CN210967602U - 车顶盖柔性焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车顶盖柔性焊接工装，包括两个对称布置的工装单元，任一工装单元包括底座、间距调节机构、角度调节机构以及边纵梁夹紧定位机构；间距调节机构用于调整两个工装单元的边纵梁夹紧定位机构之间的距离，角度调节机构用于调整边纵梁夹紧定位机构夹紧边纵梁的角度，边纵梁夹紧定位机构可调整夹紧边纵梁的位置，而且可能三个维度夹持边纵梁，极大地提高了车顶盖的焊接质量及产品精度，且操作效率得到有效提升。

Description

车顶盖柔性焊接工装

技术领域

本实用新型涉及一种车顶盖的焊接工装。

背景技术

如图1所示，为一种大中型客车的顶盖骨架200，其是由两根边纵梁201、若干根弧杆202及连接在弧杆202之间的直杆203经焊接而成。结合图1a所示，从端部上看，在焊接的过程中，需要保证两边纵梁201之间的间距符合要求，还需保证边纵梁的上下表面处于水平状态。

目前大中型客车的顶盖骨架的焊接均由人工焊接，焊接工装设计为需要手动调节边纵梁的旋转角度及边纵梁的宽度，边纵梁没有夹紧定位功能，从而影响焊接质量及产品精度；且特别是在更换车型时，还需要人工进行调节工装，存在精度差，操作效率低等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种车顶盖的焊接工装，集成了边纵梁的自动夹紧、定位、角度调节等功能，极大地提高了焊接质量及产品精度，且操作效率得到有效提升。

本实用新型是这样实现的：一种车顶盖柔性焊接工装，包括两个对称布置的工装单元，任一工装单元包括底座、间距调节机构、角度调节机构以及边纵梁夹紧定位机构；

所述间距调节机构包括第一固定部、第一驱动传动部以及横向移动部，所述第一固定部固定连接在所述底座上，所述横向移动部可移动地架设在第一固定部上，所述第一驱动传动部连接横向移动部；

所述角度调节机构包括第二固定部、第二驱动传动部以及转动轴，所述第二固定部与所述横向移动部固定连接，所述转动轴可转动地架设在第二固定部上，所述第二驱动传动部连接所述转动轴；

所述边纵梁夹紧定位机构包括第三固定部和复数个移动固定夹，所述第三固定部固定在所述转动轴上，复数个所述移动固定夹可纵向滑动地定位在所述第三固定部上。

进一步的，所述第一固定部为横向滑轨，该横向滑轨垂直于车顶盖的边纵梁的方向布置；

所述横向移动部为支承滑座，所述支承滑座滑设在所述横向滑轨上；

所述第一驱动传动部包括第一电机、第一伞形齿轮换向减速器、传动轴、第二伞形齿轮换向减速器、丝杆和丝杆螺母，所述第一电机通过所述第一伞形齿轮换向减速器连接在传动轴的一端部，所述第二伞形齿轮换向减速器连接在传动轴的另一端部和所述丝杆的一端部，所述丝杆螺母套设在所述丝杆上并固定连接所述支承滑座。

进一步的，所述间距调节机构还包括编码器和链轮组，该编码器通过所述链轮组连接所述丝杆的另一端部。

进一步的，所述第二固定部为工装底座；

所述转动轴通过轴承可转动地架设在所述工装底座上；

所述第二驱动传动部包括第二电机和减速机，所述第二电机通过所述减速机连接所述转动轴，且所述第二电机和所述减速机通过一安装板安装在所述工装底座的端部。

进一步的，所述第三固定部为纵向滑轨，所述纵向滑轨沿着边纵梁的方向布置；

所述移动固定夹包括夹座、滑块、顶紧手轮、夹槽、旋转下压气缸以及侧向顶紧气缸，所述滑块设在所述夹座的底部并滑设在所述纵向滑轨上，所述顶紧手轮的一端穿设于所述夹座上并能抵制于所述纵向滑轨上，所述夹槽设于夹座上，所述旋转下压气缸连接于夹座上并能旋转并压紧于所述夹槽的上方，所述侧向顶紧气缸横向穿设于所述夹槽的侧面。

