CN220943645U - 一种嵌件傀儡焊夹紧机构及应用其的傀儡焊单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌件傀儡焊夹紧机构及应用其的傀儡焊单元，涉及汽车零部件焊接技术领域，其中，嵌件傀儡焊夹紧机构，包括上交叉臂和下交叉臂，上交叉臂的中部和下交叉臂的中部通过转轴铰接；第一驱动气缸，第一驱动气缸的缸座连接在下交叉臂的后端，第一驱动气缸的活塞杆连接在上交叉臂的后端，以通过第一驱动气缸驱动上交叉臂和下交叉臂进行张合；上电极和下电极，上电极通过上导电座连接到上交叉臂的前端，下电极通过下导电座连接到下交叉臂的前端，上导电座和上交叉臂之间以及下导电座和下交叉臂之间均设置有绝缘垫片；以及支架组件，转轴安装在支架组件上。本实用新型能够使C型焊枪一次焊接完成尾门嵌件的焊接。

Description

一种嵌件傀儡焊夹紧机构及应用其的傀儡焊单元

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件焊接技术领域，特别涉及一种嵌件傀儡焊夹紧机构，还涉及一种嵌件傀儡单元。

背景技术

随着现代汽车工业的发展，行业整体向轻量化转变，汽车上的很多传统零部件随之改变结构和工艺。汽车尾门轻量化的的主流方向就是塑料尾门，将传统钢材钣金件冲压点焊成型的尾门，变成金属嵌件注塑一体成型。尾门主体材料变为工程塑料，塑料尾门内安装铰链和门锁的结构需加强，所以在内部嵌入金属钣金件进行加强。

由于尾门嵌件随着尾门造型曲面变化较多，尺寸大，因此单一钣金难以实现造型，那么，必须将嵌件分解为若干分嵌件，再焊接为整体。尾门嵌件的尺寸、形状要求高，所以焊接选取电阻点焊方式，电阻点焊变形小，效率高，但是，由于嵌件焊点分布分散，焊接方向随嵌件曲面多变，不适用一般点焊专机，需要采用工业机器人柔性点焊系统。同时，尾门金属嵌件多为深U截面，虽然可以采用X型焊枪可以完成，但在同一工序内其他部位的焊点必须使用C型点焊枪焊接。而深U截面处的焊点焊接时，C型焊枪会与嵌件本身干涉。即使在同一个系统内使用X型焊枪和C型焊枪切换，成本会上升，效率会下降。

目前，尚未有合适的结构来实现一个机器人点焊系统内完成金属嵌件内所有焊点的焊接。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种嵌件傀儡焊夹紧机构，能够使C型焊枪一次焊接完成尾门嵌件的焊接。

本实用新型实施例还提供一种嵌件傀儡单元。

根据本实用新型第一方面的实施例，提供一种嵌件傀儡焊夹紧机构，包括上交叉臂和下交叉臂，所述上交叉臂的中部和所述下交叉臂的中部通过转轴铰接；第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的缸座连接在所述下交叉臂的后端，所述第一驱动气缸的活塞杆连接在所述上交叉臂的后端，以通过所述第一驱动气缸驱动所述上交叉臂和所述下交叉臂进行张合；上电极和下电极，所述上电极通过上导电座连接到所述上交叉臂的前端，所述下电极通过下导电座连接到所述下交叉臂的前端，所述上导电座和所述上交叉臂之间以及所述下导电座和所述下交叉臂之间均设置有绝缘垫片；以及支架组件，所述转轴安装在所述支架组件上。

上述嵌件傀儡焊夹紧机构，至少具有以下有益效果：通过将设置上交叉臂和下交叉臂，电流引出的上电极和下电极分别安装在上交叉臂和下交叉臂上，上下交叉臂为钢制，承受焊枪打点压紧力，上下交叉臂的初步压紧依靠后端的第一驱动气缸推出，通过第一驱动气缸可以实现对嵌件的深U造型部分进行夹紧。应用时，嵌件傀儡焊夹紧机构中的第一驱动气缸推出，使实际焊接的上下电极夹紧嵌件焊点位置，之后机器人抓取焊枪，运动到焊枪的焊枪下电极接触下导电座，之后焊枪的焊枪上电极下压，压紧接触上导电座，之后焊枪通电焊接，超大电流通过上下导电座传导到上下电极，贯穿实际打点的上电极、尾门嵌件、实际打点的下电极，使被压紧的尾门嵌件焊点处产生热量实现电阻点焊，同时焊枪的电极同时压合在上下导电座的位置，在转轴下方，与第一驱动气缸对上下交叉臂作用力的方向一致，并加强实际焊点处上下电极的压紧效果。

