CN208895448U - 驾驶室焊接工艺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆工程技术领域的一种驾驶室焊接工艺系统，包括支撑框架和转运车，支撑框架上安装有能够水平往复移动的往复杆，转运车通过支撑框架上起始工位处的起点定位夹具置于指定位置，并通过往复杆上的定位件与往复杆定位连接，支撑框架的焊接工位处的设有驾驶室焊接定位的焊接夹具组，支撑框架两侧设有用于焊接操作的焊接机器人，支撑框架的结束工位处设有终点定位夹具，终点定位夹具的上方设有用于吊取驾驶室的吊具。有益效果是：实现驾驶室焊接的自动化，降低了劳动强度，操作连贯，提高了生产效率。

Description

驾驶室焊接工艺系统

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别是涉及一种驾驶室焊接工艺系统。

背景技术

早期汽车驾驶室因受到成本，自动化焊接技术的限制，大部分采用的是手工焊接工艺。驾驶室产品焊接特点为：工件大(长宽达到1600mm，高达1800mm)，零件分散，焊点多，焊点分布距离远。因此焊接工艺布局一般具有如下特点：(1)一般先在前工序将需要装件焊接的零件焊接完成，然后再完成部分零件的装配焊接和前工序预留点的增焊；(2)各工序间的零件传递采用人工传递和部分辅助传动装置传递；(3)焊接时，需要双人或三人配合焊接，对驾驶室上方零件的装配需要通过挖坑来降低驾驶室的高度，对驾驶室下方零件的装配则通过增加登高踏台等方式来升高驾驶室的高度，从而完成装配和焊接。上述焊接工艺布局存在以下缺点：(1)与目前的自动化、智能化、质量控制和劳动力成本要求已经不适应，效率低；(2)焊点分布距离大、方向各异，打点距离和姿态使得操作者更换焊钳和姿态的频次增加，人工操作劳动强度过大；(3)焊点质量控制容易受操作者的技能和环境心情的影响，质量保证方面受限；(4)增加了人力成本，降低了利润。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种驾驶室焊接工艺系统，用于解决现有技术中劳动强度大、焊接操作不便、生产效率低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种驾驶室焊接工艺系统，包括能够竖直升降的支撑框架和用于装载驾驶室的转运车，所述支撑框架上安装有能够水平往复移动的往复杆，所述转运车通过支撑框架上起始工位处的起点定位夹具置于指定位置，并通过往复杆上的定位件与往复杆定位连接，所述支撑框架的焊接工位处的设有驾驶室焊接定位的焊接夹具组，支撑框架两侧设有用于焊接操作的焊接机器人，所述支撑框架的结束工位处设有终点定位夹具，所述终点定位夹具的上方设有用于吊取驾驶室的吊具。

本实用新型的有益效果是：通过往复杆带动转运车运行至支撑框架的焊接工位，支撑框架带动转运车升降使得驾驶室置于支撑框架焊接工位上的焊接夹具组上，完成焊接的驾驶室通过转运车运行到结束工位通过吊具吊走，实现驾驶室焊接的自动化，降低了劳动强度，操作连贯，提高了生产效率。

进一步，所述支撑框架包括顶架和立柱，所述立柱位于顶架的下方，所述往复杆通过连接座安装在顶架上。

进一步，所述连接座包括座体，所述座体的两侧均设有上滑轮组、下滑轮组和侧滑轮，所述上滑轮组和下滑轮组的各个滑轮的轴线水平设置，所述侧滑轮的轴线竖直设置，所述往复杆穿过连接座，其上表面与上滑轮组接触，其下表面与下滑轮组接触，其侧面与侧滑轮接触。

进一步，还包括升降动力机构和水平动力机构，所述升降动力机构与顶架连接，并带动顶架竖直升降，所述水平动力机构与往复杆连接，并带动往复杆水平移动。

进一步，所述支撑框架的周边设有电控系统和护栏，所述电控系统与升降动力机构、水平动力机构电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过滑轮降低了摩擦，使得往复杆在运行过程中更加顺畅稳定；通过电控系统和护栏提高了生产的安全性能，简化了操作难度。

