CN208855067U - 一种超声波冲孔焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种超声波冲孔焊接设备，包括机架、用于承载模具工件的移动工装、用于冲孔的冲孔单元、用于压紧模具工装的压紧单元和用于熔接的焊接单元，移动工装包括设置在机架底板上的第一滑轨和第一气缸，第一滑轨上设置有第一滑动座，第一气缸的活塞杆与第一滑动座固接，第一滑动座上放置有的模具架，第一滑动座固定连接有升降气缸，升降气缸的伸缩杆与模具架固定连接，压紧单元设置在模具架的正上方并与机架固接，焊接单元设置在机架的底板上并位于模具架的下方，与现有技术相比，简化生产工艺，并能够在一个设备内同时完成冲孔和焊接的工艺，提高了生产效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了产品的质量。

Description

一种超声波冲孔焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种超声波冲孔焊接设备。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车的前后端均安装有保险杠，保险杠不仅具有装饰功能，更重要是能够吸收和缓和外界冲击力，具有保护车身及乘员人身安全的功能，保险杆一般还安装有雷达，这样能够解决驾驶员泊车、倒车和启动车辆时，前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，进一步提高驾驶的安全性。

目前，随着汽车工业的发展，人们除了追求汽车的性能外，还追求汽车本身的轻量化，为了达到这种目的，现有的轿车的前后保险杠的原料基本都由金属材料转化为采用了质量较轻的塑料，采用塑料保险杠后，能够有效地较少轿车的重量，降低汽车自身的能耗，进而达到节能减排的目的。

由此，目前市面上的轿车的前后保险杠绝大部分都是采用了塑料制备而成，为了加强防护板的结构强度和安装结构，在保险杠的生产过程，需要冲孔和熔接两个工序，具体的，待加工的保险杠先移动到冲孔装置上，且通过冲孔过程在保险杠上加工拖钩孔，然后将冲孔完的保险杠人工转运至焊接单元，将其上加工有拖钩孔的保险杠通过熔接进行最后的焊接工序，这种生产方式存在局限，具体的，第一、冲孔装置和熔接装置是分开设置的，在空间利用率方面，冲孔装置和熔接装置需要单独的安装空间，占用空间大，浪费资源，第二、需要至少两个工作人员，两个工作人员分别操作冲孔装置和熔接装置，第三、当半成品的产品在冲孔装置和熔接装置之间转送的过程中，可能会出现对半成品造成刮擦的现象，浪费原料，第四、半成品的保险杠在冲孔装置和熔接装置之间转送需要花费较多时间，工作效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种超声波冲孔焊接设备，采用该焊接设备能够解决工作效率低的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种超声波冲孔焊接设备，包括机架、用于承载模具工件的移动工装、用于冲孔的冲孔单元、用于压紧模具工装的压紧单元和用于熔接的焊接单元，移动工装包括设置在机架底板上的第一滑轨和第一气缸，第一滑轨上设置有第一滑动座，第一气缸的活塞杆与第一滑动座固接，第一滑动座上放置有用于承载工装的模具架，第一滑动座固定连接有升降气缸，升降气缸的伸缩杆与模具架固定连接，压紧单元设置在模具架的正上方并与机架固接，焊接单元设置在机架的底板上并位于模具架的下方，冲孔单元固定安装在机架内部并位于第一滑轨的任一侧方。

其中，压紧单元包括支撑架、连接板和压接头，支撑架的一端固定安装在机架的顶板/底板，支撑架的另一端固定安装有第二滑动座，连接板的任一侧面设置有第二滑轨，连接板的端部与压接头可拆卸地连接，支撑架的下端面固定安装有第二气缸，第二气缸的活塞杆与连接板固定连接。

