专利名称：用于进行机器人焊接的焊接装置及焊接卡具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种焊接装置，特别是一种用于进行机器人焊接的焊接装置，本实用新型还涉及一种用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具。
背景技术：
现有的皮卡车和SUV汽车的车架由两条主梁和4 7个横梁组成，由于车架上每个位置安装不同的零件，所以每个横梁的结构也不相同，通常第三和第四横梁结构相近，如图4和图5所示，横梁由上板31、下板32和其他ー些必要零件组成，上板31和下板32沿长度方向的中间位置设置有水平定位孔311，下板32上设置有多个定位孔，分别用于在焊接过程中对上板31和下板32的水平相对位置和垂直相对位置 进行定位。传统的エ艺是把横梁组焊分成2 3个エ序在卡具上进行人エ焊接。但发明人发现，现有的人工焊接时需要分多道エ序焊接，需要多次卡装，存在卡具结构不科学，容易造成定位不准、焊缝不均匀的现象。这样直接影响了横梁成品的焊接精度及焊接的牢固程度，并且焊缝也不美观。
实用新型内容鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供ー种定位准确、焊接精度高并且焊接牢固的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具。为了实现上述目的，本实用新型提供的一种用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，所述焊接卡具包括用于承载所述汽车车架横梁的机座和对所述汽车车架横梁的两个侧面进行水平压紧操作的水平压紧装置，其中所述水平压紧装置包括一固定钳ロ总成、一活动钳ロ总成和水平压紧油缸，所述固定钳ロ总成和所述活动钳ロ总成并列地设置于所述机座上，并且所述固定钳ロ总成和所述活动钳ロ总成之间的距离能够使所述汽车车架横梁放入；所述水平压紧油缸与所述活动钳ロ总成连接并驱动所述活动钳ロ总成向所述固定钳ロ总成移动以压紧所述汽车车架横梁。作为优选，所述焊接卡具还包括在垂直方向对所述汽车车架横梁进行压紧操作的垂直压紧装置，所述垂直压紧装置包括设置于所述机座上的支架和固定在所述支架上并位于所述汽车车架横梁正上方的垂直压紧油缸。作为优选，所述焊接卡具还包括对所述汽车车架横梁的两端进行压紧操作的两端压紧装置，所述两端压紧装置包括分别设置于所述汽车车架横梁两端的所述机架上的端部压紧油缸，所述端部压紧油缸的输出端设有一能够能够插入所述汽车车架横梁的两端的压块。作为优选，位于所述固定钳ロ总成和所述活动钳ロ总成之间的所述机座上垂直设置有多个用于确定所述汽车车架横梁的上板的高度的定位柱和至少ー个垂直设置于所述机座上的防止所述汽车车架横梁的上板水平滑动的水平定位销。作为优选，所述机座上还设置有分别对所述端部压紧油缸和水平压紧油缸的行程进行限制的限位块。[0009]作为优选，所述活动钳ロ总成包括一钳ロ支座，所述水平压紧油缸设置于所述机座底部，设置有所述水平压紧油缸的所述机座的边缘铰接设置有一水平压カ杠杆，所述水平压カ杠杆的一端与所述油缸的输出端连接，另一端通过一水平连杆与所述钳ロ支座ー侧连接，用于限制所述水平压紧油缸行程的所述限位块设置于所述钳ロ支座的另ー侧。作为优选，用于限制所述水平压紧油缸行程的所述限位块与所述钳ロ支座之间还设置有用于精确调节所述水平压紧油缸的垫块。本实用新型还提供了一种焊接装置，该焊接装置包括焊接机器人和如上所述的焊接卡具。与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果I、提高了产品精度，多道エ序组焊，定位不准确，造成车架组装合焊时相对位置误差较大，需要校正，影响工作进度。采用机器人焊接，一次 装卡定位，提高了产品精度。2、提高了焊缝质量，传统的エエ艺方法采用手工焊接，焊缝不均匀也不美观。手工焊接，焊缝质量不稳定，造成焊接牢固性差，焊接强度低。3、减轻劳动强度，节省エ吋。改用新的技术方法可节省50%的エ时。焊接质量不受电焊エ技术的影响，普通电焊エ即可焊出高质量的产品，降低了人工成本。
