CN116810153A - 汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊*** - Google Patents

Abstract

本发明提供汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，包括焊接底座，焊接底座的表面中部布设有纵滑轨、表面一端布设有横滑轨；焊接底座的表面相对布设有第一门环装夹组件、第二门环装夹组件；纵滑轨处滑动安装有焊接机器人，焊接机器人置于第一门环装夹组件、第二门环装夹组件之间；第一门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的一侧面；第二门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的另一侧面。本发明在焊渣清理过程中，第一锁紧板可排出高压气体，吹走焊渣，实现焊渣的自动吹扫；通过铲渣组件能够对每个焊缝处的焊渣进行自动铲除。

Description

汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***

技术领域

本发明涉及汽车门环焊接技术领域，具体涉及汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***。

背景技术

汽车门环是汽车的重要部件，其主要包括A柱上加强板、B柱加强板、门槛加强板、A柱下加强板；随着汽车朝向轻量化发展，汽车门环开始采用多部板块拼焊的方式，这样每个部分可根据强度需要，选择对应厚度的板材，以达到轻量化的需要；

在进行汽车门环拼焊时，焊缝处常会出现焊渣，待焊接完毕后，工人需要单独使用铲刀清理焊渣，手动清理的方式清理时间较长，影响汽车门环的生产效率，同时由于工人铲除用力无法保证统一，在铲除时，铲刀易影响焊缝的规整性；

因此，目前需要一种可对焊渣进行预防及自清洁的汽车门环焊接设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，解决了背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，包括焊接底座，焊接底座的表面中部布设有纵滑轨、表面一端布设有横滑轨；焊接底座的表面相对布设有第一门环装夹组件、第二门环装夹组件；纵滑轨处滑动安装有焊接机器人，焊接机器人置于第一门环装夹组件、第二门环装夹组件之间；第一门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的一侧面；第二门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的另一侧面；

第一门环装夹组件包括第一主侧板、第一装夹板；第一主侧板垂直设于焊接底座的表面侧边处，第一主侧板的内壁一端开设有容纳槽，第一装夹板嵌入于容纳槽内，第一装夹板滑动安装于横滑轨上；第一装夹板的内壁布设有第一锁紧组件、铲渣组件、第一定位柱；第一锁紧组件包括第一锁紧板，第一锁紧板的侧壁开设有排气孔，第一锁紧板与气源组件连通；门环主体的每个接缝处均对应设置有一组第一锁紧组件、一组铲渣组件；

拼焊***包括第一状态、第二状态、第三状态；

在第一状态下，门环主体通过第一锁紧组件、第一定位柱安装于第一装夹板上；

在第二状态下，焊接机器人对门环主体一侧面的各个接缝进行焊接，第一锁紧板排出保护气体至门环主体接缝处；

在第三状态下，焊接机器人退出，铲渣组件铲除门环主体焊缝处的焊渣，第一锁紧板排出高压气体以吹走焊渣。

进一步的，所述门环主体包括A柱上加强板、B柱加强板、门槛加强板、A柱下加强板；A柱上加强板的内端与B柱加强板连接，A柱上加强板的外端与A柱下加强板连接，B柱加强板的底端连接门槛加强板，A柱下加强板与门槛加强板连接；A柱上加强板的两端靠近焊边处均开设有竖向分布的锁紧孔，B柱加强板的底部靠近焊边处开设有竖向分布的锁紧孔、顶部靠近焊边处开设有圆形的定位孔，门槛加强板靠近B柱加强板位置处开设有定位孔、靠近A柱下加强板的位置处开设有横向分布的锁紧孔，A柱下加强板的两端均开设有定位孔；第一锁紧组件与锁紧孔相对分布，第一定位柱与定位孔相对分布。

进一步的，所述锁紧孔包括矩形孔，矩形孔的中部内壁对称开设有半圆槽。

进一步的，所述第一锁紧组件还包括第一电动杆、第二电机、第一导向柱；第一装夹板的内部开设有储存槽、转接槽，储存槽、转接槽连为一体；转接槽的外端为开口结构，转接槽为环形且转接槽的宽度为第一锁紧板宽度的两倍；第一电动杆置于储存槽内，第一电动杆的输出端设有第二电机，第二电机的输出端设有第一导向柱，第一导向柱的外端设有第一锁紧板，第一锁紧板为长方体结构，第一锁紧板的厚度与矩形孔的宽度相同，第一锁紧板的长度与矩形孔的长度相同，第一导向柱的半径与半圆槽的半径相同；第一导向柱配合转动伸入于两个半圆槽内，第一锁紧板配合贯穿矩形孔。

进一步的，所述铲渣组件包括主基座、调节柱、第三电动杆、铲头；主基座嵌入于第一装夹板内，主基座的外侧同轴转动连接有调节柱，调节柱的侧壁设有第三电动杆，第三电动杆的外端设有铲头，铲头与门环主体的焊缝相对布设；所述铲头的侧截面为直角梯形结构，铲头的内侧面开设有凹槽，凹槽的内部安装有第二弹簧，凹槽的内部滑动嵌入有副铲块，副铲块的外表面为弧面结构，副铲块的外端为斜面结构。