其中，压紧单元设置有多个，多个压紧单元呈弧形状均布在机架内。

其中，焊接单元包括设置在机架底板的第三气缸、设置在机架底板的第三滑轨和与第三滑轨滑动连接的第三滑动座，第三气缸的活塞杆与第三滑动座固接，第三滑动座的顶端面朝上延伸出安装柱，安装柱的顶端可拆卸地连接有气缸支架，气缸支架内固定有第四气缸，气缸支架的任一侧设置有第四滑轨和与第四滑轨滑动连接的第四滑动座，第四滑动座的顶端部与第四气缸的活塞杆固定连接，第四滑动座的侧面固定安装有超声波熔接装置。

其中，焊接单元设置有至少两个，各个焊接单元均以不同的角度倾斜设置。

其中，冲孔单元包括连接架、超声波冲头和液压缸，连接架固定安装在机架上，液压缸固定在连接架的上端部；液压缸的伸缩杆的端部卡接有冲头安装座，冲头安装座的底端面可拆卸地连接有超声波冲头，连接架的下端部设有与冲头配合的冲头座；冲头安装座的两侧分别设置有导向板，导向板的一端与冲头安装座可拆卸的连接，导向板的另一端与滑块可拆卸的连接，连接架中部的两侧面分别设置有滑轨，在装配状态下，滑块与滑轨滑动连接。

其中，冲头安装座的底端面设置有压紧块，压紧块开设有供超声波冲头穿过的通孔，压紧块与冲头安装座之间采用弹簧连接；冲头安装座的上端部可拆卸地连接有导向柱，连接架的上端部的两侧分别设置有导向块，导向块开设有供导向柱穿过的导向孔，导向柱远离冲头安装座的一端设有限位螺母。

其中，液压缸的伸缩杆端部呈T形状设置，冲头安装座的上端部开设有T型槽，在装配情况下，液压缸的伸缩杆的端部卡入T型槽中。

其中，连接架为C形连接架，超声波冲头位于C形连接架的开口侧；C形连接架设有避空结构，避空结构位于C形连接架的上端部，避空结构供液压缸的伸缩杆穿过；C形连接架的与开口侧对应的另一侧设置有微调机构，微调机构包括安装板和微调气缸，微调气缸固定安装在机架上，微调气缸的伸缩杆与安装板固接，安装板与连接架固定连接，安装板的下方还设置第五滑动座，第五滑动座传动连接有第五滑轨，第五滑轨与机架固定连接。

其中，冲孔单元至少设置有两个，各个冲孔单元均以不同的角度倾斜设置。

本实用新型的有益效果：本申请的超声波冲孔焊接设备，与现有技术相比，通过冲孔单元、焊接单元、压紧单元三部分的共同配合，使焊接机能够同时完成产品的冲孔与焊接，产品由模具架送至冲孔单元的工位进行冲孔，完成冲孔后，模具架移至焊接单元的工位进行焊接，其中，压紧单元先对产品进行压紧，压紧后焊接单元再进行焊接，本申请的冲孔焊接设备，简化了生产工艺，并能够在一个设备内同时完成冲孔和焊接的工艺，大大提高了生产效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了产品的质量。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型中的一种超声波冲孔焊接设备的结构示意图。

