一种拼焊定位装置的制作方法

文档序号:22693517发布日期:2020-10-28 15:14阅读:130来源:国知局
一种拼焊定位装置的制作方法

本实用新型属于拼焊设备技术领域,尤其涉及一种用于待焊板件进行定位的拼焊定位装置。



背景技术:

激光拼焊板作为新技术在欧美日等地区得到了广泛的关注,目前这种技术广泛应用于汽车制造业,尤其是车身零部件生产、制造和设计方面,拼焊板的使用有着巨大的优势,不仅能够降低整车的制造成本、整车重量、油耗和废品率,而且可以减少外围加强件数量,简化装配步骤,同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。

激光拼焊板是将两张或两张以上的板料进行拼焊,为了保证焊接质量,对焊缝要求非常严格。而在加工制造过程中,板料的定位精准度是影响焊缝的重要方面。

现有的拼焊加工制造过程中,具有定位孔的待焊板件基本上依靠定位销进行定位,对于没有定位孔的带焊板件则需要依靠人工进行定位。然而,人工操作中的定位精度显然会受到工人的专业素养、工作环境、劳动强度等因素的影响而参差不齐,无法做到像机器一样高效率、高精度、高标准,降低了产品的合格率,增加了生产的成本和报废,无法保证生产效率。



技术实现要素:

为至少解决上述技术问题之一,本实用新型的目的在于提供一种拼焊定位装置。

为实现上述实用新型目的,本实用新型一实施例提供一种拼焊定位装置,包括:

工作台,包括固定座和设置于所述固定座的支撑板,所述支撑板用于放置待焊板件并具有上下贯通的第一通孔;

第一定位机构,包括沿第二方向并排设置的两个抵持部,所述抵持部凸伸于所述支撑板上方并用于抵持所述待焊板件的边缘;

设置于所述支撑板下方的运动机构,其包括第一支架、与所述第一支架通过第一滑轨沿第一方向滑动连接的第二支架、与所述第二支架通过传动件绕上下延伸的轴线v转动连接的第三支架、设置于所述第三支架上的吸附件、以及第一驱动件,所述第一驱动件的输出轴配接于所述第二支架并驱动所述第二支架沿所述第一滑轨运动,所述第一方向和所述第二方向不平行,所述吸附件配置于所述第一通孔中,并且所述吸附件用于吸附固定所述待焊板件并能够带动所述待焊板件沿所述第一方向趋近所述抵持部。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述传动件设置为轴承,其包括芯轴和转动套设于所述芯轴外部的轴承套,所述芯轴和所述轴承套的二者其一固定连接于所述第二支架,且二者另一固定连接于所述第一支架。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述第一支架、所述第二支架、所述第三支架由下往上依次设置,所述第二支架和所述第三支架之间还设置有若干辅助支撑件;

所述辅助支撑件固定连接于所述第二支架,且其上端具有抵持支撑所述第三支架并与所述第三支架滚动接触的滚珠;

所述运动机构还包括固定组装于所述第二支架上的辅助吸附件,在所述待焊板件的边缘与两个所述抵持部均抵持时,所述辅助吸附件吸附固定所述待焊板件。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述拼焊定位装置还包括第二定位机构,所述第二定位机构包括在所述第一方向上与所述抵持部错位排布的第二抵持部,所述第二抵持部凸伸于所述支撑板上方并用于抵持所述待焊板件的另一边缘;

所述第一支架通过第二滑轨沿所述第二方向滑动地连接于所述固定座;

所述运动机构还包括第二驱动件,所述第二驱动件的输出轴配接于所述第一支架并驱动所述第一支架沿所述第二滑轨运动;

所述吸附件还能够带动所述待焊板件沿所述第二方向趋近所述第二抵持部。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述支撑板还具有上下贯通的第二通孔;

所述拼焊定位装置还包括辅助运动机构,所述辅助运动机构包括:

配置于所述第二通孔中的第二吸附件,其在所述第一方向上与所述吸附件错位排布,通过第三滑轨沿所述第二方向滑动地连接所述固定座,并用于吸附固定所述待焊板件;

弹性复位件,连接于所述第二吸附件和所述固定座之间,并用于驱动所述第二吸附件沿所述第二方向的反方向复位运动。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述吸附件和所述第二吸附件分别设置为电磁铁或气动吸盘;所述第二方向和所述第一方向相垂直。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述运动机构还包括缓冲件;

所述缓冲件设置于所述第二支架和所述第三支架之间,并在所述第三支架相对所述第二支架绕所述轴线转动时提供缓冲阻力,以及/或者,设置于所述第二支架和所述第一支架之间,并在所述第二支架相对所述第一支架沿所述第一方向运动时提供缓冲阻力。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述缓冲件设置为弹性体,且所述第二支架和所述第三支架之间具有两个所述缓冲件,两个所述缓冲件在所述第一方向的垂直方向上对称地分立于所述轴线v两侧;

在所述第三支架相对所述第二支架沿第一时针方向转动时,两个所述缓冲件的其中一个发生形变;在所述第三支架相对所述第二支架沿第一时针方向的反方向转动时,两个所述缓冲件的其中另一个发生形变。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述拼焊定位装置还包括锁定机构,所述锁定机构包括第四支架、设置于所述第四支架上的一对第一锁定吸附件、形成于一对所述第一锁定吸附件之间的第一焊缝间隙、第五支架、设置于所述第五支架上的一对第二锁定吸附件、以及形成于一对所述第二锁定吸附件之间的第二焊缝间隙,其一所述第一锁定吸附件和其一所述第二锁定吸附件用于吸附固定所述待焊板件的待焊边缘,另一所述第一锁定吸附件和另一所述第二锁定吸附件用于吸附固定所述待焊板件相配合的另一待焊板件的待焊边缘;

