CN116329753A - 一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，属于激光焊接技术领域，包括与焊接机械手臂连接的安装座，安装座固定连接有固定座，移动通口内滑动设置有主驱动柱，主驱动柱端部固定连接有装配座，装配座内开设有呈水平设置的挤压通口，电动推杆输出端连接有前压板。本发明通过螺栓进料口将螺栓进行精准安装，并利用挤压柱带动螺栓向前输送，自动实现螺栓与汽车门环和汽车铰链的安装，在安装后装配座移动和螺栓旋转盘转动共同作用下实现对螺栓的自动安装，并且在安装后利用设置在装配座四周的激光焊接器对汽车门环和汽车铰链的接缝处进行有效焊接，实现一体式螺栓连接和焊接成型的效果，显著提高汽车加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置。
背景技术
汽车门环是车架的主要构件，一体式热冲压的汽车门环相比传统的车架结构能显著的降低自重，同时其碰撞性能提升约25％，所以门环产品成为汽车零部件企业研发的重要产品。目前汽车用热冲压门环均采用激光拼焊的方式将A柱、B柱、A柱下加强板和门槛焊接成为一体式门环，该技术的焊接已经属于较为成熟的技术；
车门与汽车门环之间的转动连接主要通过汽车铰链进行连接，目前汽车铰链与汽车门环之间主要通过螺栓进行安装后，在车门开启后其全部的重量都附加在铰链处，尤其是目前高端车会在车门内部添加一些配重进一步的增大了车门的重量，螺栓的这种单一的连接方式无法有效的承载车门的重量，故而一些加工工艺会在汽车铰链与车门螺栓安装后，再将汽车铰链与汽车车环连接缝部分进行环形焊接，这种连接方式能显著的提高铰链的连接质量，目前的加工工艺常需要多步加工，多步加工时都需要对汽车铰链部分进行定位并且充分加工，这样的加工方式会显著的降低整车的组装效率，为此现提出一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的加工工艺通常需要多步加工，多步加工时都需要对汽车铰链部分进行定位并且充分加工，这样的加工方式会显著的降低整车的组装效率的问题，而提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，包括与焊接机械手臂连接的安装座，所述安装座一侧固定连接有固定座，所述固定座内壁开设有贯穿侧壁的移动通口，所述移动通口内滑动设置有主驱动柱，所述主驱动柱端部固定连接有装配座，所述装配座内开设有呈水平设置的挤压通口，所述挤压通口顶部开设有螺栓进料口，所述安装座另一侧设置有电动推杆，所述电动推杆输出端连接有前压板，所述前压板固定连接有挤压柱，所述挤压柱贯穿主驱动柱向挤压通口内延伸，并固定连接有挤压伸缩件，所述前压板通过套设在挤压柱上的前压弹簧连接有后压板，所述后压板与主驱动柱固定连接，且通过套设在主驱动柱上的后压弹簧与固定座侧壁连接；
所述装配座内设置有伺服电机，所述伺服电机输出端通过齿传动组件连接有两个转动环，所述转动环内侧壁固定连接有螺栓旋转盘，所述装配座端部通过抵触组件连接有抵触框板；
所述固定座通过激光焊接驱动组件连接有激光焊接器，所述激光焊接器端部设置有激光焊接头，所述激光焊接头侧壁设置有送锡膏管件，所述激光焊接头通过引导轨件与装配座连接。
优选地，位于螺栓进料口处的所述挤压通口内壁开设有伸缩口，所述伸缩口内壁通过抵触弹簧连接有限位板，所述限位板上固定连接有位于挤压通口内的垫块，所述垫块一端呈倾斜设置。
优选地，所述挤压伸缩件包括开设在挤压柱端部的伸缩槽，所述伸缩口内壁通过挤压弹簧连接有“T”型伸缩柱，所述“T”型伸缩柱端部固定连接有推动柱，所述推动柱端部设置有磁块。
优选地，所述齿传动组件包括固定连接在伺服电机输出端的传动齿轮，所述转动环外侧壁设置有转动齿环，所述转动齿环与传动齿轮啮合连接，所述转动环与装配座侧壁转动连接。
