
使用时,先将侧围外板利用焊接夹具11固定在焊接工作台1上,通常的将侧围外板的外侧面向下,贴合焊接夹具11的支撑面,然后合上夹具,露出侧围外板的内侧面,便于焊接。然后通过翻转机构2的第二驱动组件23驱动翻板22绕支撑板21的顶端转动,实现翻板22的转动,从而带着冲孔机构3的凹模33翻转,使凹模33进入侧围外板的顶端凹槽槽底处,与行李架安装孔冲孔位置贴合。接着第一驱动组件32工作,驱动冲头31穿过侧围外板的板体,向凹模33移动完成行李架安装孔冲孔。最后复位冲头31,再通过翻转机构2移走冲孔机构3,露出整个侧围外板,进行侧围内板、后翼子板内板的焊接工序。
整个装置通过翻板22的旋转,带动冲孔机构3的翻转,直接使凹模33从侧面巧妙、灵活的深入到侧围外板顶部的凹槽槽底,与行李架安装孔内侧进行贴合,提高冲孔的质量,并在冲孔完成后一次翻转,迅速复位,为后续的焊接腾出空间,提高加工效率。另外在焊接工作台1上先冲行李架安装孔,再进行焊接,使本焊接工序的上料和之前的冲压成形工序出料均为无行李架安装孔的零件,减少焊接工序和冲压成形工序之间流转过程的零件种类,降低对应工位的零件周转空间和仓库存储占用空间,同时减轻零件流转管理压力,有效避免混料。
如图5和图6所示,两块支撑板21之间设置有连接板24,增强结构强度,连接板24的一侧设置有倾斜的支撑臂25,第二驱动组件23采用气缸组件,第二驱动组件23的缸体与支撑臂25的端部铰接,第二驱动组件23的活塞杆端部与翻板22的背面铰接。通过气缸组件作为第二驱动组件23,构成伸缩装置,驱动翻板22绕支撑板21的顶端转动,实现翻板22的旋转,从而带着冲孔机构3翻转靠近侧围外板的顶端狭小凹槽处的冲孔位置,进行冲孔,并在冲孔完成后,可以反向翻转复位,这样循环往复,通过节拍控制,嵌入到自动焊接工序,实现自动化连续生产。
可选的,支撑板21的底部设有固定座214,固定座214通过螺栓与焊接工作台1固定连接。支撑板21的顶端均设置有转轴26,转轴26上转动连接有第一铰支座27,第一铰支座27的固定部与翻板22的背面固定连接,翻板22呈凸字型,且凸起背面设置有第二铰支座221。进一步的,第一铰支座27的主体上预设有锁止部,锁止部主要由锁止母孔271构成,第一铰支座27随着翻板22的转动,当翻板22翻转到始、末位置时,第一铰支座27也具有对应的转动始、末位置,在支撑板21上,对应锁止母孔271转动的初始、终止位置对应处分别开有两个锁止子孔213,锁止子孔213与锁止母孔271可以通过插销固定限位。这样在进行维修或者检查的时候可以将冲孔装置通过插销固定限位,保持在复位工位或者冲孔工位的状态。
如图5所示,冲孔机构3还包括冲孔支架38和冲孔座34,冲孔支架38通过连接件固定在翻板22的底边上,“冲头31-凹模33”连线角度根据对应的所要冲的行李架安装孔处的钣金平面布置,保证垂直冲孔,提高冲孔质量。第一驱动组件32和冲孔座34均固定于冲孔支架38上,凹模33固定于冲孔座34上。可选的,如图7和图8所示,冲孔支架38包括两块侧板381和一块顶板382,第一驱动组件32采用气缸组件,第一驱动组件32的缸体固定于侧板381的一端。冲孔座34固定于侧板381的底部,冲头31与第一驱动组件32的活塞杆之间设置有连杆机构39,连杆机构39布置在两块侧板381之间,驱动冲头31,。冲孔支架38作为桥梁,将冲孔机构3整体固定翻板22上,工作时,通过气缸推动连杆机构39的主动杆,带动冲头31向着凹模33移动,进行冲孔。
可选的,如图8所示,连杆机构39包括第一连杆391和第二摇臂392,第一连杆391的一端与第一驱动组件32的活塞杆铰接,第二摇臂392的一端设置有两个铰接点,分别与侧板381和第一连杆391相铰接,第二摇臂392的另一端固定有冲头31。第一驱动组件32的活塞杆、第一连杆391和第二摇臂392组成传动机构,将活塞杆的平移转化为第二摇臂392的绕侧板381铰接轴的转动,带动第二摇臂392端部的冲头31往复的沿弧形轨迹移动,当移动到行程终点时,冲头31与固定在冲孔座34上的凹模33配合,对侧围外板的板材进行冲孔,然后返回行程起点复位。整个驱动结构设计巧妙,冲头31旋转冲孔,节省冲孔占用空间。
进一步的,翻板22的正面沿长度方向间隔设置有至少两个冲孔机构3,单个冲孔机构3至少有一个冲头31。一般行李架安装孔有三组,分别是“二-一-二”布置,因此可以同时在翻板22上间隔布置三个冲孔机构3,并设置相应的冲头31数量“二-一-二”,一次成型,快速高效。