进一步的，所述第二门环装夹组件包括第二主侧板、第二装夹板、第二定位柱；第二主侧板垂直设于焊接底座的表面另一侧边处，第二主侧板的内壁一端固定有第二装夹板，第二装夹板的内部嵌入有第二锁紧组件、第一弹簧，第二锁紧组件与锁紧孔相对布设，第一弹簧的外端设有第二定位柱，第二定位柱与定位孔相对布设；第二锁紧组件包括第二电动杆、第三电机、第二导向柱以及第二锁紧板；第二电动杆的输出端设有第三电机，第三电机的输出端连接第二导向柱，第二导向柱的外端设有第二锁紧板。

进一步的，所述拼焊***还包括第四状态，第四状态下具体的工作过程为：

第一锁紧板转动调整为竖直状态并收入于门环主体的矩形孔内，第二锁紧板转动调整为竖直状态；

第一装夹板沿横滑轨移动，使第三状态下拼焊完毕的门环主体逐步靠近第二装夹板；

第一锁紧板与第二锁紧板抵触后，第一电动杆带动第一锁紧板内移、第二电动杆推动第二锁紧板外移，直至第一锁紧板、第二锁紧板均置于转接槽内，第二导向柱***两个半圆槽内；与此同时，第一定位柱抵触第二定位柱收起并压缩第一弹簧；

第三电机带动第二锁紧板转动，第二锁紧板与锁紧孔十字分布；

第一装夹板沿横滑轨复位，第一定位柱离开定位孔，与此同时，第二定位柱复位***定位孔，第二锁紧板外挡门环主体，使门环主体留在第二装夹板上，门环主体的另一侧面朝向焊接机器人，完成门环主体的自动换位动作。

进一步的，所述容纳槽内壁垂直设有围挡板，第一装夹板的内部开设有供围挡板滑动贯穿的穿槽，第一装夹板外壁滑动安装有U形的密封罩，密封罩的开口水平朝向一侧布设，围挡板用以封堵密封罩的侧部开口，密封罩的外壁设有柔性密封门，密封罩的顶面连通有烟气吸附管；柔性密封门的内部开设有供焊接机器人的焊枪贯穿的中心孔；

在第二状态下，柔性密封门、密封罩、围挡板共同在门环主体外部形成密封腔室，第一锁紧板排出的保护气体填充在密封腔室内，以对焊接区域进行充分防氧化保护；焊接时产生的烟气通过烟气吸附管导出；

在第三状态下，柔性密封门、密封罩、围挡板共同在门环主体外部形成密封腔室，清理下的焊渣聚集在密封罩内部底面；

在第一、第四状态下，密封罩、柔性密封门滑动收入于第一主侧板的内壁另一端收纳区，再自动排出聚集的焊渣。

进一步的，所述密封罩包括上挡板、第一侧挡板、下挡板，上挡板的表面中心处连通有烟气吸附管，上挡板的表面一端设有外接块，外接块向第一主侧板的方向延伸，第一主侧板的表面安装有螺杆，螺杆的端部设有第一电机，螺杆螺纹贯穿外接块；第一侧挡板的顶端垂直连接上挡板、底端连接下挡板；第一电机带动螺杆转动以带动密封罩整体置于第一装夹板处或置于第一主侧板的收纳区。

进一步的，所述第一主侧板的收纳区下方设有接料槽，第一侧挡板转动连接下挡板且转动连接处安装有扭簧，扭簧用以带动下挡板向下转动复位；围挡板包括第二侧挡板、托板以及斜板，第二侧挡板与第一侧挡板相对布设，第二侧挡板的底端垂直设有托板，托板平行置于下挡板的底部，托板的外端设有倾斜向下的斜板；密封罩置于收纳区时，扭簧带动下挡板向下转动至接料槽内，使得下挡板表面的焊渣自动落入接料槽中；密封罩置于第一装夹板时，托板上顶下挡板，使下挡板处于水平围挡状态。

本发明提供了汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***。与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、第一锁紧板能够实现如下三个效果：1.1、在汽车门环装夹准备阶段，对汽车门环的各个部分进行锁紧定位，使汽车门环牢固的置于第一装夹板上；1.2、由于第一锁紧板均布设在靠近接缝处，以保证定位强度，因此，借助此种位置设计，将第一锁紧板与气源组件连通，并在第一锁紧板处开设排气孔，使得第一锁紧板在焊接时排出保护气体，对焊接区域进行直接保护，避免熔融金属过早氧化形成焊渣，进而从源头上减少了焊渣的产生；1.3、在焊渣清理过程中，第一锁紧板可排出高压气体，吹走焊渣，实现焊渣的自动吹扫。

