CN116511793B - 一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，属于汽车管梁总成加工技术领域；本发明用于解决拼接管件与管梁总成设计存在偏差，且焊接过程中受材料、管件、焊接温度和焊接技术等多种因素影响，容易存在料渣飞溅；检测与焊接分离，容易存在时效差，导致管梁总成成品存在焊接缺陷检测出结果后，已经存在部分焊接不良品的技术问题；本发明包括基座，基座顶部侧边固定安装有翻转机构，用于对管梁进行翻转定位；本发明既能对管梁粗品进行定距、定角度偏转位移，避免多组管梁粗品拼接焊接时错位，又能对被夹持的管梁粗品进行焊接加工和焊接后的管梁气密性检测，构成焊接与检测一体化互配结构。
Description
技术领域
本发明涉及汽车管梁总成加工技术领域，尤其涉及一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装。
背景技术
仪表板管梁主要作用是为仪表板以及其附件如副驾驶侧安全气囊、转向管柱和空调等零件提供支撑，它通过两个定位销和多个螺栓与车身直接相连，承受仪表板总成的载荷，对汽车安全性有较大的影响。显然，为了确保所支撑的各种仪表和零件能够在高速行驶及振动状态下正常工作，仪表板管梁必须具有足够的刚性，而为了减少发生意外时外力对正、副驾驶的冲击，还要求仪表板管梁具有良好的吸能性；
现有技术中的仪表盘管梁总成在加工成型时，需要对管梁组成的管件进行拼装焊接，而现有管梁总成焊接需要将管件依次对接、焊接，并根据设计需求进行调节位置方向，极容易导致后续拼接管件与管梁总成设计存在偏差，且焊接过程中受材料、管件、焊接温度和焊接技术等多种因素影响，容易存在料渣飞溅；现有管梁总成整体焊接完成后再送至检测，检测与焊接分离，容易存在时效差，导致管梁总成成品存在焊接缺陷检测出结果后，已经存在部分焊接不良品；现有管梁总成焊接用管件受存放、运输等影响，导致管件表面存在杂质和水渍，容易导致焊接时存在气泡和其他缺陷；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，去解决现有管梁总成焊接需要将管件依次对接、焊接，并根据设计需求进行调节位置方向，极容易导致后续拼接管件与管梁总成设计存在偏差，且焊接过程中受材料、管件、焊接温度和焊接技术等多种因素影响，容易存在料渣飞溅；现有管梁总成整体焊接完成后再送至检测，检测与焊接分离，容易存在时效差，导致管梁总成成品存在焊接缺陷检测出结果后，已经存在部分焊接不良品；现有管梁总成焊接用管件受存放、运输等影响，导致管件表面存在杂质和水渍，容易导致焊接时存在气泡和其他缺陷的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，包括基座，所述基座顶部侧边固定安装有翻转机构，用于对管梁进行翻转定位，所述翻转机构一端固定安装有第一顶升气缸，且翻转机构另一端设有与第一顶升气缸传动连接的转动盘，所述转动盘侧边传动架设有夹持机构，所述夹持机构中部套接安装有推动气缸，且推动气缸另一端安装有对称的上夹爪和下夹爪；
所述基座顶部并排滑动连接有第一滑台和第二滑台，所述第一滑台顶部滑动连接有焊接底座，所述第二滑台顶部滑动连接有检测机构，所述基座另一端顶部固定安装有靠近检测机构的热清洁机构。
优选的，所述翻转机构两侧对称设有与基座固定连接的支撑架，所述支撑架顶部对称凹陷设有上料架槽，所述第一顶升气缸嵌入式安装在支撑架内壁边缘，且支撑架内壁上设有靠近第一顶升气缸的导轨，所述导轨表面滑动连接有传动杆，且传动杆一端延伸至导轨侧边并与第一顶升气缸连接固定。
优选的，所述支撑架内壁上凹陷开设有靠近转动盘的异型槽，所述支撑架中部内壁上设有多组靠近异型槽的限位辊，所述转动盘一侧表面设有与异型槽滑动连接的导辊，且转动盘一端外壁上设有与限位辊适配接触连接的限位槽，所述转动盘另一侧外壁上固定安装有转杆，所述转杆中部与传动杆另一端套接转动。