进一步的,凹模33的背侧设有冲孔座34,冲孔座34远离凹模33的一侧设置有第三驱动装置35,第三驱动装置35的输出端设置有挡块36,冲孔座34的内部设置有落料孔37,落料孔37的一端连通凹模33的凹孔,落料孔37的另一端从冲孔座34的底面引出,第三驱动装置35可以驱动挡块36打开或关闭落料孔37。将凹模33设计成通孔的结构,冲下的残料经过落料孔37的导向、储存,再移动到侧围外板的镂空处打开挡块36,用特定的容器收集,便于后续处理。通过设定的程序控制挡块36,在计一定数量的次数后,打开落料孔37,清理掉冲孔座34内的废料,使落料排屑有序、流畅。
如图9-12所示,该冲孔装置还包括限制翻板22旋转范围的限位挡块,限位挡块包括初始挡块组41和终止挡块组42,当初始挡块组41限位时,冲孔机构3翻转至远离侧围外板的位置,不影响焊接(即指的是翻板22翻转至行程的初始位置);当终止挡块组42限位时,凹模33翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置(即指的是翻板22翻转至行程的终止位置)。利用限位挡块4来对翻板22的翻转行程进行限制,使其在一定范围内往复运动。并且使冲孔机构3在翻板22行程的两端点位置稳定的停止,进而到达整个冲孔装置的冲孔工位和复位工位,保证冲孔机构3动作响应快速,冲压工作稳定可靠,冲孔质量高。
进一步的,该限位装置,可以是直接在翻板22的旋转行程始、末位置设置的限位挡块,阻止翻板22的旋转。可选的,两块支撑板21的顶面均包括初始限位面211和终止限位面212,初始挡块组41包括相互嵌合的初始限位母块411和初始限位子块412,初始限位母块411固定在初始限位面211上,初始限位子块412固定在翻板22的背面上,如图9和图10,当冲孔机构3翻转至远离侧围外板,不影响焊接时,初始限位子块412与初始限位母块411嵌合限位。终止挡块组42包括相互嵌合的终止限位母块421和终止限位子块422,终止限位母块421固定在初始限位面211上,终止限位子块422固定在翻板22的背面上,如图11和图12,当凹模33翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置时,终止限位母块421与终止限位子块422嵌合限位。
在上面所说的限位挡块结构中,将支撑板21的顶面设计成具有初始限位面211和终止限位面212的两个阶梯面结构,当翻板22在行程初始位置时,位于翻板22背面的初始限位子块412与初始限位面211上的初始限位母块411嵌合,保证限位牢固,使翻板22在初始位置保持稳定的状态。同理,当翻板22在行程终止位置时候,由于翻板22为倾斜状态,因此终止限位面212也为倾斜面,并且终止限位子块422通过连接件垂直固定在翻板22的底边上,最终终止限位子块422与终止限位母块421嵌合,阻止翻板22继续翻转,并嵌合限位牢固,使冲孔机构3处于冲孔工位更加稳定。
初始限位母块411和终止限位母块421均为凸字形的块状结构,初始限位子块412和终止限位子块422均为凹字形的块状结构。
可选的,限位装置也可以是限制第一铰支座27旋转角度的装置,或者是限制第二驱动组件23伸缩行程的装置。
如图9-12所示,该冲孔装置还包括缓冲结构,缓冲结构包括初始液压缓冲器51和终止液压缓冲器52,初始液压缓冲器51用于在翻板22即将到达翻转行程的初始位置时与翻板22接触缓冲;终止液压缓冲器52用于在翻板22即将到达翻转行程的终止位置时与翻板22接触缓冲。缓冲结构布置在翻板22行程的端点位置,避免翻板22停止时的瞬间冲击力过大,保护冲孔机构3不受冲击损耗,提高冲孔质量。
可选的,在翻板22上固定初始伸长块53和终止伸长块54,使其分别与初始液压缓冲器51和终止液压缓冲器52的受撞头对应接触,进行缓冲,弥补空间位置的不足。
如图9-12所示,该冲孔装置还包括感应器,感应器包括均固定于支撑板21的侧围外板位置感应器61、初始位置感应器62和终止位置感应器63,侧围外板位置感应器61用于感应通过焊接夹具11固定后的侧围外板的位置,在侧围外板固定牢固后,通过侧围外板位置感应器61感应侧围外板的姿态,从而判断其是否固定牢固。初始位置感应器62和终止位置感应器63分别用于感应翻板22是否到达旋转行程始、末位置。可选的,初始位置感应器62固定在初始限位面211上,当翻板22到达初始位置时,初始位置感应器62的探头正对着翻板22的顶边,进行感应、确认复位;终止位置感应器63固定在终止限位面212的一侧,当翻板22到达终止位置时,终止位置感应器63的探头正对着翻板22的底边,进行感应、确认到位。