2、利用第一定位柱能够配合第一锁紧组件进行支撑定位，降低成本、简化第一装夹板的结构。

3、通过铲渣组件能够对每个焊缝处的焊渣进行自动铲除；

4、利用第一门环装夹组件、第二门环装夹组件能够分别对门环主体的两侧面进行装夹，再利用焊接机器人实现对汽车门环两侧的激光拼焊，结构紧凑、焊接效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***结构示意图；

图2示出了本发明的焊接底座俯视结构示意图；

图3示出了图1的A处放大结构示意图；

图4示出了本发明的第一锁紧组件结构示意图；

图5示出了本发明的第一锁紧板锁紧状态结构示意图；

图6示出了本发明的第一锁紧板解锁状态结构示意图；

图7示出了本发明的门环主体在第一门环装夹组件处的结构示意图；

图8示出了本发明的第一装夹板外部的密封结构示意图；

图9示出了本发明的柔性密封门结构示意图；

图10示出了本发明的自动换位状态下初步贴合结构示意图；

图11示出了本发明的自动换位状态下第二锁紧板转动结构示意图；

图12示出了本发明的自动换位状态下门环主体转移至第二装夹板结构示意图；

图13示出了本发明的焊渣清理状态结构示意图；

图14示出了本发明的铲渣组件结构示意图；

图15示出了本发明的铲头结构示意图；

图16示出了本发明的副铲块结构示意图；

图中所示：1、焊接底座；11、横滑轨；12、纵滑轨；2、焊接机器人；21、焊枪；211、第二磁吸板；3、第一门环装夹组件；31、第一主侧板；311、容纳槽；312、收纳区；313、接料槽；32、第一装夹板；321、储存槽；322、转接槽；323、穿槽；33、密封罩；331、上挡板；3311、外接块；332、第一侧挡板；333、下挡板；334、柔性密封门；3341、外框体；3342、第一柔性密封板；3343、内框体；3344、第二柔性密封板；3345、中心板；3346、第一磁吸板；34、气源组件；35、围挡板；351、第二侧挡板；352、托板；353、斜板；36、螺杆；361、第一电机；37、第一定位柱；4、第二门环装夹组件；41、第二主侧板；42、第二装夹板；43、第二定位柱；431、第一弹簧；5、门环主体；51、A柱上加强板；52、B柱加强板；53、门槛加强板；54、A柱下加强板；55、锁紧孔；551、矩形孔；552、半圆槽；56、定位孔；6、第一锁紧组件；61、第一电动杆；62、第二电机；63、第一导向柱；64、第一锁紧板；7、第二锁紧组件；71、第二电动杆；72、第三电机；73、第二导向柱；74、第二锁紧板；8、铲渣组件；81、主基座；82、调节柱；83、第三电动杆；84、铲头；841、凹槽；8411、第二弹簧；85、副铲块；9、烟气吸附管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

实施例一

为解决背景技术中的技术问题，给出如下的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***：

结合图1-图16所示，本发明提供的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，包括焊接底座1，焊接底座1的表面中部布设有纵滑轨12、表面一端布设有横滑轨11；焊接底座1的表面相对布设有第一门环装夹组件3、第二门环装夹组件4；纵滑轨12处滑动安装有焊接机器人2，焊接机器人2置于第一门环装夹组件3、第二门环装夹组件4之间；第一门环装夹组件3用以装夹门环主体5，以供焊接机器人2焊接门环主体5的一侧面；第二门环装夹组件4用以装夹门环主体5，以供焊接机器人2焊接门环主体5的另一侧面；

第一门环装夹组件3包括第一主侧板31、第一装夹板32；第一主侧板31垂直设于焊接底座的表面侧边处，第一主侧板31的内壁一端开设有容纳槽311，第一装夹板32嵌入于容纳槽311内，第一装夹板32滑动安装于横滑轨11上；第一装夹板32的内壁布设有第一锁紧组件6、铲渣组件8、第一定位柱37；第一锁紧组件6包括第一锁紧板64，第一锁紧板64的侧壁开设有排气孔，第一锁紧板64与气源组件34连通；

拼焊***包括第一状态、第二状态、第三状态；在第一状态下，门环主体5通过第一锁紧组件6、第一定位柱37安装于第一装夹板32上，门环主体5的每个焊缝处均设置有一组第一锁紧组件6、一组铲渣组件8；在第二状态下，焊接机器人2对门环主体5一侧面的各个接缝进行焊接，第一锁紧板64排出保护气体至门环主体5接缝处；在第三状态下，焊接机器人2退出，铲渣组件8铲除门环主体5焊缝处的焊渣，第一锁紧板64排出高压气体以吹走焊渣。

通过上述方案，可达到如下效果：

1、第一锁紧板64能够实现如下三个效果：1.1、在汽车门环装夹准备阶段，对汽车门环的各个部分进行锁紧定位，使汽车门环牢固的置于第一装夹板32上；1.2、由于第一锁紧板64均布设在靠近接缝处，以保证定位强度，因此，借助此种位置设计，将第一锁紧板64与气源组件34连通，并在第一锁紧板64处开设排气孔，使得第一锁紧板64在焊接时排出保护气体，对焊接区域进行直接保护，避免熔融金属过早氧化形成焊渣，进而从源头上减少了焊渣的产生；1.3、在焊渣清理过程中，第一锁紧板64可排出高压气体，吹走焊渣，实现焊渣的自动吹扫。