优选地，所述抵触组件包括开设在装配座端面的多个水平限位口，所述抵触框板内侧壁固定连接有多个抵触限位柱，所述抵触限位柱端部贯穿至水平限位口内，并固定连接有限位座，所述抵触框板通过套设在抵触限位柱上的抵触弹簧与装配座连接。
优选地，所述激光焊接驱动组件包括开设在固定座上的传动口，所述传动口四角处侧壁均通过转动轴连接有转动带轮，所述固定座内设置有驱动电机，所述驱动电机输出端与其中一个所述转动轴固定连接；
多个所述转动带轮共同连接有传动带，所述激光焊接器侧壁通过伸缩连接件与传动带侧壁固定连接。
优选地，所述伸缩连接件包括固定连接在激光焊接器侧壁上的连接座，所述传动带侧壁固定连接有连接带，所述连接带端部贯穿至连接座内，且通过连接弹簧与连接座连接。
优选地，所述引导轨件包括外引导框和内引导框，所述外引导框与内引导框侧壁均开设有轨道槽，所述激光焊接头外侧壁固定连接有位于轨道槽内的轨道盘，所述外引导框通过多个L型连接杆与安装座连接，所述内引导框内侧壁固定连接有矩形块，所述装配座上开设有供矩形块进行移动的矩形滑口。
优选地，所述挤压通口开口处设置有定位口，所述定位口内壁设置有多个呈倾斜设置的柔性扇形件，多个所述柔性扇形件呈环形分布。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过螺栓进料口将螺栓进行精准安装，并利用挤压柱带动螺栓向前输送，自动实现螺栓与汽车门环和汽车铰链的安装，在安装后装配座移动和螺栓旋转盘转动共同作用下实现对螺栓的自动安装，并且在安装后利用设置在装配座四周的激光焊接器对汽车门环和汽车铰链的接缝处进行有效焊接，实现一体式螺栓连接和焊接成型的效果，显著提高汽车加工效率。
2、本发明通过对弹簧的弹性系数的控制，使得前压板和后压板依次开启，实现将螺栓安装后进行旋转紧固的效果，并在紧固螺栓后立即通过传动带实现驱动激光焊接器进行自动焊接，结构简单高效，定位一次即可实现一体式加工，显著的优化汽车加工工艺。
附图说明
图1为本发明提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本发明提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置的主体截面结构示意图；
图4为图3中B处的放大结构示意图；
图5为图3中C处的结构示意图；
图6为本发明提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置的端面结构示意图；
图7为本发明提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置中激光焊接驱动组件的结构示意图；
图8为本发明提出的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置中柔性扇形件处的截面结构示意图。
图中：1、焊接机械手臂；2、安装座；3、固定座；4、移动通口；5、主驱动柱；6、装配座；7、挤压通口；8、螺栓进料口；9、电动推杆；10、前压板；11、挤压柱；12、后压板；13、伺服电机；14、转动环；15、螺栓旋转盘；16、抵触框板；17、激光焊接器；18、激光焊接头；19、送锡膏管件；20、限位板；21、垫块；22、“T”型伸缩柱；23、推动柱；24、传动齿轮；25、转动齿环；26、抵触限位柱；27、转动轴；28、转动带轮；29、驱动电机；30、传动带；31、连接座；32、连接带；33、外引导框；34、内引导框；35、轨道盘；36、矩形块；37、L型连接杆；38、柔性扇形件。
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