进一步的，所述边纵梁夹紧定位机构还包括防尘护罩，该防尘护罩连接在所述夹座的两侧并覆盖在所述纵向滑轨上。

进一步的，所述边纵梁夹紧定位机构还包括端部顶紧气缸，该端部顶紧气缸连接在第二固定部并抵制于边纵梁的端部。

进一步的，任一所述工装单元为段式分体结构。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的车顶盖柔性焊接工装，由两个对称布置的工装单元组成，任一工装单元的底座上均设有间距调节机构、角度调节机构以及边纵梁夹紧定位机构，即可通过间距调节机构来自动调整两个工装单元的底座之间的间距，还可通过角度调节机构自动调节边纵梁的焊接角度，还能通过边纵梁夹紧定位机构来自动调整夹持边纵梁的位置，以及自动控制夹紧和放松的动作。使整个焊接工装能实现多维的调节功能，不仅大大降低了人工操作的难度，提升了操作效率，最重要的是使焊接工装能适应各种型号的车顶盖的焊接，适配性得到有效提高。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为现有一种大客车的车顶盖立体结构示意图。

图1a为图1所示车顶盖的端部结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的车顶盖柔性焊接工装的整体结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的中间距调节机构的整体结构示意图。

图3a为本实用新型一实施例的中间距调节机构处于防护板状态的结构示意图。

图3b为本实用新型一实施例的中间距调节机构的局部结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的角度调节机构的结构示意图。

图5为本实用新型一实施例的边纵梁夹紧定位机构的整体结构示意图。

图5a为本实用新型一实施例的移动固定夹的俯视立体结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的车顶盖柔性焊接工装处于操作状态的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图2至图6，揭示了本实用新型车顶盖柔性焊接工装的一较佳实施例，其包括两个对称布置的工装单元100，任一工装单元100包括底座1、间距调节机构2、角度调节机构3以及边纵梁夹紧定位机构4；其中，图2所示的整体结构示意图中，每个工装单元100为段式分体结构，其分为左右对称的两段，然后固定连接为一体，这种段式分体结构使主体结构小型化，有利于生产实现和运输装配。

请参阅图3至图3b，所述间距调节机构2包括第一固定部21、第一驱动传动部22以及横向移动部23，所述第一固定部21固定连接在所述底座1上，所述横向移动部23可移动地架设在第一固定部21上，所述第一驱动传动部22连接横向移动部23。即可通过第一驱动传动部22带动横向移动部23相对第一固定部21作横向移动。如图3a所示，为了对第一驱动传动部22进行防护，且更利于操作，可以在第一驱动传动部22的外部覆盖一个整体防护板24。

具体的，所述第一固定部21为横向滑轨，该横向滑轨垂直于车顶盖200的边纵梁201的方向布置；所述横向移动部23为支承滑座，所述支承滑座滑设在所述横向滑轨(即第一固定部21)上；所述第一驱动传动部22包括第一电机221、第一伞形齿轮换向减速器222、传动轴223、第二伞形齿轮换向减速器224、丝杆225和丝杆螺母226，所述第一电机221通过所述第一伞形齿轮换向减速器222连接在转动轴223的一端部，所述第二伞形齿轮换向减速器222连接在传动轴223的另一端部和所述丝杆225的一端部，所述丝杆螺母226套设在所述丝杆225上并固定连接所述支承滑座(即横向移动部23)。

其中，第一电机221的输出轴的轴向与传动轴223的轴向垂直，又与第二伞形齿轮换向减速器224的输出轴的轴向平行，使整个第一驱动传动部22均不会超出底座1的边缘，限于底座正上方的空间内，不仅有利于结构紧凑布置，还保证底座1边缘平整，利于作业。第一电机221的输出通过第一伞形齿轮换向减速器222转向90度并减速后带动传动轴223转动，然后通过第二伞形齿轮换向减速器224再次转向90度并减速后，带动丝杆225旋转，丝杆225旋转的过程中，从而使丝杆螺母226带动所述支承滑座(即横向移动部23)相对丝杆225移动，如此所有固定于所述支承滑座(即横向移动部23)的部件(包括角度调节机构3以及边纵梁夹紧定位机构4等)均会相对底座1作横向移动，以适应车顶盖200的两个边纵梁201之间的间距要求。

