CN219171705U - 一种汽车塑料件的穿刺焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，属于汽车零件加工的技术领域。本实用新型通过在带有若干组定位模具的工作台的旁侧设置带有焊头的多轴机器人，工作台底部设置有转盘跟随转盘旋转，使得定位模具依次经过多轴机器人，通过多轴机器人操控焊头对定位模具上的塑料件的焊接，实现了流水线式的穿刺焊接加工，加工效率更高，另外，多轴机器人能调节焊头在空间中的角度，适应同一塑料件或不同塑料件上不处于同一位置和方向上的焊接面的焊接需求，使得塑料件的焊接过程仅需一次装夹即可，操作简单，劳动负担更低，另外，也避免了焊接过程中翻转塑料件而导致焊接过程中支撑不稳定的问题，确保了焊接效果，产品品质更高。

Description

一种汽车塑料件的穿刺焊接设备

技术领域

本实用新型涉及汽车零件加工的技术领域，具体是涉及一种汽车塑料件的穿刺焊接设备。

背景技术

随着汽车产业的发展，自动化生产制造技术的应用，对汽车零件进行自动化加工成为了行业发展的方向。

穿刺焊接作为塑料件焊接的主要工艺手段，即焊头加热后下压穿刺至两塑料件之间，实现热熔焊接，将两塑料件连接为一整体结构。目前，市面现有的穿刺焊接设备的焊头仅能在水平面内移动，并在竖直方向上进行升降，即仅能平移和直上直下，如专利CN216656869U公开的一种新型穿刺焊接设备，其底板的顶部设置有横板，横板的内部固定有第一电机，第一电机的右侧固定连接有第一螺杆，第一螺杆的右侧通过轴承与横板的内壁活动连接，第一螺杆的表面螺纹连接有活动块，活动块的底部固定连接有气缸，气缸的底端延伸至横板的底部并固定连接有壳体，壳体的内部固定连接有的第二电机，第二电机的底部固定连接转杆，转杆的底端延伸至壳体的外部并固定连接有焊机本体的，焊机本体的底部设置有固定机构，通过第一电机带动第一螺杆转动，实现对活动块在水平面内移动时的驱动，并通过气缸实现焊机本体在竖直方向移动的驱动，从而实现焊机本体在水平面内移动和竖直方向上的升降。但是，实际加工过程中，由于定位塑料件的焊接点并非处于同一焊接面内，通常存在斜面以及弯曲面等不处于同一焊接面内的焊接面，而水平面内移动和竖直方向上升降的焊接设备在焊接斜面和弯曲面等不处于同一焊接面内的焊接面时，需要操作者在焊接完成一焊接面后手动翻转至另一焊接面，不仅增加了劳动负担，而且在翻转不同焊接面时，前一焊接面用的支撑夹具并不适用于后一焊接面使用，导致后一焊接面在焊接时出现塑料件放置不稳定而导致焊接效果较差的问题，另外，由于焊头移动限制较大，且需要大量人工介入，导致一个焊头仅对应一个加工工位，加工效率低，不利于塑料件的穿刺焊接。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，以在工作台的旁侧设置一多轴机器人，多轴机器人的手臂上安装焊头，通过多轴机器人实现焊头在空间中多种角度的调节，从而在塑料件不动的情况下，满足对塑料件上不同焊接面的穿刺焊接，实现一次装夹即可，无需翻转塑料件，操作更方便，减轻了劳动负担，同时也保证了每次焊接时塑料件的稳定性，焊接效果更好，并且，多角度调节的焊头能适应不同位置和方向上的定位模具的加工需求，提高了加工效率，利于塑料件的穿刺焊接。

