CN117123961A - 一种使用在agv上的高精度钣金件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，包括如下步骤：S1下料；S2冲孔；S3拉伸；S4折弯；S5焊接；将第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件安装到焊接夹持工具上，通过焊枪对第一钣金件与第二钣金件的连接处进行焊接，通过焊枪对第一钣金件与第三钣金件的连接处进行焊接；钣金件的安装通过内夹持定位装置、外夹持定位装置、前夹持定位装置、后夹持定位装置、向下夹持定位装置、顶夹持定位装置和向上夹持定位装置实现多方位定位；S6冷却。提高了提高对钣金件的加工精度，同时能避免干涉。

Description

一种使用在AGV上的高精度钣金件加工方法

技术领域

本发明涉及钣金件的加工方法，尤其是AGV上通过焊接对钣金件进行加工的方法。

背景技术

钣金是一种针对金属薄板的综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。通过钣金工艺加工出的产品叫做钣金件。不同行业所指的钣金件一般不同，多用于组配时的称呼。钣金件具有重量轻、强度高、导电、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等诸多领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、MP3、汽车、机器人等中，钣金件是必不可少的组成部分。随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。

对于机器人中的AGV来说，其上面也会使用到很多的钣金件，如外壳、箱体等，而对于某些钣金件来说，为了装配、使用等要求，其要求钣金件的加工精度比较高，这样就需要一些专用的工装夹具以及工艺来保证，如在中国专利申请号为202310919758.4公开日为2023年8月22日的专利文献中公开了一种钣金焊接工装、钣金焊接系统及钣金焊接方法，涉及钣金焊接工装领域，采用的方案是：包括支撑架，支撑架上部设置有支撑板，支撑板四角均设置有装夹单元，装夹单元包括外压装夹组件和内顶装夹组件，外压装夹组件包括两个互相垂直的外压板，两个外压板用于与待焊接钣金件的相邻两个折弯部外表面抵压，外压板连接有外驱动组件，内顶装夹组件包括内顶板，内顶板的两个装夹面用于与待焊接钣金件的相邻两个折弯部内表面抵压，内顶板的两个装夹面分别与两个外压板的装夹面相对，内顶板可移动地设置在支撑板上，内顶板连接有内驱动组件。该技术方案能够增强对折弯部的作用力，抵抗其弹性力，保证焊接精度。

以上结构主要是针对单独的钣金弯折部进行定位，但对于需要拼接的箱体钣金件来说，需要考虑定位是否准确，在装夹定位过程中是否方便，在焊接过程中是否容易引起变形等。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，利用本发明的加工方法，通过夹持定位的顺序以及夹持定位点的设置，提高对钣金件的定位精度和减少焊接过程中钣金件的变形，利用本发明的加工方法，能避免钣金件在夹持定位过程中夹持定位装置的相互干涉，从而提高对钣金件的加工精度。

为达到上述目的，一种使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于包括如下步骤：

S1 下料。

S2 冲孔。

S3 拉伸。

S4 折弯。

S5 焊接；将第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件安装到焊接夹持工具上，通过焊枪对第一钣金件与第二钣金件的连接处进行焊接，通过焊枪对第一钣金件与第三钣金件的连接处进行焊接。

其中，将第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件安装到焊接夹持工具上的步骤为：

（1）将第一钣金件底部的定位孔定位到焊接夹持工具中底座上设置的定位销上。

（2）控制设置在支撑架上的内夹持定位装置翻转，让内夹持定位装置中的内夹持定位机构位于第一钣金件内；支撑架设置有两个，支撑架设置在底座上。

（3）将第二钣金件安装到第一钣金件的左侧，通过位于左侧的内夹持定位机构对第二钣金件的内侧面进行定位，其中，第二钣金件的侧折边和底折边位于第一钣金件的内侧，将第三钣金件安装到第一钣金件的右侧，通过位于右侧的内夹持定位机构对第三钣金件的内侧面进行定位，其中，第三钣金件的侧折边和底折边位于第一钣金件的内侧。

（4）控制设置在支撑架上的外夹持定位装置翻转，通过外夹持定位装置的外夹持定位机构分别对第二钣金件和第三钣金件的外侧面进行夹持定位。

（5）通过安装在支撑架上的前夹持定位装置和后夹持定位装置同时对第一钣金件的前侧面和后侧面进行夹持定位。

（6）通过安装在支撑架上的向下夹持定位装置对第一钣金件的上边缘顶面进行夹持定位。

（7）通过安装在外夹持定位机构上的顶夹持定位装置分别对第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面进行夹持定位。

（8）通过安装在内夹持定位机构上的向上夹持定位装置分别对第一钣金件与第二钣金件的上边缘连接处的底面和第一钣金件与第三钣金件的上边缘连接处的底面进行夹持定位。

S6 冷却至常温后，将焊接好的第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件从焊接夹持工具上拆卸下来。