所述第四支架和所述第五支架绕枢轴转动地连接,以使所述第一焊缝间隙和所述第二焊缝间隙的夹角可调。

作为本实用新型一实施例的进一步改进,所述锁定机构还包括调节组件,所述调节组件包括依次相连接的第一连杆、第二连杆和第三连杆;

所述第一连杆的第一端转动连接所述第四支架,另一端通过螺纹结构连接于所述第二连杆;所述第三连杆的第一端转动连接所述固定座,另一端通过螺纹结构连接于所述第二连杆;

当所述第二连杆相对所述第一连杆、所述第二连杆旋进或旋出时,所述第一连杆的第一端和所述第三连杆的第一端之间的间距变化。

与现有技术相比,本实用新型一实施方式的有益效果为:通过第二支架沿第一方向的滑动设置以及第三支架与第二支架的转动连接,在应用中只需将待焊板件先粗略地放置于支撑板上的指定区域处,即使待焊板件的边缘与理想对位线具有间隙甚至偏斜(也即有夹角),也可以通过移动第二支架来一次性实现待焊板件沿第一方向的精准移动及定位,大大降低了对人工操作精度的要求,便于提升产品的合格率,降低生产的成本和报废,保证生产效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的拼焊定位装置与两个对应待焊板件的配合立体图;

图2是本实用新型一实施例的拼焊定位装置的立体结构图;

图3是本实用新型一实施例的拼焊定位装置的结构分解图;

图4是本实用新型一实施例的拼焊定位装置与一个待焊板件的配合俯视图;

图5是本实用新型一实施例的第一定位机构的立体结构图;

图6是本实用新型一实施例的第二定位机构的立体结构图;

图7是本实用新型一实施例的运动机构的立体结构图;

图8a是本实用新型一实施例的运动机构的一视角下的结构分解图;

图8b是本实用新型一实施例的运动机构的另一视角下的结构分解图;

图9是本实用新型一实施例的运动机构的纵剖视图;

图10是本实用新型一实施例的辅助运动机构的立体结构图;

图11是本实用新型一实施例的锁定机构的立体结构图;

图12是本实用新型一实施例的锁定机构的仰视图;

图13是本实用新型一实施例的工作台和锁定机构相配合的仰视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

应该理解,本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1所示,本实用新型一实施例提供一种拼焊定位装置100,应用于激光拼焊加工制造中,具体用于对待焊板件201、202等进行高效、精准地定位,该附图示例中待焊板件201为折线产品,当然本实用新型的拼焊定位装置100的应用不限于此,无定位孔、非折线产品等待焊板件同样适用。

参图2至图4,拼焊定位装置100总体上包括工作台1、第一定位机构2、第二定位机构3、运动机构4、辅助运动机构5、锁定机构6以及控制机构。

其中,参图1至图3,工作台1包括固定座10和支撑板11,支撑板11固定组装在固定座10顶部并用于对放置于其表面的待焊板件201、202进行支撑。

参图2至图4,第一定位机构2包括至少两个抵持部20,在应用中,抵持部20能够凸伸于支撑板11上方以抵持待焊板件201的边缘201a,从而对待焊板件201进行第一方向x上的定位。类似的,第二定位机构3包括至少一个抵持部30,抵持部30在第一方向x上与抵持部20错位排布,在应用中,抵持部30能够凸伸于支撑板11上方以抵持待焊板件201的边缘201b,从而对待焊板件201进行第二方向y上的定位。在本实施例中第一方向x垂直于第二方向y,当然二者不限于垂直关系。

优选地,抵持部20相对支撑板11穿过通孔13上下活动地设置,抵持部30相对支撑板11穿过通孔14上下活动地设置。在相对支撑板11上下活动过程中,第一定位机构2和第二定位机构3各自具有伸出状态和收起状态。

其中,参图2和图4,当第一定位机构2处于所述伸出状态时,其抵持部20如前所述凸伸于支撑板11上方,抵持部20可以用于抵持待焊板件201的边缘201a以对待焊板件201进行第一方向x上的定位;当第二定位机构3处于所述伸出状态时,其抵持部30如前所述凸伸于支撑板11上方,抵持部30可以用于抵持待焊板件201的边缘201b以对待焊板件201进行第二方向y上的定位。

参图1,当处于所述收起状态时,第一定位机构2不高于支撑板11,本实施例中其整体位于支撑板11下方,抵持部20不再对待焊板件201进行限位,同样的,第二定位机构3不高于支撑板11,本实施例中其整体位于支撑板11下方,抵持部30不再对待焊板件201进行限位。由此,待焊板件202可以放置于支撑板11上并覆盖通孔13、14,以便于完成待焊板件202定位拼合于待焊板件201。