根据本实用新型第一方面的实施例，所述上交叉臂和所述下交叉臂分别位于所述转轴的两侧，以使所述第一驱动气缸的活塞杆伸出时，所述上交叉臂的前端和所述下交叉臂的前端相向而动，从而对嵌件进行夹紧。

根据本实用新型第一方面的实施例，所述转轴位于所述上交叉臂和所述下交叉臂的中后部，以使后端的所述第一驱动气缸以较小的压力实现在前端的所述上电极和所述下电极之间的较大压紧力。

根据本实用新型第一方面的实施例，所述嵌件傀儡焊夹紧机构还包括吹气组件，所述吹气组件包括可外接供气设备的两个吹气冷却铜管，两个所述吹气冷却铜管分别对准所述上电极和所述下电极，以进行冷却。

根据本实用新型第一方面的实施例，所述支架组件包括安装架以及与所述安装架连接的连接板，所述连接板与所述安装架铰接，所述连接板开设有弧形孔，所述连接板在该弧形孔位置通过紧固件与所述安装架固定。

根据本实用新型第一方面的实施例，所述支架组件还设置有第一限位螺钉和第二限位螺钉，分别对所述上交叉臂和所述下交叉臂进行限位。

根据本实用新型第二方面的实施例，提供一种嵌件傀儡焊单元，包括根据本实用新型第一方面实施例所述的嵌件傀儡焊夹紧机构,所述傀儡焊夹紧机构设置至少一个；上下移动机构，所述傀儡焊夹紧机构安装在所述上下移动机构上，以实现所述傀儡焊夹紧机构上下移动；以及滑移机构，所述上下移动机构安装在所述滑移机构上，以实现所述上下移动机构左右移动。

上述嵌件傀儡焊单元，至少具有以下有益效果：嵌件傀儡焊夹紧机构通过滑移机构，可以将交叉臂进行移动，避开嵌件夹紧定位治具，避免干涉；上下移动机构用于避开尾门嵌件深U型造型部分，从而通过嵌件傀儡焊夹紧机构对嵌件U型部分进行焊接。

根据本实用新型第二方面的实施例，所述上下移动机构包括安装座、上下滑板以及第二驱动气缸，所述嵌件傀儡焊夹紧机构安装在所述上下滑板上，所述安装座设置有第一滑轨，所述上下滑板设置有与所述第一滑轨匹配的第一滑块，所述第二驱动气缸的活塞杆通过第一浮动接头连接所述上下滑板，以驱动所述上下滑板沿所述安装座滑移。

根据本实用新型第二方面的实施例，所述滑移机构包括底架、左右滑板以及第三驱动气缸，所述上下移动机构安装在所述左右滑板上，所述底架设置有第二滑轨，所述左右滑板设置有与所述第二滑轨匹配的第二滑块，所述第三驱动气缸的活塞杆通过第二浮动接头连接所述左右滑板，以驱动所述左右滑板沿所述底架滑移。

根据本实用新型第二方面的实施例，所述上下滑板安装有第一随动限位块，所述安装座安装有与所述第一随动限位块对应的第一固定限位块，所述左右滑板安装有第二随动限位块，所述底架安装有与所述第二随动限位块对应的第二固定限位块。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型实施例中嵌件傀儡焊单元的透视图；

图2是本实用新型实施例中滑移机构的透视图；

图3是本实用新型实施例中上下移动机构的透视图；

图4是本实用新型实施例中多个嵌件傀儡焊夹紧机构安装的透视图；

图5是本实用新型实施例中嵌件傀儡焊夹紧机构的透视图；

图6是本实用新型实施例中本实用新型实施例的正视图；

图7是本实用新型实施例中嵌件傀儡焊单元的焊接示意图；

图8是本实用新型实施例中嵌件傀儡焊单元焊接完成后的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中嵌件傀儡焊夹紧机构焊接完成后的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图5至图6，描述了一种嵌件傀儡焊夹紧机构。

下面参照图1至图9，描述了一种嵌件傀儡焊单元，其中，应用了嵌件傀儡焊夹紧机构130。

如图5和图6所示，嵌件傀儡焊夹紧机构130包括上交叉臂1321、下交叉臂1322、第一驱动气缸1323、上电极1331、下电极1333以及支架组件。

其中，上交叉臂1321和下交叉臂1322，上交叉臂1321的中部和下交叉臂1322的中部通过转轴1324铰接，转轴1324安装在支架组件上。第一驱动气缸1323的缸座连接在下交叉臂1322的后端，第一驱动气缸1323的活塞杆连接在上交叉臂1321的后端，以通过第一驱动气缸1323驱动上交叉臂1321和下交叉臂1322进行张合。其中，上交叉臂1321和下交叉臂1322分别位于转轴1324的两侧，以使第一驱动气缸1323的活塞杆伸出时，上交叉臂1321的前端和下交叉臂1322的前端相向而动，从而对嵌件进行夹紧。具体的，转轴1324位于上交叉臂1321和下交叉臂1322的中后部，以使后端的第一驱动气缸1323以较小的压力实现在前端的上电极1331和下电极1333之间的较大压紧力。