所述间距调节机构2还包括编码器227和链轮组228，该编码器227通过所述链轮组228连接所述丝杆225的另一端部，以检测相邻的两根丝杆225旋转的同步性。

请参阅图4，所述角度调节机构3包括第二固定部31、第二驱动传动部32以及转动轴33，所述第二固定部31与所述横向移动部23固定连接，所述转动轴33可转动地架设在第二固定部21上，所述第二驱动传动部32连接所述转动轴33。即可通过第二驱动传动部32带动转动轴33相对第二固定部31转动。

具体的，所述第二固定部31为工装底座，该工装底座固定于所述横向移动部23上，从而可由该移动23带动；所述转动轴33通过轴承可转动地架设在所述工装底座上；所述第二驱动传动部32包括第二电机321和减速机322，所述第二电机321通过所述减速机322连接所述转动轴33上，所述第二电机321和减速机322通过安装板323在工装底座的端部上，其中，减速机322的输出轴可通过联轴器34连接所述转动轴33。

需要调节安装在转动轴33上的物件的角度时，第二电机321通过减速机322带动转动轴33相对工装底座(即第二固定部31)转动即可。

请参阅图5和图5a，其中，图5是工装单元的右半段的结构，左半段结构与右半段的结构呈左右对称结构，省略不作显示，所述边纵梁夹紧定位机构4包括第三固定部41和复数个移动固定夹42，所述第三固定部41固定在所述转动轴33上，复数个所述移动固定夹42可纵向滑动地定位在所述第三固定部41上。

具体的，所述第三固定部41为纵向滑轨，所述纵向滑轨沿着边纵梁201的方向布置；所述移动固定夹42包括夹座421、滑块(未图示)、顶紧手轮423、夹槽424、旋转下压气缸425以及侧向顶紧气缸426，所述滑块设在所述夹座421的底部并滑设在所述纵向滑轨(即第三固定部41)上，所述顶紧手轮423的一端穿设于所述夹座421上并能抵制于所述纵向滑轨上，所述夹槽设于夹座421上，所述旋转下压气缸425连接于夹座421上并能旋转并压紧于所述夹槽424的上方，所述侧向顶紧气缸426横向穿设于所述夹槽424的侧面。所述边纵梁夹紧定位机构还包括端部顶紧气缸427和防尘护罩428，该端部顶紧气缸427连接在第二固定部41并抵制于边纵梁201的端部，该防尘护罩428连接在所述夹座421的两侧并覆盖在所述纵向滑轨上。

调节时，所述移动固定夹42在纵向滑轨(第三固定部41)上滑动到合适位置后，旋转顶紧手轮423，使之内端抵制于所述纵向滑轨即可将移动固定夹42定位在纵向滑轨上，打开旋转下压气缸425并松开侧向顶紧气缸426，使边纵梁201嵌于夹槽424内时，通过旋转下压气缸425作动，旋转下压，即可将边纵梁201压紧于夹槽424内，再使侧向顶紧气缸426作动，从侧向将边纵梁201抵紧于夹槽424内。端部顶紧气缸427从而可从边纵梁201的两端部限位。如此旋转下压气缸425、侧向顶紧气缸426以及端部顶紧气缸427三者形成对边纵梁201从X、Y、Z三个维度进行定位，保证了定位的稳定性，提高了焊接精度。

请参阅图1至图6，本实用新型的车顶盖柔性焊接工装整体的生产、操作过程及工作原理是：

1、将每个工装单元100的各个段式分体结构分别制备好，按图2的状态固定连接，两个工装单元100左右对称布置，并根据待焊接的车顶盖的宽度尺寸使二者的距离落在大致的调节范围内；将所有电机、气缸等驱动部件都连接到一个控制端，由控制端统一控制作动。