这样,在应用中,第一定位机构2先处于所述伸出状态时以实现对待焊板件201进行第一方向x上的定位,之后抵持部20穿过通孔13向下运动,第一定位机构2变化为所述收起状态,从而对待焊板件202进行让位;同样的,第二定位机构3先处于所述伸出状态时以实现对待焊板件201进行第二方向y上的定位,再变化为所述收起状态,从而对待焊板件202进行让位。

在本实施例中,第一定位机构2和第二定位机构3均设置成通过翻转方式于所述伸出状态和所述收起状态进行变换。由此,使得在所述伸出状态时,凸伸于支撑板11上方的抵持部20可沿上下方向与通孔13错开,而不是抵持部20重叠在通孔13正上方,以便于在通孔13的外侧预设待焊板件201的边缘201a的对位线(可参后文的焊缝间隙63a);类似的,凸伸于支撑板11上方的抵持部30可沿上下方向与通孔14错开,而不是抵持部20重叠在通孔14正上方,以便于在通孔14的外侧预设待焊板件201的边缘201b的对位线(可参后文的焊缝间隙63b)。

下面,具体参图5对第一定位机构2的详细结构进行介绍。第一定位机构2包括成弧形设置的连接臂21、设置在连接臂21下部的转轴22、以及驱动连接臂21绕转轴22转动的驱动件23。

转轴22通过固定块24固定连接于工作台1的支撑板11,并位于支撑板11的下方,以使得连接臂21可以绕转轴22相对支撑板11转动,从而可使连接臂21上部穿过通孔13而凸伸至支撑板11上方,第一定位机构2处于所述伸出状态,或者反向旋转时第一定位机构2退回至支撑板11下方。

抵持部20设置在连接臂21的上部末端处,该末端也即连接臂21上部远离转轴22、靠近支撑板11的一端。具体地,连接臂21的所述末端固定设置有挡条26,抵持部20设置在挡条26上,以使得第一定位机构2处于所述伸出状态时抵持部20可抵持待焊板件201的边缘201a,进而对其进行定位。

在本优选实施例中,挡条26设置为沿第二方向y纵长延伸,至少两个抵持部20沿第二方向y间隔并排地布设在挡条26上,由此,至少两个抵持部20可在连接臂21的带动下同步运动。

更优选地,连接臂21的数目设置为两个,两个连接臂21在第二方向y上并排设置并且二者上部通过连杆212相连接,每个连接臂21的上部末端均固定连接挡条26,以增强挡条26的位置稳定性以及整体结构强度。

驱动件23具体可设置为气缸、液压缸、电机等动力器件,其通过支架27固定组装于工作台1的支撑板11并位于支撑板11的下方。驱动件23的输出轴231末端通过传动轴25转动连接于连接臂21;驱动件23与所述控制机构相连接,并所述控制机构的控制下启动或停止,以使其输出轴231驱动连接臂21绕转轴22转动。在本实施例中,转轴22和传动轴25相平行且二者均沿第二方向y延伸,输出轴231沿第一方向x延伸并沿传动轴25的径向往复运动。

示例中,在驱动件23的输出轴231向外推出时,连接臂21可绕转轴22向上翻转,从而使抵持部20凸伸至支撑板11上方,第一定位机构2变化为所述伸出状态,可将待焊板件201通过该抵持部20进行第一方向x上的定位;在待焊板件201定位完成后,驱动件23的输出轴231被反向拉回,使得连接臂21绕转轴22退回至支撑板11下方,第一定位机构2变化为所述收起状态。当然,在变化实施例中,驱动件23和连接臂21的配合方式不限于此,只要能够驱动连接臂21绕轴22往复转动,均可达成本实用新型的目的。

进一步优选地,当处于所述伸出状态时,抵持部20具有向下凸伸的尖端2001,该尖端2001可向下伸入后文所提的焊缝间隙63a内,该焊缝间隙63b对应于待焊板件201的边缘201a对位线,由此,通过尖端2001可进一步提高对待焊板件201位置调整的精确度。

下面,具体参图6对第二定位机构3的详细结构进行介绍。对比图5、图6可以看出,第二定位机构3与前述第一定位机构2的结构大致上相同,二者的主要区别在于构件数目和方位等。

具体地,第二定位机构3包括成弧形设置的一个连接臂31、设置在连接臂31下部的转轴32、以及驱动连接臂31绕转轴32转动的驱动件33。

转轴32通过固定块34固定连接于支撑板11,并位于支撑板11的下方。

抵持部30设置在连接臂31的上部末端处,该末端也即连接臂31上部远离转轴32、靠近支撑板11的一端。

驱动件33具体可设置为气缸、液压缸、电机等动力器件,其通过支架37固定组装于支撑板11并位于支撑板11的下方。驱动件33的输出轴331末端通过传动轴35转动连接于连接臂31;驱动件33与所述控制机构相连接,并所述控制机构的控制下启动或停止,以使其输出轴331驱动连接臂31绕转轴32转动。在本实施例中,转轴32和传动轴35相平行且二者均沿第一方向x延伸,输出轴331沿第二方向y延伸并沿传动轴35的径向往复运动。

示例中,在驱动件33的输出轴331向外推出时,连接臂31可绕转轴32向上翻转,从而使抵持部30凸伸至支撑板11上方,第二定位机构3变化为所述伸出状态,可将待焊板件201的边缘201b通过该抵持部30进行第二方向y上的定位;在待焊板件201定位完成后,驱动件33的输出轴331被反向拉回,使得连接臂31绕转轴32退回至支撑板11下方,第二定位机构3变化为所述收起状态。当然,在变化实施例中,驱动件33和连接臂31的配合方式不限于此,只要能够驱动连接臂31绕轴32往复转动,均可达成本实用新型的目的。