进一步，所述起点定位夹具包括第一底座，所述第一底座上设有与转运车车轮配合的第一轨道，所述第一底座的前端设有阻挡限位，所述第一底座的后端设有阻挡气缸，所述第一底座上还设有用于与转运车底部配合定位的第一定位气缸。

进一步，所述终点定位夹具包括第二底座，所述第二底座上设有与转运车车轮配合的第二轨道和用于与转运车底部配合定位的第二定位气缸。

进一步，所述焊接夹具组包两组焊接夹具，所述焊接夹具包括第三底座，所述第三底座上设有用于驾驶室前端定位的前定位组件和用于驾驶室后端定位的后定位组件，所述第三底座上还设有用于辅助转运车定位的辅助定位组件。

进一步，所述吊具包括立架，所述立架的上部设有横杆，所述立架的下部设有升降到位检测开关，所述横杆上滑动安装有葫芦上下平衡框架，所述葫芦上下平衡框架的下端设有用于吊取驾驶室的吊爪和用于与升降到位检测开关配合定位检测的感应器，所述横杆靠近立架的一端上设有用于检测葫芦上下平衡框架横向移动是否到位的横向到位检测开关。

进一步，所述定位件上设有定位销，所述转运车的底部设有与定位销配合的定位孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：对应工位设置夹具使得驾驶室能够准确的到达指定位置，以便机器人精准的焊接驾驶室，提高了操作的准确性，提高了驾驶室的生产质量。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例的驾驶室焊接工艺系统的主视图；

图2显示为本实用新型实施例的驾驶室焊接工艺系统的俯视图；

图3显示为本实用新型实施例的起点定位夹具的结构示意图；

图4显示为本实用新型实施例的焊接夹具的结构示意图；

图5显示为本实用新型实施例的终点定位夹具的结构示意图；

图6显示为本实用新型实施例的支撑框架的结构示意图；

图7显示为图6中局部A的放大示意图；

图8显示为图6中局部B的放大示意图；

图9显示为本实用新型实施例的吊具的结构示意图。

零件标号说明

1 转运车；

2 驾驶室；

3 支撑框架；

31 起始工位；

32 焊接工位；

33 结束工位；

34 顶架；

35 立柱；

36 往复杆；

361 定位件；

362 定位销；

37 升降动力机构；

38 水平动力机构；

39 连接座；

391 座体；

392 上滑轮组；

393 下滑轮组；

394 侧滑轮；

4 吊具；

41 立架；

42 横杆；

43 升降到位检测开关；

44 葫芦上下平衡框架；

45 吊爪；

46 感应器；

47 横向到位检测开关；

51 第一底座；

52 第一轨道；

53 阻挡限位；

54 阻挡气缸；

55 第一定位气缸；

61 第二底座；

62 第二轨道；

63 第二定位气缸；

71 第三底座；

72 前定位组件；

73 后定位组件；

74 辅助定位组件；

81 护栏；

82 焊接机器人；

83 电控系统。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在对本实用新型实施例进行详细叙述之前，先对本实用新型的应用环境进行描述。本实用新型的技术主要是应用于焊接工艺生产系统中，特别是应用于驾驶室焊接工艺系统。本实用新型是解决驾驶室传统焊接操作劳动强度大、成本高，操作不方便，焊接质量差等问题。

如图1至图9所示，本实用新型实施例的驾驶室焊接工艺系统，包括升降动力机构37、水平动力机构38、能够竖直升降的支撑框架3和用于装载驾驶室2的转运车1，转运车1上设有与驾驶室配合定位结构，使得驾驶室2放置在转运车1上时与转运车1配合定位。支撑框架3的周边设有电控系统82和护栏81，电控系统82与升降动力机构37、水平动力机构38电连接，并控制升降动力机构37和水平动力机构38运行或关闭，电控系统为PLC电控系统。支撑框架3上安装有能够水平往复移动的往复杆36，转运车1通过支撑框架3上起始工位31处的起点定位夹具置于指定位置，并通过往复杆36上的定位件361与往复杆36定位连接，定位件361上设有定位销362，转运车1的底部设有与定位销362配合的定位孔。支撑框架3的焊接工位32处的设有驾驶室焊接定位的焊接夹具组，支撑框架3的两侧设有用于焊接操作的焊接机器人82，通过焊机机器人82对各个焊接工位的驾驶室进行焊接操作，在支撑框架的两侧均设有焊接机器人，便于对称焊接，效率高，精度高，焊接机器人的数量和位置可以根据驾驶室的具体型号进行相应调整。支撑框架3的结束工位33处设有终点定位夹具，终点定位夹具的上方设有用于吊取驾驶室2的吊具4。起点定位夹具、焊接夹具组、终点定位夹具固定安装在支撑框架下部的指定位置，以便驾驶室到达指定工位时准确定位。

