焊接系统和用于相对于车顶纵梁对齐车顶面板的夹具的制作方法

本公开涉及用于焊接车辆的车身和车架结构的系统。

背景技术：

铝合金本质上具有高导热性能(接近钢的3.5倍)。因此，制造过程中加热铝会导致铝制部件不可控的膨胀。这种铝部件的不可控的膨胀会导致引起铝部件超过尺寸公差的变形。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种焊接系统，该焊接系统至少能够在车顶面板与车顶纵梁之间提供压缩力以防止焊接操作期间的变形，从而控制铝部件的碰撞，避免引起铝部件超过尺寸公差的变形。

根据本实用新型的一个方面，提供一种焊接系统，包括：夹具，夹具被构造成抓住车顶面板并且转换至前进位置，以便使车顶面板沿焊接线与车顶纵梁对齐；多个压力阻挡件，多个压力阻挡件可移动地固定至夹具，使得当夹具位于前进位置时使多个压力阻挡件前进，以沿焊接线在车顶面板与车顶纵梁之间提供压缩力，以防止焊接操作期间的变形；以及激光焊接机，激光焊接机被构造成沿焊接线将车顶面板焊接至车顶纵梁。

根据本实用新型的一个实施例，当车顶面板前进时，多个压力阻挡件接触车顶面板的顶部表面。

根据本实用新型的一个实施例，多个压力阻挡件可移动地固定至夹具，使得多个压力阻挡件的向下运动增加车顶面板和车顶纵梁之间的压缩力。

根据本实用新型的一个实施例，多个气缸连接至夹具和多个压力阻挡件，以使气缸的启动产生多个压力阻挡件的向下运动，以增加车顶面板和车顶纵梁之间的压缩力。

根据本实用新型的一个实施例，多个吸盘固定至夹具并且被构造成抓住车顶面板以便将车顶面板固定至夹具。

根据本实用新型的一个实施例，多个压力阻挡件限定孔口，并且多个吸盘设置在孔口内。

根据本实用新型的一个实施例，车顶面板和车顶纵梁是铝制品。

根据本实用新型的一个实施例，激光焊接机固定至机械臂，机械臂被构造成沿焊接线引导激光焊接机。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于相对于车顶纵梁对齐车顶面板的夹具，包括：框架；一排吸盘，一排吸盘固定至框架并且被构造成抓住车顶面板；以及多个压力阻挡件，多个压力阻挡件可移动地固定至框架，并且被构造成接触车顶面板，以沿焊接线在车顶面板和车顶纵梁之间提供压缩，以当车顶面板焊接至车顶纵梁时防止变形。

根据本实用新型的一个实施例，多个压力阻挡件被构造成在焊接操作期间前进并且接触车顶面板的顶部表面，顶部表面邻近并且平行于焊接线的轮廓。

根据本实用新型的一个实施例，多个压力阻挡件可移动地固定至框架，以使多个压力阻挡件的向下运动增大车顶面板和车顶纵梁之间的压缩。

根据本实用新型的一个实施例，多个气缸连接至框架和多个压力阻挡件，使得多个气缸的启动产生多个压力阻挡件的向下运动，以增大车顶面板和车顶纵梁之间的压缩。

根据本实用新型的一个实施例，多个压力阻挡件限定孔口，并且一排吸盘设置在孔口内。

根据本实用新型的一个实施例，一排吸盘经由在一排吸盘和车顶面板之间产生的真空抓住车顶面板。

根据本实用新型的一个实施例，一排吸盘可枢转地固定至框架。

根据本实用新型的一个实施例，车顶面板和车顶纵梁是铝制品。

根据本实用新型的又一方面，提供一种焊接系统，包括：夹具，夹具被构造成沿焊接线对齐第一铝板金属部件和第二铝板金属部件；压力阻挡件，压力阻挡件可移动地固定至夹具，并且被构造成前进并且接合邻近焊接线的第一铝板金属部件，以使第一铝板金属部件和第二铝板金属部件之间的压缩力防止焊接操作期间的变形；以及激光焊接机，激光焊接机被构造成沿焊接线将第一铝板金属部件焊接至第二铝板金属部件。

根据本实用新型的一个实施例，当第一铝板金属部件前进时，压力阻挡件接触第一铝板金属部件的顶部表面。

根据本实用新型的一个实施例，压力阻挡件可移动地固定至夹具，使得压力阻挡件的向下运动增大第一铝板金属部件和第二铝板金属部件之间的压缩力，并且其中，多个气缸连接至夹具和压力阻挡件，使得多个气缸的启动产生压力阻挡件的向下运动，以增大第一铝板金属部件和第二铝板金属部件之间的压缩力。

