车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置的制作方法

本实用新型涉及车顶焊接设备，尤其涉及一种用于车顶激光焊接的柔性随行压紧装置。

背景技术：

激光焊接技术作为一种先进的焊接技术，具有能量密度高、焊接变形小及焊接速度快等优点，在汽车、能源、航空航天等领域得到了越来越广泛的应用和发展。在汽车行业，车顶、侧围、车门以及座椅等部件的制造过程都采用了激光焊接工艺，有效地提高了整车的制造质量，加强了整车的安全性能，缩短了焊接时间、提高了企业的制造水平。随着制造业的自动化、智能化生产的推进，对于激光焊接工艺提出了更高的要求。

在汽车制造过程中，车顶激光钎焊工艺由于对被焊零件的匹配间隙要求极高，需要一套专用的复杂工装夹具来控制车顶和侧围的搭接间隙。现代汽车制造需要一条生产线制造多种车型，但不同车辆的造型不同，无法使用一套共用的工装夹具在单个工位实现多车型的柔性制造。

目前，业内普遍采取的技术方案有两种。第一种：针对每个车型建造一个独立的激光钎焊工位，每个工位包含激光设备系统加车型专用工装，单工位造价非常高；第二种；各种车型公用一套激光设备系统，通过机器人自动控制的机械结构来切换不同车型的专用工装系统，工位内布置复杂，占用空间大，控制繁复，且切换工装系统需要额外影响产能。

一般的车顶焊接压紧机构有两种形式：压指和压轮。压指虽然接触点更靠近焊缝，压紧力更容易控制，但容易形成错边以及锯齿形缺陷；普通的压轮压力输出较大，但是经常摩擦，边缘厚度会变宽，影响压紧点，需要经常打磨，同时摆动角度有限并且生产效率不高。并且焊接过程通常是焊完一边之后再焊接另一端，一般使用两套设备或者人工换边。

技术实现要素：

实用新型目的：为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种车顶激光焊接柔性随行压紧装置，基于双边压轮组的结构，实现对车顶造型面的有效恒力压紧，并可一次焊接车顶两侧的焊缝，实现单工位的双边焊接工作。

技术方案：一种车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，包括：

激光钎焊焊接接头，其两侧各固定连接一块安装基板；安装基板外侧和机器人连接，安装基板上设有控制通讯模块，控制通讯模块和机器人电连接；

y向移动模块，包括水平板，所述水平板的上表面和两块安装基板的底部固定连接，水平板上安装有第二气缸，第二气缸和控制通讯模块连接，水平板的底部横向铺设有直线滑轨，直线滑轨上安装有滑块，滑块上安装有第一气缸，第一气缸的底部安装有压轮组。

进一步的，所述直线滑轨的数量为四个，两两对称布置在水平板的底部两侧。

进一步的，直线滑轨的四个滑块通过一连接板连接，该连接板和第二气缸连接，第二气缸驱动连接板沿直线滑轨左右滑动，带动四个滑块同步滑动，第一气缸安装在该连接板上与滑块对应的位置上。

进一步的，每侧的压轮组包括沿焊缝前后布置的预压紧压轮和压紧压轮，所述预压紧压轮用于对待焊接位置进行预压紧，所述压紧压轮用于对焊接位置进行压紧。优选的，所述压紧压轮设置在焊枪侧边2-3毫米处。

进一步的，所述压轮组的压轮采用角度式设计。

和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：采用双边随行压轮的结构，实现对车顶造型面的有效恒力压紧，从而使焊接点前方区域配合间隙满足要求；通过横向调节装置，能够根据焊缝位置实时调整压轮的横向位置，使压轮与激光钎焊焊接接头配合，完成单工位双边焊接。结构紧凑，能够有效降低工位固定资产投入，节约占地空间，提高焊接效率，降低生产成本。