具体技术方案如下：

一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，具有这样的特征，包括：

工作台，工作台上设置有若干组定位模具，每组定位模具的旁侧均设置有若干压紧件，工作台的底部设置有转盘并带动工作台旋转；

多轴机器人，多轴机器人设置于工作台的旁侧，且多轴机器人的手臂延伸至定位模具处，并且，手臂上安装有夹头；

焊头，焊头安装于夹头上，焊头连接有焊机，焊机设置于多轴机器人的旁侧。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，每组定位模具均包括若干个装夹模，同组的若干个装夹模分别对应同类型塑料件中不同方向的塑料件。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，装夹模包括底部支撑块和防护垫，底部支撑块上开设有与塑料件对应的放置槽，并且，放置槽的槽内壁上贴有防护垫。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，底部支撑块为分体结构，底部支撑块被分为若干个支撑部，且相邻两支撑部之间设置有间隔，同时，处于间隔处的防护垫被分断，且每一被分断的防护垫的两端均延伸至间隔内并翻折后贴紧于至对应的支撑部的边沿上。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，每个装夹模均包括一快拆底板，底部支撑块设置于快拆底板上，工作台上设置有若干定位孔和若干间隔布置的定位件，一快拆底板设置于相邻两定位件之间并抵靠于定位件上，同时，快拆底板与定位孔通过螺纹紧固件锁紧。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，每一快拆底板上均设置有若干提手，若干提手均匀布置于快拆底板的边沿处。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，压紧件包括旋转升降驱动器、摆臂以及第一压头，旋转升降驱动器设置于快拆底板上且位于装夹模的旁侧，摆臂的一端安装于旋转升降驱动器的驱动轴上，摆臂的另一端悬空并安装有第一压头。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，压紧件包括旋转驱动器，转轴、转臂以及第二压头，旋转驱动器安装于快拆底板上，旋转驱动器的驱动轴上连接有一转轴，同时，沿转轴的切向设置有一转臂，并且，转臂背离转轴的一端设置有第二压头。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，还包括快换插座，快换插座设置于工作台上，旋转升降驱动器和旋转驱动器均为气动件，同时，工作台上设置有旋转接头，旋转接头与供气设备管道连接，同时，快换插座上设置有若干快拆接头，快拆接头均与旋转接头管道连接，并且，快拆接头与旋转升降驱动器和旋转驱动器均管道连接。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，多轴机器人的旁侧设置有焊头架，焊头架上放置有若干焊头，不同焊头的规格尺寸存在差异。

上述的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其中，还包括防护框架，防护框架围设于工作台和多轴机器人的外侧，同时，防护框架上设置有门洞。

上述技术方案的积极效果是：

上述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，通过在工作台的旁侧设置一多轴机器人，并于多轴机器人的手臂上安装连接有焊机的焊头，并于工作台上设置有若干定位模具并通过转盘带动工作台旋转，使得定位模具能依次经过多轴机器人处，将待焊接的塑料件装夹于定位模具上，再通过多轴机器人带动焊头对塑料件进行穿刺焊接，并且通过多轴机器人调节焊头在空间中的角度，以适应不同方向上的焊接面的焊接需求，可在塑料件不动的情况下实现对塑料件上不同焊接面的穿刺焊接，仅一次装夹即可完成焊接操作，无需在焊接完一焊接面后翻转塑料件以进行另一焊接面的焊接，操作简便，劳动负担更轻，并且维持了整个焊接过程中塑料件的稳定性，焊接效果更好，另外，也能适应不同位置和方向上的定位模具的焊接需求，实现流水线式加工，加工效率更高，利于塑料件的穿刺焊接。

附图说明

图1为本实用新型的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备的实施例的结构图；

图2为本实用新型一较佳实施例的工作台、多轴机器人、焊头的结构示意图；

图3为本实用新型一较佳实施例的工作台的结构图；

图4为本实用新型一较佳实施例的装夹模的结构图。

附图中：1、工作台；11、定位孔；12、定位件；13、旋转接头；2、定位模具；21、装夹模；211、底部支撑块；212、防护垫；213、快拆底板；2111、支撑部；2112、放置槽；2131、提手；3、压紧件；31、旋转升降驱动器；32、摆臂；33、第一压头；34、旋转驱动器；35、转轴；36、转臂；37、第二压头；4、转盘；5、多轴机器人；51、夹头；52、焊头架；6、焊头；61、焊机；7、快换插座；71、快拆接头；8、防护框架；81、门洞。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图4对本实用新型提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本实用新型的限定。

图1为本实用新型的一种汽车塑料件的穿刺焊接设备的实施例的结构图；图2为本实用新型一较佳实施例的工作台、多轴机器人、焊头的结构示意图；图3为本实用新型一较佳实施例的工作台的结构图。如图1、图2以及图3所示，本实施例提供的汽车塑料件的穿刺焊接设备包括：工作台1、多轴机器人5以及焊头6，其中，多轴机器人5设置于工作台1的旁侧，焊头6安装于多轴机器人5的手臂上，通过多轴机器人5操控焊头6对放置于工作台1上的塑料件进行穿刺焊接。

