CN111112907A - 一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具 - Google Patents

一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，涉及焊接作业辅助装置领域。该用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，包括焊接平台，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有支撑机构，两个所述支撑机构的顶部分别设置有左吸能盒和右吸能盒，所述左吸能盒和右吸能盒之间的顶部安装有防撞梁本体，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒和右吸能盒相对应的两侧固定机构，所述焊接平台顶部的中心固定连接有防撞梁本体相对应的中部定位机构。通过设计新型焊接夹具，保证了防撞梁的位置精确性，有效减少了焊接变形，同时，使用了此焊接夹具，简化了对防撞梁的位置定位，可以大大提高了工人的生产效率，减少了生产成本。

Description

一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具
技术领域
本发明涉及焊接作业辅助装置技术领域，具体为一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，目前国内出现了一大批电动乘用车、电动客车、电动货车品牌，防撞梁是用来减轻车辆受到震动力的一种装置，它的两端连接的是屈服强度很低的低速吸能盒，然后通过螺栓的形式连接在车体纵梁上，低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，通过这样就发挥了它对车辆的保护作用。
目前防撞梁的焊接装夹均是采用人工操作，人工操作无法保证防撞梁焊接位置的精确性，经常出现焊接变形的情况，同时，使用人工操作不仅浪费大量的人力物力，而且加工效率较低，大大增加了生产成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，解决了目前防撞梁的焊接装夹均是采用人工操作，人工操作无法保证防撞梁焊接位置的精确性，经常出现焊接变形的情况，使用人工操作不仅浪费大量的人力物力，而且加工效率较低，大大增加了生产成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，包括焊接平台，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有支撑机构，两个所述支撑机构的顶部分别设置有左吸能盒和右吸能盒，所述左吸能盒和右吸能盒之间的顶部安装有防撞梁本体，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒和右吸能盒相对应的两侧固定机构，所述焊接平台顶部的两侧均安装有与左吸能盒和右吸能盒相对应的内侧固定机构，两个所述支撑机构的前后两端均设置有与左吸能盒和右吸能盒相对应的外侧固定机构，所述焊接平台顶部的两侧均安装有与防撞梁本体相对应的顶部固定机构，所述焊接平台顶部的一侧固定连接有与防撞梁本体相对应的顶部定位机构，所述焊接平台顶部的中心固定连接有防撞梁本体相对应的中部定位机构。
优选的，所述支撑机构包括支撑架，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有支撑架，两个所述支撑架的顶部均固定连接有支撑平台，两个所述支撑平台顶部的两侧均固定连接有底部定位销。
优选的，所述两侧固定机构包括第一固定架，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒和右吸能盒相对应的第一固定架，两个所述第一固定架的顶部均设置有第一转动架，所述焊接平台底部的两侧均安装有与第一转动架相对应的第一气缸，两个所述第一转动架的顶部均固定连接有与左吸能盒和右吸能盒相对应的卡紧架。
优选的，所述内侧固定机构包括第二固定架，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有第二固定架，两个所述第二固定架的顶部均安装有第一活塞缸，两个所述第一活塞缸的一端均安装有与左吸能盒和右吸能盒相对应的第一夹紧块。
优选的，所述外侧固定机构包括第三固定架，所述两个所述支撑机构的前后两端均固定连接有第三固定架，多个所述第三固定架的顶部均安装有第二活塞缸，多个所述第二活塞缸的一端均设置有与左吸能盒和右吸能盒相对应的第二夹紧块。
优选的，所述顶部固定机构包括第四固定架，所述焊接平台顶部的两侧均固定连接有第四固定架，两个所述第四固定架外壁的一侧均安装有第三活塞缸，两个所述第三活塞缸的顶部均安装有第二转动架，两个所述第二转动架的底部均安装有与防撞梁本体相对应的顶部夹紧杆。