本发明的在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔方法是通过将侧围外板上的行李架安装孔冲孔工序从冲压工位调整到焊接工位上,在焊接工位上先冲孔再焊接,从而减少冲压工位和焊接工位的零件种类数量,减少对应的工位零件摆放空间和半成品零件库存占用空间。并且通过如上述冲孔装置中的翻转机构2使冲孔机构3翻转移动,更加容易的进入到待冲孔的侧围外板凹槽内侧,贴合可靠,冲孔质量高。具体包括如下步骤:
步骤一:将待焊接的侧围外板移动到焊接工作台1的焊接夹具11上。
待焊接的侧围外板即上一工序冲压成形的侧围外板,其中,冲压成形过程不包括冲行李架安装孔,使焊接前的工件都为无行李架安装孔的工件,便于流转、仓储管理,也节省仓储空间。该冲压成形工艺与现有工艺类似,门框侧围外板由平板料到产品需经过落料-拉延-切边冲孔-冲孔-整形等工序,由于单个产品件尺寸大,结构复杂,成形工序繁多,这里面的冲孔不包括冲行李架安装孔,主要冲安装孔、固定孔等在侧围外板平面上的孔,冲孔方便快捷,所有车型都需要。
步骤二:插入圆销定位,并合上焊接夹具11,固定侧围外板。
根据生产指令机器人将需要冲孔的侧围外板放入焊接夹具11上,Y向由焊接夹具11定位面定位,前部圆销定位X/Z向,后部圆销定位Z向,然后将焊接夹具11的夹紧机构闭合,Y向压紧侧围外板。通过焊接焊接夹具11将侧围外板固定在焊接工作台1上,充分利用焊接工位的现有焊接夹具11资源,提高设备集成度,一次装夹,完成冲孔、焊接两道工序,缩短工序节拍,加快生产效率。另外整个冲孔装置可以直接固定在焊接工作台1上,进一步提高设备集成度,简化设备结构。
步骤三:通过感应器感应侧围外板的固定姿态,判断是否固定牢固,若固定牢固,则进行下一步,否则报警。感应器具体是侧围外板位置感应器61感应侧围外板的姿态,进而判断侧围外板位置固定是否完成。
步骤四:驱动翻板22旋转,并通过感应器感应翻板22的位置,判断翻板22是否旋转到使凹模33与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合的位置,若翻板22旋转到位,则进行下一步,否则报警。利用初终止位置感应器63来感应判断翻板22是否到达终止位置,使冲孔机构3到达冲孔的位置。
步骤五:驱动冲头31,对侧围外板的行李架安装孔进行冲孔。直接在侧围外板的顶端凹槽处冲出行李架安装孔,快速、高效。
步骤六:驱动翻板22旋转,并通过初始位置感应器62感应翻板22的位置,判断翻板22是否旋转到远离侧围外板的行程端点位置,若翻板22旋转到位,则进行下一步,否则报警。
步骤七:焊接侧围内板、后翼子板内板。在侧围外板上焊接侧围内板和后翼子板内板,会遮挡住冲行李架安装孔的位置,所以先进行冲孔工序,再进行焊接工序。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,包括焊接工作台(1)、设于所述焊接工作台(1)上的翻转机构(2),以及设于所述翻转机构(2)上设置有冲孔机构(3),
所述焊接工作台(1)上设置有固定侧围外板的焊接夹具(11);
所述冲孔机构(3)包括冲头(31)、第一驱动组件(32)和凹模(33),所述第一驱动组件(32)驱动所述冲头(31)移动,与所述凹模(33)配合,对所述焊接工作台(1)上的侧围外板冲孔;
所述翻转机构(2)包括平行间隔设置的两块支撑板(21)、铰接在所述支撑板(21)顶端的翻板(22)和第二驱动组件(23),所述冲孔机构(3)与所述翻板(22)固定连接,所述第二驱动组件(23)用于驱动所述翻板(22)绕所述支撑板(21)的顶端转动,带动所述冲孔机构(3)翻转,使所述凹模(33)翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置。
2.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,两块所述支撑板(21)之间设置有连接板(24),所述连接板(24)的一侧设置有倾斜的支撑臂(25),所述第二驱动组件(23)采用气缸组件,所述第二驱动组件(23)的缸体与所述支撑臂(25)的端部铰接,所述第二驱动组件(23)的活塞杆端部与所述翻板(22)的背面铰接。
3.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,还包括限制所述翻板(22)旋转范围的限位挡块,所述限位挡块包括初始挡块组(41)和终止挡块组(42),当所述初始挡块组(41)限位时,所述冲孔机构(3)翻转至远离所述侧围外板的位置;当所述终止挡块组(42)限位时,所述凹模(33)翻转移动至与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合位置。