具体的，工作台1上设置有若干组定位模具2，即设置有若干个用于放置待加工的塑料件的结构，为后续实现流水线式加工，提高加工效率，且每一待加工的塑料件均有足够稳定的支撑，保证加工品质提供了条件。另外，每组定位模具2的旁侧均设置有若干压紧件3，通过压紧件3将对应的定位模具2上待加工的塑料件压紧，防止后续穿刺焊接过程中塑料件移动而导致加工品质下降或产品报废的问题。并且，如图3所示，工作台1的底部设置有转盘4并带动工作台1旋转，即通过转盘4带动工作台1旋转，改变设置于工作台1上的定位模具2的位置和方向，为配合后续的多轴机器人5使用以及实现流水线式加工提供了结构基础。

具体的，多轴机器人5设置于工作台1的旁侧，避免了多轴机器人5阻挡转盘4带动工作台1旋转的问题，空间布置更合理。并且，多轴机器人5的手臂延伸至定位模具2处，为后续多轴机器人5作用于定位模具2上的塑料件提供了条件。并且，于手臂上安装有夹头51，利于后续通过夹头51装夹焊头6的，方便了焊头6在多轴机器人5手臂上的安装，结构设计更合理。

具体的，焊头6安装于夹头51上，焊头6连接有焊机61，维持了焊头6的正常运行，使得焊头6发热后能穿刺塑料件热熔，实现了对塑料件的穿刺焊接，且也使得焊头6能被多轴机器人5的手臂操控，实现空间中位置和方向的调节，从而实现对不同位置和方向的定位模具2上的塑料件的不同焊接面的焊接。同时，将焊机61设置于多轴机器人5的旁侧，避免了焊机61影响多轴机器人5运动的问题发生，安全保障性更高。

更加具体的，工作台1上的每组定位模具2均包括若干个装夹模21，即同组的定位模具2能容纳多个待加工的塑料件进行加工，另外，同组的若干个装夹模21分别对应同类型塑料件中不同方向的塑料件，如同一汽车上的塑料件分为左侧塑料件和右侧塑料件时，由于左侧塑料件和右侧塑料件互为对称结构，此时，可通过同组中的两个装夹模21分别装夹左侧塑料件和右侧塑料件，适应性更好，容量更大，利于流水线式的生产制造，提高加工效率。

图4为本实用新型一较佳实施例的装夹模的结构图。如图1和图4所示，装夹模21又包括底部支撑块211和防护垫212，此时，于底部支撑块211上开设有与塑料件对应的放置槽2112，通过放置槽2112来容纳待加工的塑料件，使得塑料件放置的更稳定。并且，放置槽2112的槽内壁上贴有防护垫212，通过防护垫212作为塑料件和底部支撑块211之间的中间防护结构，有效防止了底部支撑块211磨损塑料件表面的问题，防护效果更好。

更加具体的，底部支撑块211为分体结构，此时，底部支撑块211被分为若干个支撑部2111，若干个支撑部2111根据待加工的塑料件的形状所在的扩散方向布置，使得待加工的塑料件的不同位置均能有对应的支撑部2111支撑，保证了待加工的塑料件的加工稳定性。同时，同一底部支撑块211的若干支撑部2111中，相邻两支撑部2111之间设置有间隔，方便了操作人员或机械夹爪从间隔中伸入至塑料件的底部，方便对塑料件进行上下料操作。同时，由于防护垫212设置于底部支撑块211的放置槽2112内，当底部支撑块211被分为若干个支撑部2111时，防护垫212也被分为若干块，即处于间隔处的防护垫212被分断，保证了每块支撑块上均有对应的防护垫212，防护更全面。并且，每一被分断的防护垫212的两端均延伸至所在支撑块的两端的间隔内，并且，延伸至间隔内的防护垫212的端部翻折后贴紧于至对应的支撑部2111的边沿上，即通过防护垫212对所在的支撑部2111的边沿的包裹，防止了上下料以及焊接过程中支撑部2111的边沿对塑料件造成磕碰的问题，结构设计更合理。