优选的，所述顶部定位机构包括第五固定架，所述焊接平台顶部的一侧固定连接有第五固定架，所述第五固定架的顶部安装有第三转动架，所述第五固定架外壁的一侧安装有与第三转动架相对应的转动把手，所述第三转动架前端的底部安装有与防撞梁本体相对应的顶部定位销。
优选的，所述中部定位机构包括第六固定架，所述焊接平台顶部的中心固定连接有第六固定架，所述第六固定架外壁的一侧安装有第四活塞缸，所述第四活塞缸的顶部安装有活动块，所述第四活塞缸外壁的一侧固定连接有与防撞梁本体相对应的底部支撑块，所述活动块的顶部安装有与防撞梁本体相对应的顶部夹紧块。
工作原理：在使用该防撞梁的焊接治具时，我们向将利用左吸能盒4和右吸能盒5底面的大平面作为支撑基准面，大平面上的两个孔作为定位销孔，通过底部定位销203贯穿定位销孔，从而实现对左吸能盒4和右吸能盒5进行支撑定位，然后两侧固定机构6利用两个第一气缸603控制两个卡紧架604进行转动，从而实现对左吸能盒4和右吸能盒5的两侧进行固定，而内侧固定机构7利用两个第一活塞缸702带动两个第一夹紧块703分别向左吸能盒4和右吸能盒5同时夹紧，从而与两个两侧固定机构6相互配合，实现对左吸能盒4和右吸能盒5的夹紧，外侧固定机构8利用同样的工作原理对左吸能盒4和右吸能盒5的另外两侧进行夹紧固定，顶部固定机构9利用两个第三活塞缸902带动两个第二转动架903和两个顶部夹紧杆904同时进行转动，然后利用两个顶部夹紧杆904对防撞梁本体3顶部的两侧进行压紧固定，然后我们可以利用转动把手1003带动第三转动架1002进行转动，从而利用第三转动架1002前端的底部安装的顶部定位销1004对防撞梁本体3的顶部进行精确定位，中部定位机构11利用底部支撑块1104和顶部夹紧块1105对防撞梁本体3中部起到支撑和夹紧的作用，根据六点定位原理，通过多方位对防撞梁本体和两个吸能盒的夹紧固定，保证了焊接精度，保证了产品质量。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具。具备以下有益效果：
1、该用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，通过设计新型焊接夹具，保证了防撞梁的位置精确性，有效减少了焊接变形，同时，使用了此焊接夹具，简化了对防撞梁的位置定位，可以大大提高了工人的生产效率，减少了生产成本。
2、该用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，根据六点定位原理，首先选择吸能盒底面的大平面作为支撑基准面，大平面上的两个孔作为定位销孔，然后对大平面压紧，同时为了防止大平面对面的远端位置焊接变形，增加侧面防变形压紧，同样根据六点定位原则，左右吸能盒的U型槽加上防撞梁本体上的一个定位销可以把防撞梁本体精确定位，最后进行压紧，从而通过多方位对防撞梁本体和两个吸能盒的夹紧固定，保证了焊接精度，保证了产品质量。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视结构图；
图3为本发明的俯视结构图；
图4为本发明的两侧固定机构、内侧固定机构、外侧固定机构以及顶部固定机构的安装结构示意图；
图5为本发明的中部定位机构结构示意图；
图6为图1中A处的局部放大图。
其中，1、焊接平台；2、支撑机构；201、支撑架；202、支撑平台；203、底部定位销；3、防撞梁本体；4、左吸能盒；5、右吸能盒；6、两侧固定机构；601、第一固定架；602、第一转动架；603、第一气缸；604、卡紧架；7、内侧固定机构；701、第二固定架；702、第一活塞缸；703、第一夹紧块；8、外侧固定机构；801、第三固定架；802、第二活塞缸；803、第二夹紧块；9、顶部固定机构；901、第四固定架；902、第三活塞缸；903、第二转动架；904、顶部夹紧杆；10、顶部定位机构；1001、第五固定架；1002、第三转动架；1003、转动把手；1004、顶部定位销；11、中部定位机构；1101、第六固定架；1102、第四活塞缸；1103、活动块；1104、底部支撑块；1105、顶部夹紧块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-6所示，本发明实施例提供一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，包括焊接平台1，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有支撑机构2，两个支撑机构2的顶部分别设置有左吸能盒4和右吸能盒5，左吸能盒4和右吸能盒5之间的顶部安装有防撞梁本体3，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的两侧固定机构6，焊接平台1顶部的两侧均安装有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的内侧固定机构7，两个支撑机构2的前后两端均设置有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的外侧固定机构8，焊接平台1顶部的两侧均安装有与防撞梁本体3相对应的顶部固定机构9，焊接平台1顶部的一侧固定连接有与防撞梁本体3相对应的顶部定位机构10，焊接平台1顶部的中心固定连接有防撞梁本体3相对应的中部定位机构11。