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，因此，在焊接过程中，在焊接位置的附近会产生大量的热量，而焊接件远离焊接位置则温度相对较低，这样，就容易引起焊接件的变形，尤其是针对薄板如钣金件来说更加容易产生变形的现象，而对于本发明加工方法，首先利用第一钣金件的定位孔和焊接夹持工具上的定位销对第一钣金件进行定位，通过第一钣金件的放置给第二钣金件和第三钣金件建立安装基础，然后利用内夹持定位装置翻转后给第二钣金件和第三钣金件的内侧面建立其中一方向的定位基础，利用第二钣金件的侧折边和底折边分别与第一钣金件作用对第二钣金件进行另一方向的定位，同样，利用第三钣金件的侧折边和底折边分别与第一钣金件作用对第三钣金件进行另一方向的定位，然后通过外夹持定位装置的翻转分别对第二钣金件和第三钣金件的夹持定位；当上述工序完成中，第二钣金件和第三钣金件的侧折边由于位于第一钣金件的内侧，因此，第二钣金件和第三钣金件的侧折边给予了第一钣金件侧板一向内变形的支撑力，这样，再通过前夹持定位装置和后夹持定位装置同时对第一钣金件的前侧面和后侧面进行夹持定位时，第一钣金件就不容易变形，通过向下夹持定位装置和顶夹持定位装置对第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面施以向下的夹持力，并通过向上夹持定位装置对连接的位置施以向上的夹持力，再结合内夹持定位装置、外夹持定位装置、前夹持定位装置和后夹持定位装置以及第一钣金件与第二钣金件侧折边、第一钣金件与第三钣金件的侧折边的相互作用，则对由第一、第二、第三钣金件组成的钣金件进行了多方位的定位和夹持，则在焊机过程中钣金件的变形空间小，因此，焊接的精度高，另外，在本发明中，待冷却到常温后从将钣金件从焊接夹持工具上拆卸下来，避免钣金件在冷却过程中因应力原因而变形，从而进一步提高了钣金件的精度。同时，在本发明中，采用翻转式的内外夹持定位装置，则在安装第一、第二、第三钣金件时，第一、第二、第三钣金件不容易与夹持定位装置干涉。

进一步的，在S1中，根据第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件的尺寸通过激光切割机进行下料。

进一步的，在S2中，通过冲压机和冲压模具在第一钣金件上冲压定位孔。

进一步的，在S3中，通过简易冲压机构和拉伸模具在第二钣金件上拉伸凸台；简易冲压机构包括支撑脚、下模板、上模板、导向柱、固定座和驱动机构，下模板安装在支撑脚上，上模板位于下模板的上方，导向柱滑动穿过上模板，导向柱的下端连接在下模板上，导向柱的上端连接在固定座上；驱动机构包括伺服电机、变速器、齿轮和齿条，变速器的输入端与伺服电机的输出轴连接，变速器和/或伺服电机安装在固定座上，变速器的输出端连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条穿过固定座与上模板连接；拉伸模具包括下模和上模，下模安装在下模板上，上模安装在上模板上；在拉伸工程中，第二钣金件放入到下模与上模之间，启动伺服电机，伺服电机通过变速器带动齿轮旋转，齿轮带动齿条直线运动，齿条带动上模板沿着导向柱向下运动，上模板带动上模向下运动，通过上模与下模的作用实现拉伸，拉伸完成后，伺服电机反向运动，伺服电机通过变速器带动齿轮旋转，齿轮带动齿条直线运动，齿条带动上模板沿着导向柱向上运动，上模板带动上模向上运动，实现开模然后让第二钣金件移离拉伸模具。该方法，相对于冲压设备来说，其仅仅采用齿轮齿条的结构实现上模板的运动，其结构简单，成本低。

进一步的，下模包括下模座、拉伸凹模座、拉伸凹模、支撑块、顶杆、第一弹性件、第二弹性件和导柱，下模座安装在下模板上，拉伸凹模安装在下模座上，在拉伸凹模座上设有容置腔，拉伸凹模安装在拉伸凹模座上，拉伸凹模上设有凹模腔，凹模腔的正投影位于容置腔内，支撑块活动的设置在容置腔内，支撑块的上端位于凹模腔内，在下模座与支撑块之间设有第一弹性件，顶杆穿过下模板、下模座和拉伸凹模座与支撑块连接，在顶杆与下模座之间设置有第二弹性件，在下模座上安装有导柱；所述的上模包括上模座、拉伸凸模、压板、限位拉杆、第三弹性件和导套，上模座安装在上模板上，拉伸凸模安装在上模座上，拉伸凸模向下伸出上模座，压板通过限位拉杆连接在上模座上，在上模座与压板之间设有第三弹性件，在上模座上安装有与导柱数量一致上下位置对应的导套；在拉伸过程中，上模座向下运动，上模座带动拉伸凸模向下运动，同时压板跟随向下运动，当压板运动到与第二钣金件接触时，上模座继续向下运动，通过压板和第三弹性件的作用对第二钣金件进行压制，拉伸凸模继续向下运动与拉伸凹模作用实现拉伸，拉伸凸模与拉伸凹模作用时，在第一弹性件的作用下通过支撑块给予第二钣金件的拉伸部分一向上的支撑力；拉伸完成后，上模座向上运动，带动拉伸凸模向上运动，同时通过第一弹性件和顶杆作用到支撑块上，通过支撑块将第二钣金件的拉伸部分从拉伸凹模顶出。该方法，在拉伸过程中，通过压板压制住第二钣金件，则能有效的防止第二钣金件变形，通过设置支撑块，则在第一弹性件的弹力作用下，给予支撑块一向上的缓冲力，因此，在通过拉伸凸模拉伸第二钣金件时，第二钣金件的拉伸位置不容易出现拉裂、褶皱。

进一步的，所述的底座包括底板和分别设置在底板前后两侧的底梁；底板的上表面上设有容置槽，在容置槽内设置有铜垫板。铜垫板的硬度相对较低，当将钣金件放置到铜垫板上时，能更好的保护钣金件。