图I为本实用新型的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具的主视图。图2为本实用新型的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具的焊接夹具的俯视图。图3为本实用新型的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具的焊接夹具的侧视图。图4为汽车车架横梁的主视图。图5为汽车车架横梁的俯视图。主要附图标记I……焊接机器人；2……焊接卡具；3……汽车车架横梁；31……上板；32……下板；311……水平定位孔；312……高度定位孔；4……机座；5、6……端部压紧油缸；51、61……压块；7、8……支架；71、81……垂直压紧油缸；9……固定钳ロ总成；10……活动钳ロ总成；11……水平定位销；12……高度定位柱；13、14……水平压紧油缸；131……油缸座；132……水平压カ杠杆；133……水平连杆；134……钳ロ支座；135……限位块；136……垫块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构做进ー步详细的说明。如图I和图2所示是ー种汽车车架横梁的焊接装置，所述焊接装置包括焊接机器人I和焊接卡具2，其中采用的本实用新型的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具2包括用于承载所述汽车车架横梁3的机座4和对所述汽车车架横梁3的两个侧面进行水平压紧操作的水平压紧装置，其中所述水平压紧装置包括一固定钳ロ总成9、ー活动钳ロ总成10和水平压紧油缸，在本实施例中，水平压紧油缸设置有两个，分别为水平压紧油缸13和水平压紧油缸14 ;所述固定钳ロ总成9和所述活动钳ロ总成10并列地设置于所述机座4上，并且所述固定钳ロ总成9和所述活动钳ロ总成10之间的距离能够使所述汽车车架横梁3放入；所述水平压紧油缸13、14与所述活动钳ロ总成10连接并驱动所述活动钳ロ总成10向所述固定钳ロ总成9移动以压紧所述汽车车架横梁3。利用水平压紧装置可以对所述汽车车架横梁进行水平方向的压紧操作，为了达到在垂直方向的压紧操作，如图I和图3所示，作为优选，所述焊接卡具2还包括在垂直方向对所述汽车车架横梁3进行压紧操作的垂直压紧装置，如图I所示，在本实施例中，所述垂直压紧装置也设置有两个，每个所述垂直压紧装置包括设置于所述机座4上的支架7 (或支架8)和固定在所述支架7 (或支架8)上并位于所述汽车车架横梁3正上方的垂直压紧油缸71 (或垂直压紧油缸81)。承前所述，为了进ー步提高焊接卡具2对所述汽车车架横 梁3的压紧固定效果，如图I所示，作为优选，所述焊接卡具2还包括对所述汽车车架横梁3的两端进行压紧操作的两端压紧装置，在本实施例中，所述两端压紧装置也设置有两个，每个所述两端压紧装置包括分别设置于所述汽车车架横梁3两端的所述机架4上的端部压紧油缸5 (或端部压紧油缸6)，所述端部压紧油缸5的输出端设有一能够能够插入所述汽车车架横梁3的两端的压块51。当垂直方向的垂直压紧油缸71或垂直压紧油缸81压紧所述汽车车架横梁3吋，压块51可起到支承的作用。本实用新型中所采用的焊接机器人I 一般使用现有的市面销售的焊接机器人即可，例如日产松下YA-INA产业用机器人，该型号焊接机器人的有效工作半径是1400毫米。焊装操作时，把汽车车架横梁3的上板31、下板32及侧框分别置于焊接卡具上，然后先后开动水平方向、垂直方向和两端方向的压紧油缸，装卡完成后，启动焊接机器人焊机，即可完成对汽车车架横梁3的焊装。在压紧定位过程中，为了使压紧过程得以精确控制，如图I所示，在位于所述固定钳ロ总成9和所述活动钳ロ总成10之间的所述机座4上垂直设置有多个用于确定所述汽车车架横梁3的上板31的高度的定位柱12和至少ー个垂直设置于所述机座4上的防止所述汽车车架横梁3的上板31水平滑动的水平定位销11。汽车车架横梁3放置下板时可使下板32时，定位柱12穿过此孔312贴在机座3上，当装入上板31时，定位柱12紧贴在高度定位柱12的上端，起到确定上板31高度定位的作用。进ー步地，为了精确控制水平压紧油缸13、垂直压紧油缸71和端部压紧油缸5的行程，所述机座4上还设置有分别对所述垂直压紧油缸71、端部压紧油缸5和水平压紧油缸13的行程进行限制的限位块。其中所述所述垂直压紧油缸71和所述水平压紧油缸13的限位块在本实用新型中并未给出明确图示。以下以水平压紧油缸13为例进行说明。如图3所示，所述活动钳ロ总成10包括一钳ロ支座134，所述水平压紧油缸13通过油缸座131铰接设置于所述机座4底部，设置有所述水平压紧油缸13的所述机座4的边缘铰接设置有一水平压カ杠杆132，所述水平压カ杠杆132的一端与所述水平压紧油缸13的输出端连接，另一端通过一水平连杆133与一钳ロ支座134的ー侧连接，用于限制所述水平压紧油缸13行程的所述限位块135设置于所述钳ロ支座134的另ー侧。