2、利用第一定位柱37能够配合第一锁紧组件6进行支撑定位，降低成本、简化第一装夹板32的结构。

3、通过铲渣组件8能够对每个焊缝处的焊渣进行自动铲除。

4、利用第一门环装夹组件3、第二门环装夹组件4能够分别对门环主体5的两侧面进行装夹，再利用焊接机器人2实现对汽车门环两侧的激光拼焊，结构紧凑、焊接效率高。

气源组件34包括氮气源、空气压缩机，氮气源、空气压缩机并联至一个调节阀，调节阀通过导管并联至各个锁紧板。

为使得第一锁紧组件6能够实现上述效果，对汽车门环、第一锁紧组件6的结构均需要进行设计，示例性的方案如下：

在本实施例中，所述门环主体5包括A柱上加强板51、B柱加强板52、门槛加强板53、A柱下加强板54；A柱上加强板51的内端与B柱加强板52连接，A柱上加强板51的外端与A柱下加强板54连接，B柱加强板52的底端连接门槛加强板53，A柱下加强板54与门槛加强板53连接；A柱上加强板51的两端靠近焊边处均开设有竖向分布的锁紧孔55，B柱加强板52的底部靠近焊边处开设有竖向分布的锁紧孔55、顶部靠近焊边处开设有圆形的定位孔56，门槛加强板53靠近B柱加强板52位置处开设有定位孔56、靠近A柱下加强板54的位置处开设有横向分布的锁紧孔55，A柱下加强板54的两端均开设有定位孔56；第一锁紧组件6与锁紧孔55相对分布，第一定位柱37与定位孔56相对分布。

在本实施例中，所述锁紧孔55包括矩形孔551，矩形孔551的中部内壁对称开设有半圆槽552。

上述门环主体5、锁紧孔55的设计具有如下技术效果：

1、将汽车门环设计为四大部分，并在每部分靠近接缝的位置布设定位孔56或锁紧孔55，通过孔与第一定位柱37或第一锁紧组件6配合，能够实现各个部分的定位，保证焊接时的稳定性；

2、由于锁紧孔55采用中心圆形、外部矩形的结构，其能够保证第一锁紧板64的外伸转动至十字交叉锁紧，解锁时，可穿过矩形孔551收起，实现快速锁紧与解锁；圆形孔的设计可与导向柱配合，保证锁紧板外伸矩形孔551后，导向柱置于圆形孔内，保证对于稳定支撑效果；

3、由于A柱上加强板51位于最上方，其与B柱加强板52、A柱下加强板54的接缝均为接近水平，因此，在A柱上加强板51的两个连接点处开设竖向分布的锁紧孔55，同理B柱加强板52的底部与门槛加强板53的焊缝也是接近水平，因此，在B柱加强板52的底部开设竖向分布的锁紧孔55；这样第一锁紧板64锁紧时与竖向分布的锁紧孔55十字交叉即可处于水平状态，第一锁紧板64即可平行置于对应焊缝的上方，形成从上向下的吹扫气流，以达到最佳吹扫效果；

4、门槛加强板53与A柱下加强板54的接缝为接近竖直的，因此，门槛加强板53在该处的锁紧孔55为横向分布的，这样第一锁紧板64十字交叉时，即可处于竖向状态，可平行对应此处焊缝；

5、每个锁紧孔55的相对位置处均为一个定位孔56，能够避免两组第一锁紧组件6相对干涉、降低成本、保证支撑效果。

为使得第一锁紧组件6适配上述锁紧孔55的锁紧需要，给出如下的方案：

在本实施例中，所述第一锁紧组件6还包括第一电动杆61、第二电机62、第一导向柱63；第一装夹板32的内部开设有储存槽321、转接槽322，储存槽321、转接槽322连为一体；转接槽322的外端为开口结构，转接槽322为环形且转接槽322的宽度为第一锁紧板64宽度的两倍；第一电动杆61置于储存槽321内，第一电动杆的输出端设有第二电机62，第二电机62的输出端设有第一导向柱63，第一导向柱63的外端设有第一锁紧板64，第一锁紧板64为长方体结构，第一锁紧板64的厚度与矩形孔551的宽度相同，第一锁紧板64的长度与矩形孔551的长度相同，第一导向柱63的半径与半圆槽552的半径相同；第一导向柱63配合转动伸入于两个半圆槽552内，第一锁紧板64配合贯穿矩形孔551。