进一步的，在底梁上设置有X轴导轨，支撑架滑动的设置在X轴导轨上，在底梁上沿着X轴方向设置有一个以上的第一定位孔，在支撑架上与第一定位孔之间设置有第一插销。该结构，支撑架能够沿着X轴方向移动，从而能够调整支撑架的位置，以适用于不同大小钣金件的焊接，同时还能调整夹持定位的位置，另外，通过第一插销与第一定位孔的配合，则能对支撑架进行调整后的定位，防止支撑架滑动。

进一步的，内夹持定位装置还包括内夹持定位翻转气缸，内夹持定位机构包括内夹持定位翻转架和内夹持定位板，内夹持定位翻转气缸安装在支撑架上，内夹持定位翻转架连接在内夹持定位翻转气缸的输出轴上，内夹持定位板安装在内夹持定位翻转架的自由端；外夹持定位装置还包括外夹持定位翻转气缸，外夹持定位机构包括外夹持定位翻转架和外夹持定位板，外夹持定位翻转气缸安装在支撑架上，外夹持定位翻转架连接在外夹持定位翻转气缸的输出轴上，外夹持定位板安装在外夹持定位翻转架的自由端。采用内夹持定位板和外夹持定位板，则作用到第二钣金件和第三钣金件上的面积大，从而进一步提高了定位夹持的精度。

进一步的，在支撑架上设置有Y轴导轨，一内夹持定位装置和一外夹持定位装置组成一夹持组件，夹持组件通过连接座滑动的设置在Y轴导轨上；在支撑架上设置有沿Y轴方向布置的一个以上的第二定位孔，在连接座与第二定位孔之间设有第二插销。该结构，夹持组件能够在Y轴导轨上滑动，从而能调整夹持组件的位置，通过第二插销和第二定位孔的配合，则能对夹持组件进行调整后的定位，防止夹持组件滑动，且结构简单。

进一步的，前夹持定位装置包括前夹持定位气缸和安装在前夹持定位气缸输出轴上的前夹持定位板，前夹持定位气缸安装在支撑架上；后夹持定位装置包括后夹持定位气缸和安装在后夹持定位气缸输出轴上的后夹持定位板，后夹持定位气缸安装在支撑架上；向下夹持定位装置包括向下夹持定位气缸；顶夹持定位装置包括顶夹持定位气缸、顶夹持定位连接板、顶夹持定位连接杆和顶夹持定位块，顶夹持定位气缸安装在外夹持定位机构上，顶夹持定位连接板的一端连接在顶夹持定位气缸的输出轴上，顶夹持定位连接板的另一端连接顶夹持定位连接杆，定夹持定位块连接在定夹持定位连接杆上；向上夹持定位装置包括横向气缸、向上夹持定位气缸和安装在向上夹持定位气缸输出轴上的向上夹持定位板，横向气缸安装在内夹持定位机构上，向上夹持定位气缸的缸体安装在横向气缸的活塞杆上。

附图说明

图1为钣金件的立体图。

图2为钣金件的分解图。

图3为钣金件的左视图。

图4为钣金件的俯视图。

图5为第一钣金件的立体图。

图6为第二钣金件的立体图。

图7为第二钣金件另一视角的立体图。

图8为第三钣金件的立体图。

图9为第三钣金件另一视角的立体图。

图10为图5中A的放大图。

图11为图7中C的放大图。

图12为图7中D 的放大图。

图13为简易冲压机构和拉伸模具的立体图。

图14为简易冲压机构和拉伸模具的分解图。

图15为简易冲压机构和拉伸模具的主视图。

图16为简易冲压机构和拉伸模具的俯视图。

图17为图16中E-E剖视图。

图18为驱动机构的示意图。

图19为焊接夹持工具安装了钣金件的立体图。

图20为焊接夹持工具安装了钣金件另一视角的立体图。

图21为焊接夹持工具安装了钣金件的分解图。

图22为焊接夹持工具安装了钣金件另一视角的分解图。

图23为支撑架的示意图。

图24为图19中F的放大图。

图25为夹持组件的示意图。

图26为内夹持定位装置的示意图。

图27为外夹持定位装置的示意图。

图28为前夹持定位装置的示意图。

图29为后夹持定位装置的示意图。

图30为图21中G的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图4所示，钣金件100包括第一钣金件100a、第二钣金件100b和第三钣金件100c。第一钣金件100a、第二钣金件100b和第三钣金件100c通过焊接连接。

如图5和图10所示，第一钣金件100a利用薄板激光切割、冲孔、折弯形成，第一钣金件100a包括钣金底板100a1、自钣金底板100a的前后两端分别向上弯折的侧板100a2、自侧板100a2的上端向内弯折的上边缘100a3、自上边缘100a3的内端向上弯折的上延伸边100a4和自上延伸边100a4向外且向上弯折的凸缘100a5，凸缘100a5的外侧边与上边缘100a3外侧边之间具有距离b。在钣金底板100a1上设有二个以上的定位孔100a6，在本实施例中，定位孔100a6设置了四个。

如图6、图7、图11和图12所示，第二钣金件100b采用薄板通过弯折、拉伸形成。第二钣金件100b的上端与第一钣金件的上端结构一致，分别具有上边缘、上延伸边和凸缘，第二钣金件100b的两端具有向内弯折的侧折边100b1，第一钣金件100b的底部具有向内弯折的底折边100b2，在第一钣金件100b上还设有两个内凸的凸台100b3。