优选的，所述夹持机构包括梁杆，且梁杆两侧均与转杆套接固定，所述梁杆中部凹陷设有多组与推动气缸套接的限位孔，所述推动气缸另一端套接安装有套筒，所述套筒另一端固定安装有矩形块，所述矩形块内部转动连接有旋转件，所述套筒内部设有与旋转件转动连接的回转气缸，所述旋转件另一端端面上凹陷设有多组弧形槽，所述上夹爪和下夹爪一端均设有与弧形槽滑动连接的导柱，所述矩形块另一端端面上设有与上夹爪和下夹爪滑动连接的槽口。
优选的，所述基座两侧内壁上凹陷设有与第一滑台和第二滑台滑动连接的导槽，所述基座顶部中心嵌设安装有漏网，所述基座一端底部嵌入式滑动连接有废料仓，所述第一滑台和第二滑台中部均设有滑块。
优选的，所述焊接底座底部与第一滑台上滑块顶部固定连接，所述焊接底座顶部呈锥形结构，且焊接底座顶部斜面上开设有多组吸气口，所述焊接底座底部设有与吸气口连接的气管。
优选的，所述检测机构中部设有与第二滑台上滑块顶部固定连接的第二顶升气缸，所述第二顶升气缸顶部安装有密封盘，且密封盘内部设置有气压压力传感器。
优选的，所述热清洁机构一端凹陷设有朝向夹持机构的弧形腔，所述弧形腔内壁中部固定安装有直线气缸，所述直线气缸一端设置有弧形喷气架，所述热清洁机构另一端内部固定安装有风机，且风机底部固定安装有加热器，所述弧形喷气架设有与风机和加热器连接的循环管，所述风机底部设有与气管和密封盘连接的导管，所述弧形腔顶部内壁上凹陷设有与风机连接的回气槽。
本发明的有益效果：
本发明通过翻转机构辅助夹持机构对管梁粗品进行定距、定角度偏转位移，保持对接完成的管梁粗品同步定向移送至焊接底座上方，避免多组管梁粗品拼接焊接时错位；通过凸齿轮结构辅助夹持机构将多组管梁粗品定位夹持；
通过多组滑台辅助焊接底座和检测机构沿导槽横移使用，便于配合翻转机构对被夹持的管梁粗品进行焊接加工和焊接后的管梁气密性检测，构成焊接与检测一体化互配结构，并利用检测气体对焊接后的管梁进行气流式降温；
通过热清洁机构辅助夹持机构使用，利用风机和加热器对气流进行快速加工，并利用弧形喷气架对夹持的管梁粗品进行热清洁和预热处理，有利于提高焊接品质，以及降低焊接温差等因素导致的焊接缺陷，同时对焊接后的管梁成品进行二次快速降温处理，有利于焊接处定型，以及避免人员抽查检测时高温触碰烫伤；
通过基座、支撑架和热清洁机构互配使用，构成多面包围式防飞溅焊接环境，利用漏网和废料仓便于对焊接过程中产生的废渣和料渣进行集中收集。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1是本发明整体结构立体图；
图2是本发明翻转机构立体结构示意图；
图3是本发明转动盘与传动架连接结构示意图；
图4是本发明夹持机构立体结构示意图；
图5是本发明上夹爪与下夹爪剖视结构示意图；
图6是本发明矩形块端面剖视结构示意图；
图7是本发明热清洁机构内部剖视结构示意图；
图8是本发明基座顶部展开结构示意图；
图9是本发明图8中A区域的放大图。
图例说明：1、基座；101、导槽；102、废料仓；103、漏网；104、第一滑台；105、第二滑台；106、滑块；2、翻转机构；201、支撑架；202、上料架槽；203、第一顶升气缸；204、导轨；205、传动杆；206、转动盘；207、异型槽；208、导辊；209、限位辊；210、限位槽；211、转杆；3、检测机构；301、第二顶升气缸；303、密封盘；4、焊接底座；401、吸气口；402、气管；5、热清洁机构；501、风机；502、加热器；503、弧形腔；504、弧形喷气架；505、直线气缸；506、回气槽；6、夹持机构；601、梁杆；602、推动气缸；603、套筒；604、矩形块；605、上夹爪；606、下夹爪；607、回转气缸；608、旋转件；609、导柱；610、弧形槽；612、槽口。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例用于解决现有管梁总成焊接需要将管件依次对接、焊接，并根据设计需求进行调节位置方向，极容易导致后续拼接管件与管梁总成设计存在偏差，且焊接过程中受材料、管件、焊接温度和焊接技术等多种因素影响，容易存在料渣飞溅的问题。