上述第一锁紧组件6具有如下技术效果：

1、第一电动杆61能够驱动第一锁紧板64、第一导向柱63伸缩运动，第二电机62能够带动第一锁紧板64转动，从而满足锁紧和解锁的需要；

2、转接槽322的宽度为锁紧板宽度的两倍，这样在进行换位动作时，第二锁紧板74即可穿过矩形孔551，单个转接槽322内即可同时并列储存第一锁紧板64、第二锁紧板74，同时，由于转接槽322为圆环形，如此，为第二锁紧板74的转动留出空间，第二锁紧板74转动即可从外侧十字止挡门环主体5，实现对门环主体5的自动止挡锁紧；

3、锁紧板设计为长方体，能够与矩形孔551配合，以便贯穿锁紧与解锁；

4、第一导向柱63为圆柱状，其形状设计与半圆槽552的配合，能够实现支撑定位。

为使得铲渣组件8实现上述自动铲渣的效果，给出如下的方案：

如图14-图16所示，在本实施例中，所述铲渣组件8包括主基座81、调节柱82、第三电动杆83、铲头84；主基座81嵌入于第一装夹板32内，主基座81的外侧同轴转动连接有调节柱82，调节柱82的侧壁设有第三电动杆83，第三电动杆83的外端设有铲头84，铲头84与门环主体5的焊缝相对布设；所述铲头84的侧截面为直角梯形结构，铲头84的内侧面开设有凹槽841，凹槽841的内部安装有第二弹簧8411，凹槽841的内部滑动嵌入有副铲块85，副铲块85的外表面为弧面结构，副铲块85的外端为斜面结构。

上述铲渣组件8具有如下技术效果：

1、调节柱82可绕着主基座81转动，主基座81上设有刻度，可根据焊缝的位置，调节第三电动杆83的角度，以使铲头84对齐焊缝，提高铲渣组件8的适用范围；

2、第三电动杆83驱动铲头84伸缩运动，即可带动铲头84在门环主体5接缝处往复运动，实现焊渣清理；

3、由于焊缝处向内凹陷，但凹陷程度不同，为了进一步提高铲渣组件8的适用范围，提高铲渣效果；设计了可弹性运动的副铲块85，如此，铲头84贴合门环主体5运动时，弧面的副铲块85可适配进入焊缝凹槽内，如此，可快速铲除焊缝凹槽内的焊渣，适应不同凹陷深度的焊缝。

实施例二

如图10-图12所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：

在对门环主体5的焊缝进行焊接时，需要进行双面焊接，传统的换位方式为人工手动操作，需要先将一侧面焊接完毕的门环主体5与第一门环装夹组件3解锁、门环主体5再锁紧安装第二门环装夹组件4上；此种方式换位方式效率较低；为解决上述问题，示例性的给出如下方案：

在本实施例中，所述第二门环装夹组件4包括第二主侧板41、第二装夹板42、第二定位柱43；第二主侧板41垂直设于焊接底座1的表面另一侧边处，第二主侧板41的内壁一端固定有第二装夹板42，第二装夹板42的内部嵌入有第二锁紧组件7、第一弹簧431，第二锁紧组件7与锁紧孔55相对布设，第一弹簧431的外端设有第二定位柱43，第二定位柱43与定位孔56相对布设；第二锁紧组件7包括第二电动杆71、第三电机72、第二导向柱73以及第二锁紧板74；第二电动杆71的输出端设有第三电机72，第三电机72的输出端连接第二导向柱73，第二导向柱73的外端设有第二锁紧板74。

第一弹簧431与第二定位柱43配合，***门环主体5的定位孔56，实现支撑定位；第二电动杆71能够驱动第三电机72伸缩运动，第三电机72能够带动第二锁紧板74转动，实现换位切换；第一电动杆61与第二电动杆71结构相同，第二电机62与第三电机72结构相同；第一导向柱63与第二导向柱73结构相同；第一锁紧板64与第二锁紧板74结构相同。

在本实施例中，所述拼焊***还包括第四状态，第四状态下具体的工作过程为：

第一锁紧板64转动调整为竖直状态并收入于门环主体5的矩形孔551内，第二锁紧板74转动调整为竖直状态；

第一装夹板32沿横滑轨11移动，使第三状态下拼焊完毕的门环主体5逐步靠近第二装夹板42；

第一锁紧板64与第二锁紧板74抵触后，第一电动杆61带动第一锁紧板64内移、第二电动杆71推动第二锁紧板74外移，直至第一锁紧板64、第二锁紧板74均置于转接槽322内，第二导向柱73***两个半圆槽552内；与此同时，第一定位柱37抵触第二定位柱43收起并压缩第一弹簧431；

第三电机72带动第二锁紧板74转动，第二锁紧板74与锁紧孔55十字分布；

第一装夹板32沿横滑轨11复位，第一定位柱37离开定位孔56，与此同时，第二定位柱43复位***定位孔56，第二锁紧板74外挡门环主体，使门环主体留在第二装夹板42上，门环主体的另一侧面朝向焊接机器人2，完成门环主体的自动换位动作。