如图1至图9所示，支撑框架3包括顶架34和立柱35，立柱35位于顶架34的下方，通过立柱35用于支撑顶架34。升降动力机构37与顶架34连接，并带动顶架34竖直升降，水平动力机构38与往复杆36连接，并带动往复杆36水平移动，往复杆36通过连接座39安装在顶架34上。其中，升降动力机构37可以采用电机，通过连杆传动机构将动力传递到顶架底部的丝杆，丝杆转动升降带动顶架34升降；水平动力机构38也可以采用电机，往复杆36的底部设有齿条，水平动力机构38通过齿轮与齿条啮合带动往复杆36来回移动。连接座39包括座体391，座体391的两侧均设有上滑轮组392、下滑轮组393和侧滑轮394，上滑轮组392和下滑轮组393的各个滑轮的轴线水平设置，侧滑轮394的轴线竖直设置，往复杆36穿过连接座39，往复杆36的上表面与上滑轮组392接触，往复杆36的下表面与下滑轮组393接触，往复杆36的侧面与侧滑轮394接触，采用该结构设计提高往复杆运行的稳定性，同时又减小了摩擦，便于顺畅的进行往复移动。

如图1至图3所示，起点定位夹具包括第一底座51，第一底座51上设有与转运车1车轮配合的第一轨道52，第一底座51的前端设有阻挡限位53，第一底座51的后端设有阻挡气缸54，第一底座51上还设有用于与转运车1底部配合定位的第一定位气缸55。当转运车1推入到第一轨道52上时，转运车1的前端顶住阻挡限位53到达指定位置，第一定位气缸55伸出与转运车1的底部配合定位，使得转运车1与起点定位夹具配合完成定位。阻挡气缸54带动限位块翻转打开或关闭阻碍后方的转运车，防止后方的转运车碰撞前方的转运车，避免干扰。

如图1、图2和图5所示，终点定位夹具包括第二底座61，第二底座61上设有与转运车1车轮配合的第二轨道62和用于与转运车1底部配合定位的第二定位气缸63，转运车1沿着第二轨道62滑动，使得转运车1的底部与第二定位气缸63定位配合时，转运车1完成与终点定位夹具的定位配合，即转运车1到达指定位置，吊具4运行吊走完成焊接的驾驶室1，第二定位气缸63退回与转运车1脱离，转运车沿着第二轨道62滑走进入下一循环操作。

如图1、图2和图4所示，焊接夹具组包两组焊接夹具，焊接夹具包括第三底座71，第三底座71上设有用于驾驶室前端定位的前定位组件72和用于驾驶室后端定位的后定位组件73，第三底座71上还设有用于辅助转运车1定位的辅助定位组件74。往复杆带动转运车1运行到焊接工位，顶架下降使得转运车1与辅助定位组件74定位，完成驾驶室的初定位，然后通过气缸带动前定位组件72和后定位组件73伸出顶起转运车上的驾驶室，从而与驾驶室的指定位置配合接触实现驾驶室的精定位，完成定位后，焊接机器人82开始焊接操作。

如图1、图2和图9所示，吊具4包括立架41，立架41的上部设有横杆42，立架41的下部设有升降到位检测开关43，横杆42上滑动安装有葫芦上下平衡框架44，葫芦上下平衡框架44能够上下展开或收缩调整高度，葫芦上下平衡框架44的下端设有用于吊取驾驶室1的吊爪45和用于与升降到位检测开关43配合定位检测的感应器46，横杆42靠近立架41的一端上设有用于检测葫芦上下平衡框架44横向移动是否到位的横向到位检测开关47，从而使得吊爪45能够准确的吊取驾驶室1，实现自动化操作，提高了工作效率。

