CN114535917A - 卡板组件自动化焊接平台及焊接定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化焊接技术领域，公开了一种卡板组件自动化焊接平台及焊接定位方法，卡板组件自动化焊接平台，用于对卡板组件进行定位装夹，包括安装台；设置于安装台一侧的多个第一定位装夹机构，第一定位装夹机构包括第一定位组件和第一支撑组件；设置于安装台另一侧的一个或多个第二定位装夹机构，第二定位装夹机构包括第二定位组件；设置于安装台上的结构件定位机构，用于将待焊接的结构件在卡板上的对应位置处装夹定位。本发明根据卡板组件的结构特点，在焊接平台上设置各定位机构并对各定位机构的结构进行设计，可实现对卡板以及卡板上结构件的准确定位和固定装夹，可实现对卡板组件的自动化焊接操作，满足卡板组件的批量化、高效生产需求。

Description

卡板组件自动化焊接平台及焊接定位方法

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，特别涉及一种卡板组件自动化焊接平台及焊接定位方法。

背景技术

前侧卡板组件、后侧卡板组件是车辆车架结构中重要的功能结构件。前、后侧卡板组件采用高强度钢，通常采用焊接工艺焊接成型，如气体保护焊和电阻电焊。由于卡板组件结构复杂、零部件多、焊点多，采用手工焊进行焊接时，焊接过程复杂、焊接难度大，且焊接效率低下，无法满足批量化生产的需求；采用气体保护焊进行焊接时，对卡板组件中工件的定位装夹存在定位精度低、装夹次数多、装夹操作繁琐、焊接成型质量较差，以及工件定位装夹后造成焊机的操作空间小而难以实施焊接操作等一系列的问题，给卡板组件的自动化焊接操作带来了很大的难题。

发明内容

本发明针对目前卡板组件自动化焊接过程中存在的上述问题，提供一种卡板组件自动化焊接平台及焊接定位方法，以方便卡板组件的自动化焊接操作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

卡板组件自动化焊接平台，用于对卡板组件进行定位装夹，所述卡板组件包括卡板和设置在卡板上的结构件，所述结构件包括设置于卡板两端的端框、设置于卡板一侧的多个侧框、设置于卡板内的加强筋、支耳、框梁，所述卡板组件自动化焊接平台包括：

安装台；

设置于安装台一侧的多个第一定位装夹机构，所述第一定位装夹机构包括第一定位组件和第一支撑组件，所述第一定位组件分别与分布设置于卡板一侧的多个弧形凹槽部配合，对卡板在水平面方向上进行定位，所述第一支撑组件用于对卡板在竖直方向上进行支撑；

设置于安装台另一侧的一个或多个第二定位装夹机构，所述第二定位装夹机构包括第二定位组件，所述第二定位组件与卡板另一侧端面配合，所述第二定位装夹机构与第一定位装夹机构之间配合对卡板在水平面方向上进行定位装夹；

设置于安装台上的结构件定位机构，用于将待焊接的结构件在卡板上的对应位置处装夹定位。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述第一定位装夹机构包括第一固定部，所述第一固定部与安装台之间固定连接；

所述第一定位组件设置在第一固定部上，所述第一定位组件包括有对称设置于第一固定部两侧的两个第一定位件，所述第一定位件的自由端相对第一固定部分别朝两侧方向伸出，所述第一定位件的自由端端部设置有与卡板上弧形凹槽部配合的第一定位面；

所述第一支撑组件设置于第一固定部上并位于第一定位组件前端，所述第一支撑组件包括设置于第一固定部两侧的多个第一支撑件。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构包括第一加强筋定位机构，用于对卡板上对应位置处的加强筋进行定位装夹；

所述第一加强筋定位机构包括设置于第一固定部上的第一转动驱动件和与第一转动驱动件连接的第一转动臂，所述第一转动驱动件驱动第一转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第一转动臂的自由端设置有加强筋定位组件。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述第一定位装夹机构分别设置于安装台上靠近两端的位置，所述结构件定位机构包括多个第二加强筋定位机构，所述第二加强筋定位机构设置于第一定位装夹机构之间，用于对卡板上对应位置处的加强筋进行定位装夹；

所述第二加强筋定位机构包括第二固定部、设置于第二固定部上的第二转动驱动件和与第二转动驱动件连接的第二转动臂，所述第二固定部与安装台之间固定连接，所述第二转动驱动件驱动第二转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第二转动臂的自由端设置有加强筋定位组件。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述加强筋定位组件包括一个或多个加强筋定位件；

所述加强筋定位件包括有相对设置的两个定位夹块和设置在定位夹块之间的定位压块，所述定位夹块之间形成与加强筋配合的限位空间，使加强筋配合设置于限位空间内，对加强筋在水平方向上进行限位，所述定位压块设置于限位空间上方，对加强筋在竖直方向上进行限位。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构包括侧框定位机构，用于对侧框在卡板上进行定位装夹；