图2为本实用新型中的一种超声波冲孔焊接设备的移动工装的结构示意图。

图3为本实用新型中的一种超声波冲孔焊接设备的压紧单元的结构示意图。

图4为本实用新型中的一种超声波冲孔焊接设备的焊接单元的结构示意图。

图5为本实用新型中的一种超声波冲孔焊接设备的冲孔单元的结构示意图。

附图说明：机架1、移动工装2、焊接单元3、冲孔单元4、压紧单元6、第一滑轨21、第一气缸22、第一滑动座23、升降气缸24、模具架25、第三气缸31、第三滑轨32、第三滑动座33、安装柱34、气缸支架35、第四气缸36、第四滑动座37、超声波熔接装置38、导向板40、连接架41、液压缸42、滑轨43、超声波冲头44、冲头座45、压紧块46、弹簧 47、冲头安装座48、热风枪49、增压件50、导向块51、导向柱52、安装板53、第五滑轨 54、卸料导筒55、支撑架61、第二气缸62、连接板63、压接头64。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型的一种超声波冲孔焊接设备的具体实施方式，如图1至图5所示，包括机架1、用于承载模具工件的移动工装2、用于冲孔的冲孔单元4、用于压紧模具工装的压紧单元6 和用于熔接的焊接单元3，移动工装2包括设置在机架1底板上的第一滑轨21和第一气缸 22，第一滑轨21上设置有第一滑动座23，第一气缸22的活塞杆与第一滑动座23固接，第一滑动座23上放置有用于承载工装的模具架25，第一滑动座固定连接有升降气缸24，升降气缸24的伸缩杆与模具架25固定连接，压紧单元6设置在模具架25的正上方并与机架1固接，焊接单元3设置在机架1的底板上并位于模具架25的下方，冲孔单元4固定安装在机架1内部并位于第一滑轨21的任一侧方，与现有技术相比，通过冲孔单元4、焊接单元3、压紧单元6三部分的共同配合，使焊接机能够同时完成产品的冲孔与焊接，产品由模具架25 送至冲孔单元4的工位进行冲孔，完成冲孔后，模具架25移至焊接单元3的工位进行焊接，其中，压紧单元6先对产品进行压紧，压紧后焊接单元3再进行焊接，通过本申请的冲孔焊接设备，简化了生产工艺，并能够在一个设备内同时完成冲孔和焊接的工艺，大大提高了生产效率，降低了操作人员的劳动强度，提高了产品的质量。

请见图2，在本实施例中，压紧单元6包括支撑架61、连接板63和压接头64，支撑架61的一端固定安装在机架1的顶板/底板，支撑架61的另一端固定安装有第二滑动座，连接板63的任一侧面设置有第二滑轨，连接板63的端部与压接头64可拆卸地连接，支撑架61 的下端面固定安装有第二气缸62，第二气缸62的活塞杆与连接板63固定连接，其中，压紧单元6设置有多个，多个压紧单元6呈弧形状均布在机架1内，这样就可以适用于不同形状的产品进行固定，提高本设备的适用性能。压紧单元6的工作过程，第二气缸62启动推动活塞杆，活塞杆带动连接板63朝工件方向移动，直至连接板63端部的压接头64抵住工件后，第二气缸62停止并保持目前状态，即完成压紧单元6的一个工作周期。

请见图4，在本实施例中，焊接单元3包括设置在机架1底板的第三气缸31、设置在机架1底板的第三滑轨32和与第三滑轨32滑动连接的第三滑动座33，第三气缸31的活塞杆与第三滑动座33固接，第三滑动座33的顶端面朝上延伸出安装柱34，安装柱34的顶端可拆卸地连接有气缸支架35，气缸支架35内固定有第四气缸36，气缸支架35的任一侧设置有第四滑轨和与第四滑轨滑动连接的第四滑动座37，第四滑动座37的顶端部与第四气缸36 的活塞杆固定连接，第四滑动座37的侧面固定安装有超声波熔接装置38。焊接单元3的工作过程，第三气缸31启动调整焊接单元3整体的位置，第三气缸31的活塞缸推动第三滑动座33，进而第三滑动座33移动即可根据实际需求的加工位置而进行调整，在焊接的过程中，第四气缸36启动并推动第四滑动座37，第四滑动座37带动超声波熔接装置38朝工件方向前进，直至超声波熔接装置38抵住工件并进行溶解，这样即完成了焊接单元3的一个工作周期。在本实施例中，焊接单元3设置有至少两个，各个焊接单元3均以不同的角度倾斜设置，这样能够让焊接单元3适用于不同产品或同一产品不同位置的焊接加工，适用于大多数产品的加工，具有很强的适用性能。