参照图1-8，一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，包括与焊接机械手臂1连接的安装座2，焊接机械手臂1为现有的驱动结构，能带动焊接装置进行移动，为现有技术，在此不做详细赘述，安装座2一侧固定连接有固定座3，固定座3内壁开设有贯穿侧壁的移动通口4，移动通口4内滑动设置有主驱动柱5，主驱动柱5在移动通口4内进行水平移动，主驱动柱5端部固定连接有装配座6，装配座6内开设有呈水平设置的挤压通口7，挤压通口7开口处设置有定位口，定位口内壁设置有多个呈倾斜设置的柔性扇形件38，多个柔性扇形件38呈环形分布，柔性扇形件38为多个倾斜呈扇形设置的硅胶薄片，其多个环形分布后呈圆台状设置一端内径较大，一端内径较小，其截面可参考图8进行理解。
其中采用多个柔性扇形件38，其在受到螺栓的挤压时会自动开启，但其在开启后会施加对螺栓向中间的力，从而确保螺栓刚好从挤压通口7的中间位置向外输送，从而确保与铰链合页上的预设孔洞的对齐，提高加工精度。
挤压通口7顶部开设有螺栓进料口8，进一步地，位于螺栓进料口8处的挤压通口7内壁开设有伸缩口，伸缩口内壁通过抵触弹簧连接有限位板20，限位板20上固定连接有位于挤压通口7内的垫块21，垫块21一端呈倾斜设置。
由于螺栓在挤压通口7内一端有螺帽，故而会产生倾斜，垫块21的设置，能实现对螺栓没有螺帽的一端的有效支撑，并且其端部呈倾斜设置，能使得在螺帽和推动柱23进行移动时，均会实现将垫块21自动压下去，不会被垫块21阻挡。
安装座2另一侧设置有电动推杆9，电动推杆9为现有技术，在此不做详细赘述，电动推杆9输出端连接有前压板10，前压板10固定连接有挤压柱11，挤压柱11贯穿主驱动柱5侧壁向挤压通口7内延伸，并固定连接有挤压伸缩件，进一步地，挤压伸缩件包括开设在挤压柱11端部的伸缩槽，伸缩口内壁通过挤压弹簧连接有“T”型伸缩柱22，“T”型伸缩柱22端部固定连接有推动柱23，推动柱23端部设置有磁块，磁块的设置能实现对螺栓的吸附，提高其连接时的精度。
前压板10通过套设在挤压柱11上的前压弹簧连接有后压板12，后压板12与主驱动柱5固定连接，且通过套设在主驱动柱5上的后压弹簧与固定座3侧壁连接；
需要进行说明的是：前压弹簧的弹性系数小于后压弹簧的弹性系数，故而只有当前压弹簧被压缩到预定位移时，才会使得后压弹簧进行压缩，能实现前压板10先动后压板12后动的效果。
装配座6内设置有伺服电机13，伺服电机13和驱动电机29均为现有技术，在此不做详细赘述，伺服电机13输出端通过齿传动组件连接有两个转动环14，进一步地，齿传动组件包括固定连接在伺服电机13输出端的传动齿轮24，转动环14外侧壁设置有转动齿环25，转动齿环25与传动齿轮24啮合连接，转动环14与装配座6侧壁转动连接。
转动环14内侧壁固定连接有螺栓旋转盘15，装配座6端部通过抵触组件连接有抵触框板16，其中抵触框板16为磁板，能实现对铰链的有效吸附；进一步地，抵触组件包括开设在装配座6端面的多个水平限位口，抵触框板16内侧壁固定连接有多个抵触限位柱26，抵触限位柱26端部贯穿至水平限位口内，并固定连接有限位座，抵触框板16通过套设在抵触限位柱26上的抵触弹簧与装配座6连接。
固定座3通过激光焊接驱动组件连接有激光焊接器17，进一步地，激光焊接驱动组件包括开设在固定座3上的传动口，传动口四角处侧壁均通过转动轴27连接有转动带轮28，固定座3内设置有驱动电机29，驱动电机29输出端与其中一个转动轴27固定连接；
多个转动带轮28共同连接有传动带30，激光焊接器17侧壁通过伸缩连接件与传动带30侧壁固定连接，伸缩连接件包括固定连接在激光焊接器17侧壁上的连接座31，传动带30侧壁固定连接有连接带32，连接带32端部贯穿至连接座31内，且通过连接弹簧与连接座31连接；
需要说明的是，设置伸缩连接件是为了补偿在传动带30转角时的位移补偿，为常用技术手段。
激光焊接器17端部设置有激光焊接头18，激光焊接头18侧壁设置有送锡膏管件19，本方案中涉及到的激光焊接器17为小型的接缝式焊接设备，为现有技术，能实现对铰链合页与汽车门环接缝处的有效焊接，激光焊接头18通过引导轨件与装配座6连接；