所述侧框定位机构包括第三固定部、侧框支撑部、设置于第三固定部上的第三转动驱动件和与第三转动驱动件连接的第三转动臂，所述第三固定部与安装台之间固定连接，所述侧框支撑部设置于第三固定部前端，所述第三转动驱动件驱动第三转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第三转动臂的自由端端部设置有侧框压头，所述侧框压头转动到侧框支撑部上方时对侧框夹紧固定；

所述侧框定位机构包括侧框定位件，所述侧框定位件包括设置在侧框压头上的侧框定位销和/或设置于第三固定部上的侧框定位板，所述侧框定位销与侧框压头之间活动连接，可配合插设到侧框上的竖直定位孔内，所述侧框定位板对侧框端部进行定位。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述第二定位装夹机构包括第一安装座，所述第一安装座与安装台之间固定连接；

所述第二定位组件设置于第一安装座上，所述第二定位组件包括分别设置于第一安装座两侧的至少两个第二定位件，所述第二定位件的自由端朝卡板方向伸出，所述第二定位件的自由端端部设置有与卡板一侧端面配合的第二定位面。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构包括多个框梁定位机构，用于对框梁在卡板上进行定位装夹；

所述框梁定位机构包括设置于第一安装座上的框梁定位件和框梁压紧机构，所述框梁定位件用于对框梁端部定位，所述框梁压紧机构用于将框梁在卡板上压紧固定；

所述框梁压紧机构包括设置于第一安装座上的第四转动驱动件和与第四转动驱动件连接的第四转动臂，所述第四转动驱动件驱动第四转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第四转动臂上设置有框梁压头。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构包括多个支耳定位机构，用于对支耳在卡板上进行定位装夹；

所述支耳定位机构包括第二安装座、设置在第二安装座上的定位平板和支耳夹紧机构，所述支耳夹紧机构包括定位夹持板和设置在第二安装座上的第一水平驱动件，所述定位夹持板一端与第一水平驱动件的驱动端铰链连接，所述定位夹持板与第二安装座之间设置有第一连接杆，所述第一连接杆两端分别与第二安装座和定位夹持板之间铰链连接，所述第一水平驱动件可驱动定位夹持板的夹持部转动到与定位平板相对的位置，对支耳夹紧固定；

所述定位平板上设置有用于对支耳定位的支耳定位件，所述支耳定位件为与支耳上的水平安装孔配合的一个或多个定位柱；

所述第二安装座在安装台上滑动连接，所述第二安装座与安装台之间设置有第二水平驱动件，所述第二水平驱动件可驱动第二安装座沿安装台横向方向水平运动。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构包括端框定位机构，用于对设置在卡板端部的端框在卡板上装夹定位；

所述端框定位机构设置于安装台端部，包括可沿安装台纵向方向水平运动的纵向移动座、设置于纵向移动座上的端框夹紧机构和/或端框定位机构，所述安装台上设置有用于驱动纵向移动座运动的第三水平驱动件；

所述端框夹紧机构包括端面定位件和端面夹紧组件，所述端面定位件与端面夹紧组件分别作用在端框两侧端面，对端框夹紧固定；

所述端框定位机构包括与端框上设置的定位孔配合的端框定位件和设置于端框定位件外侧的侧向定位件，所述侧向定位件用于对端框在相对卡板横向方向上进行定位。

作为对本发明技术方案的进一步改进，其特征在于，所述端面夹紧组件包括端框夹持件和设置在纵向移动座上的第四水平驱动件，所述端框夹持件一端与第四水平驱动件的驱动端铰链连接，所述端框夹持件与纵向移动座之间设置有第二连接杆，所述第二连接杆两端分别与纵向移动座和端框夹持件之间铰链连接，所述第四水平驱动件可驱动端框夹持件的夹持部转动到与端面定位件相对的位置，对端框夹紧固定。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述结构件定位机构上设置有检测元件，所述检测元件用于检测卡板上的对应位置处是否安装有结构件。

本发明还涉及利用卡板组件自动化焊接平台的焊接定位方法，包括以下步骤：

通过第一定位装夹机构、第二定位装夹机构对卡板在安装台上进行定位安装；

控制第四水平驱动件驱动端框夹持件转动，将端框在端框定位机构上装夹固定，通过第三水平驱动件将端框送至卡板两端位置进行定位，并通过端框定位机构对卡板在纵向方向上夹紧固定；

