汽车后备箱铰链自动焊接工装的制作方法

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种汽车后备箱铰链自动焊接工装。

背景技术：

汽车后背箱铰链装置对于汽车后备箱的正常开启至关重要，该装置由两部分组成，一部分为固定片，用于固定在汽车后备箱上，另一部分用于安装链条，这两部分通过焊接固定连接在一起；由于该零件尺寸小，并且为汽车安全件，对焊接的熔深和一致性要求较高，而现有的人工焊接方法无法达到该焊接要求，容易出现虚焊和尺寸偏差等；而采用机器人进行全自动化焊接的话成本过大，有点大材小用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种汽车后备箱铰链自动焊接工装，这种装置能够实现半自动化焊接，成本低，能减轻操作工人的工作量，并且能保证产品焊接的一致性。

为实现上述目的，本实用新型的设计方案如下：

一种汽车后备箱铰链自动焊接工装，安装在架子上，架子上表面安放有一转盘，且该架子中间设有一通孔，转盘下方通过该通孔连接有一变速器和伺服电机，用于带动转盘进行间歇式转动；在转盘下方靠近边缘的位置，均匀设置有三个带有支架的滚轮，用于稳定转盘；转盘上设有8个工位，1-4号为待焊工位，5号为焊接工位，6号为已焊接待收集工位，7号为推料工位，8号为空缺工位，其中，1号工位（待焊工位）、5号工位（焊接工位）和7号工位（推料工位）为必须的，其余的为多余工位，设置多余工位的目的是为了使操作工人有更多的时间安放产品，保证产品生产的连续性；8个工位围绕转盘的圆心均匀地分布在转盘上，相邻两个工位之间的角度为45°；每个工位上设有两个定位销，定位销通过产品上的两个定位销孔使产品固定在工位上，且每个工位的两个定位销在转盘下方连接有一拉伸块；在转盘的一侧设有一滑料板，滑料板为一向下倾斜的板；在滑料板的内侧，7号工位下方的架子上，设置有一定位销气缸，该定位销气缸头部的气缸拉杆上设有一缺口，可与拉伸块进行卡接，使拉伸块向下运动，继而带动7号工位上的两个定位销向下移动，直到解除对产品的固定为止；在滑料板的外侧固定有一产品框，用于存放加工好的成品。

上述转盘正上方中间位置设有一挡板，该挡板通过两侧的支架固定在转盘上方，用于挡掉焊接弧光，防止操作工人受到伤害；并且，在挡板上固定有推料气缸，该推料气缸头部的活塞杆上固定有一推料手，该推料手为一“J”形的金属条，推口对着滑料板的方向，且其最低点低于产品的最高点，用于将7号工位上的已经焊接好的产品推离转盘，推至滑料板上；在挡板上方还固定有一电器箱，电器箱上设置有一触摸屏和若干操作按钮，方便操作工人进行操作。

上述挡板后的架子还上设有两条平行的导轨，导轨上连接有一滑块，该滑块可沿着导轨进行滑动；焊枪通过一转轴连接在滑块上，可随滑块一起沿导轨滑动；在导轨的一端设有一支座，支座上活动连接有一丝杆，丝杆另一端穿过滑块上的一通孔连接至一焊接伺服电机，并且该通孔内表面设有螺纹，与丝杆外表面的螺纹相吻合，当焊接伺服电机启动后，带动丝杆转动，可使滑块和焊枪在导轨上进行滑动，完成对条形焊缝的焊接，由于移动速度均匀，可保证产品焊接的合格率和一致性。

在焊枪的后上方设有一送枪气缸，用于将焊枪的枪头送至待焊产品位置；而在焊枪的扳机下方，设置有一开关气缸，用于使焊枪起弧；在焊枪枪头的前上方，还设有一压紧气缸，该压紧气缸下方设有一压头，压头设在5号工位产品上方，通过压紧气缸的作用将5号工位上的未焊接的产品固定住。

采用PLC编程，控制转盘每转动45°停留一段时间，并控制压紧气缸、送枪气缸、开关气缸和焊接伺服电机的工作顺序和工作时间；同时还需控制推料气缸和定位销气缸的工作时间，达到实现自动化生产的目的。

由于焊枪在进行长时间的焊接后，需要对焊渣进行清理或对焊枪进行检修维护，否则会影响焊接质量，因此使用PLC编程，控制工装在进行200次焊接后停止工作；此时，操作工人通过操作按钮或触摸屏控制焊接伺服电机运转，进而带动丝杆转动，使滑块带着焊枪移动至支座处，对焊枪进行清理和检修；清理可采用人工的方式进行，也可通过在工装旁安装一清理枪进行清理。

以上所述的转盘工位可以不限于8个，检修维护间隔也不限于200次焊接，可根据实际生产情况进行调整；另外，转盘的转动间隔时间、焊枪的移动速度和移动长度均可根据产品的不同进行编程调节。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1、采用转盘进行间歇性但不间断转动的方式，可进行连续不断的生产，配合焊枪自动焊接，相比传统的人工焊接，大大地提高了工作效率；

2、采用PLC编程控制和设置参数，可保证每个产品焊接的合格率以及产品的一致性；并且通过修改相关参数，还可将本实用新型中的工装用于同等直缝焊接的产品；

3、本实用新型中的焊接工装生产成本低，投入产出比高；

4、本实用新型中的焊接工装自动化程度高、故障率低，因此对操作工人的要求低，并且可大大减轻操作工人的劳动量。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为焊接产品立体图；