更加具体的，每个装夹模21均还包括一快拆底板213，此时，底部支撑块211设置于快拆底板213上，即将用于支撑塑料件的结构集中设置于一快拆底板213上，方便了后续通过快拆底板213实现对底部支撑块211的快速更换，从而适配不同规格型号的产品的穿刺焊接加工。工作台1上设置有若干定位孔11和若干间隔布置的定位件12，此时，一快拆底板213设置于相邻两定位件12之间并抵靠于定位件12上，即通过定位件12为快拆底板213在工作台1上的安装提供了限位，确保了快拆底板213安装位置的准确性和稳定性。同时，在快拆底板213安装于工作台1上时，快拆底板213与定位孔11通过螺纹紧固件锁紧，拆装更方便，满足易更换的使用需求。值得指出的是，压紧件3也设置于快拆底板213上，使得与装夹模21配合的压紧件3也能通过快拆底板213实现同步更换，结构设计更合理。

更加具体的，于每一快拆底板213上均设置有若干提手2131，此时，位于同一快拆底板213上的若干提手2131均匀布置于所在快拆底板213的边沿处，即后续通过快拆底板213更换装夹模21时，操作者可通过提手2131移动快拆底板213，使用更方便，结构设计更合理。

更加具体的，压紧件3又包括旋转升降驱动器31、摆臂32以及第一压头33，此时，旋转升降驱动器31设置于快拆底板213上且位于装夹模21的旁侧，即在旋转升降驱动器31旋转时，其驱动轴也在竖直方向上升降，并且，将摆臂32的一端安装于旋转升降驱动器31的驱动轴上，摆臂32的另一端悬空并安装有第一压头33，优选的，在上下料且无需进行压紧操作时，旋转升降驱动器31的驱动轴处于伸出状态，并且摆臂32摆动至装夹模21的旁侧，在焊接时需要进行压紧操作时，旋转升降驱动器31的驱动轴回缩，并且摆臂32摆动而使第一压头33处于装夹模21的上方并压紧装夹模21上放置的塑料件，从而满足压紧需求。

另外，还设置有另一种结构的压紧件3，此时，压紧件3包括旋转驱动器34、转轴35、转臂36以及第二压头37，将旋转驱动器34安装于快拆底板213上，并于旋转驱动器34的驱动轴上连接有一转轴35，使得旋转驱动器34能带动转轴35旋转，同时，沿转轴35的切向设置有一转臂36，使得在转轴35旋转时，转臂36以转轴35的轴心做翻转运动，并且，转臂36背离转轴35的一端设置有第二压头37，使得转臂36能带动第二压头37翻转，当在上下料且无需进行压紧操作时，旋转驱动器34的驱动轴通过转轴35和转臂36带动第二压头37朝向远离装夹模21的方向翻转，使得第二压头37远离装夹模21，而在焊接时需要进行压紧操作时，旋转驱动器34通过转轴35和转臂36带动第二压头37靠近装夹模21并压紧装夹模21上放置的塑料件，同样可满足压紧需求。

更加具体的，工作台1上还设置有快换插座7，优选的，快换插座7位于工作台1的中心位置，使得快换插座7后续能为工作台1上所有的装夹模21对应的压紧件3提供驱动力。此时，旋转升降驱动器31和旋转驱动器34均为气动件，同时，工作台1上设置有旋转接头13，旋转接头13与供气设备管道连接，既能满足工作台1被转盘4带动旋转的运动需求，又能满足气源接入的连接需求，同时，快换插座7上设置有若干快拆接头71，快拆接头71均与旋转接头13管道连接，即快换插座7作为若干快拆接头71和旋转接头13之间的中间结构，实现了若干快拆接头71与旋转接头13的连通，并且，快拆接头71与旋转升降驱动器31和旋转驱动器34管道连接，即通过旋转接头13、快换插座7以及快拆接头71实现了供气设备和旋转升降驱动器31和旋转驱动器34的连接，为旋转升降驱动器31和旋转驱动器34的动作提供了动力。值得指出的是，快换插座7上且位于每一快拆接头71处均设置有阀门，通过阀门控制对应的快拆接头71中的气流的通断，从而满足控制需求。

更加具体的，于多轴机器人5的旁侧还可设置焊头架52，此时，于焊头架52上放置有若干焊头6，并且，不同的焊头6的规格尺寸存在差异，即后续穿刺焊接加工时，可通过更换不同的焊头6去满足不同规格产品的焊接需求。