进一步优选地,当处于所述伸出状态时,抵持部30具有向下凸伸的尖端3001,该尖端3001可向下伸入后文所提的焊缝间隙63b内,该焊缝间隙63b对应于待焊板件201的边缘201b对位线,由此,通过尖端3001可进一步提高对待焊板件201位置调整的精确度。

参图2至图4,概括来讲,运动机构4包括吸附件40,该吸附件40通过上下贯通支撑板11的通孔15暴露于支撑板11上,也即吸附件40配置于通孔15中并且从支撑板11上方可见。在应用中,吸附件40可从下方吸附固定待焊板件201,并能够带动待焊板件201趋近抵持部20运动,直至待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20分别相抵持。而且,吸附件40还能够带动待焊板件201沿第二方向y趋近抵持部30运动,直至待焊板件201的边缘201b与抵持部30相抵持。由此,在生产加工中,只需将待焊板件201先粗略地放置于支撑板11上的指定区域处,即可通过运动机构4、第一定位机构2以及第二定位机构3的配合,实现待焊板件201精准移动并定位。

参图7至图9,详细来讲,运动机构4包括驱动件41、顶层支架423、中层支架422、底层支架421、滑轨451以及传动件48。

其中,顶层支架423、中层支架422、底层支架421在支撑板11的下方由上往下依次层叠设置,也即中层支架422设置于顶层支架423下方,底层支架421设置于中层支架422下方。

中层支架422和底层支架421之间通过滑轨451沿第一方向x滑动地连接。具体地,滑轨451在中层支架422和底层支架421之间配置,其沿第一方向x直线延伸,在本实施例中其固定组装在底层支架42上侧;中层支架422的底侧固定设置有滑块4510,该滑块4510沿第一方向x滑动地配接于滑轨451,以实现中层支架422能够相对底层支架421沿第一方向x滑动。当然,在变化实施例中滑块4510和滑轨451的位置可互换。

驱动件41用于驱动中层支架422沿第一方向x运动以及驱动中层支架422沿第一方向x的反方向复位运动。具体地,驱动件41具体可设置为气缸、液压缸、电机等动力器件,其固定组装于底层支架421上,其输出轴411通过固定块412配接中层支架422;驱动件41与所述控制机构相连接,并所述控制机构的控制下启动或停止,以使其输出轴4111驱动中层支架422往复运动。在本实施例中,输出轴411沿第一方向x延伸。

示例中,在驱动件41的输出轴411沿第一方向x向外推出时,在输出轴411的推动下,中层支架422通过滑轨451沿第一方向x运动;相应的,在驱动件41的输出轴411被反向拉回时,在输出轴411的推动下,中层支架422通过滑轨451沿第一方向x的反方向复位运动。

顶层支架423的上方固定设置有前述的吸附件40,其通过传动件48绕轴线v转动地连接于中层支架422,也即,传动件48使顶层支架423和中层支架422绕轴线v转动连接。

基于上述设置,在应用中,在中层支架422沿第一方向x运动时,顶层支架423和吸附件40被中层支架422带动而同步沿第一方向x运动,相应的,放置于支撑板11上方的待焊板件201被吸附件40从下方吸附固定并随同吸附件40运动,直至待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20相抵持,以实现对待焊板件201沿第一方向x的定位。

在该过程中,若待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20都没有抵持,则随着中层支架422沿第一方向x的运动,顶层支架423和吸附件40带动着待焊板件201沿第一方向x运动;当待焊板件201的边缘201a仅与两个抵持部20的其中一个相抵持(也即与另外的抵持部20未抵持)时,随着中层支架422的继续沿第一方向x运动,顶层支架423相对中层支架422绕轴线v转动,相应的待焊板件201在吸附件40带动下沿第一方向x移动的同时还发生转动,以使得待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20全部相抵持,至此实现对待焊板件201的边缘201a沿第一方向x的定位。

由此可以看出,本实施例通过中层支架422沿第一方向x的滑动设置以及顶层支架423与中层支架422的转动连接,在应用中只需将待焊板件201先粗略地放置于支撑板11上的指定区域处,即使待焊板件201的边缘201a与理想对位线具有间隙甚至偏斜(也即有夹角),也可以通过移动中层支架422来一次性实现待焊板件201沿第一方向x的精准移动及定位,大大降低了对人工操作精度的要求,便于提升产品的合格率,降低生产的成本和报废,保证生产效率。

在附图示例中,传动件48设置为轴承,以便于实现顶层支架423和中层支架422之间稳定可靠地转动,其具体包括固定组装于顶层支架423的芯轴481以及固定组装于中层支架422的轴承套482,芯轴481插置于轴承套482的中心孔内并且可以相对轴承套482绕其轴线v往复转动,由此实现顶层支架423和中层支架422之间的相对转动。其中轴线v上下延伸,其垂直于第一方向x和第二方向y。当然,在变化实施例中,轴承套482和芯轴481位置可互换,或者传动件48设置成其它枢轴结构,均可以实现顶层支架423和中层支架422能够相对转动的目的。