请参阅图1-6所示，本实施例为一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，包括基座1，基座1顶部侧边固定安装有翻转机构2，用于对管梁进行翻转定位，通过翻转机构2辅助夹持机构6对管梁粗品进行定距、定角度偏转位移，保持对接完成的管梁粗品同步定向移送至焊接底座4上方；翻转机构2一端固定安装有第一顶升气缸203，且翻转机构2另一端设有与第一顶升气缸203传动连接的转动盘206，转动盘206侧边传动架设有夹持机构6，通过凸齿轮结构辅助夹持机构6将多组管梁粗品定位夹持；夹持机构6中部套接安装有推动气缸602，且推动气缸602另一端安装有对称的上夹爪605和下夹爪606。
翻转机构2两侧对称设有与基座1固定连接的支撑架201，支撑架201顶部对称凹陷设有上料架槽202，第一顶升气缸203嵌入式安装在支撑架201内壁边缘，且支撑架201内壁上设有靠近第一顶升气缸203的导轨204，导轨204表面滑动连接有传动杆205，且传动杆205一端延伸至导轨204侧边并与第一顶升气缸203连接固定。
支撑架201内壁上凹陷开设有靠近转动盘206的异型槽207，支撑架201中部内壁上设有多组靠近异型槽207的限位辊209，转动盘206一侧表面设有与异型槽207滑动连接的导辊208，且转动盘206一端外壁上设有与限位辊209适配接触连接的限位槽210，转动盘206另一侧外壁上固定安装有转杆211，转杆211中部与传动杆205另一端套接转动。
夹持机构6包括梁杆601，且梁杆601两侧均与转杆211套接固定，梁杆601中部凹陷设有多组与推动气缸602套接的限位孔，推动气缸602另一端套接安装有套筒603，套筒603另一端固定安装有矩形块604，矩形块604内部转动连接有旋转件608，套筒603内部设有与旋转件608转动连接的回转气缸607，旋转件608另一端端面上凹陷设有多组弧形槽610，上夹爪605和下夹爪606一端均设有与弧形槽610滑动连接的导柱609，矩形块604另一端端面上设有与上夹爪605和下夹爪606滑动连接的槽口612。
通过翻转机构2辅助夹持机构6对管梁粗品进行定距、定角度偏转位移，保持对接完成的管梁粗品同步定向移送至焊接底座4上方，避免多组管梁粗品拼接焊接时错位；通过凸齿轮结构辅助夹持机构6将多组管梁粗品定位夹持。
实施例二
本实施例用于解决现有管梁总成整体焊接完成后在送至检测，检测与焊接分离，容易存在时效差，导致管梁总成成品存在焊接缺陷检测出结果后，已经存在部分焊接不良品；现有管梁总成焊接用管件受存放、运输等影响，导致管件表面存在杂质和水渍，容易导致焊接时存在气泡和其他缺陷的问题。
请参阅图1、图7、图8、图9所示，本实施例的汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，包括基座1顶部并排滑动连接有第一滑台104和第二滑台105，第一滑台104顶部滑动连接有焊接底座4，第二滑台105顶部滑动连接有检测机构3，便于配合翻转机构2对被夹持的管梁粗品进行焊接加工和焊接后的管梁气密性检测；基座1另一端顶部固定安装有靠近检测机构3的热清洁机构5。
基座1两侧内壁上凹陷设有与第一滑台104和第二滑台105滑动连接的导槽101，基座1顶部中心嵌设安装有漏网103，基座1一端底部嵌入式滑动连接有废料仓102，第一滑台104和第二滑台105中部均设有滑块106。
焊接底座4底部与第一滑台104上滑块106顶部固定连接，焊接底座4顶部呈锥形结构，且焊接底座4顶部斜面上开设有多组吸气口401，焊接底座4底部设有与吸气口401连接的气管402。
检测机构3中部设有与第二滑台105上滑块106顶部固定连接的第二顶升气缸301，第二顶升气缸301顶部安装有密封盘303，且密封盘303内部设置有气压压力传感器，构成焊接与检测一体化互配结构，并利用检测气体对焊接后的管梁进行气流式降温。
