CN116441819B - 一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统，首先将各型材部件通过限位结构相对于对应定位单元进行吸附定位安装；再按顺序依次移动各定位单元，使得各型材部件焊缝拼接；接着通过各所述定位单元和与其对应的压紧单元共同夹紧其上对应吸附定位的各所述型材部件；然后通过辅助定位单元对已夹紧的各所述型材部件进行再限位；随后通过焊接系统完成焊装获得成型支架总成；最后依次松开所述辅助定位单元、与对应定位单元滑移动作方向不一致的所述限位结构、各所述压紧单元以及各所述定位单元。本发明在型材部件上料后和支架总成卸料前的一系列焊装作业中，通过各模块单元按一定的顺序协同动作，减少阶段人力投入，提高焊装安全。
Description
技术领域
本发明涉及焊装工艺技术领域，特别是一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统。
背景技术
目前，汽车车架大多采用焊装工艺，焊接工装是工艺流程中必不可少的作业设备，由于车架的功能各异，各焊装部件也形状各异，在进行装夹定位时，为保证焊接精度及质量，往往需要设置多处定位、限位结构来确定焊装部件的相对位置，同时进行多处装夹固定，保证焊缝质量，这导致装夹及卸料的过程皆较为繁琐，各限位固定结构间相互制约，无法通过单一的自动化控制来实现所有动作，需要工人介入有序的撤去一些制约，这对焊装作业效率以及作业人员安全皆存在一定的影响。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统，在型材部件上料后和支架总成卸料前的一系列焊装作业中，通过各模块单元按一定的顺序协同动作实现，减少阶段人力投入，提高焊装安全。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统，通过焊接工装系统分别一键自动实现对多个型材部件的拼装动作以及对焊装后成型支架总成的卸料动作，完成一次焊接的具体流程包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将各型材部件通过限位结构相对于对应定位单元进行吸附定位安装；
步骤Ⅱ，按顺序依次移动各定位单元，使得各型材部件焊缝拼接；
步骤Ⅲ，通过各所述定位单元和与其对应的压紧单元共同夹紧其上对应吸附定位的各所述型材部件；
步骤Ⅳ，通过辅助定位单元对已夹紧的各所述型材部件进行再限位；
步骤Ⅴ，通过焊接系统完成焊装获得成型支架总成；
步骤Ⅵ，依次松开所述辅助定位单元、与对应定位单元滑移动作方向不一致的所述限位结构、各所述压紧单元以及各所述定位单元，最终取下所述成型支架总成。
进一步地，所述限位结构采用单一限位面与多点凸起嵌设配合共同限位，各所述定位单元通过动力装置驱动滑移靠近，其中，嵌设配合方向与对应所述定位单元滑移动作方向不一致的采用伸缩嵌设配合。
进一步地，所述压紧单元先通过角度调节实现其压紧面与对应所述型材部件贴合面相对平行，再动力驱动所述压紧面靠近贴合面实现压紧。
进一步地，所述焊接工装系统包括有基准板，所述基准板上端面围绕布设有若干所述定位单元，所述定位单元固设于趋近气缸的输出端，所述定位单元平行于基准板表面滑移设置，多个所述定位单元聚合状或扩散状滑移设置；所述定位单元上均设置有所述辅助定位单元，所述辅助定位单元对应于所述型材部件上的拼接定位孔设置；所述定位单元上设置有传感器模块，多个所述传感器模块电性连接于传感器分配器，所述传感器分配器通过支架固设于所述基准板表面。
进一步地，所述定位单元上固设有所述限位结构，所述限位结构包括有限位块，所述限位块一侧端面为限位面，所述限位面上贴合放置有所述型材部件，所述限位面上设置有限位凸起，所述限位凸起与所述型材部件上定位孔嵌设配合设置，所述限位面上设置有吸附结构，用于吸合所述型材部件于所述限位面上。
进一步地，所述压紧单元包括有压紧气缸，所述压紧气缸输出端铰接设置有摆臂结构，所述摆臂结构端部固设有压块组件，所述压块组件一侧端面为所述压紧面。
进一步地，所述限位面为竖直平面，所述限位凸起相对于所述限位面垂直固定设置，所述压紧单元远离或靠近所述限位面滑移设置。