支撑机构2包括支撑架201，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有支撑架201，两个支撑架201的顶部均固定连接有支撑平台202，两个支撑平台202顶部的两侧均固定连接有底部定位销203，选择左吸能盒4和右吸能盒5底面的大平面作为支撑基准面，大平面上的两个孔作为定位销孔，通过底部定位销203贯穿定位销孔，从而实现对左吸能盒4和右吸能盒5进行支撑定位。
两侧固定机构6包括第一固定架601，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的第一固定架601，两个第一固定架601的顶部均设置有第一转动架602，焊接平台1底部的两侧均安装有与第一转动架602相对应的第一气缸603，两个第一转动架602的顶部均固定连接有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的卡紧架604，两侧固定机构6利用两个第一气缸603控制两个卡紧架604进行转动，从而实现对左吸能盒4和右吸能盒5的两侧进行固定。
内侧固定机构7包括第二固定架701，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有第二固定架701，两个第二固定架701的顶部均安装有第一活塞缸702，两个第一活塞缸702的一端均安装有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的第一夹紧块703，内侧固定机构7利用两个第一活塞缸702带动两个第一夹紧块703分别向左吸能盒4和右吸能盒5同时夹紧，从而与两个两侧固定机构6相互配合，实现对左吸能盒4和右吸能盒5的夹紧。
外侧固定机构8包括第三固定架801，两个支撑机构2的前后两端均固定连接有第三固定架801，多个第三固定架801的顶部均安装有第二活塞缸802，多个第二活塞缸802的一端均设置有与左吸能盒4和右吸能盒5相对应的第二夹紧块803，外侧固定机构8利用同样的工作原理对左吸能盒4和右吸能盒5的另外两侧进行夹紧固定。
顶部固定机构9包括第四固定架901，焊接平台1顶部的两侧均固定连接有第四固定架901，两个第四固定架901外壁的一侧均安装有第三活塞缸902，两个第三活塞缸902的顶部均安装有第二转动架903，两个第二转动架903的底部均安装有与防撞梁本体3相对应的顶部夹紧杆904，顶部固定机构9利用两个第三活塞缸902带动两个第二转动架903和两个顶部夹紧杆904同时进行转动，然后利用两个顶部夹紧杆904对防撞梁本体3顶部的两侧进行压紧固定。
顶部定位机构10包括第五固定架1001，焊接平台1顶部的一侧固定连接有第五固定架1001，第五固定架1001的顶部安装有第三转动架1002，第五固定架1001外壁的一侧安装有与第三转动架1002相对应的转动把手1003，第三转动架1002前端的底部安装有与防撞梁本体3相对应的顶部定位销1004，顶部定位机构10时利用转动把手1003带动第三转动架1002进行转动，从而利用第三转动架1002前端的底部安装的顶部定位销1004对防撞梁本体3的顶部进行精确定位。
中部定位机构11包括第六固定架1101，焊接平台1顶部的中心固定连接有第六固定架1101，第六固定架1101外壁的一侧安装有第四活塞缸1102，第四活塞缸1102的顶部安装有活动块1103，第四活塞缸1102外壁的一侧固定连接有与防撞梁本体3相对应的底部支撑块1104，活动块1103的顶部安装有与防撞梁本体3相对应的顶部夹紧块1105，中部定位机构11利用底部支撑块1104和顶部夹紧块1105对防撞梁本体3中部起到支撑和夹紧的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，包括焊接平台(1)，其特征在于：所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有支撑机构(2)，两个所述支撑机构(2)的顶部分别设置有左吸能盒(4)和右吸能盒(5)，所述左吸能盒(4)和右吸能盒(5)之间的顶部安装有防撞梁本体(3)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