2、首先根据待焊接的车顶盖的宽度尺寸，使第一驱动传动部22作动，调整两个工装单元100的横向移动部23之间的距离达到精度要求。

3、在控制第二驱动传动部32作动，使转动轴33转动，使第三固定部41(纵向滑轨)的角度达到精度要求；

4、调整移动固定夹42处于纵向滑轨(第三固定部41)上的合适位置后(避开焊接点)，打开夹槽，放入边纵梁201，控制旋转下压气缸425、侧向顶紧气缸426以及端部顶紧气缸427三者作动，形成对边纵梁201从X、Y、Z三个维度进行定位。如此，就可以将弧杆202焊接在边纵梁201上，再将直杆203焊接在弧杆202上。

如前所述，本实用新型的车顶盖柔性焊接工装，由两个对称布置的工装单元组成，任一工装单元的底座上均设有间距调节机构、角度调节机构以及边纵梁夹紧定位机构，即可通过间距调节机构来自动调整两个工装单元的底座之间的间距，还可通过角度调节机构自动调节边纵梁的焊接角度，还能通过边纵梁夹紧定位机构来自动调整夹持边纵梁的位置，以及自动控制夹紧和放松的动作。使整个焊接工装能实现多维的调节功能，不仅大大降低了人工操作的难度，提升了效率，最重要的是使焊接工装能适应各种型号的车顶盖的焊接。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：包括两个对称布置的工装单元，任一工装单元包括底座、间距调节机构、角度调节机构以及边纵梁夹紧定位机构；

所述间距调节机构包括第一固定部、第一驱动传动部以及横向移动部，所述第一固定部固定连接在所述底座上，所述横向移动部可移动地架设在第一固定部上，所述第一驱动传动部连接横向移动部；

所述角度调节机构包括第二固定部、第二驱动传动部以及转动轴，所述第二固定部与所述横向移动部固定连接，所述转动轴可转动地架设在第二固定部上，所述第二驱动传动部连接所述转动轴；

所述边纵梁夹紧定位机构包括第三固定部和复数个移动固定夹，所述第三固定部固定在所述转动轴上，复数个所述移动固定夹可纵向滑动地定位在所述第三固定部上。

2.根据权利要求1所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：

所述第一固定部为横向滑轨，该横向滑轨垂直于车顶盖的边纵梁的方向布置；

所述横向移动部为支承滑座，所述支承滑座滑设在所述横向滑轨上；

所述第一驱动传动部包括第一电机、第一伞形齿轮换向减速器、传动轴、第二伞形齿轮换向减速器、丝杆和丝杆螺母，所述第一电机通过所述第一伞形齿轮换向减速器连接在传动轴的一端部，所述第二伞形齿轮换向减速器连接在传动轴的另一端部和所述丝杆的一端部，所述丝杆螺母套设在所述丝杆上并固定连接所述支承滑座。

3.根据权利要求2所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：所述间距调节机构还包括编码器和链轮组，该编码器通过所述链轮组连接所述丝杆的另一端部。

4.根据权利要求1所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：

所述第二固定部为工装底座；

所述转动轴通过轴承可转动地架设在所述工装底座上；

所述第二驱动传动部包括第二电机和减速机，所述第二电机通过所述减速机连接所述转动轴，且所述第二电机和所述减速机通过一安装板安装在所述工装底座的端部。

5.根据权利要求1所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：

所述第三固定部为纵向滑轨，所述纵向滑轨沿着边纵梁的方向布置；

所述移动固定夹包括夹座、滑块、顶紧手轮、夹槽、旋转下压气缸以及侧向顶紧气缸，所述滑块设在所述夹座的底部并滑设在所述纵向滑轨上，所述顶紧手轮的一端穿设于所述夹座上并能抵制于所述纵向滑轨上，所述夹槽设于夹座上，所述旋转下压气缸连接于夹座上并能旋转并压紧于所述夹槽的上方，所述侧向顶紧气缸横向穿设于所述夹槽的侧面。

6.根据权利要求5所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：所述边纵梁夹紧定位机构还包括防尘护罩，该防尘护罩连接在所述夹座的两侧并覆盖在所述纵向滑轨上。

7.根据权利要求1或6所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：所述边纵梁夹紧定位机构还包括端部顶紧气缸，该端部顶紧气缸连接在第二固定部并抵制于边纵梁的端部。

8.根据权利要求1所述的一种车顶盖柔性焊接工装，其特征在于：任一所述工装单元为段式分体结构。

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