进一步地，所述限位面为倾斜平面，所述限位凸起相对于所述限位面垂直伸缩设置，所述压紧单元远离或靠近所述限位面升降设置。
进一步地，所述限位面为包括有平面部分与曲面部分的组合面，所述限位凸起与所述吸附结构均分布设置于所述平面部分上，所述压紧面上对应于所述曲面部分伸缩设置有辅助压块。
进一步地，所述辅助定位单元包括有定位插件，所述定位插件与两个拼接在一起的所述型材部件上重合的拼接定位孔插设配合。
有益效果：本发明的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统，至少包括以下优点：
(1)通过先限位安装，再定位拼接，拼接到位后夹紧，夹紧后再辅助限位的动作流程，且定位拼接通过传感器感应控制滑移距离，从而保证焊接精度以及质量。
(2)各单元间无动作干涉，可一键控制按序动作，保证焊装作业效率，操作简单，减少人工操作，进而保证人员作业安全。
(3)适应多种尺寸的支架总成焊装作业。
附图说明
附图1为本发明的焊装工艺流程图；
附图2为本发明的焊接工装系统一种实施例的结构立体图；
附图3为本发明的焊接工装系统一种实施例的结构俯视图；
附图4为本发明的焊接工装系统一种实施例中C型限位面所对应定位单元、压紧单元以及辅助定位单元的结构及位置关系示意图；
附图5为本发明的焊接工装系统一种实施例中C型限位面所对应定位单元、压紧单元以及辅助定位单元的结构及位置关系侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1-5所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺及其焊接工装系统，通过焊接工装系统分别一键自动实现对多个型材部件的拼装动作以及对焊装后成型支架总成的卸料动作，完成一次焊接的具体流程包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将各型材部件通过限位结构6相对于对应定位单元2进行吸附定位安装；
步骤Ⅱ，按顺序依次移动各定位单元2，使得各型材部件焊缝拼接；
步骤Ⅲ，通过各所述定位单元2和与其对应的压紧单元9共同夹紧其上对应吸附定位的各所述型材部件；
步骤Ⅳ，通过辅助定位单元10对已夹紧的各所述型材部件进行再限位；
步骤Ⅴ，通过焊接系统完成焊装获得成型支架总成；
步骤Ⅵ，依次松开所述辅助定位单元10、与对应定位单元滑移动作方向不一致的所述限位结构6、各所述压紧单元9以及各所述定位单元2，最终取下所述成型支架总成。
所述限位结构采用单一限位面与多点凸起嵌设配合共同限位，各所述定位单元通过动力装置驱动滑移靠近，其中，嵌设配合方向与对应所述定位单元滑移动作方向不一致的采用伸缩嵌设配合；
当嵌设配合方向与对应所述定位单元滑移动作方向一致时，在进行支架总成卸料时，通过驱动定位单元朝远离支架总成的方向滑移即可实现该定位单元与支架总成的脱离，多个定位单元均脱离后，便完成了支架总成的卸料；
而当嵌设配合方向与对应所述定位单元滑移动作方向不一致时，则可通过收缩限位结构，使得限位结构先与所述支架总成脱离，再驱动定位单元朝远离支架总成的方向滑移，来使得该定位单元与支架总成实现脱离。
所述压紧单元9先通过角度调节实现其压紧面9-4与对应所述型材部件贴合面相对平行，再动力驱动所述压紧面9-4靠近贴合面实现压紧；
型材部件在通过指定端面实现限位安装后，不同结构型材部件与压紧单元的贴合面角度是不一致的，故通过角度调节的方式，可使得调节后压紧单元的压紧面与型材部件的贴合面相对平行，进而保证在夹紧后，型材部件位置牢固不易滑动。
所述焊接工装系统包括有基准板1，所述基准板1上端面围绕布设有若干所述定位单元2，所述定位单元2固设于趋近气缸3的输出端，所述定位单元2平行于基准板1表面滑移设置，多个所述定位单元2聚合状或扩散状滑移设置；所述定位单元2上均设置有所述辅助定位单元10，所述辅助定位单元10对应于所述型材部件上的拼接定位孔设置；所述定位单元2上设置有传感器模块4，多个所述传感器模块4电性连接于传感器分配器5，所述传感器分配器5通过支架固设于所述基准板1表面。