优选地,顶层支架423上设置有两个吸附件40,两个吸附件40沿第二方向y并排设置并且位于顶层支架423的两端,通过设置两个吸附件40,可以更好的吸附固定待焊板件201,以避免因吸附固定强度不够而造成待焊板件201非预期性运动,尤其通过二者并排设置,可以保证在顶层支架423转动时待焊板件201随之有效转动。

进一步优选地,参图8a和8b,运动机构4还包括一对移动缓冲件492、一对转动缓冲件491和四个辅助支撑件47。

移动缓冲件492位于中层支架422和底层支架421之间,其具体可以设置为拉簧、扭簧、如图所示的压簧或其它弹性体,并用于在驱动件41驱动中层支架422相对底层支架421沿第一方向x运动时提供缓冲阻力,使中层支架422平缓运动,以避免因中层支架422运动过快而造成待焊板件201与抵持部20猛烈碰撞,进而保护待焊板件201或抵持部20。

在本实施例中,中层支架422底侧固定设置有凸块4923;底层支架421上侧固定设置有固定块4921,凸块4923、固定块4921沿第一方向x间隔排布,并且,该固定块4921具有沿第一方向x延伸的轴孔,所述轴孔内滑动设置有滑销4922,滑销4922的一端抵持于凸块4923表面;移动缓冲件492套设于滑销4922上并位于固定块4921和凸块4923之间。当中层支架422沿第一方向x运动时,凸块4923抵持并推动滑销4922相对固定块4921沿第一方向x滑动,移动缓冲件492被压缩形变,其自身形变恢复力构成如前所提的缓冲阻力,以使得中层支架422平缓运动。

与移动缓冲件492类似的,转动缓冲件491位于中层支架422和顶层支架423之间,其具体可以设置为拉簧、扭簧、如图所示的压簧或其它弹性体,并用于在顶层支架423相对中层支架422绕轴线v转动时提供缓冲阻力,使顶层支架423平缓运动,以避免因顶层支架423转动过快而造成待焊板件201与抵持部20猛烈碰撞,进而保护待焊板件201或抵持部20。

在本实施例中,顶层支架423底层固定设置有凸块4913;中层支架422上侧固定设置有固定块4911,固定块4911、凸块4913沿第一方向x间隔排布,并且,该固定块4911具有沿第一方向x延伸的轴孔,该轴孔内滑动设置有滑销4912,滑销4912的一端抵持于凸块4913表面;转动缓冲件491套设于滑销4912上并位于固定块4911和凸块4913之间。

并且,在第二方向y上,一对转动缓冲件491分立于轴线v的两侧,也即其一转动缓冲件491、轴线v、另一转动缓冲件491沿第二方向y依次排布;而且,每个转动缓冲件491均通过一组如上所提的凸块4913、固定块4911、滑销4912配合于顶层支架423和中层支架422。

这样,当顶层支架423相对中层支架422绕轴线v沿第一时针方向转动时,比如以图8a中的俯视视角顺时针方向,则图中轴线v右侧的滑销4912因凸块4913的抵持而相对固定块4911沿第一方向x反方向滑动,该图中轴线v右侧的转动缓冲件491被压缩形变,其自身形变恢复力构成如前所提的缓冲阻力,以使得顶层支架423平缓转动。反之,当顶层支架423相对中层支架422绕轴线v沿第一时针方向的反方向转动时,比如以图8a中的俯视视角逆时针方向,则图中轴线v左侧的滑销4912因凸块4913的抵持而相对固定块4911沿第一方向x反方向滑动,该图中轴线v左侧的转动缓冲件491被压缩形变,其自身形变恢复力构成如前所提的缓冲阻力,以使得顶层支架423平缓转动。

当然,在变化实施例中,移动缓冲件492、转动缓冲件491的具体结构以及与各层支架之间的配接关系不限于此。

辅助支撑件47设置于中层支架422和顶层支架423之间,其下端固定连接于中层支架422,其上端具有滚珠471并通过滚珠471抵持顶层支架423的下表面,从而一方面对对顶层支架423从下方进行支撑,另一方面可以在顶层支架423相对中层支架422绕轴线v转动时,辅助支撑件47可以通过滚珠471和顶层支架423滚动接触,以避免滑动摩擦造成的转动阻力过大。

进一步地,参图7至图9,运动机构4还包括驱动件43、滑轨452以及阻尼器44。

滑轨452其沿第二方向y直线延伸,其固定设置于工作台1的固定座10上,具体来讲,结合图3,固定座10具有位于支撑板11下方并与支撑板11相对设置的底板12,滑轨452固定设置于该底板12上侧;底层支架421的底侧固定设置有滑块4520,该滑块4520沿第二方向y滑动地配接于滑轨452,以实现底层支架421能够相对固定座10沿第二方向y滑动。当然,在变化实施例中滑块4520和滑轨452的位置可互换。

可以理解的,当底层支架421能够相对固定座10沿第二方向y滑动时,滑轨451、中层支架422、顶层支架423、吸附件40、等负载在底层支架421上的构件均可以随同底层支架421沿第二方向y运动。

驱动件43用于驱动底层支架421沿第二方向y运动以及驱动底层支架421沿第二方向y的反方向复位运动。具体地,驱动件43具体可设置为气缸、液压缸、电机等动力器件,其通过固定块424固定组装于固定座10的底板12上,其输出轴431配接底层支架421;驱动件43与所述控制机构相连接,并所述控制机构的控制下启动或停止,以使其输出轴431驱动底层支架421的往复运动。在本实施例中,输出轴431沿第二方向y延伸。