控制第三转动驱动件驱动第三转动臂转动，通过侧框定位机构对该位置上对应设置的侧框在卡板上定位装夹；

控制第四转动驱动件驱动第四转动臂转动，通过框梁定位机构对该位置上对应设置的框梁在卡板上定位装夹；

控制第二水平驱动件将支耳定位机构推动至装夹位置，控制第一水平驱动件驱动定位夹持板转动，将支耳在卡板上定位装夹；

对端框、侧框、框梁、支耳进行焊接；

支耳焊接完成后，控制第一水平驱动件解除对支耳的装夹，控制第二水平驱动件驱动支耳定位机构朝远离卡板的方向运动；

控制第一转动驱动件驱动第一转动臂转动，控制第二转动驱动件驱动第二转动臂转动，对相应位置上设置的加强筋在卡板上定位装夹；

对加强筋进行焊接。

本发明所具有的有益效果：

1）本发明根据卡板组件的结构特点，在焊接平台上设置各定位机构并对各定位机构的结构进行设计，可实现对卡板以及卡板上结构件的准确定位和固定装夹，在能够很好地保证卡板组件焊接质量的同时，对卡板组件的定位装夹操作方便，可实现对卡板组件的自动化焊接操作，满足卡板组件的批量化、高效生产需求。

2）通过对各定位机构结构的优化设计，在对卡板上的结构件进行定位装夹的同时，能够在各结构件的焊接位置预留出足够的焊接操作空间，不会对焊接操作造成干涉。

3）本发明中各结构件定位机构作为独立的功能模块，可根据卡板上各个结构件设置位置的不同对焊接平台上结构件定位机构进行任意的组合和调整，使其能够适用于不同型号卡板组件的焊接操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明卡板焊接自动化焊接平台一种实施方式结构示意图。

图2为本发明卡板焊接自动化焊接平台一种实施方式结构俯视图。

图3为图2中A侧局部示意图。

图4为图2中B侧局部示意图。

图5为本发明中第一定位装夹机构及第一加强筋定位机构结构示意图。

图6为本发明中第一定位装夹机构及第一加强筋定位机构结构主视图。

图7为本发明中第二定位装夹结构及框梁定位机构结构示意图。

图8为本发明中第二加强筋定位机构结构示意图。

图9为本发明中端框定位机构结构示意图。

图10为本发明中支耳定位机构结构示意图。

图11为本发明中端框定位机构结构示意图。

图12为本发明中端框定位机构结构俯视图。

图13为待焊接的卡板组件结构示意图。

图中：100、安装台；

200、第一定位装夹机构，201、第一固定部，202、第一定位件，221、第一定位面，203、第一支撑件；

300、第二定位装夹机构，301、第一安装座，302、第二定位件，321、第二定位面；

400、加强筋定位机构，401、第一加强筋定位机构，411、第一转动驱动件，412、第一转动臂，402、第二加强筋定位机构，421、第二固定部，422、第二转动驱动件，423、第二转动臂，403、加强筋定位件，431、定位夹块，432、定位压块，433、限位空间；

500、侧框定位机构，501、第三固定部，502、侧框支撑部，503、第三转动驱动件，504、第三转动臂，505、侧框压头，506、侧框定位销，507、侧框定位板；

600、框梁定位机构，601、框梁定位件，602、第四转动驱动件，603、第四转动臂，604、框梁压头；

700、支耳定位机构，701、第二安装座，702、定位平板，703、定位夹持板，704、第一水平驱动件，705、第一连接杆，706、支耳定位件，707、第二水平驱动件；

800、端框定位机构，801、纵向移动座，802、第三水平驱动件，803、端面定位件，804、端框夹持件，805、第四水平驱动件，806、第二连接杆，807、端框定位件，808、侧向定位件；

900、卡板组件，901、卡板，902、端框，903、侧框，904、加强筋，905、支耳，906、框梁，907、弧形凹槽部；

10、检测元件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例提供的卡板组件自动化焊接平台，用于在对卡板组件进行焊接操作时，对卡板组件进行定位装夹。参照图13，通常卡板组件900包括卡板901和设置在卡板上的各个结构件，结构件采用焊接方式固定连接到卡板上，得到卡板组件；这里的结构件包括设置于卡板两端的端框902、设置于卡板一侧的多个侧框903、设置于卡板内的加强筋904、支耳905、框梁906。在焊接操作时，需要将端框902、侧框903、加强筋904、支耳905、框梁906在卡板901上的对应位置处进行准确的定位和固定装夹，然后采用焊机将端框、侧框、加强筋、支耳、框梁在卡板上进行焊接固定。

参照图1至图4，本实施例中的卡板组件自动化焊接平台包括有安装台100、设置在安装台一侧的多个第一定位装夹机构200、设置于安装台另一侧的一个或多个第二定位装夹机构300和设置于定位安装台上的结构件定位机构；下面结合附图和一种具体可实施的结构对本发明卡板组件自动化焊接平台进行详细的说明。