请见图5，本实施例的冲孔单元4至少设置有两个，各个冲孔单元4均以不同的角度倾斜设置，这样就可以同时对两个不同位置的孔进行冲切，进一步提高工作效率，冲孔单元4包括连接架41、超声波冲头44和液压缸42，作为改进的是，连接架41为C形连接架41，超声波冲头44位于C形连接架的开口侧，这样可有效平衡于C形连接架41，使得C形连接架 41更加平稳地放置在设备上，液压缸42固定在连接架41的上端部，具体的，C形连接架 41设有避空结构，避空结构位于C形连接架41的上端部，避空结构供液压缸42的伸缩杆穿过，这样能够有效地减少冲孔单元4的重量并且能够充分地连用空间，减少冲孔单元4占用的体积。

在本实施例中，液压缸42的伸缩杆端部卡接有冲头安装座48，具体的，液压缸42的伸缩杆端部呈T形状设置，冲头安装座48的上端部开设有T型槽，在装配情况下，液压缸42的伸缩杆的端部卡入T型槽中，这种结构能够便于检修和对冲头安装装进行更换，进一步提高冲孔单元4的工作效率，当然了，除了T型槽的结构外，还可以采用球体卡持的方式进行，冲头安装座48的底端面可拆卸地连接有超声波冲头44，连接架41的下端部设有与冲头配合的冲头座45。

作为改进的是，冲头安装座48的两侧分别设置有导向板40，导向板40的一端与冲头安装座48可拆卸的连接，导向板40的另一端与滑块可拆卸的连接，连接架41中部的两侧面分别设置有滑轨43，在装配状态下，滑块与滑轨43滑动连接，与现有技术相比，通过在冲头安装座48与连接架41之间设置导向板40，进而保证了超声波冲头44的轴线与液压缸42的轴线重合，提高超声波冲头44的工作稳定性，提高冲孔的质量，减少废品率，提高了工作效率。

为了进一步提高冲孔的质量，保证冲孔的定位准确，冲头安装座48的底端面设置有压紧块46，压紧块46开设有供超声波冲头44穿过的通孔，压紧块46与冲头安装座48之间采用弹簧47连接，弹簧47结构有效地提供一个缓冲力，进而避免冲孔单元4对工件进行夹持的时候力度过大而对产品造成损坏。

为了进一步提高超声波冲头44的工作稳定性，确保超声波冲头44的轴线与液压缸42的轴线重合，冲头安装座48的上端部可拆卸地连接有导向柱52，连接架41的上端部的两侧分别设置有导向块51，导向块51开设有供导向柱52穿过的导向孔，导向柱52远离冲头安装座48的一端设有限位螺母。

为了便于塑料材质进行冲孔，避免在冲孔后工件发生形变等问题，冲头安装座48的上端部设置有用于加热的热风枪49。为了便于冲孔后的废料能够快速脱离冲孔单元4，连接架41 的下端部设置有卸料导筒55，卸料导筒55与冲头座45连通，应当说明的是，冲头座45的中部为中空设置。

为了便于在使用过程中对整个冲头单元的位置进行调控，C形连接架41的与开口侧对应的另一侧设置有微调机构，微调机构包括安装板53和微调气缸，微调气缸固定安装在机架1 上，微调气缸的伸缩杆与安装板53固接，安装板53与连接架41固定连接，安装板53的下方还设置第五滑动座，第五滑动座传动连接有第五滑轨，第五滑轨与机架1固定连接，应当说明的是，轨道组件54是常规的传动结构，其采用现有的轨道组件54结构即可。