根据本实用新型的一个实施例，多个吸盘固定至夹具并且被构造成抓住第一铝板金属部件，以便将第一铝板金属部件固定至夹具。

提供一种焊接系统。该焊接系统包括夹具、多个压力阻挡件和激光焊接机。夹具被构造成抓住车顶面板并且转换至前进位置，以便使车顶面板沿焊接线与车顶纵梁对齐。多个压力阻挡件可移动地固定至夹具，使得当夹具处于前进位置时使压力阻挡件前进，以在车顶面板与车顶纵梁之间沿焊接线提供压缩力以防止焊接操作期间的变形。激光焊接机被构造成沿焊接线将车顶面板焊接至车顶纵梁。

提供一种用于相对于车顶纵梁对齐车顶面板的夹具。该夹具包括框架、一排吸盘和多个压力阻挡件。一排吸盘被固定至框架并且被构造成抓住车顶面板。多个压力阻挡件可移动地固定至框架并且被构造成接触车顶面板并且沿焊接线在车顶面板和车顶纵梁之间提供压缩，以防止当车顶面板焊接至车顶纵梁时的变形。

提供一种焊接系统。该焊接系统包括夹具、压力阻挡件和激光焊接机。夹具被构造成沿焊接线对齐第一铝板金属部件和第二铝板金属部件。压力阻挡件可移动地固定至夹具并且被构造成前进并且接合邻近焊接线的第一部件，使得第一部件和第二部件之间的压缩力防止焊接操作期间的变形。激光焊接机被构造成沿焊接线将第一部件焊接至第二部件。

本实用新型的有益效果在于:本实用新型的焊接系统能够在车顶面板与车顶纵梁之间提供压缩力以防止焊接操作期间的变形，从而控制铝部件的碰撞，避免引起铝部件超过尺寸公差的变形。

附图说明

图1是被构造成在焊接操作期间对齐配合部件的夹具的侧视图；

图2是夹具的俯视图。

图3是夹具和固定至机械臂以执行焊接操作的焊接机的等距视图。

具体实施方式

本公开的实施例说明如下。然而，应当了解的是，所公开的实施例仅仅是各种和可选形式的例子以及其他实施例。附图不一定按照比例绘制，一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本实用新型公开的具体结构和功能性细节不应理解为限制性的，而仅作为用于教示本领域技术人员以不同方式应用本实用新型的代表性基础。本领域一般技术人员应该知道，参考任一附图所示和说明的各类特征可和一个或其他附图中未详细例示和描述的实施例的特征结合。所述特征的结合为基本应用提供代表性实施例。然而，有关本公开教示的特征的各种结合和修改期望用于特定应用和实施。

参考图1和图2，所示夹具10用于在焊接操作中沿焊接线对齐第一金属板部件和第二金属板部件。金属板部件可由任意类型的金属板制成，包括但不限于钢、镁、镁合金、铝或铝合金。例如，第一金属板部件和第二金属板部件可为车辆车身的车顶面板12和车顶纵梁14。车顶纵梁14可为车辆车身的车身侧面板的上部。车身侧面板可包括可连接至车顶纵梁的A柱、B柱或C柱。夹具10可固定至降低装置16。降低装置16在图1中示出。

降低装置16可包括框架18。至少一个枢转臂20可将夹具10连接至降低装置16的框架18。枢转臂20可连接至电源22(诸如电动马达)，以便使枢转臂20旋转，使得夹具10在升起(或缩回)位置和下降(或前进)位置之间移动。枢转臂20可通过一系列滑轮24和带26连接至电源22。然而，本公开不应被解释为限定于本文描述的降低装置16，而应包括能够使夹具10在升起(缩回)位置和下降(前进)位置之间移动的任意类型的机构。例如，夹具10在升起位置和下降位置之间的运动可由电气螺线管、液压缸、气缸等提供动力，并且由绕导轨移动的滚珠丝杆、轴承座等引导。

多个或一排吸盘28可被固定至夹具10的框架30并且被构造成抓住车顶面板12以将车顶面板12固定至夹具10。夹具10被构造成当车顶面板12被固定至夹具10时对齐车顶面板12和车顶纵梁14，车顶纵梁14位于夹具10下面，并且夹具10位于降低位置。吸盘28可被构造成通过在吸盘28和车顶面板12之间产生真空来抓住车顶面板12。为了在吸盘28和车顶面板12之间提供真空，一系列真空发生器32(可为连接至真空源的阀门)可通过一系列真空线34连接至吸盘。真空发生器32可固定至夹具10的框架30。吸盘28可被可移动地固定至夹具10的框架30。例如，吸盘28可通过球形接头36连接至框架30以允许吸盘28相对于车顶面板12在任意方向上枢转，以当吸盘28抓住车顶面板12时确保吸盘28和车顶面板12之间的合适对齐。

