CN113798753B

CN113798753B - 一种用于汽车座椅的焊接装置

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Publication number: CN113798753B
Application number: CN202110884415.XA
Authority: CN
Inventors: 梅志慧; 王勇; 胡文晴
Original assignee: Anhui Institute of Information Engineering
Current assignee: Anhui Institute of Information Engineering
Priority date: 2021-08-03
Filing date: 2021-08-03
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2041-08-03
Also published as: CN113798753A

Abstract

本发明公开了一种用于汽车座椅的焊接装置，涉及汽车部件制造领域，包括伺服转台、固定壳、套筒定位上料装置、前端固定装置、后端固定装置以及支撑夹紧装置，汽车座椅骨架在生产时通常需要将各部件焊接到汽车骨架上，如汽车头枕套筒以及一些其他部件焊接到汽车骨架上，此类定位工装定位时较为麻烦；本发明定位时只需将骨架放置在四个下定位块上，之后夹紧气缸伸长带动压杆下压，上定位块与下定位块夹紧骨架即可完成预定位，套筒定位上料装置在上料时，只需将套筒套气动胀套上，即可自动定位即可到达预焊接位置；前端固定装置、后端固定装置完成最终定位提高了定位的准确度，提高了焊接质量。骨架可随着伺服转台旋转，方便其他位置的焊接。

Description

一种用于汽车座椅的焊接装置

技术领域

本发明涉及汽车部件制造领域，具体涉及一种用于汽车座椅的焊接装置。

背景技术

汽车座椅是由汽车座椅骨架和包裹在汽车座椅骨架外部的蒙皮组成，汽车座椅骨架主要对座椅起主要支撑作用。

汽车座椅骨架在生产时通常需要将各部件焊接到汽车骨架上，如汽车头枕套筒以及一些其他部件焊接到汽车骨架上，焊接时需要对大体骨架进行定位固定，现有的定位一般是在一块定位板上设置多个定位夹紧的工装，此类定位工装定位时较为麻烦，所需定位准备的时间较长，且汽车骨架的位置一旦定位之后很难调整，特别是在汽车骨架的正面焊接完成之后由于空间狭小很难对背面进行焊接，有时需要反过来再次装夹焊接。

其次，汽车骨架焊接时通常都需要将用于固定头枕的套筒焊接到骨架上，现有的套筒上料定位麻烦，有时会出现定位偏移的情况，导致套筒焊接位置不准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车座椅的焊接装置，以解决上述背景技术中提到的问题。

一种用于汽车座椅的焊接装置，包括伺服转台、固定壳、套筒定位上料装置、前端固定装置、后端固定装置以及支撑夹紧装置，所述固定壳与伺服转台的输出端连接；

所述套筒定位上料装置用于将固定头枕的套筒定位固定到待焊接的位置；

所述前端固定装置设于套筒定位装置的滑座上，用于定位夹紧座椅骨架的前端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

所述后端固定装置用于固定座椅骨架的后端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

所述支撑夹紧装置对称设有2个，且分别位于座椅骨架的中部的两侧，用于支撑座椅骨架且限制座椅骨架的竖直以及水平纵向的运动。

优选的，所述套筒定位上料装置包括伸缩杆、滑座以及前推气缸，所述伸缩杆的底端与铰接座铰接，所述铰接座通过固定板与固定壳的内壁固定连接，所述伸缩杆的顶端固定连接有连接块，所述连接块的两侧均固定连接有气动胀套，所述伸缩杆的外筒上固定连接有铰接块，铰接块的两侧设有两个连杆，所述连杆一端与铰接块转动连接，且其另一端与转轴固定连接，所述转轴转动连接在两个转动座之间，所述转动座固定连接在滑座上，所述滑座与固定连接在固定壳内的滑轨滑动连接，所述滑座还与前推气缸的输出轴固定连接，所述前推气缸固定连接在固定壳的内底部。

优选的，所述前端固定装置包括气动夹爪以及前推装置，所述气动夹爪设有2个，分别固定在滑座的两侧，所述气动夹爪的两个夹爪上各固定连接有一个夹紧块，所述前推装置包括固定块、推板以及挡板，所述固定块上滑动连接有2个滑杆，两个滑杆的左端通过推板固定连接在一起，两个滑杆的右端通过挡板固定连接在一起，所述推板与固定块之间的滑杆上套设有弹簧。

优选的，所述后端固定装置包括后端工作台、驱动气缸以及滑板，所述驱动气缸固定连接在后端工作台上，驱动气缸的输出轴与滑板固定连接，所述滑板通过导轨与后端工作台滑动连接，所述滑板的两侧均固定连接有一个支撑板，所述支撑板的右壁固定连接有椎台形的定位销。