上电极1331和下电极1333，上电极1331通过上导电座1332连接到上交叉臂1321的前端，下电极1333通过下导电座1334连接到下交叉臂1322的前端。

参照图1至图4，出示了一种嵌件傀儡焊单元，包括滑移机构110、上下移动机构120、上述嵌件傀儡焊夹紧机构130。傀儡焊夹紧机构安装在上下移动机构120上，以实现傀儡焊夹紧机构上下移动；上下移动机构120安装在滑移机构110上，以实现上下移动机构120左右移动。其中，傀儡焊夹紧机构130设置至少一个，本实施例中，如图4所示，共设置了三个傀儡焊夹紧机构130。

具体而言，如图2所示，滑移机构110包括底架111、左右滑板113以及第三驱动气缸114，上下移动机构120安装在左右滑板113上，底架111设置有第二滑轨112，左右滑板113设置有与第二滑轨112匹配的第二滑块，第三驱动气缸114的活塞杆通过第二浮动接头115连接左右滑板113，以驱动左右滑板113沿底架111滑移。左右滑板113安装有第二随动限位块119，底架111安装有与第二随动限位块119对应的第二固定限位块118，左右滑板113安装的第二随动限位块119，到位后与底架111的固定限位块118相贴合，精确到位。左右滑板113安装有缓冲块117，底架111设置有朝向缓冲块117的缓冲器116，缓冲器116顶住缓冲块117，可以用于减小机构运动冲击。

具体而言，如图3所示，上下移动机构120包括安装座121、上下滑板123以及第二驱动气缸124，嵌件傀儡焊夹紧机构130安装在上下滑板123上，安装座121设置有第一滑轨122，上下滑板123设置有与第一滑轨122匹配的第一滑块，第二驱动气缸124的活塞杆通过第一浮动接头125连接上下滑板123，以驱动上下滑板123沿安装座121滑移。上下滑板123安装有第一随动限位块127，安装座121安装有与第一随动限位块127对应的第一固定限位块126。上下移动机构120的运动原理与滑移机构类似，不过由于上下行程较短，只有限位块精确定位，无缓冲器。

可以理解的是，由于嵌件300通过嵌件夹紧定位治具进行定位固定，嵌件傀儡焊夹紧机130与嵌件夹紧定位治具会发生干涉，通过设置滑移机构120进行推进推出，与干涉的嵌件夹紧定位治具交错作业，上下移动机构120可以用于避开尾门嵌件300的深U型造型部分。

在本实施例中，嵌件300的深U型造型部分有3个焊点需要使用嵌件傀儡焊夹紧机130焊接，所以设置有三个，每个结构一样，原理相同，并通过安装板固定在上下移动机构120。

结合图7和图8，应用时，嵌件傀儡焊夹紧机构130中的第一驱动气缸1323推出，使实际焊接的上电极1331和下电极1333夹紧嵌件300的焊点位置，之后机器人抓取焊枪210，焊枪210为C型焊枪，运动到焊枪210的焊枪下电极212接触下导电座1334，之后焊枪210的焊枪上电极211下压，压紧接触上导电座1332，之后焊枪210通电焊接，超大电流通过上下导电座传导到上下电极，贯穿实际打点的上电极、尾门嵌件、实际打点的下电极，使被压紧的尾门嵌件焊点处产生热量实现电阻点焊，同时焊枪的电极同时压合在上下导电座的位置，在转轴下方，与第一驱动气缸对上下交叉臂作用力的方向一致，并加强实际焊点处上下电极的压紧效果。

本实用新型通过设置上交叉臂和下交叉臂，电流引出的上电极和下电极分别安装在上交叉臂和下交叉臂上，上下交叉臂为钢制，承受焊枪打点压紧力，上下交叉臂的初步压紧依靠后端的第一驱动气缸推出，通过第一驱动气缸可以实现对嵌件的深U造型部分进行夹紧，从而实现对嵌件的深U造型部分进行傀儡焊。上导电座1332和上交叉臂1321之间以及下导电座1334和下交叉臂1322之间均设置有绝缘垫片135，保证焊接电流不分流弱化。支架组件还设置有第一限位螺钉1341和第二限位螺钉1342，分别对上交叉臂1321和下交叉臂1322进行限位，可以调节上下交叉臂的打开和压紧位置。