示例中,在驱动件43的输出轴431沿第二方向y向外推出时,在输出轴431的推动下,底层支架421通过滑轨452沿第二方向y运动,相应的,中层支架422、顶层支架423和吸附件40也随之同步沿第二方向y运动,放置于支撑板11上方的待焊板件201被吸附件40从下方吸附固定并随同吸附件40运动,直至待焊板件201的边缘201b与抵持部30相抵持,以实现对待焊板件201沿第二方向y的定位;反之,在驱动件43的输出轴431被反向拉回时,在输出轴431的推动下,底层支架421通过滑轨452沿第二方向y的反方向复位运动。

有上述可知,在应用中,先如前所述通过驱动件41驱动中层支架422沿第一方向运动,实现待焊板件201在第一方向x的移动并精准定位后,再通过驱动件43驱动底层支架421沿第二方向y运动,使得待焊板件201的边缘201b与抵持部30相抵持,以实现待焊板件201在第二方向y的移动并精准定位,进而,只需将待焊板件201先粗略地放置于支撑板11上的指定区域处,即可实现待焊板件201精准移动并定位,无需人工操作,提升良率和效率。

进一步地,阻尼器44体可以设置为弹簧阻尼器或液压阻尼器或其它任意现有阻尼结构,其连接于底层支架421和固定座10的底板12之间,具体地其一端与固定在底板12上侧的固定块425相连接,其另一端与底层支架421相连接。在驱动件43驱动底层支架421沿第二方向y运动时,阻尼器44利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能,使底层支架421平缓运动,以避免因底层支架421运动过快而造成待焊板件201与抵持部30猛烈碰撞,进而保护待焊板件201或抵持部30。

进一步地,在本申请中,吸附件40设置为电磁铁或气动吸盘,其与所述控制机构相连接。若采用电磁铁时,在所述控制机构的控制下,电磁铁通电,此时电磁铁即可产生磁性将待焊板件201吸附固定;并且,在所述控制机构的控制下,电磁铁断电,此时电磁铁即可消磁释放对待焊板件201的吸附固定。若采用气动吸盘,在所述控制机构的控制下,气动吸盘开启并排气成负压状态,即可实现对待焊板件201的吸附固定;在所述控制机构的控制下,气动吸盘关闭并进气泄压成常压状态,即可释放对待焊板件201的吸附固定。

另外,运动机构4还包括吸附件46,吸附件40也可设置为电磁铁或气动吸盘,其与所述控制机构相连接。当在驱动件41的驱动下,待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20均相抵持后,也即待焊板件201实现沿第一方向x的定位后,在所述控制机构的控制下,吸附件46通电生磁或者排气成负压状态,由此吸附件46吸附固定待焊板件201以进一步保持待焊板件201位置相对固定,避免待焊板件201相对中层支架422转动,之后再控制驱动件43启动并进行待焊板件201沿第二方向y的移动和定位。

可以理解的,当然,可以理解的,在所述控制机构的控制下,吸附件46断电消磁或进气成常压状态时,吸附件46释放对待焊板件201的吸附固定。

优选地,吸附件46固定组装在中层支架422的上侧,并位于顶层支架423的下方,由此其在吸附固定待焊板件201时,可以将增大顶层支架423与中层支架422之间的连接紧密度,使得顶层支架423与中层支架422位置相对固定。

作为优选地,重新参图1至图3,辅助运动机构5也包括吸附件50,该吸附件50通过上下贯通支撑板11的通孔16暴露于支撑板11上,也即吸附件50配置于通孔16中并且从支撑板11上方可见。在应用中,当吸附件40带动待焊板件201沿第二方向y趋近抵持部30运动时,吸附件50同样从下方吸附固定待焊板件201并带动待焊板件201沿第二方向y趋近抵持部30运动,直至待焊板件201的边缘201b与抵持部30相抵持。这样,通过辅助运动机构5可以进一步实现待焊板件201稳定地沿第二方向y运动及定位。

吸附件50和两个吸附件40在第一方向x上、第二方向y上均错位排布,以进一步保证待焊板件201稳定地沿第二方向y运动。

吸附件50也可设置为电磁铁或气动吸盘,其与所述控制机构相连接。当在驱动件41的驱动下,待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20均相抵持后,也即待焊板件201实现沿第一方向x的定位后,在所述控制机构的控制下,吸附件50通电生磁或者排气成负压状态,由此吸附件50吸附固定待焊板件201以进一步保持待焊板件201位置相对固定,避免待焊板件201相对中层支架422转动,之后再控制驱动件43启动并进行待焊板件201沿第二方向y的移动和定位。

当然,可以理解的,在所述控制机构的控制下,吸附件50断电消磁或进气成常压状态时,吸附件50释放对待焊板件201的吸附固定。

参图10,辅助运动机构5还包括支架521、滑轨51以及复位件53。

支架521的上方固定设置有前述的吸附件50,其下侧通过滑轨51沿第二方向y滑动地连接于支架522。具体地,滑轨51固定组装在支架522上侧,其沿第二方向y直线延伸,支架522固定组装在固定座10的底板12上;支架521的底侧固定设置有滑块510,该滑块510沿第二方向y滑动地配接于滑轨451,以实现吸附件50能够相对固定座10沿第二方向y滑动及沿第二方向y的反方向复位运动。当然,在变化实施例中,可以取消支架522、支架521而直接将吸附件50通过滑轨51滑动连接于固定座10;还可以将滑块510和滑轨51的位置互换,这些变化均能够实现吸附件50能够相对固定座10沿第二方向y运动及沿第二方向y的反方向复位运动的效果。