如图8和图9所示，第三钣金件100c的结构除了没有第二钣金件100b的凸台外其它结构与第二钣金件的结构相同。

本实施例的使用在AGV上的高精度上述钣金件加工方法包括如下步骤：

S1 下料；准备薄板，然后根据第一钣金件100a、第二钣金件100b和第三钣金件100c展开的尺寸通过激光切割分别进行下料。激光切割为现有的切割技术，再此不再赘述。

S2 冲孔；通过冲压机和冲压模具在第一钣金件100a上冲压定位孔100a6。

S3 拉伸；通过简易冲压机构1和拉伸模具2在第二钣金件100b上拉伸凸台100b3。

如图13至图17所示，简易冲压机构1包括支撑脚11、下模板12、上模板13、导向柱14、固定座15和驱动机构16。在本实施例中，支撑脚11设置有两个。下模板12通过螺栓安装在支撑脚11上，下模板12的中心开设有通槽121，在本实施例中，通槽121呈四边形，在下模板12的顶部设有沿水平方向延伸的第一T形槽122。上模板13位于下模板12的上方，上模板13的底部开设有沿水平方向延伸的第二T形槽131，在上模板13的顶部固定有齿条连接座132。导向柱14滑动穿过上模板13，导向柱14的下端通过螺栓连接在下模板12上，导向柱14的上端通过螺栓连接在固定座15上。在固定座15上设有供齿条穿过的齿条穿孔151。驱动机构16包括伺服电机161、变速器162、齿轮（图中未示出）和齿条163，变速器162的输入端与伺服电机161的输出轴连接，变速器162通过螺栓安装在固定座15上，变速器162的输出端连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条163，如图18所示，为了能让齿条163穿过，在变速器162上设有通孔1621，在通孔1621，通孔1621的横截面为一侧具有平面1622其它为圆弧的结构，齿条163的一侧具有与平面1622配合的切口1631，这样能更好的防止齿条163旋转。齿条穿过固定座的齿条穿孔151与上模板的齿条连接座132固定连接，该固定连接可以通过焊接固定连接。

如图13至图17所示，拉伸模具2包括下模21和上模22，下模21安装在下模板12上，上模22安装在上模板13上。

下模21包括下模座211、拉伸凹模座212、拉伸凹模213、支撑块214、顶杆215、第一弹性件216、第二弹性件217、导柱218和导向拉杆219。下模座211的两侧分别设有下卡槽2111，在第一T形槽122内设置有可滑动的下T形块20a，下T形块20a上通过螺栓连接有下压块20，下压块20的内侧面设有卡入到下卡槽2111的下卡块201，通过下卡块201与下T形块20a的相互作用并在下T形块的作用对下模座211进行固定安装，这样，只要松开连接在下压块20与下T形块20a的螺栓即可实现对下模座211的拆卸，安装则锁紧螺栓，因此，对下模座的安装和拆卸快捷、方便，在下模座211的上表面设置有定位腔2112；拉伸凹模座212的下端位于定位腔2112内，通过定位腔2112对拉伸凹模座212进行定位，拉伸凹模座212通过螺栓安装在下模座211上，在拉伸凹模座212上设有容置腔2121，在拉伸凹模座212上位于容置腔2121的外围设有安装凹槽2122，拉伸凹模213通过螺栓安装在拉伸凹模座212上，拉伸凹模213位于安装凹槽2122内，拉伸凹模213的上表面与拉伸凹模座212的上表面平齐，通过安装凹槽2122对拉伸凹模213进行定位，拉伸凹模213上设有凹模腔2131，凹模腔2131为贯通孔，凹模腔2131的正投影位于容置腔内或者与容置腔的外轮廓重合，支撑块214活动的设置在容置腔2121内，支撑块214的上端位于凹模腔2131内，在下模座211与支撑块214之间设有第一弹性件216，第一弹性件216为弹簧；在下模座211的底部且位于通槽121内固定有限位环2110，限位环2110、下模座211和拉伸凹模座212穿过有导向拉杆219，导向拉杆219的上端螺纹连接到支撑块214上，第一弹性件216套设在导向拉杆219上，通过导向拉杆219能对支撑块214的运动进行导向，让支撑块214的运动轨迹更加的精确；顶杆215穿过下模板12的通槽121、下模座211和拉伸凹模座212与支撑块214连接，顶杆215的下端具有限位部2151，在顶杆215上位于限位部2151与下模座211之间设置有第二弹性件217，所述的第二弹性件217为弹簧。在下模座211上安装有导柱218，在本实施例中，导柱的数量为四根。

所述的上模22包括上模座221、拉伸凸模222、压板223、限位拉杆（图中未示出）、第三弹性件224和导套225。上模座221的两侧分别设有上卡槽2211，在第二T形槽131内设置有可滑动的上T形块200a，上T形块200a上通过螺栓连接有上压块200，上压块200的内侧面设有卡入到上卡槽2211的上卡块2001，通过上卡块2001与上T形块200a的相互作用并在上T形块的作用对上模座221进行固定安装，这样，只要松开连接在上压块200与上T形块200a的螺栓即可实现对上模座221的拆卸，安装则锁紧螺栓，因此，对上模座的安装和拆卸快捷、方便。拉伸凸模222通过螺栓安装在上模座221上，拉伸凸模222向下伸出上模座221，压板223通过限位拉杆连接在上模座221上，限位拉杆能够在上模座221上轴向运动，在上模座221与压板223之间设有第三弹性件224，在本实施例中，第三弹性件224为弹簧，在上模座221上安装有与导柱数量一致上下位置对应的导套225，通过导柱与导套的配合对上模的运动进行导向。