所述定位单元2上固设有所述限位结构6，所述限位结构6包括有限位块7，所述限位块7一侧端面为限位面7-1，所述限位面7-1上贴合放置有所述型材部件，所述限位面7-1上设置有限位凸起7-2，所述限位凸起7-2与所述型材部件上定位孔嵌设配合设置，所述限位面7-1上设置有吸附结构8，用于吸合所述型材部件于所述限位面7-1上。
所述压紧单元9包括有压紧气缸9-1，所述压紧气缸9-1输出端铰接设置有摆臂结构9-2，所述摆臂结构9-2端部固设有压块组件9-3，所述压块组件9-3一侧端面为所述压紧面9-4。
其中，针对于不同类型的型材部件，限位块上的限位面也大体分为三类，针对于这三类情况，所对应的定位单元结构以及压紧单元的夹紧方式均有所不同，具体如下：
A型：所述限位面7-1为竖直平面，所述限位凸起7-2相对于所述限位面7-1垂直固定设置，所述压紧单元9远离或靠近所述限位面7-1滑移设置。
B型：所述限位面7-1为倾斜平面，所述限位凸起7-2相对于所述限位面7-1垂直伸缩设置，所述压紧单元9远离或靠近所述限位面7-1升降设置。
C型：所述限位面7-1为包括有平面部分7-11与曲面部分7-12的组合面，所述限位凸起7-2与所述吸附结构8均分布设置于所述平面部分7-11上，所述压紧面9-4上对应于所述曲面部分7-12伸缩设置有辅助压块9-5。
所述辅助定位单元10包括有定位插件10-1，所述定位插件10-1与两个拼接在一起的所述型材部件上重合的拼接定位孔插设配合。
如附图2中所示的一种优先实施例：
基准板底部设置有工装支撑柱，用于将基准板相对于焊接系统进行固定安装，同时在基准板的边缘设置有若干插销以及定位套，用于将其相对于焊接系统进行定位，进而能够保证焊接系统与焊接工装系统二者之间的精准配合，保证焊接精度；
针对于某种型号汽车的驾驶座左前安装支架总成的焊接，基准板上相对设置有一个B型和一个C型，并在两侧对称设置有一组A型，所对应的四个定位结构围绕成一个方形，在进行型材部件的安装时，首先驱动B型限位面上限位凸起伸出，然后将对应型材部件相对限位凸起嵌设，并使其与限位面贴合，利用吸附结构吸住，避免拼接过程中型材部件的移动，其中吸附结构，可通过在限位块表面开设凹槽，然后在凹槽内嵌设磁铁来实现。
当四面的型材部件皆安装好后，先驱动两侧A型对应的定位结构移动至指定位置，再驱动B型和C型所对应的定位结构移动，使得四块型材部件按工艺要求预设的焊缝拼接，皆移动拼接到位后，先驱动两侧A型所对应的压紧单元进行夹紧，再驱动B型和C型所对应的压紧单元进行夹紧，其中A型所对应的两个压紧单元的压紧气缸均固设于基准板上，且输出端朝向对应的定位单元；而B型和C型所对应的压紧单元的压紧气缸则竖向固设于对应的定位单元上，且输出端朝上设置。
均夹紧后，则再通过各定位单元上设置有的辅助定位单元与重合的拼接定位孔进行插设配合，从而进一步限定了两拼接在一起的型材部件的相对位置，保证了拼接的精度。
完成以上动作后即可进行焊缝的焊接，焊接完后，则优先收起B型限位面上限位凸起，同时收起辅助压块以及定位插件，再依次松开B型和C型所对应的压紧单元以及两侧A型所对应的压紧单元，最后依次撤去B型和C型所对应的定位结构以及两侧A型所对应定位结构，将脱离出来的支架总成取走即可完成整个焊装过程。
其中各单元的运动均可由气缸驱动，可通过控制系统实现对气缸动作顺序的控制，来实现一键自动完成上述流程
以上描述仅为本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明上述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也同样视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺，其特征在于，通过焊接工装系统分别一键自动实现对多个型材部件的拼装动作以及对焊装后成型支架总成的卸料动作，完成一次焊接的具体流程包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将各型材部件通过限位结构(6)相对于对应定位单元(2)进行吸附定位安装；