复位件53连接于支架521和支架522之间,其具体可以设置为如图所示的拉簧、扭簧、压簧或其它弹性体,其一端531连接支架521而另一端532连接支架522,并且:当驱动件43启动并进行待焊板件201沿第二方向y的移动时,吸附件50从下方吸附固定待焊板件201并随待焊板件201同步沿第二方向y运动,复位件53被拉伸形变;当在所述控制机构的控制下,吸附件50断电消磁或进气成常压状态时,复位件53在自身形变恢复力的作用下带动吸附件50沿第二方向y的反方向复位运动。

重新参图1至图4,锁定机构6包括第一吸附组件61和第二吸附组件62,第一吸附组件61和第二吸附组件62之间形成有焊缝间隙63a、63b。在应用中,当待焊板件201在运动机构4的带动下或者在运动机构4和辅助运动机构5的共同带动下移动到位后,也即其边缘201a与至少两个抵持部20相抵持且边缘201b与抵持部30相抵持时,第一吸附组件61从下方吸附固定住待焊板件201,以使待焊板件201位置锁定;之后,待焊板件202与待焊板件201拼合,第二吸附组件62从下方吸附固定住待焊板件202,以使待焊板件201位置锁定,由此,待焊板件201、202均实现精准定位,二者之间的接缝对位线上下对准焊缝间隙63a、63b,或者说焊缝间隙63a、63b即待焊板件201、202的对位线,以便于后续焊接。

经以上可得,本实用新型的拼焊定位装置100在应用中,只需要将待焊板件201先粗略地放置于支撑板11上的指定区域处,通过第一定位机构2、第二定位机构3、运动机构4以及锁定机构6的整体配合,即可实现待焊板件201精准移动、定位及锁定以及实现待焊板件202的精准定位及锁定,从而便于提升产品的合格率,降低生产的成本和报废,保证生产效率。

第一吸附组件61具体包括吸附件61a和吸附件61b。其中,吸附件61a位置匹配于待焊板件201的边缘201a并用于对该待焊边缘201a进行定位,吸附件61b位置匹配于待焊板件201的边缘201b并用于对该待焊边缘201b进行定位。

第二吸附组件62具体包括吸附件62a和吸附件62b。其中,吸附件62a与吸附件61a位置相呼应,二者之间形成有焊缝间隙63a;吸附件62a位置匹配于待焊板件202的一待焊边缘并用于对该待焊边缘进行定位,该待焊边缘与边缘201a相拼合且二者的对位线位于焊缝间隙63a上。而类似的,吸附件62b与吸附件61b位置相呼应,二者之间形成有焊缝间隙63b;吸附件62b位置匹配于待焊板件202的另一待焊边缘并用于对该待焊边缘进行定位,该待焊边缘与边缘201b相拼合且二者的对位线位于焊缝间隙63b上。

优选地,吸附件61a、吸附件61b、吸附件62a和吸附件62b分别设置为电磁铁或气动吸盘,并且与所述控制机构相连接。若采用电磁铁时,在所述控制机构的控制下,电磁铁通电,此时电磁铁即可产生磁性将待焊板件201、202吸附固定;并且,在所述控制机构的控制下,电磁铁断电,此时电磁铁即可消磁释放对待焊板件201、202的吸附固定。若采用气动吸盘,在所述控制机构的控制下,气动吸盘开启并排气成负压状态,即可实现对待焊板件201、202的吸附固定;在所述控制机构的控制下,气动吸盘关闭并进气泄压成常压状态,即可释放对待焊板件201、202的吸附固定。

进一步地,参图11至图13,本实用新型的锁定机构6设置为焊缝间隙63a和焊缝间隙63b之间的角度可调。

具体地,锁定机构6还包括支架64a、支架64b、枢轴65、调节组件66以及标识组件。

共同界定焊缝间隙63a的一对吸附件,也即吸附件61a和吸附件62a,固定设置于支架64a上侧,并且在本实施例中支架64a固定组装于固定座10的底板12上,以使得焊缝间隙63a相对固定座10固定设置。当然,在变化实施例中,也可以取消支架64a而将吸附件61a和吸附件62a直接固定设置于固定座10上。

相对应的,共同界定焊缝间隙63b的一对吸附件,也即吸附件61b和吸附件62b,固定设置于支架64b上侧,并且在本实施例中支架64b活动支撑于固定座10的底板12上侧,以使得焊缝间隙63b相对固定座10活动设置。

支架64a和支架64b之间通过枢轴65转动连接,枢轴65沿上下方向延伸,也即,支架64b能够绕枢轴65相对支架64a转动,随之焊缝间隙63a和焊缝间隙63b也可以相对转动以使其夹角α可调,以便于根据待焊板件201的边缘201a和边缘201b的夹角而调整焊缝间隙63a和焊缝间隙63b与之相适配。由此,通过设置焊缝间隙63a和焊缝间隙63b夹角可调,可以使拼焊定位装置100适用于不同的产品,增大通用性。