在拉伸工程中，第二钣金件放入到下模21与上模22之间，第二钣金件通过拉伸凹模座212和拉伸凹模213支承，启动伺服电机161，伺服电机161通过变速器162带动齿轮旋转，齿轮带动齿条163直线运动，齿条163带动上模板13沿着导向柱14向下运动，上模板13带动上模座221向下运动，上模座221带动拉伸凸模222向下运动，同时压板223在第三弹性件224和自身重力的作用下跟随向下运动，当压板223运动到与第二钣金件接触时，上模座221在上模板13的作用下继续向下运动，则压板223克服第三弹性件224的弹力向上运动，通过压板223和第三弹性件224的作用对第二钣金件进行压制，有效避免第二钣金件在拉伸过程中发生变形，随着拉伸凸模222继续向下运动，则拉伸凸模222与拉伸凹模213作用实现拉伸，拉伸凸模222与拉伸凹模213作用时，第一弹性件216发生弹性变形，在第一弹性件216的作用下通过支撑块214给予第二钣金件的拉伸部分一向上的反向作用力，避免拉伸凸模222与拉伸凹模213的作用力过大而让拉伸部分拉裂或者出现褶皱，从而提高了拉伸的质量。拉伸完成后，伺服电机161反向运动，伺服电机161通过变速器162带动齿轮旋转，齿轮带动齿条163直线运动，齿条163带动上模板13沿着导向柱向上运动，上模板13带动上模座221向上运动，上模座221带动拉伸凸模222向上运动，在该过程中，在拉伸凸模222还没有离开凹模腔2131的过程中，压板在第三弹性件的作用下始终压制在第二钣金件上，这样能有效的避免第二钣金件跟随拉伸凸向上运动，能实现更好的脱模，同时通过第一弹性件216和顶杆215作用到支撑块214上，通过支撑块214将第二钣金件的拉伸部分从拉伸凹模顶出。在本实施例中顶杆215的顶出动力通过外力如气缸等实现，开模后让第二钣金件移离拉伸模具，顶杆在第二弹性件的作用下复位，从而带动支撑块214复位。该方法，相对于冲压设备来说，其仅仅采用齿轮齿条的结构实现上模板的运动，其结构简单，成本低。

S4 折弯；利用现有的折弯技术和折弯设备分别对第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件进行折弯。

S5 焊接；将第一钣金件100a、第二钣金件100b和第三钣金件100c安装到焊接夹持工具300上，通过焊枪对第一钣金件100a与第二钣金件100b的连接处进行焊接，通过焊枪对第一钣金件100a与第三钣金件100c的连接处进行焊接。

如图19至图22所示，焊接夹持工具300包括底座31、铜垫板32、支撑架33、内夹持定位装置34、外夹持定位装置35、前夹持定位装置36、后夹持定位装置37、向下夹持定位装置38、顶夹持定位装置39和向上夹持定位装置310。

如图21和图22所示，所述的底座31包括底板311和分别设置在底板311前后两侧的底梁312；底板311的上表面上设有容置槽3111，在容置槽3111内固定设置有铜垫板32，通过设置铜垫板32，当安装第一钣金件100a时，由于铜垫板32的硬度较小，因此，能更好的保护第一钣金件不受损；在底梁312上通过螺栓设置有X轴导轨313；在底梁312上沿着X轴方向设置有一个以上的第一定位孔314。在底板311上安装有二个以上穿过铜垫板32的定位销3110。

在本实施例中，支撑架33设置了两个，且相互平行设置。支撑架33滑动的设置在X轴导轨313上。如图23所示，支撑架33包括横梁331、连接在横梁331两端且向下延伸的立柱332、连接在立柱332上的支撑架底板333和安装在支撑架底板333底部的第一滑块334，横梁331采用槽钢，第一滑块334滑动的设置在X轴导轨313上，这样能根据钣金件的大小调整支撑架的位置，以适用于不同尺寸的钣金件安装，在横梁331上固定有导轨垫板335，在导轨垫板335上通过螺栓固定有Y轴导轨336，在横梁331上设置有沿着Y轴反向排布的第二定位孔337。如图24所示，在支撑架底板333上连接有第一连接板338，在第一连接板338上活动的设置有第一插销339，该结构，当支撑架33移动到需要的位置时，将第一插销339插入到对应的第一定位孔314内，防止支撑架33移动。

如图19至图22和图25所示，一内夹持定位装置34和一外夹持定位装置35组成一夹持组件，在本实施例中，每一支撑架上分别设置了两组夹持组件。夹持组件通过连接座340滑动的设置在Y轴导轨336上；连接座340包括第二连接板34a，在第二连接板34a上活动的设有第二插销34b，夹持组件通过连接座340滑动的设置在Y轴导轨336上则能移动夹持组件的位置，这样，能适用于不同大小钣金件的装夹，通过设置第二插销和第二定位孔，当夹持组件运动到需要的位置后，将第二插销34b插入到第二定位孔337中，防止夹持组件移动。