热清洁机构5一端凹陷设有朝向夹持机构6的弧形腔503，弧形腔503内壁中部固定安装有直线气缸505，直线气缸505一端设置有弧形喷气架504，利用弧形喷气架504对夹持的管梁粗品进行热清洁和预热处理，有利于提高焊接品质，以及降低焊接温差等因素导致的焊接缺陷；热清洁机构5另一端内部固定安装有风机501，且风机501底部固定安装有加热器502，弧形喷气架504设有与风机501和加热器502连接的循环管，风机501底部设有与气管402和密封盘303连接的导管，弧形腔503顶部内壁上凹陷设有与风机501连接的回气槽506。
结合实施例一和实施例二，故而既能对管梁粗品进行定距、定角度偏转位移，避免多组管梁粗品拼接焊接时错位，利用凸齿轮结构辅助夹持机构6将多组管梁粗品定位夹持，又能对被夹持的管梁粗品进行焊接加工和焊接后的管梁气密性检测，构成焊接与检测一体化互配结构，利用弧形喷气架504对夹持的管梁粗品进行热清洁和预热处理，有利于提高焊接品质，以及降低焊接温差等因素导致的焊接缺陷，同时对焊接后的管梁成品进行多次快速降温处理，有利于焊接处定型，以及避免人员抽查检测时高温触碰烫伤。
如图1-9所示，汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装的工作方法，包括以下步骤：
步骤一：使用时，上料架槽202辅助上料设备与支撑架201配接，上料设备运送配置好的多组管梁粗品至支撑架201上方，推动气缸602活动杆驱动矩形块604上滑，并根据配置好的管梁粗品排布状态驱动不同组矩形块604定距滑动，促使上夹爪605和下夹爪606接触管梁粗品，回转气缸607驱动转动件顺时针旋转，导柱609与弧形槽610内壁接触滑动，并促进上夹爪和下夹爪沿槽口612在矩形块604上靠拢，将管梁粗品夹持固定，第一顶升气缸203活动杆驱动传动杆205沿滑轨表面下滑，传动杆205带动转动盘206沿异型槽207内壁下滑，当转动盘206滑动至异型槽207中部时，限位槽210与限位柱接触，转动盘206通过限位槽210沿限位柱转动，转辊沿异型槽207中部弧形内壁接触滑动，使得转动盘206带动夹持机构6九十度翻转下滑，直至被夹持的管梁粗品靠近弧形腔503，风机501抽取外部空气，经加热器502加热后沿循环管输送至弧形喷气架504内，直线气缸505活动杆驱动弧形喷气架504靠近被夹持的管梁粗品，对其进行表面热清洁和预热处理，得管梁半成品，掉落的杂质沿弧形腔503内壁滑落至漏网103上，并沿漏网103掉落至废料仓102；
步骤二：第一顶升气缸203二次启动，驱动转动盘206沿异型槽207继续下滑，并带动夹持机构6和热处理后的管梁半成品下滑并九十度翻转，第一滑台104带动焊接底座4移动被夹持的管梁半成品下方，焊接底座4上装配的焊接机械臂对被夹持定位配置好的管梁半成品进行焊接加工，焊接加工时，风机501通过气管402为吸气口401提供吸力，抽取焊接底座4周围空气集中汇聚，避免焊接过程中产生的异味扩散，同时利用支撑架201和热清洁机构5主体构成多面遮挡结构，避免焊接过程中部分材料飞溅，在焊接完成后，第一滑台104复位，第二滑台105沿导槽101移动至焊接完成的管梁半成品下方，第二顶升气缸301活动杆驱动密封盘303与管梁端口校准齐平，滑块106带动密封盘303靠近焊接固定的管梁端口，风机501为密封盘303提供气流压力，用于气压压力传感器型号：HR-K1检测管梁半成品焊接后连接气密性，同时用于管梁半成品焊接区域气流降温；
步骤三：当管梁半成品检测完成后，夹持机构6沿异型槽207上滑九十度翻转，风机501为弧形喷气架504提供冷气流，并对管梁半成品进行二次风冷降温和表面清理，得管梁焊接成品，夹持机构6进一步带动管梁焊接成品上滑翻转九十度，取料送至下加工工序。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）顶部侧边固定安装有翻转机构（2），用于对管梁进行翻转定位；所述翻转机构（2）一端固定安装有第一顶升气缸（203），且翻转机构（2）另一端设有与第一顶升气缸（203）传动连接的转动盘（206），所述转动盘（206）侧边传动架设有夹持机构（6），所述夹持机构（6）中部套接安装有推动气缸（602），且推动气缸（602）另一端安装有对称的上夹爪（605）和下夹爪（606）；