步骤Ⅱ，按顺序依次移动各定位单元(2)，使得各型材部件焊缝拼接；
步骤Ⅲ，通过各所述定位单元(2)和与其对应的压紧单元(9)共同夹紧其上对应吸附定位的各所述型材部件；
步骤Ⅳ，通过辅助定位单元(10)对已夹紧的各所述型材部件进行再限位；
步骤Ⅴ，通过焊接系统完成焊装获得成型支架总成；
步骤Ⅵ，依次松开所述辅助定位单元(10)、与对应定位单元滑移动作方向不一致的所述限位结构(6)、各所述压紧单元(9)以及各所述定位单元(2)，最终取下所述成型支架总成；
所述焊接工装系统包括有基准板(1)，所述基准板(1)上端面围绕布设有若干所述定位单元(2)，所述定位单元(2)固设于趋近气缸(3)的输出端，所述定位单元(2)平行于基准板(1)表面滑移设置，多个所述定位单元(2)聚合状或扩散状滑移设置；
所述定位单元(2)上固设有所述限位结构(6)，所述限位结构(6)包括有限位块(7)，所述限位块(7)一侧端面为限位面(7-1)，所述限位面(7-1)上贴合放置有所述型材部件，所述限位面(7-1)上设置有限位凸起(7-2)，所述限位凸起(7-2)与所述型材部件上定位孔嵌设配合设置，所述限位面(7-1)上设置有吸附结构(8)，用于吸合所述型材部件于所述限位面(7-1)上；
所述限位面(7-1)设置有A型、B型和C型，不同类型限位面与对应压紧单元配合关系具体如下：
A型：所述限位面(7-1)为竖直平面，所述限位凸起(7-2)相对于所述限位面(7-1)垂直固定设置，所述压紧单元(9)远离或靠近所述限位面(7-1)滑移设置；
B型：所述限位面(7-1)为倾斜平面，所述限位凸起(7-2)相对于所述限位面(7-1)垂直伸缩设置，所述压紧单元(9)远离或靠近所述限位面(7-1)升降设置；
C型：所述限位面(7-1)为包括有平面部分(7-11)与曲面部分(7-12)的组合面，所述限位凸起(7-2)与所述吸附结构(8)均分布设置于所述平面部分(7-11)上，所述压紧单元(9)的压紧面(9-4)上对应于所述曲面部分(7-12)伸缩设置有辅助压块(9-5)；
其中，先驱动A型所对应的压紧单元进行夹紧，再驱动B型和C型所对应的压紧单元进行夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺，其特征在于：所述限位结构采用单一限位面与多点凸起嵌设配合共同限位，各所述定位单元通过动力装置驱动滑移靠近，其中，嵌设配合方向与对应所述定位单元滑移动作方向不一致的采用伸缩嵌设配合。
3.根据权利要求2所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺，其特征在于：所述压紧单元(9)先通过角度调节实现其压紧面(9-4)与对应所述型材部件贴合面相对平行，再动力驱动所述压紧面(9-4)靠近贴合面实现压紧。
4.根据权利要求1-3任意项所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺中的焊接工装系统，其特征在于：所述定位单元(2)上均设置有所述辅助定位单元(10)，所述辅助定位单元(10)对应于所述型材部件上的拼接定位孔设置；所述定位单元(2)上设置有传感器模块(4)，多个所述传感器模块(4)电性连接于传感器分配器(5)，所述传感器分配器(5)通过支架固设于所述基准板(1)表面。
5.根据权利要求4所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺中的焊接工装系统，其特征在于：所述压紧单元(9)包括有压紧气缸(9-1)，所述压紧气缸(9-1)输出端铰接设置有摆臂结构(9-2)，所述摆臂结构(9-2)端部固设有压块组件(9-3)，所述压块组件(9-3)一侧端面为所述压紧面(9-4)。
6.根据权利要求5所述的一种汽车座椅安装支架总成焊装工艺中的焊接工装系统，其特征在于：所述辅助定位单元(10)包括有定位插件(10-1)，所述定位插件(10-1)与两个拼接在一起的所述型材部件上重合的拼接定位孔插设配合。
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