通过上述步骤，第一装夹板32处的门环主体5在焊接完毕后，第一装夹板32靠近第二装夹板42，使门环主体5与第二装夹板42贴合，与此同时，第一锁紧板64收起、第二锁紧板74外伸，如此，两者可同步穿过矩形孔551，第一锁紧板64、第二锁紧板74可同步收入转接槽322内，第二导向柱73内进入半圆槽552内，两者不会相互干涉；

第一定位柱37外顶第二定位柱43收入并压缩弹簧，如此，第一定位柱37与第二定位柱43也不会干涉；

待第二锁紧板74转动锁紧完毕后，第一装夹板32退出，第二定位柱43伸入定位孔56内，第二锁紧板74外挡门环主体5，如此，实现了门环主体5的自动换位，门环主体5的另一面朝向焊接机器人2，焊接机器人2即可行进焊接；有效解决了传统人工换位，更换效率低、自动化程度低的问题。

实施例三

如图7-图9所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：

传统的焊接过程中，为了便于机器人自动移动焊接，焊接区域多为敞口结构，但敞口结构在本发明中会存入如下问题：1、铲渣组件8铲掉的焊渣掉落在焊接底座1上，后续清理麻烦；2、焊接时产生的烟气直接溢出在空气中，虽有负压吸引设备，但吸附不全面，仍然会有烟气散至加工区域；3、焊接时第一锁紧板64、第二锁紧板74排出的保护气体会散出至空气，无法形成一个稳定的保护气体氛围；为同步解决上述问题，需设计一个焊接时的密封结构，具体的给出如下的方案：

在本实施例中，所述容纳槽311内壁垂直设有围挡板35，第一装夹板32的内部开设有供围挡板35滑动贯穿的穿槽323，第一装夹板32外壁滑动安装有U形的密封罩33，密封罩33的开口水平朝向一侧布设，围挡板35用以封堵密封罩33的侧部开口，密封罩33的外壁设有柔性密封门334，密封罩33的顶面连通有烟气吸附管9；柔性密封门334的内部开设有供焊接机器人2的焊枪21贯穿的中心孔；

在第二状态下，柔性密封门334、密封罩33、围挡板35共同在门环主体5外部形成密封腔室，第一锁紧板64排出的保护气体填充在密封腔室内，以对焊接区域进行充分防氧化保护；焊接时产生的烟气通过烟气吸附管9导出；

在第三状态下，柔性密封门334、密封罩33、围挡板35共同在门环主体5外部形成密封腔室，清理下的焊渣聚集在密封罩33内部底面；

在第一、第四状态下，密封罩33、柔性密封门334滑动收入于第一主侧板31的内壁另一端收纳区312，再自动排出聚集的焊渣。

上述方案中，设计了围挡板35、密封罩33、柔性密封门334组成的密封结构，能够起到如下效果：1、在焊接时，形成一个密封腔室，同时，焊接机器人2的焊枪21可通过柔性密封门334自由活动，不受影响；2、焊接时，喷出的保护气体可聚集在密封结构内，形成稳定的保护气体氛围，提高保护效果，焊接时产生的烟气可通过烟气吸附管9导出，不会散出至外界；3、在清渣时，掉落的焊渣聚集在密封罩33内，后续可自动带出，不会掉落在焊接底座1上；

在单侧面焊接完毕后，需要进行换位动作时，密封结构需要撤下，以保证门环主体5与第二装夹板42贴合；为达到该目的，给出如下设计：

围挡板35若移动时会与门环主体5干涉，因此，其不能移动，同时，其也不能干涉第一装夹板32动作，因此，上述方案中，将围挡板35设计在第一主侧板31上，在第一装夹板32内开设穿槽323；

为与围挡板35配合，将密封罩33设计为U形，开口朝向侧部，如此，在需要密封时，密封罩33可与围挡板35贴合，形成密封结构；在无需密封时，密封罩33可横向移动至第一主侧板31的内壁另一端，实现收纳，不会影响第一装夹板32的动作。

同样的，第二门环装夹组件4内也布设同样的密封结构。

为使得密封罩33实现上述可接料、密封的效果，示例性的，给出如下的方案设计：

在本实施例中，所述密封罩33包括上挡板331、第一侧挡板332、下挡板333，上挡板331的表面中心处连通有烟气吸附管9，上挡板331的表面一端设有外接块3311，外接块3311向第一主侧板31的方向延伸，第一主侧板31的表面安装有螺杆36，螺杆36的端部设有第一电机361，螺杆36螺纹贯穿外接块3311；第一侧挡板332的顶端垂直连接上挡板331、底端连接下挡板333；第一电机361带动螺杆36转动以带动密封罩33整体置于第一装夹板32处或置于第一主侧板31的收纳区312。