为了进一步提高超声波冲头44的工作稳定性，保证液压缸42具有足够的推动力，连接架41的上端部还设置有增压件50，增压件50为具有快排功能的气液增压缸。

在本实施例中，为了能够让冲孔单元4适用于不同产品的冲孔加工，适用于不同产品角度的加工，本实施例的C形连接架41的封闭一侧(C形连接架41的与开口侧对应的另一侧) 可以设置一个斜面，通过斜面与微调机构固定连接，进而当微调机构水平放置的时候，冲孔单元4就会因为这个斜面的存在而倾斜，进而可以适用于斜向的冲孔工序。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：包括机架、用于承载模具工件的移动工装、用于冲孔的冲孔单元、用于压紧模具工装的压紧单元和用于熔接的焊接单元，所述移动工装包括设置在机架底板上的第一滑轨和第一气缸，所述第一滑轨上设置有第一滑动座，第一气缸的活塞杆与第一滑动座固接，所述第一滑动座上放置有用于承载工装的模具架，所述第一滑动座固定连接有升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆与模具架固定连接，所述压紧单元设置在模具架的正上方并与机架固接，所述焊接单元设置在机架的底板上并位于模具架的下方，所述冲孔单元固定安装在机架内部并位于第一滑轨的任一侧方；

所述冲孔单元包括连接架、超声波冲头和液压缸，所述连接架固定安装在机架上，所述液压缸固定在连接架的上端部；所述液压缸的伸缩杆的端部卡接有冲头安装座，所述冲头安装座的底端面可拆卸地连接有超声波冲头，所述连接架的下端部设有与冲头配合的冲头座；所述冲头安装座的两侧分别设置有导向板，所述导向板的一端与冲头安装座可拆卸的连接，导向板的另一端与滑块可拆卸的连接，所述连接架中部的两侧面分别设置有滑轨，在装配状态下，所述滑块与所述滑轨滑动连接；

所述冲头安装座的底端面设置有压紧块，所述压紧块开设有供超声波冲头穿过的通孔，所述压紧块与冲头安装座之间采用弹簧连接；所述冲头安装座的上端部可拆卸地连接有导向柱，所述连接架的上端部的两侧分别设置有导向块，所述导向块开设有供所述导向柱穿过的导向孔，所述导向柱远离冲头安装座的一端设有限位螺母；

冲头安装座的上端部设置有用于加热的热风枪；连接架的下端部设置有卸料导筒。

2.根据权利要求1所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述压紧单元包括支撑架、连接板和压接头，所述支撑架的一端固定安装在机架的顶板/底板，支撑架的另一端固定安装有第二滑动座，所述连接板的任一侧面设置有第二滑轨，所述连接板的端部与所述压接头可拆卸地连接，所述支撑架的下端面固定安装有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆与连接板固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述压紧单元设置有多个，多个压紧单元呈弧形状均布在机架内。

4.根据权利要求1所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述焊接单元包括设置在机架底板的第三气缸、设置在机架底板的第三滑轨和与所述第三滑轨滑动连接的第三滑动座，所述第三气缸的活塞杆与第三滑动座固接，所述第三滑动座的顶端面朝上延伸出安装柱，所述安装柱的顶端可拆卸地连接有气缸支架，所述气缸支架内固定有第四气缸，所述气缸支架的任一侧设置有第四滑轨和与所述第四滑轨滑动连接的第四滑动座，所述第四滑动座的顶端部与第四气缸的活塞杆固定连接，所述第四滑动座的侧面固定安装有超声波熔接装置。

5.根据权利要求4所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述焊接单元设置有至少两个，各个焊接单元均以不同的角度倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述液压缸的伸缩杆端部呈T形状设置，所述冲头安装座的上端部开设有T型槽，在装配情况下，液压缸的伸缩杆的端部卡入所述T型槽中。

7.根据权利要求1所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述连接架为C形连接架，所述超声波冲头位于所述C形连接架的开口侧；所述C形连接架设有避空结构，所述避空结构位于所述C形连接架的上端部，所述避空结构供液压缸的伸缩杆穿过；所述C形连接架的与开口侧对应的另一侧设置有微调机构，所述微调机构包括安装板和微调气缸，所述微调气缸固定安装在机架上，所述微调气缸的伸缩杆与所述安装板固接，所述安装板与连接架固定连接，所述安装板的下方还设置第五滑动座，所述第五滑动座传动连接有第五滑轨，所述第五滑轨与机架固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种超声波冲孔焊接设备，其特征在于：所述冲孔单元至少设置有两个，各个冲孔单元均以不同的角度倾斜设置。