其工作过程为：将驾驶室2放置到转运车1上，转运车1推送到起始工位处的起点定位夹具上实现定位，然后顶架上升使得往复杆的定位件与转运车定位接触并顶起转运车，往复杆运行带动转运车到达焊接工位，顶架下降使得转运车落到焊接夹具上，并通过焊接夹具上的辅助定位组件与转运车配合初定位，然后焊接夹具的前定位组件和后定位组件运行与驾驶室定位装夹，使得驾驶室精定位，焊接机器人进行焊接操作，焊接完成后，前定位组件和定位组件与驾驶室脱离，顶架上升顶起转运车脱离辅助定位组件并带动转运车运行到终点工位，顶架下降使得转运车与终点定位夹具配合定位，吊具运行吊起完成焊接的驾驶室，空置的转运车沿生产线滑出进入下一循环生产。

本实用新型通过PLC电气系统实现了焊接线的自动化操作，提高了生产效率，减少了人员成本，降低了劳动强度，并且采用双侧设置焊接机器人，使得焊接均匀、焊接应力分散，保证了产品的焊接质量。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：包括能够竖直升降的支撑框架和用于装载驾驶室的转运车，所述支撑框架上安装有能够水平往复移动的往复杆，所述转运车通过支撑框架上起始工位处的起点定位夹具置于指定位置，并通过往复杆上的定位件与往复杆定位连接，所述支撑框架的焊接工位处的设有驾驶室焊接定位的焊接夹具组，支撑框架两侧设有用于焊接操作的焊接机器人，所述支撑框架的结束工位处设有终点定位夹具，所述终点定位夹具的上方设有用于吊取驾驶室的吊具。

2.根据权利要求1所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述支撑框架包括顶架和立柱，所述立柱位于顶架的下方，所述往复杆通过连接座安装在顶架上。

3.根据权利要求2所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述连接座包括座体，所述座体的两侧均设有上滑轮组、下滑轮组和侧滑轮，所述上滑轮组和下滑轮组的各个滑轮的轴线水平设置，所述侧滑轮的轴线竖直设置，所述往复杆穿过连接座，其上表面与上滑轮组接触，其下表面与下滑轮组接触，其侧面与侧滑轮接触。

4.根据权利要求2所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：还包括升降动力机构和水平动力机构，所述升降动力机构与顶架连接，并带动顶架竖直升降，所述水平动力机构与往复杆连接，并带动往复杆水平移动。

5.根据权利要求4所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述支撑框架的周边设有电控系统和护栏，所述电控系统与升降动力机构、水平动力机构电连接。

6.根据权利要求1所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述起点定位夹具包括第一底座，所述第一底座上设有与转运车车轮配合的第一轨道，所述第一底座的前端设有阻挡限位，所述第一底座的后端设有阻挡气缸，所述第一底座上还设有用于与转运车底部配合定位的第一定位气缸。

7.根据权利要求1所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述终点定位夹具包括第二底座，所述第二底座上设有与转运车车轮配合的第二轨道和用于与转运车底部配合定位的第二定位气缸。

8.根据权利要求1所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述焊接夹具组包两组焊接夹具，所述焊接夹具包括第三底座，所述第三底座上设有用于驾驶室前端定位的前定位组件和用于驾驶室后端定位的后定位组件，所述第三底座上还设有用于辅助转运车定位的辅助定位组件。

9.根据权利要求1所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述吊具包括立架，所述立架的上部设有横杆，所述立架的下部设有升降到位检测开关，所述横杆上滑动安装有葫芦上下平衡框架，所述葫芦上下平衡框架的下端设有用于吊取驾驶室的吊爪和用于与升降到位检测开关配合定位检测的感应器，所述横杆靠近立架的一端上设有用于检测葫芦上下平衡框架横向移动是否到位的横向到位检测开关。

10.根据权利要求1至9任一项所述的驾驶室焊接工艺系统，其特征在于：所述定位件上设有定位销，所述转运车的底部设有与定位销配合的定位孔。