通过第一电机361能够带动螺杆36转动，进而带动外接块3311运动，外接块3311带动密封罩33即可沿着第一主侧板31运动，实现密封罩33的移动。

在本实施例中，所述第一主侧板31的收纳区312下方设有接料槽313，第一侧挡板332转动连接下挡板333且转动连接处安装有扭簧，扭簧用以带动下挡板333向下转动复位；围挡板35包括第二侧挡板351、托板352以及斜板353，第二侧挡板351与第一侧挡板332相对布设，第二侧挡板351的底端垂直设有托板352，托板352平行置于下挡板333的底部，托板352的外端设有倾斜向下的斜板353；密封罩33置于收纳区312时，扭簧带动下挡板333向下转动至接料槽313内，使得下挡板333表面的焊渣自动落入接料槽313中；密封罩33置于第一装夹板32时，托板352上顶下挡板333，使下挡板333处于水平围挡状态。

将下挡板333设计为扭簧转动连接的方式，如此，当密封时，下挡板333被斜板353、托板352托起，使得下挡板333保持下部密封状态，焊渣掉落在下挡板333上；而当密封罩33离开移动至第一主侧板31的收纳区时，下挡板333会被扭簧带动下复位，下挡板333转动至接料槽313内，焊渣即可自动排出至接料槽313内，实现了自动导料。

为使得柔性密封门334能够满足焊接机器人2能够自动移动焊接的需要，同时保持密封效果，示例性的，给出如下方案：

在本实施例中，所述柔性密封门334包括外框体3341、内框体3343；外框体3341与上挡板331、第一侧挡板332固定连接，外框体与下挡板333转动连接，外框体3341的内部横向滑动安装有长条矩形结构的内框体3343，内框体3343的左右两侧连接有第一柔性密封板3342，内框体3343的内部竖向滑动安装有中心板3345，中心板3345的上下两侧连接有第二柔性密封板3344，中心板3345的中心处开设有中心孔，中心板3345的外壁设有第一磁吸板3346，焊接机器人2的焊枪21处设有与第一磁吸板3346配合的第二磁吸板211。

在移动时，中心板3345可沿着内框体3343竖向运动，以适应焊枪的竖向运动需要，内框体3343可沿着外框体3341横向移动，以适应焊枪的横向运动需要，第一柔性密封板3342、第二柔性密封板3344能够保证密封需要；柔性密封板为波纹结构；第一磁吸板3346与第二磁吸板211的配合，能够实现焊枪与中心板3345的快速装配与分离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：包括焊接底座，焊接底座的表面中部布设有纵滑轨、表面一端布设有横滑轨；焊接底座的表面相对布设有第一门环装夹组件、第二门环装夹组件；纵滑轨处滑动安装有焊接机器人，焊接机器人置于第一门环装夹组件、第二门环装夹组件之间；第一门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的一侧面；第二门环装夹组件用以装夹门环主体，以供焊接机器人焊接门环主体的另一侧面；

第一门环装夹组件包括第一主侧板、第一装夹板；第一主侧板垂直设于焊接底座的表面侧边处，第一主侧板的内壁一端开设有容纳槽，第一装夹板嵌入于容纳槽内，第一装夹板滑动安装于横滑轨上；第一装夹板的内壁布设有第一锁紧组件、铲渣组件、第一定位柱；第一锁紧组件包括第一锁紧板，第一锁紧板的侧壁开设有排气孔，第一锁紧板与气源组件连通；门环主体的每个接缝处均对应设置有一组第一锁紧组件、一组铲渣组件；

拼焊***包括第一状态、第二状态、第三状态；

在第一状态下，门环主体通过第一锁紧组件、第一定位柱安装于第一装夹板上；

在第二状态下，焊接机器人对门环主体一侧面的各个接缝进行焊接，第一锁紧板排出保护气体至门环主体接缝处；

在第三状态下，焊接机器人退出，铲渣组件铲除门环主体焊缝处的焊渣，第一锁紧板排出高压气体以吹走焊渣。

2.根据权利要求1所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述门环主体包括A柱上加强板、B柱加强板、门槛加强板、A柱下加强板；A柱上加强板的内端与B柱加强板连接，A柱上加强板的外端与A柱下加强板连接，B柱加强板的底端连接门槛加强板，A柱下加强板与门槛加强板连接；A柱上加强板的两端靠近焊边处均开设有竖向分布的锁紧孔，B柱加强板的底部靠近焊边处开设有竖向分布的锁紧孔、顶部靠近焊边处开设有圆形的定位孔，门槛加强板靠近B柱加强板位置处开设有定位孔、靠近A柱下加强板的位置处开设有横向分布的锁紧孔，A柱下加强板的两端均开设有定位孔；第一锁紧组件与锁紧孔相对分布，第一定位柱与定位孔相对分布。

3.根据权利要求2所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述锁紧孔包括矩形孔，矩形孔的中部内壁对称开设有半圆槽。

4.根据权利要求3所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述第一锁紧组件还包括第一电动杆、第二电机、第一导向柱；第一装夹板的内部开设有储存槽、转接槽，储存槽、转接槽连为一体；转接槽的外端为开口结构，转接槽为环形且转接槽的宽度为第一锁紧板宽度的两倍；