其中：1、架子；2、伺服电机；3、变速器；4、定位销气缸；5、开关气缸；6、焊枪；7、送枪气缸；8、压紧气缸；9、压头；10、电器箱；11、触摸屏；12、操作按钮；13、挡板；14、推料气缸；15、推料手；16、滑料板；17、产品框；18、转盘；19、丝杆；20、支座；21、导轨；22、焊接伺服电机；23、定位销；24、产品；241、焊缝；242、定位销孔；25、拉伸块；26、气缸拉杆；27、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型具体实施的技术方案是：

如图1、图3所示，一种汽车后备箱铰链自动焊接工装，安装在架子1上，架子1上表面安放有一转盘18，且该架子1中间设有一通孔，转盘18下方通过该通孔连接有一变速器3和伺服电机2；在转盘18下方靠近边缘的位置，还均匀设置有三个带有支架的滚轮27；转盘18上设有8个工位（以图3中位置A处的工位为1号工位，逆时针方向进行编号），8个工位围绕转盘18的圆心均匀地分布在转盘18上，相邻两个工位之间的角度为45°；每个工位上设有两个定位销23，该定位销23通过产品24上的两个定位销孔242将产品固定在工位上；在转盘18下方，每个工位的两个定位销23连接至一拉伸块25；在转盘18的一侧设有一滑料板16，滑料板16为一向下倾斜的板，在滑料板16的内侧，7号工位（图3中位置B处）下方的架子1上，设置有一定位销气缸4，该定位销气缸4头部的气缸拉杆26上设有一缺口，可与7号工位下的拉伸块25进行卡接；在滑料板16的外侧固定有一产品框17，用于存放加工好的成品。

如图3所示，上述转盘18正上方中间位置设有一挡板13，该挡板13通过两侧的支架固定在转盘上方；在挡板13上固定有推料气缸14，该推料气缸14头部的活塞杆上固定有一推料手15，用于将7号工位推离转盘18，推至滑料板16上；在挡板13上方还固定有一电器箱10，电器箱10上设置有一触摸屏11和若干操作按钮12。

如图2、图3所示，上述挡板13后的架子1上设有两条平行的导轨21，导轨21上连接有一滑块28，该滑块28可沿着导轨21进行滑动；焊枪6通过一转轴连接在滑块28上，可随滑块28一起沿导轨21滑动；在导轨21的一端设有一支座20，支座20上活动连接有一丝杆19，丝杆19另一端穿过滑块28上的一通孔连接至一焊接伺服电机22，并且该通孔内表面设有螺纹，与丝杆19外表面的螺纹相吻合。

在焊枪6的后上方设有一送枪气缸7，用于将焊枪6的枪头送至待焊产品位置；而在焊枪6的扳机下方，设置有一开关气缸5，用于使焊枪6起弧；在焊枪6枪头的前上方，还设有一压紧气缸8，该压紧气缸8下方设有一压头9，压头9设在5号工位（图3中位置B处）上方，通过压紧气缸8的作用将5号工位上的未焊接的产品固定住。

采用PLC编程，控制转盘18每转动45°停留一段时间，并控制压紧气缸8、送枪气缸7、开关气缸5和焊接伺服电机22的工作顺序和工作时间；还需控制推料气缸14和的定位销气缸4的工作时间，实现自动化生产。

在使用该工装对产品进行焊接时，启动电源，转盘18在伺服电机2和变速器3的作用下进行间歇转动，使4号工位转到5号的位置，成为5号工位，当转盘18暂停转动时，压紧气缸8的活塞杆向下运动，将压头9向下压实，使5号工位上未焊接的产品固定住，防止其在焊接的过程中产生位移；同时，送枪气缸7将焊枪6向前送，使焊枪6的枪头靠近需要进行焊接的位置；接着，开关气缸5向上顶住焊枪6的扳机，使焊枪6起弧，开始焊接，与此同时，焊接伺服电机22启动，带动丝杆19转动，通过丝杆19外表面的螺纹与滑块28通孔内表面的螺纹的相互作用，使滑块28在导轨21上滑动，进而带动焊枪6进行一定距离的横向位移，完成对产品上直线焊缝的焊接；其中，焊枪6的移动距离以及移动速度通过PLC编程进行控制，能够达到精确焊接的目的。

在焊枪6进行焊接的同时，推料气缸14和定位销气缸4同时启动，定位销气缸4通过气缸拉杆26将7号工位的定位销23向下拉，使7号工位已经焊接好的产品脱离定位销23，同时，推料气缸14控制活塞杆向前伸长，使推料手15跟着向前运动，给已经脱离定位销23的产品一个冲量，使产品向前滑动，通过滑料板16滑入产品框17内。

工作人员可利用上述焊接的间隙将下一个需要焊接的产品放入1号工位和8号工位的定位销内，这样即可实现连续不断的生产。

完成焊接后，首先开关气缸5自动复位，停止焊接，接着，送枪气缸7复位，使焊枪6向后远离产品，防止出现意外，同时焊接伺服电机22使丝杆19反向转动，使焊枪6回到原来的位置，为下一次焊接作准备；压紧气缸8向上复位，解除对产品的固定，接着转盘18自动进行转动，进行下一个产品进行焊接加工，同时，6号工位已经完成焊接的产品旋转至7号工位，定位销23下方的拉伸块25卡入定位销气缸4的气缸拉杆26内。

由于焊枪6在进行长时间的焊接后，需要对焊渣进行清理或对焊枪6进行检修维护，否则会影响焊接质量，因此使用PLC编程，控制工装在进行200次焊接后停止工作；此时，操作工人通过操作按钮或触摸屏控制焊接伺服电机22运转，进而带动丝杆19转动，使滑块28带着焊枪6移动至支座20处，对焊枪6进行清理和检修。

上述清理可采用人工的方式进行，也可通过在工装旁安装一清理枪进行清理。

以上所述仅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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。