优选的，所述支撑夹紧装置包括侧向工作台以及压杆，所述侧向工作台上转动连接有两个底座，所述底座通过驱动装置驱动旋转，所述底座上固定连接有夹紧气缸以及升降气缸，所述升降气缸的输出轴上固定连接有下定位块，所述夹紧气缸上固定连接有底板，所述底板上固定连接有支撑座，所述支撑座的两侧均设有一个支撑杆，所述支撑杆的一端与支撑座铰接，且其另一端铰接在压杆的中部，所述压杆的一端固定连接有上定位块，所述压杆的另一端与夹紧气缸的输出轴铰接，所述下定位块以及上定位块的内侧均转动连接有若干滚珠。

优选的，所述驱动装置包括步进电机，所述步进电机固定连接在侧向工作台上，且其输出轴穿过侧向工作台连接有主动同步轮，所述主动同步轮通过同步带与两个从动同步轮连接，所述从动同步轮与底座固定连接。

本发明的优点在于：

定位时只需将骨架放置在四个下定位块上，之后夹紧气缸伸长带动压杆下压，上定位块与下定位块夹紧骨架即可完成预定位，相较于传统的定位装置，定位更加快速方便；

套筒定位上料装置在上料时，只需将套筒套在连接块的两个气动胀套上，气动胀套启动内撑住套筒，之后前推气缸驱动滑座前移，伸缩杆由倾斜状态逐渐转变为水平状态，即可到达预焊接位置；

通过一个滑座将套筒定位上料装置与前端固定装置有机的结合在一起，使得套筒到达预定位置之前，前推装置中的推板先与骨架接触，由于上下定位块的内侧均是滚珠，所以骨架可以在推板以及定位销的对中作用下被定位到正确的焊接位置无需人为调整定位，焊接定位更快捷，且套筒的可以自动定位到焊接的位置，提高了定位的准确度，提高了焊接质量。

将支撑夹紧装置设计成可旋转的结构与伺服转台配合，可以在焊接完套筒之后，旋转骨架对骨架的其他位置进行焊接，避免了焊接位置狭小，需要二次装夹才能焊接到其他位置的弊端。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为支撑夹紧装置的结构示意图；

图3为套筒定位上料装置以及前端固定装置的结构示意图；

图4为前推装置的结构示意图；

图5为后端固定装置的结构示意图；

图6为驱动装置的结构示意图；

图7为套筒的结构示意图。

图中：1-伺服转台，2-固定壳；

3-套筒定位上料装置，30-伸缩杆，301-铰接块，31-滑座，32-前推气缸，33-铰接座，34-固定板，35-连接块，36-气动胀套，37-连杆，38-转轴，39-转动座；

4-前端固定装置，40-气动夹爪，41-前推装置，411-固定块，41-推板，413-挡板，414-滑杆，415-弹簧，42-夹紧块；

5-后端固定装置，50-后端工作台，51-驱动气缸，52-滑板，53-支撑板，54-定位销；

6-支撑夹紧装置，60-侧向工作台，61-压杆，62-底座，63-夹紧气缸，64-升降气缸，65-下定位块，66-底板，67-支撑座，68-支撑杆，69-上定位块；

7-驱动装置，70-步进电机，71-主动同步轮，72-同步带，73-从动同步轮。

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。

一种用于汽车座椅的焊接装置，包括伺服转台1、固定壳2、套筒定位上料装置3、前端固定装置4、后端固定装置5以及支撑夹紧装置6，固定壳2与伺服转台1的输出端连接；

套筒定位上料装置3用于将固定头枕的套筒定位固定到待焊接的位置；

前端固定装置4设于套筒定位装置的滑座31上，用于定位夹紧座椅骨架的前端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

后端固定装置5用于固定座椅骨架的后端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

支撑夹紧装置6对称设有2个，且分别位于座椅骨架的中部的两侧，用于支撑座椅骨架且限制座椅骨架的竖直以及水平纵向的运动。

在本实施例中，套筒定位上料装置3包括伸缩杆30、滑座31以及前推气缸32，伸缩杆30的底端与铰接座33铰接，铰接座33通过固定板34与固定壳2的内壁固定连接，伸缩杆30的顶端固定连接有连接块35，连接块35的两侧均固定连接有气动胀套36，伸缩杆30的外筒上固定连接有铰接块301，铰接块301的两侧设有两个连杆37，连杆37一端与铰接块301转动连接，且其另一端与转轴38固定连接，转轴38转动连接在两个转动座39之间，转动座39固定连接在滑座31上，滑座31与固定连接在固定壳2内的滑轨滑动连接，滑座31还与前推气缸32的输出轴固定连接，前推气缸32固定连接在固定壳2的内底部。