另外，作为优选，用于限制所述水平压紧油缸13行程的所述限位块135与所述钳ロ支座134之间还设置有用于精确调节所述水平压紧油缸13的垫块136。这样当水平压紧油缸13压紧时，水平压紧油缸13的行程終点被限位块135所終止，此时エ件也恰好被夹紧。为了实现这一目的需要精确调整限位块135的厚度。这时可通过垫块136来进行细微调节，这是焊接卡具2能正常工作的重要技术环节。在的垂直方向、两端方向的压紧油缸也有类似垫块136的设置。当然，以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新 型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，所述焊接卡具包括用于承载所述汽车车架横梁的机座和对所述汽车车架横梁的两个侧面进行水平压紧操作的水平压紧装置，其特征在于，所述水平压紧装置包括一固定钳口总成、一活动钳口总成和水平压紧油缸，所述固定钳口总成和所述活动钳口总成并列地设置于所述机座上，并且所述固定钳口总成和所述活动钳口总成之间的距离能够使所述汽车车架横梁放入；所述水平压紧油缸与所述活动钳口总成连接并驱动所述活动钳口总成向所述固定钳口总成移动以压紧所述汽车车架横梁。
2.如权利要求I所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，所述焊接卡具还包括在垂直方向对所述汽车车架横梁进行压紧操作的垂直压紧装置，所述垂直压紧装置包括设置于所述机座上的支架和固定在所述支架上并位于所述汽车车架横梁正上方的垂直压紧油缸。
3.如权利要求2所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，所述焊接卡具还包括对所述汽车车架横梁的两端进行压紧操作的两端压紧装置，所述两端压紧装置包括分别设置于所述汽车车架横梁两端的所述机架上的端部压紧油缸，所述端部压紧油缸的输出端设有一能够能够插入所述汽车车架横梁的两端的压块。
4.如权利要求3所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，位于所述固定钳口总成和所述活动钳口总成之间的所述机座上垂直设置有多个用于确定所述汽车车架横梁的上板的高度的定位柱和至少一个垂直设置于所述机座上的防止所述汽车车架横梁的上板水平滑动的水平定位销。
5.如权利要求4所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，所述机座上还设置有分别对所述端部压紧油缸和水平压紧油缸的行程进行限制的限位块。
6.如权利要求5所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，所述活动钳口总成包括一钳口支座，所述水平压紧油缸设置于所述机座底部，设置有所述水平压紧油缸的所述机座的边缘铰接设置有一水平压力杠杆，所述水平压力杠杆的一端与所述油缸的输出端连接，另一端通过一水平连杆与所述钳口支座一侧连接，用于限制所述水平压紧油缸行程的所述限位块设置于所述钳口支座的另一侧。
7.如权利要求6所述的用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，其特征在于，用于限制所述水平压紧油缸行程的所述限位块与所述钳口支座之间还设置有用于精确调节所述水平压紧油缸的垫块。
8.一种用于进行机器人焊接的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊接机器人和如权利要求I至7任一项所述的焊接卡具。
专利摘要本实用新型公开了一种用于固定汽车车架横梁以进行机器人焊接的焊接卡具，焊接卡具包括用于承载汽车车架横梁的机座和对汽车车架横梁的两个侧面进行水平压紧操作的水平压紧装置，水平压紧装置包括一固定钳口总成、一活动钳口总成和水平压紧油缸；固定钳口总成和活动钳口总成并列地设置于机座上，并且固定钳口总成和活动钳口总成之间的距离能够使汽车车架横梁放入；水平压紧油缸与活动钳口总成连接并驱动活动钳口总成向固定钳口总成移动以压紧汽车车架横梁。本实用新型还公开了一种包括上述焊接卡具的焊接装置。与现有技术相比较，本实用新型与焊接机器人组成自动焊接机具有以下有益效果提高了产品焊接精度，提高了焊缝质量。
文档编号B23K37/04GK202438800SQ20122000714
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者晋广志, 陈锡栋 申请人:香河海潮制件有限公司