另外，本实施例中，可以对嵌件傀儡焊夹紧机130的上下交叉臂位置进行调整，具体是，支架组件包括安装架1311以及与安装架1311连接的连接板1312，连接板1312与安装架1311铰接，连接板1312开设有弧形孔1313，连接板1312在该弧形孔1313位置通过紧固件与安装架1311固定，通过弧形孔1313的设置，可以对嵌件傀儡焊夹紧机130的上下交叉臂位置进行调整，能对嵌件的精准夹紧。

嵌件傀儡焊夹紧机构130还包括吹气组件，位于引出电极旁边，吹气组件包括可外接供气设备的两个吹气冷却铜管136，两个吹气冷却铜管136分别对准上电极1331和下电极1333，以进行冷却。

参照图9，傀儡焊焊接完成后，嵌件傀儡焊夹紧机构130退出，机器人抓取焊枪210移开后，上下交叉臂即上交叉臂1321和下交叉臂1322，上下交叉臂的第一驱动气缸1323缩回，上下交叉臂张开，上下电极即上电极1331和下电极1333，上下电极松开尾门的嵌件300。之后上下移动机构120的第二驱动气缸124顶起，将整个嵌件傀儡焊夹紧机构130顶出嵌件300的深U造型部分；最后滑移机构110的第三驱动气缸114将整组机构推出，使尾门嵌件成品可以取件。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：包括

上交叉臂和下交叉臂，所述上交叉臂的中部和所述下交叉臂的中部通过转轴铰接；

第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的缸座连接在所述下交叉臂的后端，所述第一驱动气缸的活塞杆连接在所述上交叉臂的后端，以通过所述第一驱动气缸驱动所述上交叉臂和所述下交叉臂进行张合；

上电极和下电极，所述上电极通过上导电座连接到所述上交叉臂的前端，所述下电极通过下导电座连接到所述下交叉臂的前端，所述上导电座和所述上交叉臂之间以及所述下导电座和所述下交叉臂之间均设置有绝缘垫片；以及

支架组件，所述转轴安装在所述支架组件上。

2.根据权利要求1所述的嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：所述上交叉臂和所述下交叉臂分别位于所述转轴的两侧，以使所述第一驱动气缸的活塞杆伸出时，所述上交叉臂的前端和所述下交叉臂的前端相向而动，从而对嵌件进行夹紧。

3.根据权利要求2所述的嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：所述转轴位于所述上交叉臂和所述下交叉臂的中后部，以使后端的所述第一驱动气缸以较小的压力实现在前端的所述上电极和所述下电极之间的较大压紧力。

4.根据权利要求1所述的嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：所述嵌件傀儡焊夹紧机构还包括吹气组件，所述吹气组件包括可外接供气设备的两个吹气冷却铜管，两个所述吹气冷却铜管分别对准所述上电极和所述下电极，以进行冷却。

5.根据权利要求1所述的嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：所述支架组件包括安装架以及与所述安装架连接的连接板，所述连接板与所述安装架铰接，所述连接板开设有弧形孔，所述连接板在该弧形孔位置通过紧固件与所述安装架固定。

6.根据权利要求1所述的嵌件傀儡焊夹紧机构，其特征在于：所述支架组件还设置有第一限位螺钉和第二限位螺钉，分别对所述上交叉臂和所述下交叉臂进行限位。

7.一种嵌件傀儡焊单元，其特征在于：包括

权利要求1至6任意一项所述的嵌件傀儡焊夹紧机构,所述傀儡焊夹紧机构设置至少一个；

上下移动机构，所述傀儡焊夹紧机构安装在所述上下移动机构上，以实现所述傀儡焊夹紧机构上下移动；以及

滑移机构，所述上下移动机构安装在所述滑移机构上，以实现所述上下移动机构左右移动。

8.根据权利要求7所述的嵌件傀儡焊单元，其特征在于：所述上下移动机构包括安装座、上下滑板以及第二驱动气缸，所述嵌件傀儡焊夹紧机构安装在所述上下滑板上，所述安装座设置有第一滑轨，所述上下滑板设置有与所述第一滑轨匹配的第一滑块，所述第二驱动气缸的活塞杆通过第一浮动接头连接所述上下滑板，以驱动所述上下滑板沿所述安装座滑移。

9.根据权利要求8所述的嵌件傀儡焊单元，其特征在于：所述滑移机构包括底架、左右滑板以及第三驱动气缸，所述上下移动机构安装在所述左右滑板上，所述底架设置有第二滑轨，所述左右滑板设置有与所述第二滑轨匹配的第二滑块，所述第三驱动气缸的活塞杆通过第二浮动接头连接所述左右滑板，以驱动所述左右滑板沿所述底架滑移。

10.根据权利要求9所述的嵌件傀儡焊单元，其特征在于：所述上下滑板安装有第一随动限位块，所述安装座安装有与所述第一随动限位块对应的第一固定限位块，所述左右滑板安装有第二随动限位块，所述底架安装有与所述第二随动限位块对应的第二固定限位块。