在本实施例中，前端固定装置4包括气动夹爪40以及前推装置41，气动夹爪40设有2个，分别固定在滑座31的两侧，气动夹爪40的两个夹爪上各固定连接有一个夹紧块42，前推装置41包括固定块411、推板412以及挡板413，固定块411上滑动连接有2个滑杆414，两个滑杆414的左端通过推板412固定连接在一起，两个滑杆414的右端通过挡板413固定连接在一起，推板412与固定块411之间的滑杆414上套设有弹簧415。前推装置41可以在滑座31的带动下预先接触到骨架，推板412与定位销54一同作用实现横向定位。

在本实施例中，后端固定装置5包括后端工作台50、驱动气缸51以及滑板52，驱动气缸51固定连接在后端工作台50上，驱动气缸51的输出轴与滑板52固定连接，滑板52通过导轨与后端工作台50滑动连接，滑板52的两侧均固定连接有一个支撑板53，支撑板53的右壁固定连接有椎台形的定位销54。椎台形的定位销54方便插入到管形的骨架内，使得定位更稳定。

在本实施例中，支撑夹紧装置6包括侧向工作台60以及压杆61，侧向工作台60上转动连接有两个底座62，底座62通过驱动装置7驱动旋转，底座62上固定连接有夹紧气缸63以及升降气缸64，升降气缸64的输出轴上固定连接有下定位块65，夹紧气缸63上固定连接有底板66，底板66上固定连接有支撑座67，支撑座67的两侧均设有一个支撑杆68，支撑杆68的一端与支撑座67铰接，且其另一端铰接在压杆61的中部，压杆61的一端固定连接有上定位块69，压杆61的另一端与夹紧气缸63的输出轴铰接，下定位块65以及上定位块69的内侧均转动连接有若干滚珠。滚珠可以使得骨架在下定位块65于上定位块69之间更容易被推板412与定位销54推动。

在本实施例中，驱动装置7包括步进电机70，步进电机70固定连接在侧向工作台60上，且其输出轴穿过侧向工作台60连接有主动同步轮71，主动同步轮71通过同步带72与两个从动同步轮73连接，从动同步轮73与底座62固定连接。

工作过程及其原理：

使用前，升降气缸64的输出轴处于伸长状态，下定位块65位于位于最高位置，且靠近中间，如图1、图2所示，此时将骨架放置在四个下定位块65上，滚珠与骨架相切接触，之后夹紧气缸63伸长带动压杆61与夹紧气缸63输出轴铰接的一端上翘，由于压杆61的中部是与支撑杆68铰接的，而支撑杆68的另一端又是与支撑座67铰接的，所以压杆61固定有上定位块69的一端下压，上定位块69与下定位块65夹紧骨架，即可完成预定位，骨架此时只能水平横向运动。

骨架初步定位之后，开始进行套筒的上料，将套筒套在连接块35的两个气动胀套36上，气动胀套36启动内撑住套筒，套筒得以固定，之后前推气缸32驱动滑座31前移，滑座31与伸缩杆30之间通过连杆连接37连接，滑座31前移，连杆37拉着伸缩杆30由倾斜状态逐渐转变为水平状态，当套筒处于水平状态时，即到达预焊接位置，与此同时，由于滑座31的前移滑动，使得前推装置41的推板412与骨架接触，推板412推动骨架在上定位块69与下定位块65之间滑动，后端固定装置5的驱动气缸51启动带动滑板52向前端固定装置4移动，椎台形的定位销54插进骨架内于推板412共同作用，限制住骨架的横向移动，由于气动夹爪40也位于滑座31上，所以当滑座31移动到极限位置时，骨架正好位于气动夹爪40的连个夹紧块42之间，气动夹爪40气动夹紧骨架。骨架完全实现定位夹紧。

套筒焊接完成之后，如需对骨架的其他无法焊接到的位置进行焊接，只需启动夹紧气缸63与升降气缸64，夹紧气缸63输出轴回缩带动压杆61上翘，上定位块69松开，升降气缸64带动下定位块65下降，使得骨架脱离，上定位块69与下定位块65，启动步进电机70，步进电机70带动主动同步轮71旋转，主动同步轮71通过同步带72带动两个同步轮旋转，同步轮旋转带动底座62转动，使得上定位块69与下定位块65旋转90度，同时定位销54复位回退，避免骨架旋转时的干涉，之后私服转台旋转，带动固定壳2旋转，由于骨架被气动夹爪40夹紧，且气动胀套36位于套筒内，所以固定壳2旋转可以带动骨架旋转180度，然后在利用后端固定装置5与支撑夹紧装置6再次定位即可对骨架的反面进行焊接其他部件的处理，无需拿下骨架再次定位装夹。