所述基座（1）顶部并排滑动连接有第一滑台（104）和第二滑台（105），所述第一滑台（104）顶部滑动连接有焊接底座（4），所述第二滑台（105）顶部滑动连接有检测机构（3），所述基座（1）另一端顶部固定安装有靠近检测机构（3）的热清洁机构（5）；
所述翻转机构（2）两侧对称设有与基座（1）固定连接的支撑架（201），所述支撑架（201）顶部对称凹陷设有上料架槽（202），所述第一顶升气缸（203）嵌入式安装在支撑架（201）内壁边缘，且支撑架（201）内壁上设有靠近第一顶升气缸（203）的导轨（204），所述导轨（204）表面滑动连接有传动杆（205），且传动杆（205）一端延伸至导轨（204）侧边并与第一顶升气缸（203）连接固定；
所述支撑架（201）内壁上凹陷开设有靠近转动盘（206）的异型槽（207），所述支撑架（201）中部内壁上设有多组靠近异型槽（207）的限位辊（209），所述转动盘（206）一侧表面设有与异型槽（207）滑动连接的导辊（208），且转动盘（206）一端外壁上设有与限位辊（209）适配接触连接的限位槽（210），所述转动盘（206）另一侧外壁上固定安装有转杆（211），所述转杆（211）中部与传动杆（205）另一端套接转动；
所述夹持机构（6）包括梁杆（601），且梁杆（601）两侧均与转杆（211）套接固定，所述梁杆（601）中部凹陷设有多组与推动气缸（602）套接的限位孔，所述推动气缸（602）另一端套接安装有套筒（603），所述套筒（603）另一端固定安装有矩形块（604），所述矩形块（604）内部转动连接有旋转件（608），所述套筒（603）内部设有与旋转件（608）转动连接的回转气缸（607），所述旋转件（608）另一端端面上凹陷设有多组弧形槽（610），所述上夹爪（605）和下夹爪（606）一端均设有与弧形槽（610）滑动连接的导柱（609），所述矩形块（604）另一端端面上设有与上夹爪（605）和下夹爪（606）滑动连接的槽口（612）。
2.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，其特征在于，所述基座（1）两侧内壁上凹陷设有与第一滑台（104）和第二滑台（105）滑动连接的导槽（101），所述基座（1）顶部中心嵌设安装有漏网（103），所述基座（1）一端底部嵌入式滑动连接有废料仓（102），所述第一滑台（104）和第二滑台（105）中部均设有滑块（106）。
3.根据权利要求2所述的一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，其特征在于，所述焊接底座（4）底部与第一滑台（104）上滑块（106）顶部固定连接，所述焊接底座（4）顶部呈锥形结构，且焊接底座（4）顶部斜面上开设有多组吸气口（401），所述焊接底座（4）底部设有与吸气口（401）连接的气管（402）。
4.根据权利要求3所述的一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，其特征在于，所述检测机构（3）中部设有与第二滑台（105）上滑块（106）顶部固定连接的第二顶升气缸（301），所述第二顶升气缸（301）顶部安装有密封盘（303），且密封盘（303）内部设置有气压压力传感器。
5.根据权利要求4所述的一种汽车仪表板管梁总成的焊接及检测一体化工装，其特征在于，所述热清洁机构（5）一端凹陷设有朝向夹持机构（6）的弧形腔（503），所述弧形腔（503）内壁中部固定安装有直线气缸（505），所述直线气缸（505）一端设置有弧形喷气架（504），所述热清洁机构（5）另一端内部固定安装有风机（501），且风机（501）底部固定安装有加热器（502），所述弧形喷气架（504）设有与风机（501）和加热器（502）连接的循环管，所述风机（501）底部设有与气管（402）和密封盘（303）连接的导管，所述弧形腔（503）顶部内壁上凹陷设有与风机（501）连接的回气槽（506）。
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