参照图5和图6，本实施例中的第一定位装夹机构200包括第一定位组件和第一支撑组件，第一定位组件用于分别与分布设置于卡板一侧的多个弧形凹槽部之间配合，这里以采用两个第一定位装夹机构为例，两个第一定位装夹机构上的第一定位组件分别与位于卡板一侧的两个弧形凹槽部之间配合，卡板在两个第一定位组件的作用下进行定位，使卡板在水平面方向上（图中X、Y方向）进行定位。

第一定位装夹机构上设置的第一支撑组件，通过设置与卡板底面相配合的支撑部件，对卡板在竖直方向上进行支撑，实现卡板在Z方向上的定位。

这里将第一定位组件与第一支撑组件集成设置在同一机构上，在满足卡板在安装台上定位安装需求的同时，尽量减少对安装台上空间的占用，这一点在卡板组件焊接平台的设计是很重要的，以保证后序焊接操作过程中焊机有足够的焊接操作空间。

参照图5和图6，为一种第一定位装夹机构可实施的结构，第一定位装夹机构200包括第一固定部201，第一固定部201与安装台100之间固定连接；第一定位组件设置在第一固定部201上，第一定位组件包括有对称设置于第一固定部两侧的两个第一定位件202，第一定位件202的自由端相对第一固定部分别朝两侧方向伸出，形成呈水平伸出的悬臂结构，第一定位件202的自由端端部设置有与卡板上弧形凹槽部配合的第一定位面221，该第一定位面221可以是与弧形凹槽部配合的弧面。此时通过第一定位组件的结构设置以及利用卡板组件上的结构特点，通过设置多个第一定位件分别与卡板上的多个弧形凹槽部之间形成配合，能够实现在卡板的一侧对卡板进行有效的限位和定位安装。

这里的第一支撑组件设置在第一固定部201上并位于第一定位组件前端，第一支撑组件可采用设置于第一固定部两侧的多个第一支撑件203，通过设置多个第一定位装夹机构，多个第一定位装夹机构上的第一支撑件能够实现对卡板在竖直方向上的稳定支撑。

第二定位装夹机构300设置于安装台上与第一定位装夹机构200相对的一侧，第二定位装夹机构300与第一定位装夹机构200之间配合对卡板在水平面方向（图中X、Y方向）上进行限位，实现对卡板在安装台水平面上的固定安装。

这里第二定位装夹机构300包括第二定位组件，第二定位组件相对第一定位组件与卡板另一侧端面之间形成配合。参照图7，为一种第二定位装夹机构可实施的结构，第二定位装夹机构300包括第一安装座301，第一安装座301与安装台100之间固定连接；第二定位组件设置于第一安装座301上，第二定位组件包括分别设置于第一安装座两侧的两个或多个第二定位件302，第二定位件302的自由端朝卡板方向伸出，在第二定位件302的自由端端部设置有与卡板该侧端面配合的第二定位面303。通过第二定位面对卡板在Y向上进行限位，与第一定位组件配合对卡板进行限位安装。

在实现对卡板在安装台上的定位安装后，进一步对结构件在卡板上进行定位装夹，这里采用设置于安装台上的结构件定位机构实现这一功能，将待焊接的结构件在卡板上的对应位置处进行装夹定位。

如图1，针对卡板组件的结构，本实施例中的结构件定位机构包括有：

加强筋定位机构400，用于对加强筋在卡板上进行定位装夹；

侧框定位机构500，用于对侧框在卡板上进行定位装夹；

框梁定位机构600，用于对框梁在卡板上进行定位装夹；

支耳定位机构700，用于对支耳在卡板上进行定位装夹；

端框定位机构800，用于对设置在卡板两端端部的端框在卡板上装夹定位。

针对卡板组件上加强筋设置位置的结构特点，其中在第一定位装夹机构200所在的位置处，对卡板上该位置处的加强筋进行固定时，如果另外单独设置加强筋定位机构，将会与第一定位装夹机构和其它结构件定位机构之间造成干涉，因此对结构件定位机构在安装台上的设置进行优化，将加强筋定位机构400分别设置为第一加强筋定位机构401和第二加强筋定位机构402，分别对卡板上对应位置处的加强筋进行定位装夹。

具体地，如图5和图6，本实施例中的第一加强筋定位机构401用于对卡板上第一定位装夹机构对应位置处的加强筋进行定位装夹。第一加强筋定位机构401包括设置于第一固定部201上的第一转动驱动件411和与第一转动驱动件连接的第一转动臂412，第一转动驱动件411驱动第一转动臂412在其所在的竖直平面内转动，第一转动臂412的自由端设置用于对加强筋定位的加强筋定位组件。