基于上述：支撑夹紧装置6可以快速完成预定位，相较于传统的定位装置，定位更加快速方便；套筒定位上料装置3在上料时，气动胀套36启动内撑住套筒，之后伸缩杆30由倾斜状态逐渐转变为水平状态，即可到达预焊接位置，位置精确，偏差量小，通过一个滑座31将套筒定位上料装置3与前端固定装置4有机的结合在一起，使得套筒到达预定位置之前，前端固定装置4与后端固定装置5配合完成最终定位，使得骨架正确到达焊接位置，提高了定位的准确度与焊接质量。

将支撑夹紧装置6设计成可旋转的结构与伺服转台1配合，可以在焊接完套筒之后，旋转骨架对骨架的其他位置进行焊接，避免了焊接位置狭小，需要二次装夹才能焊接到其他位置的弊端。

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

1.一种用于汽车座椅的焊接装置，其特征在于，包括伺服转台（1）、固定壳（2）、套筒定位上料装置（3）、前端固定装置（4）、后端固定装置（5）以及支撑夹紧装置（6），所述固定壳（2）与伺服转台（1）的输出端连接；

所述套筒定位上料装置（3）用于将固定头枕的套筒定位固定到待焊接的位置；

所述前端固定装置（4）设于套筒定位装置的滑座（31）上，用于定位夹紧座椅骨架的前端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

所述后端固定装置（5）用于固定座椅骨架的后端，限制座椅骨架的水平横向的运动；

所述支撑夹紧装置（6）对称设有2个，且分别位于座椅骨架的中部的两侧，用于支撑座椅骨架且限制座椅骨架的竖直以及水平纵向的运动；

所述套筒定位上料装置（3）包括伸缩杆（30）、滑座（31）以及前推气缸（32），所述伸缩杆（30）的底端与铰接座（33）铰接，所述铰接座（33）通过固定板（34）与固定壳（2）的内壁固定连接，所述伸缩杆（30）的顶端固定连接有连接块（35），所述连接块（35）的两侧均固定连接有气动胀套（36），所述伸缩杆（30）的外筒上固定连接有铰接块（301），铰接块（301）的两侧设有两个连杆（37），所述连杆（37）一端与铰接块（301）转动连接，且其另一端与转轴（38）固定连接，所述转轴（38）转动连接在两个转动座（39）之间，所述转动座（39）固定连接在滑座（31）上，所述滑座（31）与固定连接在固定壳（2）内的滑轨滑动连接，所述滑座（31）还与前推气缸（32）的输出轴固定连接，所述前推气缸（32）固定连接在固定壳（2）的内底部。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅的焊接装置，其特征在于，所述前端固定装置（4）包括气动夹爪（40）以及前推装置（41），所述气动夹爪（40）设有2个，分别固定在滑座（31）的两侧，所述气动夹爪（40）的两个夹爪上各固定连接有一个夹紧块（42），所述前推装置（41）包括固定块（411）、推板（412）以及挡板（413），所述固定块（411）上滑动连接有2个滑杆（414），两个滑杆（414）的左端通过推板（412）固定连接在一起，两个滑杆（414）的右端通过挡板（413）固定连接在一起，所述推板（412）与固定块（411）之间的滑杆（414）上套设有弹簧（415）。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅的焊接装置，其特征在于，所述后端固定装置（5）包括后端工作台（50）、驱动气缸（51）以及滑板（52），所述驱动气缸（51）固定连接在后端工作台（50）上，驱动气缸（51）的输出轴与滑板（52）固定连接，所述滑板（52）通过导轨与后端工作台（50）滑动连接，所述滑板（52）的两侧均固定连接有一个支撑板（53），所述支撑板（53）的右壁固定连接有椎台形的定位销（54）。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅的焊接装置，其特征在于，所述支撑夹紧装置（6）包括侧向工作台（60）以及压杆（61），所述侧向工作台（60）上转动连接有两个底座（62），所述底座（62）通过驱动装置（7）驱动旋转，所述底座（62）上固定连接有夹紧气缸（63）以及升降气缸（64），所述升降气缸（64）的输出轴上固定连接有下定位块（65），所述夹紧气缸（63）上固定连接有底板（66），所述底板（66）上固定连接有支撑座（67），所述支撑座（67）的两侧均设有一个支撑杆（68），所述支撑杆（68）的一端与支撑座（67）铰接，且其另一端铰接在压杆（61）的中部，所述压杆（61）的一端固定连接有上定位块（69），所述压杆（61）的另一端与夹紧气缸（63）的输出轴铰接，所述下定位块（65）以及上定位块（69）的内侧均转动连接有若干滚珠。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车座椅的焊接装置，其特征在于，所述驱动装置（7）包括步进电机（70），所述步进电机（70）固定连接在侧向工作台（60）上，且其输出轴穿过侧向工作台（60）连接有主动同步轮（71），所述主动同步轮（71）通过同步带（72）与两个从动同步轮（73）连接，所述从动同步轮（73）与底座（62）固定连接。