进一步地，引导轨件包括外引导框33和内引导框34，外引导框33与内引导框34侧壁均开设有轨道槽，激光焊接头18外侧壁固定连接有位于轨道槽内的轨道盘35，外引导框33通过多个L型连接杆37与安装座2连接，内引导框34内侧壁固定连接有矩形块36，装配座6上开设有供矩形块36进行移动的矩形滑口。
值得注意的是，本方案设计的引导轨件是根据目前市面上的矩形铰链合页进行设计，具体使用时的形状可根据铰链合页的形状灵活控制引导轨件的形状。
值得注意的是：本方案中为了保证激光焊接头18与送锡膏管件19两者之间的行走轨迹一致，可将送锡膏管件19极为靠近激光焊接头18进行设置，降低两者之间的距离，从而保证轨迹的尽可能一致，降低两者轨道行走对涂料的影响；也可将送锡膏管件19通过另一个激光焊接驱动组件和引导轨件与转动带30进行连接，实现将送锡膏管件19与激光焊接头18同步轨道运行，且送锡膏管件19先一步进行涂抹锡膏的效果，其中激光焊接驱动组件与引导轨件的连接方式可参考激光焊接头18的连接方式，为上述公开内容，基于此，能确保激光焊接头18与送锡膏管件19两者之间的行走轨迹一致，其中二者的轨迹均是以传动带30牵引下的传动方向为路线进行移动，激光焊接头18与送锡膏管件19的行走轨迹在伸缩连接件和引导轨件的作用下是一个矩形状，每次焊接为矩形移动一周，实现与矩形的车门铰链相适配，实现有效焊接。
本发明在对汽车门环上的车门铰链进行焊接时，通过焊接机械手臂1带动焊接装置进行移动，利用设置在装配座6上的抵触框板16实现将车门铰链的与汽车门环连接的合页一侧挤压在预定位置，在此过程中施加压力下的抵触框板16和磁力会使得合页与汽车门环的有效定位连接，此时控制电动推杆9开启，使得电动推杆9端部连接的前压板10进行移动，前压板10移动会使得与之连接的挤压柱11进行一定，挤压柱11端部设置的推动柱23会将从螺栓进料口8进入到挤压通口7内的螺栓向前输送，在柔性扇形件38的支撑作用下会使得螺栓精准的位于中心位置***到铰链合页上预定的螺栓孔内，并且此时螺栓的螺帽刚好处在螺栓旋转盘15内；
此时伺服电机13带动与之连接的传动齿轮24进行旋转，在转动齿环25的作用下会实现带动转动环14连接的螺栓旋转盘15进行转动，螺栓旋转盘15在转动过程中会带动处在其中的螺栓进行转动，实现对螺栓的转动拧动，在进行拧动的过程中，挤压柱11的移动受阻，会使得电动推杆9的压力施加到后压板12上，使得与后压板12连接的装配座6进行移动，装配座6移动过程中会使得螺栓不断的向前输送，进而实现螺栓将车门铰链与汽车门环的有效连接；
在完成对螺栓的安装后，驱动电机29和激光焊接器17开启，驱动电机29连接的转动带轮28会带动传动带30进行转动，通过伸缩连接件连接的激光焊接器17会被带动跟随传动带30进行移动，在移动的过程中其端部连接的激光焊接头18会在引导轨件的作用下时刻保证处在铰链合页与汽车门环的沿边处，在此作用下激光焊接头18会实现对铰链合页与汽车门环的有效焊接，进而实现激光焊接加工，一步实现螺栓连接和激光焊接的工序，提高加工效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，包括与焊接机械手臂（1）连接的安装座（2），其特征在于，所述安装座（2）一侧固定连接有固定座（3），所述固定座（3）内壁开设有贯穿侧壁的移动通口（4），所述移动通口（4）内滑动设置有主驱动柱（5），所述主驱动柱（5）端部固定连接有装配座（6），所述装配座（6）内开设有呈水平设置的挤压通口（7），所述挤压通口（7）顶部开设有螺栓进料口（8），所述安装座（2）另一侧设置有电动推杆（9），所述电动推杆（9）输出端连接有前压板（10），所述前压板（10）固定连接有挤压柱（11），所述挤压柱（11）贯穿主驱动柱（5）侧壁向挤压通口（7）内延伸，并固定连接有挤压伸缩件，所述前压板（10）通过套设在挤压柱（11）上的前压弹簧连接有后压板（12），所述后压板（12）与主驱动柱（5）固定连接，且通过套设在主驱动柱（5）上的后压弹簧与固定座（3）侧壁连接；