这里第一加强筋定位机构401中设置可转动的第一转动臂，在对加强筋进行定位装夹时，第一转动臂412从卡板上方转动到加强筋位置，从上方对加强筋进行压紧固定，这样在实现装夹的同时，能够预留出加强筋与卡板之间的焊接空间，方便对加强筋的自动化焊接操作。

根据加强筋的结构特点以及其与卡板之间的配合关系，本实施例中的加强筋定位组件包括针对加强筋不同的位置对应设置的一个或多个加强筋定位件403，参照图5和图6，加强筋定位件403包括有相对设置的两个定位夹块431和设置在定位夹块之间的定位压块432，两个定位夹块431之间形成与加强筋配合的限位空间433，当定位夹块运动到加强筋的设置位置时，使对应位置处的加强筋能够配合设置到限位空间433内，通过两者之间的配合对加强筋在水平方向上进行限位。此时，定位压块432位于限位空间的上方，通过定位压块对加强筋在竖直方向上压紧限位，实现对加强筋在卡板上的固定装夹。本实施例中在第一转动臂412上设置有两组加强筋定位件403，通过两组加强筋定位件403对加强筋的两个部位分别进行定位夹紧，两组加强筋定位件中所具体采用的加强筋定位件结构可以根据加强筋的结构进行设置，以达到对加强筋定位夹紧的效果。

在一种可实施的焊接平台结构中，将第一定位夹紧机构200分别设置于安装台100上靠近两端的位置，以方便更好地对卡板进行定位，此时设置于第一定位夹紧机构200位置处的第一加强筋定位机构401用于对对应位置上的加强筋进行夹紧定位，而卡板上其它位置上的加强筋则通过设置在第一定位夹紧机构之间的第二加强筋定位机构402进行定位装夹。

参照图8，第二加强筋定位机构402包括第二固定部421、设置于第二固定部上的第二转动驱动件422和与第二转动驱动件连接的第二转动臂423，第二固定部421与安装台100之间固定连接，第二转动驱动件422驱动第二转动臂423在其所在的竖直平面内转动，第二转动臂423的自由端设置有用于对加强筋定位夹紧的加强筋定位组件。这里第二加强筋定位机构与第一加强筋定位机构所要实现的功能相同，因此两者采用基本相同的结构，其对加强筋的装夹过程也相同，区别仅在于其作为独立的功能模块在安装台上的设置位置不同，这里不再赘述。相应地，第二加强筋定位机构与第一加强筋定位机构中所采用的加强筋定位组件结构相同，这里不再对其结构进行具体的说明。

参照图9，本实施例中的侧框定位机构500包括第三固定部501、侧框支撑部502、设置于第三固定部上的第三转动驱动件503和与第三转动驱动件503连接的第三转动臂504；第三转动驱动件503驱动第三转动臂504在其所在的竖直平面内转动，第三转动臂504的自由端端部设置侧框压头505，当侧框压头转动到侧框支撑部上方时对侧框夹紧固定。

侧框定位机构500还可包括用于对侧框位置进行定位的侧框定位件，侧框定位件包括设置在侧框压头上的侧框定位销506、设置于第三固定部上的侧框定位板507，侧框定位销506与侧框压头505之间为活动连接，例如可采用在侧框压头上设置与侧框定位销配合的插销孔，方便侧框定位销在侧框压头上的插拔，在对侧框进行定位时，方便将侧框定位销配合插设到侧框上的竖直定位孔内，实现对侧框位置的准确定位。侧框定位板507则起到进一步辅助定位的作用，通过侧框定位板对侧框端部进行定位。同样地，侧框定位机构中采用这种可转动的装夹定位结构，在方便实现自动化装夹操作的同时，通过对侧框装夹位置的设计，预留出侧框的焊接操作位置，方便对侧框的自动化焊接操作。

参照图7，本实施例中的框梁定位机构600包括设置于第一安装座301上的框梁定位件601和框梁压紧机构，框梁定位件601用于对框梁端部定位，对框梁在Y向上进行定位，同时框梁本身通过与卡板901之间的配合安装，实现框梁在X方向上的定位；框梁压紧机构用于将框梁在卡板上压紧固定，从而实现对框梁的定位装夹。同样地，这里将框梁定位机构与第二定位装夹机构进行集成设置，将框梁定位机构设置于第二定位装夹机构的第一安装座上，对卡板定位功能和框梁装夹功能进行集成，优化安装台上功能部件的布置，为焊接操作预留更大的操作空间，方便卡板组件的自动化操作。

具体地，框梁压紧机构包括设置于第一安装座301上的第四转动驱动件602和与第四转动驱动件连接的第四转动臂603，第四转动驱动件602驱动第四转动臂603在其所在的竖直平面内转动，第四转动臂603上设置框梁压头604。在对框梁进行定位夹紧操作时，将框梁分别对应安装到卡板上对应位置处，框梁的一端端部在框梁定位件601上进行定位，然后控制第四转动驱动件602驱动第四转动臂603转动到框梁安装位置，通过框梁压头对框梁进行压紧固定。