如图26所示，内夹持定位装置34包括内夹持定位翻转气缸341和内夹持定位机构342，内夹持定位翻转气缸341固定在连接座340上，内夹持定位机构342包括内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422，内夹持定位翻转架3421包括内夹持定位翻转臂34211和连接在内夹持定位翻转臂34211上的内夹持定位支架34212，内夹持定位翻转臂34211的一端连接在内夹持定位翻转气缸341的输出轴上，内夹持定位板3422安装在内夹持定位支架34212上，内夹持定位板3422上设有内夹持定位避让孔34221，该内夹持定位避让孔34221用于避让夹持后的凸台100b3。采用内夹持定位板3422，能让夹持定位的面积大，因此，对第二钣金件和第三钣金件的夹持可靠。在安装第一钣金件100a时，内夹持定位翻转气缸341带动内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422向上翻转，给第一钣金件的安装提供空间，防止第一钣金件的安装与内夹持定位机构342干涉；当第一钣金件安装好后，内夹持定位翻转气缸341带动内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422向下翻转，让内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422位于第一钣金件内，给第二钣金件和第三钣金件的安装提供内侧支撑定位基准。

如图27所示，外夹持定位装置35包括外夹持定位翻转气缸351和外夹持定位机构352，外夹持定位翻转气缸351固定在连接座340上，外夹持定位机构352包括外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522，外夹持定位翻转架3521包括外夹持定位翻转臂35211和连接在外夹持定位翻转臂35211上的外夹持定位支架35212，外夹持定位翻转臂35211的一端连接在外夹持定位翻转气缸351的输出轴上，外夹持定位板3522安装在外夹持定位支架35212上，外夹持定位板3522上设有外夹持定位避让孔35221，该外夹持定位避让孔35221用于避让夹持后的凸台100b3。采用外夹持定位板3522，能让夹持定位的面积大，因此，对第二钣金件和第三钣金件的夹持可靠。在安装第二钣金件100b和第三钣金件100c时，外夹持定位翻转气缸351带动外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522向上翻转，给第二、第三钣金件的安装提供空间，防止第二、第三钣金件的安装与外夹持定位机构352干涉；当第二、第三钣金件安装好后，外夹持定位翻转气缸351带动外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522向下翻转，让外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522位于第二钣金件和第三钣金件的外侧，通过内夹持定位板3422和外夹持定位板3522对第二钣金件和第三钣金件进行夹持定位。

如图28所示，前夹持定位装置36包括前夹持定位气缸361和安装在前夹持定位气缸361输出轴上的前夹持定位板362，前夹持定位气缸361通过前L形板安装在支撑架前端的立柱332上。前夹持定位气缸361工作则带动前夹持定位板362运动，对第一钣金件的侧板进行夹持定位。

如图29所示，后夹持定位装置37包括后夹持定位气缸371和安装在后夹持定位气缸371输出轴上的后夹持定位板372，后夹持定位气缸371通过后L形板安装在支撑架后端的立柱332上。后夹持定位气缸371工作则带动后夹持定位板372运动，对第一钣金件的侧板进行夹持定位。

向下夹持定位装置38包括向下夹持定位气缸，通过向下夹持定位气缸的活塞杆端面夹持第一钣金件100a的上边缘的顶面。

如图30所示，顶夹持定位装置39包括顶夹持定位气缸391、顶夹持定位连接板392、顶夹持定位连接杆393和顶夹持定位块394，顶夹持定位气缸391安装在外夹持定位板3522上，顶夹持定位连接板392的一端连接在顶夹持定位气缸391的输出轴上，顶夹持定位连接板392的另一端连接顶夹持定位连接杆393，定夹持定位块394连接在定夹持定位连接杆393上。当顶夹持定位气缸391的活塞杆向下运动时，带动顶夹持定位连接板392、顶夹持定位连接杆393和顶夹持定位块394向下运动，通过顶夹持定位块394夹持定位第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面，实现对第二钣金件和第三钣金件的向下夹持定位。

如图30所示，向上夹持定位装置310包括横向气缸3101、向上夹持定位气缸3102和安装在向上夹持定位气缸3102输出轴上的向上夹持定位板3103，横向气缸3101安装在内夹持定位板3422上，向上夹持定位气缸3102的缸体安装在横向气缸3101的活塞杆上，向上夹持定位板3103的外侧两个边为垂直边，该两垂直边与钣金件的转角配合。当内夹持定位翻转气缸341带动内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422向下翻转后，横向气缸3101带动向上夹持定位气缸3102和向上夹持定位板3103向外侧运动，然后向上夹持定位气缸3102带动向上夹持定位板3103向上运动实现对上边缘底面的夹持定位。

如图19所示，在铜垫板靠近前端的一端固定有限位块4，用于对第一钣金件的前侧板进行定位。

将第一钣金件100a、第二钣金件100b和第三钣金件100c安装到焊接夹持工具300上的步骤为：

（1）将第一钣金件底部的定位孔100a6定位到定位销3110上，同时通过限位块4对一钣金件的前部侧板进行限位。

（2）内夹持定位翻转气缸341带动内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422向下翻转，让内夹持定位翻转架3421和内夹持定位板3422位于第一钣金件内，在该过程中，向上夹持定位装置310跟随翻转。

（3）将第二钣金件100b安装到第一钣金件100a的左侧，通过位于左侧的内夹持定位板3422对第二钣金件100b的内侧面进行定位，其中，第二钣金件100b的侧折边和底折边位于第一钣金件100a的内侧，将第三钣金件100c安装到第一钣金件100a的右侧，通过位于右侧的内夹持定位板3422对第三钣金件100c的内侧面进行定位，其中，第三钣金件100c的侧折边和底折边位于第一钣金件100a的内侧。