附图说明

图1为随行压紧装置的立体图；

图2为随行压紧装置的侧视图；

图3是y向移动模块的结构示意图(未加连接板)；

图4是y向移动模块的结构示意图(加连接板)；

图5是车顶双侧焊接换边示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。

如图1-4所示，一种车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，包括：激光钎焊焊接接头1、其两侧各固定连接一块安装基板2，安装基板2的外侧通过法兰等连接部件和机器人连接；安装基板2的底部连接有一块呈“凹”字型的水平板301，激光头穿过水平板301的中间位置，水平板301上安装有第二气缸302，水平板301的底部左右两侧，两两对称布置有四条平行的直线滑轨303，直线滑轨303上安装有滑块304，四个滑块304由一连接板305固定连接，上述水平板301、第二气缸302、直线滑轨303、滑块304和连接板305构成了y向移动模块。在该连接板305上与滑块304一一对应的四个位置上，安装有第一气缸4，每个第一气缸4底部安装了压轮组5。压轮组在现有的通用结构的基础上，优选采用角度式设计，即压轮本身有一定的角度，可以很好的贴合车顶的弧度。

安装基板2上设有阀岛，控制通讯模块安装在阀岛上，控制通讯模块和机器人电连接。

压轮组采用双边设计，即每侧设有两个压轮组件，分别为预压紧压轮501和压紧压轮502，沿焊缝前后布置，预压紧压轮501设置在焊枪前方，用于对待焊接位置进行预压紧，压紧压轮502设置在焊枪侧边2-3毫米处，用于焊接位置压紧(图3左侧的气缸及压轮组件已省略)。预压紧压轮501和压紧压轮502均采用现有的气缸驱动，由三导杆气缸配合压力控制阀，实现恒定的压力控制。

工作原理：

如图5所示，焊接过程中，装置沿车顶移动，预压轮组施加预压紧力，消除间隙，压紧轮组靠近焊点，压紧焊缝。车顶单侧焊接完成时，通过y向移动模块切换与激光头配合的压轮组(第二气缸302驱动连接板305沿直线滑轨303移动，从而带动连接板305下的压轮组件横向滑动)，在机器人的配合下，压轮组、激光头从车顶一侧移动到另一侧，实现单工位双边焊接。直线滑轨导向定位精度在0.02mm，可根据焊缝位置实时调整压轮的位置，从而满足不同位置的焊接需求。

技术特征：

1.一种车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于，包括：

激光钎焊焊接接头，其两侧各固定连接一块安装基板；安装基板外侧和机器人连接，安装基板上设有控制通讯模块，控制通讯模块和机器人电连接；

y向移动模块，包括水平板，所述水平板的上表面和两块安装基板的底部固定连接，水平板上安装有第二气缸，第二气缸和控制通讯模块连接，水平板的底部横向铺设有直线滑轨，直线滑轨上安装有滑块，滑块上安装有第一气缸，第一气缸的底部安装有压轮组。

2.根据权利要求1所述的车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于：所述直线滑轨的数量为四个，两两对称布置在水平板的底部两侧。

3.据权利要求2所述的车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于：所述直线滑轨的四个滑块通过一连接板连接，该连接板和第二气缸连接，第二气缸驱动连接板沿直线滑轨左右滑动，带动四个滑块同步滑动，第一气缸安装在该连接板上。

4.根据权利要求1所述的车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于：每侧的压轮组包括沿焊缝前后布置的预压紧压轮和压紧压轮，所述预压紧压轮用于对待焊接位置进行预压紧，所述压紧压轮用于对焊接位置进行压紧。

5.根据权利要求4所述的车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于：所述压紧压轮设置在焊枪侧边2-3毫米处。

6.根据权利要求1所述的车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，其特征在于：所述压轮组的压轮采用角度式设计。

技术总结
本实用新型公开了一种车顶激光钎焊双边柔性随行压紧装置，包括：激光钎焊焊接接头，其两侧各固定连接一块安装基板；安装基板外侧和机器人连接，安装基板上设有控制通讯模块，控制通讯模块和机器人电连接；Y向移动模块，包括水平板，所述水平板的上表面和两块安装基板的底部固定连接，水平板上安装有第二气缸，第二气缸和控制通讯模块连接，水平板的底部横向铺设有直线滑轨，直线滑轨上安装有滑块，滑块上安装有第一气缸，第一气缸的底部安装有压轮组。本实用新型采用优化设计的双边随行压轮，解决了车顶靠边位置存在凸起物以及车顶有较大起伏的问题，并且可一次焊接车顶两侧的焊缝，提高工作效率，减少投入。

技术研发人员：汤旭东;金爱龙
受保护的技术使用者：同高先进制造科技(太仓)有限公司
技术研发日：2019.12.13
技术公布日：2020.08.21