多个压力阻挡件42被固定至夹具10的框架30并且被构造成在车顶面板12和车顶纵梁14之间沿焊接线40的轮廓提供压缩力。车顶面板12和车顶纵梁14之间的压缩力防止车顶面板12和车顶纵梁14的任一个在焊接操作期间的变形。焊接操作可通过连续焊接或缝焊将车顶面板12连接至车顶纵梁14。多个压力阻挡件42被构造成接触车顶面板12并且符合邻近焊接线40的轮廓的车顶面板12的轮廓。车顶面板12的轮廓(在此多个压力阻挡件42与车顶面板12接触)可平行于焊接线40的轮廓。多个压力阻挡件42可被构造成接触车顶面板12的顶部表面44。压力阻挡件42还可限定用于接收多个吸盘28的孔口60。

多个压力阻挡件42可包括压力阻挡件42的第一组46，其被构造成在车顶面板12和右侧车顶纵梁50之间提供压缩力以防止焊接操作期间的变形。多个压力阻挡件42还可包括压力阻挡件42的第二组48，其被构造成在车顶面板12和左侧车顶纵梁52之间提供压缩力以防止焊接操作期间的变形。

压力阻挡件42可被可移动地固定至夹具10，以使压力阻挡件42的向下运动增加车顶面板12和车顶纵梁14之间的压缩力。具体地，压力阻挡件42可从上升(或缩回)位置转换到降低(或前进)位置，以在车顶面板12与车顶纵梁14之间提供压缩力。压力阻挡件42可通过一系列连杆(或连接臂)54和枢轴56可移动地固定至夹具10。替代地，压力阻挡件42可通过滚珠丝杠、绕导轨移动的轴承座或任何其他能够使压力阻挡件42在缩回和前进位置之间移动的机构可移动地固定至夹具10。

多个气缸58可将压力阻挡件42连接至夹具10的框架30(直接地或经由连杆54和枢轴56)，以使气缸58在压力阻挡件42之前启动(或产生向下运动)，以增加车顶面板12和车顶纵梁14之间的压缩力。如附图所示的实施例，气缸58的轴连接至第一连杆(或连接臂)，第一连杆通过枢轴(或允许连杆相对于彼此枢转的销)连接至第二连杆(或连接臂)，并且第二连杆通过枢轴连接至压力阻挡件42。第二连杆可通过托架或支架可枢转地连接至压力阻挡件。然而，应当理解，连杆和枢轴的其他构造可将压力阻挡件42连接至夹具10的框架30。替代地，可使用其他装置，诸如电气螺线管、液压缸或任意其他能够使压力阻挡件42前进的装置来增加车顶面板12和车顶纵梁14之间的压缩力。

参考图3，例示了焊接系统的等距视图，该焊接系统包括夹具10、降低装置16和执行焊接操作的焊接机62。焊接机62可被构造成沿焊接线40将车顶面板12焊接至车顶纵梁14。焊接机62可为本技术领域已知的任何类型的焊接机，但优选激光焊接机。焊接机62可固定至机械臂64。机械臂64可被构造成沿焊接线40引导焊接机62。摄像头66可被固定至机械臂64以确保机械臂64沿着车顶面板12和车顶纵梁14之间的焊接线40引导焊接机。摄像头66与控制器通讯。控制器识别焊接线40以沿正确路线(即，焊接线40)引导机械臂64。控制器还可被构造成当车顶面板12和车顶纵梁14对齐时开始焊接操作。夹具10可包括与控制器通讯的传感器。传感器可基于车顶面板12的存在、车顶纵梁14的存在、是否已启动真空发生器32、夹具10是否处于降低位置等产生至控制器的输入。控制器可包括被构造成基于来自传感器的输入开始焊接操作的算法。

控制器可包括与各种类型的计算机可读存储设备或媒介通讯的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储设备或媒介可包括例如在只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性存储和非易失性存储。KAM是在CPU断电时可用来存储各种操作变量的持续性或非易失性存储器。计算机可读存储设备或媒介可使用任意数量的已知存储设备实施，诸如PROMs(可编程只读存储器)、EPROMs(电气地PROM)、EEPROMs(电气可擦除PROM)、闪存或任何其他能够存储数据的电的、磁性的、光学的或组合存储设备，其中一些代表可被控制器使用的可执行指令。

在本说明书中使用的词语是描述性词语而非限定性词语，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可进行各种改变。如上所述，各个实施例的特征可被组合以形成未明确描述或例示的本实用新型的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已经描述为提供优点或者在一个或多个期望特性方面优于其他实施例，但是如本领域的技术人员意识到的，根据具体应用和实施方式，一个或多个特性可被折衷，以实现取决于具体应用和实施的期望的整体系统属性。因此，关于一个或多个特性不如其他实施例或现有技术实施方式合意的所描述的实施例并不在本公开的范围之外，并且其对于特定应用可能是令人期望的。