参照图10，本实施例中的支耳定位机构700包括第二安装座701、设置在第二安装座上的定位平板702和支耳夹紧机构，支耳夹紧机构包括定位夹持板703和设置在第二安装座上的第一水平驱动件704，定位夹持板703一端与第一水平驱动件704的驱动端铰链连接，位于第一水平驱动件704下方设置有第一连接杆705，第一连接杆705两端分别与第二安装座701和定位夹持板703之间铰链连接，使第二安装座701、第一水平驱动件704、第一连接杆705和定位夹持板703之间形成四连杆机构，第一水平驱动件704可驱动定位夹持板的夹持部转动到与定位平板702相对的位置，对支耳夹紧固定。

进一步地，在定位平板702上设置有用于对支耳定位的支耳定位件706，这里的支耳定位件706采用与支耳上的水平安装孔配合的一个或多个定位柱，通过定位柱对支耳在定位平板上进行预定位，然后控制第一水平驱动件驱动定位夹紧板对支耳夹紧固定，实现对支耳的定位装夹。

这里由于卡板组件上加强筋的设置位置与支耳的设置位置接近，导致对应位置处的加强筋定位机构与支耳定位机构在操作时会存在相互干涉的问题，因此这里将支耳定位机构设置为可移动式结构。具体地，第二安装座701在安装台100上为滑动连接，第二安装座701与安装台100之间设置第二水平驱动件707，第二水平驱动件707驱动第二安装座701沿安装台100在横向方向上（Y向）做水平运动。这样在对支耳和加强筋的焊接操作过程中，在完成支耳的焊接操作后，控制支耳定位机构运动到远离卡板的位置，为加强筋定位机构提供足够的操作空间，解决两者之间干涉的问题。第二安装座在安装台上的滑动连接实现方式可采用现有的滑轨结构，这里不对其结构进行限定。

参照图11和图12，本实施例中的端框定位机构800设置于安装台两端的端部位置，包括可沿安装台纵向方向水平运动的纵向移动座801、设置于纵向移动座上的端框夹紧机构、端框定位机构，在安装台100上设置用于驱动纵向移动座801沿X方向运动的第三水平驱动件802。

这里的端框夹紧机构包括端面定位件803和端面夹紧组件，端面定位件803与端面夹紧组件分别作用在端框两侧端面，对端框夹紧固定。具体地，端面夹紧组件包括端框夹持件804和设置在纵向移动座上的第四水平驱动件805，端框夹持件804一端与第四水平驱动件805的驱动端铰链连接，位于第四水平驱动件下方设置第二连接杆806，第二连接杆806两端分别与纵向移动座801和端框夹持件804之间铰链连接，使纵向移动座801、第四水平驱动件805、第二连接杆806与端框夹持件804之间形成四连杆机构，第四水平驱动件805驱动端框夹持件804的夹持部转动到与端面定位件803相对的位置时，对端框夹紧固定。

这里的端框定位机构包括与端框上设置的定位孔配合的端框定位件807、设置于端框定位件外侧的侧向定位件808，端框定位件807可采用定位销结构，通过与端框上的定位孔配合的方式对端框进行准确的定位，侧向定位件808则起到辅助定位的作用。

这里第一水平驱动件、第二水平驱动件、第四水平驱动件采用气缸，可实现对结构件的快速定位夹紧，以及支耳定位机构的快速动作。第一转动驱动件、第二转动驱动件、第三转动驱动件、第四转动驱动件采用市售的手动/气动结合的夹紧器，这种夹紧器采用手动与气动结合的控制方式，采用曲柄连杆结构设计，具有承载能力大的特点。

第三水平驱动件可采用气缸，也可以采用手动驱动方式，手动驱动方式可采用如图11和12中所示的连杆驱动结构，在实现对纵向移动座驱动的同时，还能够对纵向移动座在位置上进行锁定。第三水平驱动件采用手动驱动方式，方便对卡板两端锁紧力大小的控制和调节。

本实施例中在各个结构件定位机构上的夹持部、定位部设置检测元件10，检测元件10用于检测卡板上的对应位置处是否安装有相应的结构件，以防止漏装、错装；检测元件可采用接触感应传感器。

本发明中利用上述卡板组件自动化焊接平台对卡板组件进行焊接操作的焊接定位方法，包括有以下步骤：

通过第一定位装夹机构、第二定位装夹机构对卡板在安装台上进行定位安装；

控制第四水平驱动件驱动端框夹持件转动，将端框在端框定位机构上装夹固定，通过第三水平驱动件将端框送至卡板两端位置进行定位，并通过端框定位机构对卡板在纵向方向上夹紧固定；