优选地,随支架64b绕枢轴65相对支架64a转动,夹角α的角度在本实施例中设置为在90~100°范围内变化。

进一步优选地,调节组件66包括依次相连接的第一连杆661、第二连杆662和第三连杆663。第一连杆661的第一端转动连接支架64b,另一端通过螺纹结构连接于第二连杆662;第三连杆663的第一端转动连接底板12,另一端通过螺纹结构连接于第二连杆662。当第二连杆662相对第一连杆661、第二连杆662分别通过对应的螺纹结构旋进时,第一连杆661的第一端和第三连杆663的第一端之间的间距缩小,夹角α变大;当第二连杆662相对第一连杆661、第二连杆662分别通过对应的螺纹结构旋出时,第一连杆661的第一端和第三连杆663的第一端之间的间距增大,夹角α变小。由此,通过第二连杆662的旋进和旋出,即可实现夹角α的变化,调节过程简单方便。

当然,在变化实施例中,也可以通过调整位置,实现第一连杆661的第一端和第三连杆663的第一端之间的间距增大时,夹角α变大;还可以将支架64a固定设置而将支架64a通过调节组件66活动连接固定座10。

另外,在本实施例中,调节组件66设置于底板12的下方,参图11和图12,底板12具有上下贯通的弧形通道123,第一连杆661的第一端向上穿过通道123配合至支架64b。当第一连杆661的第一端和第三连杆663的第一端之间的间距增大或缩小的过程中,第一连杆661的第一端沿通道123运动。

所述标识组件用于指示夹角α的角度,其具体包括刻度标识67和指针68。其中,刻度标识67固定于支架64b底侧;支架64具有上下贯通的弧形槽122,指针68一端穿过槽122向上固定于支架64b底侧,且指针68的尖端位于底板12底侧。随着支架4b绕枢轴65转动,指针68同步地绕枢轴65转动,以使其尖端指向刻度标识67上的相应刻度位置,以指示当前夹角α的角度。当然,在变化实施例中,刻度标识67和指针68的位置可互换。

另外,在本实施例中,所述控制机构还可以控制驱动件33的输出轴331的推出行程,以调整当第二定位机构3呈所述伸出状态时抵持部30的位置,进而无论焊缝间隙63b相对焊缝间隙63a夹角α变化,抵持部30的位置均可以被控地匹配于焊缝间隙63b。

进一步地,结合上述结构,所述控制机构连接于驱动件23、驱动件33、驱动件41、驱动件43、吸附件40、吸附件46、吸附件50、吸附件61a、吸附件61b、吸附件62a和吸附件62b,并用于控制这些构件的工作。下面,对结合待焊板件201、201的定位,所述控制机构的一优选控制过程进行介绍。

首先,在待焊板件201被放置于支撑板11的指定区域后,所述控制机构控制驱动件23开启,连接臂21被驱动以绕转轴22向上转动,直至抵持部20的尖端2001向下伸入焊缝间隙63a中,第一定位机构2呈所述伸出状态;另外,所述控制机构控制驱动件33开启,连接臂31被驱动以绕转轴32向上转动,直至抵持部30的尖端3001向下伸入焊缝间隙63b中,第二定位机构3呈所述伸出状态。

并且,所述控制机构控制吸附件40工作,以从下方吸附固定待焊板件201。

接下来,所述控制机构控制驱动件41开启,输出轴411沿第一方向x向外推出,中层支架422通过滑轨451沿第一方向x运动,顶层支架423和吸附件40沿第一方向x移动或移动并转动,直至待焊板件201的边缘201a与两个抵持部20相抵持。

接着,所述控制机构控制吸附件46和吸附件50工作,以分别从下方吸附固定待焊板件201。

然后,所述控制机构控制驱动件43工作,输出轴431沿第二方向y向外推出,底层支架421通过滑轨452沿第二方向y运动,中层支架422、顶层支架423和吸附件40也随之同步沿第二方向y运动,直至待焊板件201的边缘201b与抵持部30相抵持,至此实现对待焊板件201沿第一方向x和第二方向y的精准定位。

之后,所述控制机构控制第一吸附组件61工作,以从下方吸附固定待焊板件201。

接着,所述控制机构控制驱动件23关闭,连接臂21被驱动以绕转轴22向下转动复位,第一定位机构2变化为所述收起状态;所述控制机构控制驱动件33关闭,连接臂31被驱动以绕转轴32向下转动复位,第二定位机构3变化为所述收起状态。

最后,将待焊板件202拼合于待焊板件201后,所述控制机构控制第二吸附组件62工作,以从下方吸附固定待焊板件202,至此完成待焊板件201和待焊板件202的精准定位和锁定,以待焊接。

另外,在焊接操作完成后,所述控制机构控制吸附件40、吸附件46、吸附件50、吸附件61a、吸附件61b、吸附件62a和吸附件62b全部停止工作(例如断电或进气),并控制驱动件41和驱动件43关闭,其中:在吸附件50停止工作后,复位件53驱动吸附件50沿第二方向y的反方向复位;在驱动件43关闭时,在输出轴431的驱动下,底层支架421及其负载沿第二方向y的反方向复位;在驱动件41关闭时,在输出轴411的驱动下,中层支架422及其负载沿第一方向x的反方向复位。由此,复位之后以备下一组待焊板件的定位。

应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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