（4）控制外夹持定位翻转气缸351带动外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522向下翻转，让外夹持定位翻转架3521和外夹持定位板3522位于第二钣金件和第三钣金件的外侧，通过内夹持定位板3422和外夹持定位板3522对第二钣金件和第三钣金件进行夹持定位。

（5）通过安装在支撑架上的前夹持定位装置36和后夹持定位装置37同时对第一钣金件的前侧面和后侧面进行夹持定位。

（6）通过向下夹持定位装置38对第一钣金件100a的上边缘顶面进行夹持定位。

（7）通过顶夹持定位装置39分别对第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面进行夹持定位。

（8）通过向上夹持定位装置310分别对第一钣金件与第二钣金件的上边缘连接处的底面和第一钣金件与第三钣金件的上边缘连接处的底面进行夹持定位。

S6 冷却至常温后，将焊接好的第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件从焊接夹持工具上拆卸下来。

对于本实施例的加工方法，首先利用第一钣金件的定位孔和焊接夹持工具上的定位销对第一钣金件进行定位，通过第一钣金件的放置给第二钣金件和第三钣金件建立安装基础，然后利用内夹持定位装置翻转后给第二钣金件和第三钣金件的内侧面建立其中一方向的定位基础，利用第二钣金件的侧折边和底折边分别与第一钣金件作用对第二钣金件进行另一方向的定位，同样，利用第三钣金件的侧折边和底折边分别与第一钣金件作用对第三钣金件进行另一方向的定位，然后通过外夹持定位装置的翻转分别对第二钣金件和第三钣金件的夹持定位；当上述工序完成中，第二钣金件和第三钣金件的侧折边由于位于第一钣金件的内侧，因此，第二钣金件和第三钣金件的侧折边给予了第一钣金件侧板一向内变形的支撑力，这样，再通过前夹持定位装置和后夹持定位装置同时对第一钣金件的前侧面和后侧面进行夹持定位时，第一钣金件就不容易变形，通过向下夹持定位装置和顶夹持定位装置对第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面施以向下的夹持力，并通过向上夹持定位装置对连接的位置施以向上的夹持力，再结合内夹持定位装置、外夹持定位装置、前夹持定位装置和后夹持定位装置以及第一钣金件与第二钣金件侧折边、第一钣金件与第三钣金件的侧折边的相互作用，则对由第一、第二、第三钣金件组成的钣金件进行了多方位的定位和夹持，则在焊机过程中钣金件的变形空间小，因此，焊接的精度高，另外，在本发明中，待冷却到常温后从将钣金件从焊接夹持工具上拆卸下来，避免钣金件在冷却过程中因应力原因而变形，从而进一步提高了钣金件的精度。同时，在本发明中，采用翻转式的内外夹持定位装置，则在安装第一、第二、第三钣金件时，第一、第二、第三钣金件不容易与夹持定位装置干涉。

Claims (10)

1.一种使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于包括如下步骤：

S1 下料；

S2 冲孔；

S3 拉伸；

S4 折弯；

S5 焊接；将第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件安装到焊接夹持工具上，通过焊枪对第一钣金件与第二钣金件的连接处进行焊接，通过焊枪对第一钣金件与第三钣金件的连接处进行焊接；

其中，将第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件安装到焊接夹持工具上的步骤为：

（1）将第一钣金件底部的定位孔定位到焊接夹持工具中底座上设置的定位销上；

（2）控制设置在支撑架上的内夹持定位装置翻转，让内夹持定位装置中的内夹持定位机构位于第一钣金件内；支撑架设置有两个，支撑架设置在底座上；

（3）将第二钣金件安装到第一钣金件的左侧，通过位于左侧的内夹持定位机构对第二钣金件的内侧面进行定位，其中，第二钣金件的侧折边和底折边位于第一钣金件的内侧，将第三钣金件安装到第一钣金件的右侧，通过位于右侧的内夹持定位机构对第三钣金件的内侧面进行定位，其中，第三钣金件的侧折边和底折边位于第一钣金件的内侧；

（4）控制设置在支撑架上的外夹持定位装置翻转，通过外夹持定位装置的外夹持定位机构分别对第二钣金件和第三钣金件的外侧面进行夹持定位；

（5）通过安装在支撑架上的前夹持定位装置和后夹持定位装置同时对第一钣金件的前侧面和后侧面进行夹持定位；

（6）通过安装在支撑架上的向下夹持定位装置对第一钣金件的上边缘顶面进行夹持定位；

（7）通过安装在外夹持定位机构上的顶夹持定位装置分别对第二钣金件和第三钣金件的上边缘顶面进行夹持定位；

（8）通过安装在内夹持定位机构上的向上夹持定位装置分别对第一钣金件与第二钣金件的上边缘连接处的底面和第一钣金件与第三钣金件的上边缘连接处的底面进行夹持定位；

S6 冷却至常温后，将焊接好的第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件从焊接夹持工具上拆卸下来。

2.根据权利要求1所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：在S1中，根据第一钣金件、第二钣金件和第三钣金件的尺寸通过激光切割机进行下料。

3.根据权利要求1所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：在S2中，通过冲压机和冲压模具在第一钣金件上冲压定位孔。