控制第三转动驱动件驱动第三转动臂转动，通过侧框定位机构对该位置上对应设置的侧框在卡板上定位装夹；

控制第四转动驱动件驱动第四转动臂转动，通过框梁定位机构对该位置上对应设置的框梁在卡板上定位装夹；

控制第二水平驱动件将支耳定位机构推动至装夹位置，控制第一水平驱动件驱动定位夹持板转动，将支耳在卡板上定位装夹；

对端框、侧框、框梁、支耳进行焊接；

支耳焊接完成后，控制第一水平驱动件解除对支耳的装夹，控制第二水平驱动件驱动支耳定位机构朝远离卡板的方向运动；

控制第一转动驱动件驱动第一转动臂转动，控制第二转动驱动件驱动第二转动臂转动，对相应位置上设置的加强筋在卡板上定位装夹；

对加强筋进行焊接。

当然这里除了支耳与加强筋的设置位置存在一定的干涉，使两者之间需要遵循上述的焊接定位操作顺序外，针对其它结构件的焊接定位操作可根据需要进行调整，这里不对其进行具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (13)

1.卡板组件自动化焊接平台，用于对卡板组件进行定位装夹，所述卡板组件包括卡板和设置在卡板上的结构件，所述结构件包括设置于卡板两端的端框、设置于卡板一侧的多个侧框、设置于卡板内的加强筋、支耳、框梁，其特征在于，所述卡板组件自动化焊接平台包括：

安装台；

设置于安装台一侧的多个第一定位装夹机构，所述第一定位装夹机构包括第一定位组件和第一支撑组件，所述第一定位组件分别与分布设置于卡板一侧的多个弧形凹槽部配合，对卡板在水平面方向上进行定位，所述第一支撑组件用于对卡板在竖直方向上进行支撑；

设置于安装台另一侧的一个或多个第二定位装夹机构，所述第二定位装夹机构包括第二定位组件，所述第二定位组件与卡板另一侧端面配合，所述第二定位装夹机构与第一定位装夹机构之间配合对卡板在水平面方向上进行定位装夹；

设置于安装台上的结构件定位机构，用于将待焊接的结构件在卡板上的对应位置处装夹定位。

2.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述第一定位装夹机构包括第一固定部，所述第一固定部与安装台之间固定连接；

所述第一定位组件设置在第一固定部上，所述第一定位组件包括有对称设置于第一固定部两侧的两个第一定位件，所述第一定位件的自由端相对第一固定部分别朝两侧方向伸出，所述第一定位件的自由端端部设置有与卡板上弧形凹槽部配合的第一定位面；

所述第一支撑组件设置于第一固定部上并位于第一定位组件前端，所述第一支撑组件包括设置于第一固定部两侧的多个第一支撑件。

3.根据权利要求2所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构包括第一加强筋定位机构，用于对卡板上对应位置处的加强筋进行定位装夹；

所述第一加强筋定位机构包括设置于第一固定部上的第一转动驱动件和与第一转动驱动件连接的第一转动臂，所述第一转动驱动件驱动第一转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第一转动臂的自由端设置有加强筋定位组件。

4.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述第一定位装夹机构分别设置于安装台上靠近两端的位置，所述结构件定位机构包括多个第二加强筋定位机构，所述第二加强筋定位机构设置于第一定位装夹机构之间，用于对卡板上对应位置处的加强筋进行定位装夹；

所述第二加强筋定位机构包括第二固定部、设置于第二固定部上的第二转动驱动件和与第二转动驱动件连接的第二转动臂，所述第二固定部与安装台之间固定连接，所述第二转动驱动件驱动第二转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第二转动臂的自由端设置有加强筋定位组件。

5.根据权利要求3或4所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述加强筋定位组件包括一个或多个加强筋定位件；

所述加强筋定位件包括有相对设置的两个定位夹块和设置在定位夹块之间的定位压块，所述定位夹块之间形成与加强筋配合的限位空间，使加强筋配合设置于限位空间内，对加强筋在水平方向上进行限位，所述定位压块设置于限位空间上方，对加强筋在竖直方向上进行限位。

6.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构包括侧框定位机构，用于对侧框在卡板上进行定位装夹；

所述侧框定位机构包括第三固定部、侧框支撑部、设置于第三固定部上的第三转动驱动件和与第三转动驱动件连接的第三转动臂，所述第三固定部与安装台之间固定连接，所述侧框支撑部设置于第三固定部前端，所述第三转动驱动件驱动第三转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第三转动臂的自由端端部设置有侧框压头，所述侧框压头转动到侧框支撑部上方时对侧框夹紧固定；

所述侧框定位机构包括侧框定位件，所述侧框定位件包括设置在侧框压头上的侧框定位销和/或设置于第三固定部上的侧框定位板，所述侧框定位销与侧框压头之间活动连接，可配合插设到侧框上的竖直定位孔内，所述侧框定位板对侧框端部进行定位。