4.根据权利要求3所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,两块所述支撑板(21)的顶面均包括初始限位面(211)和终止限位面(212),所述初始挡块组(41)包括用于相互嵌合的初始限位母块(411)和初始限位子块(412),所述初始限位母块(411)固定在所述初始限位面(211)上,所述初始限位子块(412)固定在所述翻板(22)的背面上;所述终止挡块组(42)包括用于相互嵌合的终止限位母块(421)和终止限位子块(422),所述终止限位母块(421)固定在所述终止限位面(212)上,所述终止限位子块(422)固定在所述翻板(22)的背面上。
5.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,所述支撑板(21)的顶端设置有转轴(26),所述转轴(26)上转动连接有第一铰支座(27),所述第一铰支座(27)包括固定部和锁止部,所述固定部与所述翻板(22)的背面固定连接,所述锁止部包括锁止母孔(271),所述支撑板(21)上在所述锁止母孔(271)转动的初始、终止位置对应处分别开有锁止子孔(213),所述锁止子孔(213)与所述锁止母孔(271)可以通过插销固定限位。
6.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,还包括缓冲结构,所述缓冲结构包括初始液压缓冲器(51)和终止液压缓冲器(52),所述初始液压缓冲器(51)用于在所述翻板(22)即将到达翻转行程的初始位置时与所述翻板(22)接触缓冲;所述终止液压缓冲器(52)用于在所述翻板(22)即将到达翻转行程的终止位置时与所述翻板(22)接触缓冲。
7.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,还包括感应器,所述感应器包括均固定于所述支撑板(21)的侧围外板位置感应器(61)、初始位置感应器(62)和终止位置感应器(63),所述侧围外板位置感应器(61)用于感应通过所述焊接夹具(11)固定后的侧围外板的位置,所述初始位置感应器(62)和所述终止位置感应器(63)分别用于感应所述翻板(22)是否到达旋转行程始、末位置。
8.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,所述凹模(33)的背侧设有冲孔座(34),所述冲孔座(34)远离所述凹模(33)的一侧设置有第三驱动装置(35),所述第三驱动装置(35)的输出端设置有挡块(36),所述冲孔座(34)的内部设置有落料孔(37),所述落料孔(37)的一端连通所述凹模(33)的凹孔,所述落料孔(37)的另一端从所述冲孔座(34)的底面引出,所述第三驱动装置(35)用于驱动所述挡块(36)打开或关闭所述落料孔(37)。
9.根据权利要求1所述的一种在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔装置,其特征在于,所述翻板(22)的正面沿长度方向间隔设置有至少两个所述冲孔机构(3),单个所述冲孔机构(3)至少有一个所述冲头(31)。
10.一种基于权力要求1-9中任意一项所述冲孔装置的在焊接夹具上实现侧围外板行李架安装孔冲孔方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:将待焊接的侧围外板移动到焊接工作台的焊接夹具上;
步骤2:插入定位销,并合上焊接夹具,固定侧围外板;
步骤3:通过侧围外板位置感应器感应侧围外板的固定姿态,判断是否固定牢固,若固定牢固,则进行下一步,否则报警;
步骤4:驱动翻板旋转,并通过翻板终止位置感应器感应翻板的位置,判断翻板是否旋转到使凹模与侧围外板的行李架安装孔内侧面贴合的位置,若翻板旋转到位,则进行下一步,否则报警;
步骤5:驱动冲头,对侧围外板的行李架安装孔进行冲孔;
步骤6:驱动翻板旋转,并通过感应器感应翻板的位置,判断翻板是否旋转到远离侧围外板的行程端点位置,若翻板旋转到位,则进行下一步,否则报警;
步骤7:焊接侧围内板、后翼子板内板。
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