的两侧固定机构(6)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均安装有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的内侧固定机构(7)，两个所述支撑机构(2)的前后两端均设置有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的外侧固定机构(8)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均安装有与防撞梁本体(3)相对应的顶部固定机构(9)，所述焊接平台(1)顶部的一侧固定连接有与防撞梁本体(3)相对应的顶部定位机构(10)，所述焊接平台(1)顶部的中心固定连接有防撞梁本体(3)相对应的中部定位机构(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述支撑机构(2)包括支撑架(201)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有支撑架(201)，两个所述支撑架(201)的顶部均固定连接有支撑平台(202)，两个所述支撑平台(202)顶部的两侧均固定连接有底部定位销(203)。
3.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述两侧固定机构(6)包括第一固定架(601)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的第一固定架(601)，两个所述第一固定架(601)的顶部均设置有第一转动架(602)，所述焊接平台(1)底部的两侧均安装有与第一转动架(602)相对应的第一气缸(603)，两个所述第一转动架(602)的顶部均固定连接有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的卡紧架(604)。
4.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述内侧固定机构(7)包括第二固定架(701)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有第二固定架(701)，两个所述第二固定架(701)的顶部均安装有第一活塞缸(702)，两个所述第一活塞缸(702)的一端均安装有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的第一夹紧块(703)。
5.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述外侧固定机构(8)包括第三固定架(801)，所述两个所述支撑机构(2)的前后两端均固定连接有第三固定架(801)，多个所述第三固定架(801)的顶部均安装有第二活塞缸(802)，多个所述第二活塞缸(802)的一端均设置有与左吸能盒(4)和右吸能盒(5)相对应的第二夹紧块(803)。
6.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述顶部固定机构(9)包括第四固定架(901)，所述焊接平台(1)顶部的两侧均固定连接有第四固定架(901)，两个所述第四固定架(901)外壁的一侧均安装有第三活塞缸(902)，两个所述第三活塞缸(902)的顶部均安装有第二转动架(903)，两个所述第二转动架(903)的底部均安装有与防撞梁本体(3)相对应的顶部夹紧杆(904)。
7.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述顶部定位机构(10)包括第五固定架(1001)，所述焊接平台(1)顶部的一侧固定连接有第五固定架(1001)，所述第五固定架(1001)的顶部安装有第三转动架(1002)，所述第五固定架(1001)外壁的一侧安装有与第三转动架(1002)相对应的转动把手(1003)，所述第三转动架(1002)前端的底部安装有与防撞梁本体(3)相对应的顶部定位销(1004)。
8.根据权利要求1所述的一种用于机器人自动焊接防撞梁的焊接治具，其特征在于：所述中部定位机构(11)包括第六固定架(1101)，所述焊接平台(1)顶部的中心固定连接有第六固定架(1101)，所述第六固定架(1101)外壁的一侧安装有第四活塞缸(1102)，所述第四活塞缸(1102)的顶部安装有活动块(1103)，所述第四活塞缸(1102)外壁的一侧固定连接有与防撞梁本体(3)相对应的底部支撑块(1104)，所述活动块(1103)的顶部安装有与防撞梁本体(3)相对应的顶部夹紧块(1105)。
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