第一电动杆置于储存槽内，第一电动杆的输出端设有第二电机，第二电机的输出端设有第一导向柱，第一导向柱的外端设有第一锁紧板，第一锁紧板为长方体结构，第一锁紧板的厚度与矩形孔的宽度相同，第一锁紧板的长度与矩形孔的长度相同，第一导向柱的半径与半圆槽的半径相同；第一导向柱配合转动伸入于两个半圆槽内，第一锁紧板配合贯穿矩形孔。

5.根据权利要求1所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述铲渣组件包括主基座、调节柱、第三电动杆、铲头；主基座嵌入于第一装夹板内，主基座的外侧同轴转动连接有调节柱，调节柱的侧壁设有第三电动杆，第三电动杆的外端设有铲头，铲头与门环主体的焊缝相对布设；

所述铲头的侧截面为直角梯形结构，铲头的内侧面开设有凹槽，凹槽的内部安装有第二弹簧，凹槽的内部滑动嵌入有副铲块，副铲块的外表面为弧面结构，副铲块的外端为斜面结构。

6.根据权利要求4所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述第二门环装夹组件包括第二主侧板、第二装夹板、第二定位柱；第二主侧板垂直设于焊接底座的表面另一侧边处，第二主侧板的内壁一端固定有第二装夹板，第二装夹板的内部嵌入有第二锁紧组件、第一弹簧，第二锁紧组件与锁紧孔相对布设，第一弹簧的外端设有第二定位柱，第二定位柱与定位孔相对布设；

第二锁紧组件包括第二电动杆、第三电机、第二导向柱以及第二锁紧板；第二电动杆的输出端设有第三电机，第三电机的输出端连接第二导向柱，第二导向柱的外端设有第二锁紧板。

7.根据权利要求6所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述拼焊***还包括第四状态，第四状态下具体的工作过程为：

第一锁紧板转动调整为竖直状态并收入于门环主体的矩形孔内，第二锁紧板转动调整为竖直状态；

第一装夹板沿横滑轨移动，使第三状态下拼焊完毕的门环主体逐步靠近第二装夹板；

第一锁紧板与第二锁紧板抵触后，第一电动杆带动第一锁紧板内移、第二电动杆推动第二锁紧板外移，直至第一锁紧板、第二锁紧板均置于转接槽内，第二导向柱***两个半圆槽内；与此同时，第一定位柱抵触第二定位柱收起并压缩第一弹簧；

第三电机带动第二锁紧板转动，第二锁紧板与锁紧孔十字分布；

第一装夹板沿横滑轨复位，第一定位柱离开定位孔，与此同时，第二定位柱复位***定位孔，第二锁紧板外挡门环主体，使门环主体留在第二装夹板上，门环主体的另一侧面朝向焊接机器人，完成门环主体的自动换位动作。

8.根据权利要求7所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述容纳槽内壁垂直设有围挡板，第一装夹板的内部开设有供围挡板滑动贯穿的穿槽，第一装夹板外壁滑动安装有U形的密封罩，密封罩的开口水平朝向一侧布设，围挡板用以封堵密封罩的侧部开口，密封罩的外壁设有柔性密封门，密封罩的顶面连通有烟气吸附管；柔性密封门的内部开设有供焊接机器人的焊枪贯穿的中心孔；

在第二状态下，柔性密封门、密封罩、围挡板共同在门环主体外部形成密封腔室，第一锁紧板排出的保护气体填充在密封腔室内，以对焊接区域进行充分防氧化保护；焊接时产生的烟气通过烟气吸附管导出；

在第三状态下，柔性密封门、密封罩、围挡板共同在门环主体外部形成密封腔室，清理下的焊渣聚集在密封罩内部底面；

在第一、第四状态下，密封罩、柔性密封门滑动收入于第一主侧板的内壁另一端收纳区，再自动排出聚集的焊渣。

9.根据权利要求8所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述密封罩包括上挡板、第一侧挡板、下挡板，上挡板的表面中心处连通有烟气吸附管，上挡板的表面一端设有外接块，外接块向第一主侧板的方向延伸，第一主侧板的表面安装有螺杆，螺杆的端部设有第一电机，螺杆螺纹贯穿外接块；第一侧挡板的顶端垂直连接上挡板、底端连接下挡板；第一电机带动螺杆转动以带动密封罩整体置于第一装夹板处或置于第一主侧板的收纳区。

10.根据权利要求9所述的汽车门环焊渣自清洁式激光拼焊***，其特征在于：所述第一主侧板的收纳区下方设有接料槽，第一侧挡板转动连接下挡板且转动连接处安装有扭簧，扭簧用以带动下挡板向下转动复位；围挡板包括第二侧挡板、托板以及斜板，第二侧挡板与第一侧挡板相对布设，第二侧挡板的底端垂直设有托板，托板平行置于下挡板的底部，托板的外端设有倾斜向下的斜板；密封罩置于收纳区时，扭簧带动下挡板向下转动至接料槽内，使得下挡板表面的焊渣自动落入接料槽中；密封罩置于第一装夹板时，托板上顶下挡板，使下挡板处于水平围挡状态。