所述装配座（6）内设置有伺服电机（13），所述伺服电机（13）输出端通过齿传动组件连接有两个转动环（14），所述转动环（14）内侧壁固定连接有螺栓旋转盘（15），所述装配座（6）端部通过抵触组件连接有抵触框板（16）；
所述固定座（3）通过激光焊接驱动组件连接有激光焊接器（17），所述激光焊接器（17）端部设置有激光焊接头（18），所述激光焊接头（18）侧壁设置有送锡膏管件（19），所述激光焊接头（18）通过引导轨件与装配座（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，位于螺栓进料口（8）处的所述挤压通口（7）内壁开设有伸缩口，所述伸缩口内壁通过抵触弹簧连接有限位板（20），所述限位板（20）上固定连接有位于挤压通口（7）内的垫块（21），所述垫块（21）一端呈倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述挤压伸缩件包括开设在挤压柱（11）端部的伸缩槽，所述伸缩口内壁通过挤压弹簧连接有“T”型伸缩柱（22），所述“T”型伸缩柱（22）端部固定连接有推动柱（23），所述推动柱（23）端部设置有磁块。
4.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述齿传动组件包括固定连接在伺服电机（13）输出端的传动齿轮（24），所述转动环（14）外侧壁设置有转动齿环（25），所述转动齿环（25）与传动齿轮（24）啮合连接，所述转动环（14）与装配座（6）侧壁转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述抵触组件包括开设在装配座（6）端面的多个水平限位口，所述抵触框板（16）内侧壁固定连接有多个抵触限位柱（26），所述抵触限位柱（26）端部贯穿至水平限位口内，并固定连接有限位座，所述抵触框板（16）通过套设在抵触限位柱（26）上的抵触弹簧与装配座（6）连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接驱动组件包括开设在固定座（3）上的传动口，所述传动口四角处侧壁均通过转动轴（27）连接有转动带轮（28），所述固定座（3）内设置有驱动电机（29），所述驱动电机（29）输出端与其中一个所述转动轴（27）固定连接；
多个所述转动带轮（28）共同连接有传动带（30），所述激光焊接器（17）侧壁通过伸缩连接件与传动带（30）侧壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述伸缩连接件包括固定连接在激光焊接器（17）侧壁上的连接座（31），所述传动带（30）侧壁固定连接有连接带（32），所述连接带（32）端部贯穿至连接座（31）内，且通过连接弹簧与连接座（31）连接。
8.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述引导轨件包括外引导框（33）和内引导框（34），所述外引导框（33）与内引导框（34）侧壁均开设有轨道槽，所述激光焊接头（18）外侧壁固定连接有位于轨道槽内的轨道盘（35），所述外引导框（33）通过多个L型连接杆（37）与安装座（2）连接，所述内引导框（34）内侧壁固定连接有矩形块（36），所述装配座（6）上开设有供矩形块（36）进行移动的矩形滑口。
9.根据权利要求1所述的一种汽车门环用具有调整功能的激光焊接装置，其特征在于，所述挤压通口（7）开口处设置有定位口，所述定位口内壁设置有多个呈倾斜设置的柔性扇形件（38），多个所述柔性扇形件（38）呈环形分布。
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