更加具体的，工作台1和多轴机器人5所在区域的外侧还围设有防护框架8，通过防护框架8实现了对工作台1和多轴机器人5所在区域的保护，安全保障更高。同时，于防护框架8上设置有门洞81，使得操作者和物品均能通过门洞81进出，确保了正常的进出通道，结构设计更合理。

本实施例提供的汽车塑料件的穿刺焊接设备，包括工作台1、多轴机器人5以及焊头6，通过在带有若干组定位模具2的工作台1的旁侧设置多轴机器人5，并将焊头6安装于多轴机器人5的手臂上，并且，工作台1底部设置有转盘4，即通过转盘4带动工作台1旋转，实现若干组定位模具2位置的变化，以使得定位模具2依次经过多轴机器人5，通过多轴机器人5操控焊头6对定位模具2上的塑料件的焊接，实现了流水线式的穿刺焊接加工，加工效率更高，另外，多轴机器人5能调节焊头6在空间中的角度，适应同一塑料件或不同塑料件上不处于同一位置和方向上的焊接面的焊接需求，使得塑料件的焊接过程仅需一次装夹即可，操作简单，劳动负担更低，另外，也避免了焊接过程中翻转塑料件而导致焊接过程中支撑不稳定的问题，确保了焊接效果，产品品质更高。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台上设置有若干组定位模具，每组所述定位模具的旁侧均设置有若干压紧件，所述工作台的底部设置有转盘并带动所述工作台旋转；

多轴机器人，所述多轴机器人设置于所述工作台的旁侧，且所述多轴机器人的手臂延伸至所述定位模具处，并且，所述手臂上安装有夹头；

焊头，所述焊头安装于所述夹头上，所述焊头连接有焊机，所述焊机设置于所述多轴机器人的旁侧。

2.根据权利要求1所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，每组所述定位模具均包括若干个装夹模，同组的若干个所述装夹模分别对应同类型塑料件中不同方向的塑料件。

3.根据权利要求2所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，所述装夹模包括底部支撑块和防护垫，所述底部支撑块上开设有与所述塑料件对应的放置槽，并且，所述放置槽的槽内壁上贴有所述防护垫。

4.根据权利要求3所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，所述底部支撑块为分体结构，所述底部支撑块被分为若干个支撑部，且相邻两所述支撑部之间设置有间隔，同时，处于间隔处的所述防护垫被分断，且每一被分断的所述防护垫的两端均延伸至间隔内并翻折后贴紧于对应的所述支撑部的边沿上。

5.根据权利要求4所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，每个所述装夹模均包括一快拆底板，所述底部支撑块设置于所述快拆底板上，所述工作台上设置有若干定位孔和若干间隔布置的定位件，一所述快拆底板设置于相邻两所述定位件之间并抵靠于所述定位件上，同时，所述快拆底板与所述定位孔通过螺纹紧固件锁紧。

6.根据权利要求5所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，每一所述快拆底板上均设置有若干提手，若干所述提手均匀布置于所述快拆底板的边沿处。

7.根据权利要求5或6所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，所述压紧件包括旋转升降驱动器、摆臂以及第一压头，所述旋转升降驱动器设置于所述快拆底板上且位于所述装夹模的旁侧，所述摆臂的一端安装于所述旋转升降驱动器的驱动轴上，所述摆臂的另一端悬空并安装有所述第一压头。

8.根据权利要求7所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，所述压紧件包括旋转驱动器，转轴、转臂以及第二压头，所述旋转驱动器安装于所述快拆底板上，所述旋转驱动器的驱动轴上连接有一所述转轴，同时，沿所述转轴的切向设置有一所述转臂，并且，所述转臂背离所述转轴的一端设置有所述第二压头。

9.根据权利要求8所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，还包括快换插座，所述快换插座设置于所述工作台上，所述旋转升降驱动器和所述旋转驱动器均为气动件，同时，所述工作台上设置有旋转接头，所述旋转接头与供气设备管道连接，同时，所述快换插座上设置有若干快拆接头，所述快拆接头均与所述旋转接头管道连接，并且，所述快拆接头与所述旋转升降驱动器和所述旋转驱动器均管道连接。

10.根据权利要求9所述的汽车塑料件的穿刺焊接设备，其特征在于，所述多轴机器人的旁侧设置有焊头架，所述焊头架上放置有若干所述焊头，不同所述焊头的规格尺寸存在差异。

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