7.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述第二定位装夹机构包括第一安装座，所述第一安装座与安装台之间固定连接；

所述第二定位组件设置于第一安装座上，所述第二定位组件包括分别设置于第一安装座两侧的至少两个第二定位件，所述第二定位件的自由端朝卡板方向伸出，所述第二定位件的自由端端部设置有与卡板一侧端面配合的第二定位面。

8.根据权利要求7所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构包括多个框梁定位机构，用于对框梁在卡板上进行定位装夹；

所述框梁定位机构包括设置于第一安装座上的框梁定位件和框梁压紧机构，所述框梁定位件用于对框梁端部定位，所述框梁压紧机构用于将框梁在卡板上压紧固定；

所述框梁压紧机构包括设置于第一安装座上的第四转动驱动件和与第四转动驱动件连接的第四转动臂，所述第四转动驱动件驱动第四转动臂在其所在的竖直平面内转动，所述第四转动臂上设置有框梁压头。

9.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构包括多个支耳定位机构，用于对支耳在卡板上进行定位装夹；

所述支耳定位机构包括第二安装座、设置在第二安装座上的定位平板和支耳夹紧机构，所述支耳夹紧机构包括定位夹持板和设置在第二安装座上的第一水平驱动件，所述定位夹持板一端与第一水平驱动件的驱动端铰链连接，所述定位夹持板与第二安装座之间设置有第一连接杆，所述第一连接杆两端分别与第二安装座和定位夹持板之间铰链连接，所述第一水平驱动件可驱动定位夹持板的夹持部转动到与定位平板相对的位置，对支耳夹紧固定；

所述定位平板上设置有用于对支耳定位的支耳定位件，所述支耳定位件为与支耳上的水平安装孔配合的一个或多个定位柱；

所述第二安装座在安装台上滑动连接，所述第二安装座与安装台之间设置有第二水平驱动件，所述第二水平驱动件可驱动第二安装座沿安装台横向方向水平运动。

10.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构包括端框定位机构，用于对设置在卡板端部的端框在卡板上装夹定位；

所述端框定位机构设置于安装台端部，包括可沿安装台纵向方向水平运动的纵向移动座、设置于纵向移动座上的端框夹紧机构和/或端框定位机构，所述安装台上设置有用于驱动纵向移动座运动的第三水平驱动件；

所述端框夹紧机构包括端面定位件和端面夹紧组件，所述端面定位件与端面夹紧组件分别作用在端框两侧端面，对端框夹紧固定；

所述端框定位机构包括与端框上设置的定位孔配合的端框定位件和设置于端框定位件外侧的侧向定位件，所述侧向定位件用于对端框在相对卡板横向方向上进行定位。

11.根据权利要求10所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述端面夹紧组件包括端框夹持件和设置在纵向移动座上的第四水平驱动件，所述端框夹持件一端与第四水平驱动件的驱动端铰链连接，所述端框夹持件与纵向移动座之间设置有第二连接杆，所述第二连接杆两端分别与纵向移动座和端框夹持件之间铰链连接，所述第四水平驱动件可驱动端框夹持件的夹持部转动到与端面定位件相对的位置，对端框夹紧固定。

12.根据权利要求1所述的卡板组件自动化焊接平台，其特征在于，所述结构件定位机构上设置有检测元件，所述检测元件用于检测卡板上的对应位置处是否安装有结构件。

13.利用如权利要求1至12中任意一项所述的卡板组件自动化焊接平台的焊接定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过第一定位装夹机构、第二定位装夹机构对卡板在安装台上进行定位安装；

控制第四水平驱动件驱动端框夹持件转动，将端框在端框定位机构上装夹固定，通过第三水平驱动件将端框送至卡板两端位置进行定位，并通过端框定位机构对卡板在纵向方向上夹紧固定；

控制第三转动驱动件驱动第三转动臂转动，通过侧框定位机构对该位置上对应设置的侧框在卡板上定位装夹；

控制第四转动驱动件驱动第四转动臂转动，通过框梁定位机构对该位置上对应设置的框梁在卡板上定位装夹；

控制第二水平驱动件将支耳定位机构推动至装夹位置，控制第一水平驱动件驱动定位夹持板转动，将支耳在卡板上定位装夹；

对端框、侧框、框梁、支耳进行焊接；

支耳焊接完成后，控制第一水平驱动件解除对支耳的装夹，控制第二水平驱动件驱动支耳定位机构朝远离卡板的方向运动；

控制第一转动驱动件驱动第一转动臂转动，控制第二转动驱动件驱动第二转动臂转动，对相应位置上设置的加强筋在卡板上定位装夹；

对加强筋进行焊接。

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