4.根据权利要求1所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：在S3中，通过简易冲压机构和拉伸模具在第二钣金件上拉伸凸台；简易冲压机构包括支撑脚、下模板、上模板、导向柱、固定座和驱动机构，下模板安装在支撑脚上，上模板位于下模板的上方，导向柱滑动穿过上模板，导向柱的下端连接在下模板上，导向柱的上端连接在固定座上；驱动机构包括伺服电机、变速器、齿轮和齿条，变速器的输入端与伺服电机的输出轴连接，变速器和/或伺服电机安装在固定座上，变速器的输出端连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条穿过固定座与上模板连接；拉伸模具包括下模和上模，下模安装在下模板上，上模安装在上模板上；在拉伸工程中，第二钣金件放入到下模与上模之间，启动伺服电机，伺服电机通过变速器带动齿轮旋转，齿轮带动齿条直线运动，齿条带动上模板沿着导向柱向下运动，上模板带动上模向下运动，通过上模与下模的作用实现拉伸，拉伸完成后，伺服电机反向运动，伺服电机通过变速器带动齿轮旋转，齿轮带动齿条直线运动，齿条带动上模板沿着导向柱向上运动，上模板带动上模向上运动，实现开模然后让第二钣金件移离拉伸模具。

5.根据权利要求4所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：下模包括下模座、拉伸凹模座、拉伸凹模、支撑块、顶杆、第一弹性件、第二弹性件和导柱，下模座安装在下模板上，拉伸凹模安装在下模座上，在拉伸凹模座上设有容置腔，拉伸凹模安装在拉伸凹模座上，拉伸凹模上设有凹模腔，凹模腔的正投影位于容置腔内，支撑块活动的设置在容置腔内，支撑块的上端位于凹模腔内，在下模座与支撑块之间设有第一弹性件，顶杆穿过下模板、下模座和拉伸凹模座与支撑块连接，在顶杆与下模座之间设置有第二弹性件，在下模座上安装有导柱；所述的上模包括上模座、拉伸凸模、压板、限位拉杆、第三弹性件和导套，上模座安装在上模板上，拉伸凸模安装在上模座上，拉伸凸模向下伸出上模座，压板通过限位拉杆连接在上模座上，在上模座与压板之间设有第三弹性件，在上模座上安装有与导柱数量一致上下位置对应的导套；在拉伸过程中，上模座向下运动，上模座带动拉伸凸模向下运动，同时压板跟随向下运动，当压板运动到与第二钣金件接触时，上模座继续向下运动，通过压板和第三弹性件的作用对第二钣金件进行压制，拉伸凸模继续向下运动与拉伸凹模作用实现拉伸，拉伸凸模与拉伸凹模作用时，在第一弹性件的作用下通过支撑块给予第二钣金件的拉伸部分一向上的支撑力；拉伸完成后，上模座向上运动，带动拉伸凸模向上运动，同时通过第一弹性件和顶杆作用到支撑块上，通过支撑块将第二钣金件的拉伸部分从拉伸凹模顶出。

6.根据权利要求1所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：所述的底座包括底板和分别设置在底板前后两侧的底梁；底板的上表面上设有容置槽，在容置槽内设置有铜垫板。

7.根据权利要求6所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：在底梁上设置有X轴导轨，支撑架滑动的设置在X轴导轨上，在底梁上沿着X轴方向设置有一个以上的第一定位孔，在支撑架上与第一定位孔之间设置有第一插销。

8.根据权利要求1或7所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：内夹持定位装置还包括内夹持定位翻转气缸，内夹持定位机构包括内夹持定位翻转架和内夹持定位板，内夹持定位翻转气缸安装在支撑架上，内夹持定位翻转架连接在内夹持定位翻转气缸的输出轴上，内夹持定位板安装在内夹持定位翻转架的自由端；外夹持定位装置还包括外夹持定位翻转气缸，外夹持定位机构包括外夹持定位翻转架和外夹持定位板，外夹持定位翻转气缸安装在支撑架上，外夹持定位翻转架连接在外夹持定位翻转气缸的输出轴上，外夹持定位板安装在外夹持定位翻转架的自由端。

9.根据权利要求8所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：在支撑架上设置有Y轴导轨，一内夹持定位装置和一外夹持定位装置组成一夹持组件，夹持组件通过连接座滑动的设置在Y轴导轨上；在支撑架上设置有沿Y轴方向布置的一个以上的第二定位孔，在连接座与第二定位孔之间设有第二插销。

10.根据权利要求1所述的使用在AGV上的高精度钣金件加工方法，其特征在于：前夹持定位装置包括前夹持定位气缸和安装在前夹持定位气缸输出轴上的前夹持定位板，前夹持定位气缸安装在支撑架上；后夹持定位装置包括后夹持定位气缸和安装在后夹持定位气缸输出轴上的后夹持定位板，后夹持定位气缸安装在支撑架上；向下夹持定位装置包括向下夹持定位气缸；顶夹持定位装置包括顶夹持定位气缸、顶夹持定位连接板、顶夹持定位连接杆和顶夹持定位块，顶夹持定位气缸安装在外夹持定位机构上，顶夹持定位连接板的一端连接在顶夹持定位气缸的输出轴上，顶夹持定位连接板的另一端连接顶夹持定位连接杆，定夹持定位块连接在定夹持定位连接杆上；向上夹持定位装置包括横向气缸、向上夹持定位气缸和安装在向上夹持定位气缸输出轴上的向上夹持定位板，横向气缸安装在内夹持定位机构上，向上夹持定位气缸的缸体安装在横向气缸的活塞杆上。