一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置和焊接方法与流程

1.本发明涉及整车焊接技术领域，具体涉及一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置和焊接方法。


背景技术：

2.随着汽车从高消费品变成大众化产品，汽车精致性受到消费者的挑剔，尤其是焊点外观的平整性要求。目前大部分汽车厂家对焊点外观主要利用内外饰对焊点进行遮蔽的方法，由此保证焊点表面平整，但这无形增加了内外饰件的结构设计难度及制造成本，不利于技术推广，为此我方提出一种新的技术方案，通过电阻焊进行点焊的方式，利用铜板贴合车身进行保护，避免车身出现变形或焊点变形，从而起到保证车身焊接美观的效果。


技术实现要素：

3.为此，本发明提供一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置和焊接方法，以解决现有技术中由于增加内外饰件的结构遮蔽焊点而导致难度及制造成本提高的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：根据本发明的第一方面，本发明公开了一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置，包括点焊钳、定位装置、外观整平结构、车身吸附悬架、气动夹钳和磁吸夹钳，若干所述点焊钳布置在车身吸附悬架外侧，所述车身吸附悬架上螺接安装有若干外观整平结构，所述车身吸附悬架前端设置有定位装置，所述车身吸附悬架后端设置有气动夹钳，所述车身吸附悬架底部安装有两个磁吸夹钳。
5.进一步的，所述外观整平结构包括螺栓固定架、竖向弹簧座、横向弹簧座、整平座和整平铜板，所述车身吸附悬架上螺接夹紧有若干螺栓固定架，任意一个所述螺栓固定架的底端与竖向弹簧座螺接固定，所述竖向弹簧座底端与横向弹簧座弹性连接，所述 横向弹簧座侧面与整平座螺接固定，所述整平座底部与整平铜板螺接固定。
6.进一步的，所述车身吸附悬架包括悬架、旋转座、伺服泵站和吸盘，所述螺栓固定架固定设置在悬架上，所述悬架的上端安装有旋转座，所述悬架的下端设置有若干吸盘，若干所述吸盘均与伺服泵站连通，所述伺服泵站固定设置在悬架上。
7.进一步的，所述定位装置包括移动气缸、传感器、安装架和探头，所述伺服泵站与移动气缸相连，所述移动气缸底部设置有传感器，所述传感器与探头电连接，所述探头与移动气缸传动连接。
8.进一步的，所述气动夹钳包括夹紧气缸、活塞杆、夹爪、上压钳、下压钳和夹钳基座，所述探头固定设置在上压钳上，所述上压钳的下方设置有下压钳，所述下压钳固定设置在悬架上，所述悬架与夹钳基座螺接固定，所述夹钳基座上安装有夹紧气缸，所述夹紧气缸内插设有活塞杆，所述活塞杆与夹爪铰接，所述夹爪活动设置在夹钳基座上。
9.进一步的，所述磁吸夹钳包括调节板、限位钳和电磁铁，所述悬架与限位钳螺接固
定，所述限位钳上活动设置有调节板，所述调节板与电磁铁螺接固定。
10.进一步的，所述点焊钳包括传动装置、机械臂连接架、阳极焊接头、钳体和阴极焊接头，所述整平铜板上端与阳极焊接头相抵，所述阳极焊接头与传动装置传动连接，所述传动装置固定设置在机械臂连接架的端部，所述机械臂连接架与钳体一端螺接固定，所述钳体另一端设置有阴极焊接头。
11.进一步的，所述传动装置包括电机、丝杠、伸缩管和过水管，所述机械臂连接架与电机螺接固定，所述电机与丝杠同轴传动连接，所述丝杠插设在伸缩管内，所述丝杠与伸缩管螺纹传动连接，所述伸缩管与过水管连通，所述过水管与阳极焊接头连通。
12.根据本发明的第二方面，本发明公开了一种焊接方法，包括如上所述的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置，包括如下步骤；首先，移动气缸带动探头下移，使得探头插入车身定位孔中，然后电磁铁通电吸附车身，使得车身顶部与两侧的钣金对齐，同时使得整平铜板底部与车身贴合。
13.进一步的，所述电机带动丝杠转动，所述伸缩管带动阳极焊接头下移与整平铜板顶部相抵，所述过水管向阳极焊接头通入冷却液，所述阳极焊接头与阴极焊接头对进夹持车身焊点，焊接完成后，吸盘吸附整个车身。
14.本发明具有如下优点：本技术方案采用点焊的方式，利用电阻通电发热的原理，在短时间内进行焊接，显著提高了效率，同时在焊接的同时，利用整平铜板覆盖车身表面并在铜板上施加压力，在焊接过程中产生熔核，并在压力作用下，防止车身外侧产生边焊、飞溅以及压痕过深等焊接问题，并有效降低焊接产生的热应力，利用铜板与车身表面贴合，从而显著提高了焊件焊点的美观平整度，解决了现有技术中由于增加内外饰件的结构遮蔽焊点而导致难度及制造成本提高的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
16.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
17.图1为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的立体图；图2为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的车身吸附悬架立体图；图3为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的磁吸夹钳立体图；图4为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的点焊钳立体图；图5为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的气动夹钳立体图；
图6为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的定位装置立体图；图7为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的外观整平结构立体图；图8为本发明提供的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置的传动装置立体图；图中：1点焊钳；11传动装置；111电机；112丝杠；113伸缩管；114过水管；12机械臂连接架；13阳极焊接头；14钳体；15阴极焊接头；2定位装置；21移动气缸；22传感器；23安装架；24探头；3外观整平结构；31螺栓固定架；32竖向弹簧座；33横向弹簧座；34整平座；35整平铜板；4车身吸附悬架；41悬架；42旋转座；43伺服泵站；44吸盘；5气动夹钳；51夹紧气缸；52活塞杆；53夹爪；54上压钳；55下压钳；56夹钳基座；6磁吸夹钳；61调节板；62限位钳；63电磁铁。
具体实施方式
18.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1本发明实施例1公开了一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置，包括点焊钳1、定位装置2、外观整平结构3、车身吸附悬架4、气动夹钳5和磁吸夹钳6，若干点焊钳1布置在车身吸附悬架4外侧，点焊钳1通过电阻焊的方式对车身的连接处进行焊接操作，点焊钳1被安装在机械臂上，使得点焊钳1可以在六个自由度上进行活动。车身吸附悬架4上螺接安装有若干外观整平结构3，外观整平结构3可以在焊接过程中，保证车身表面不发生变形。车身吸附悬架4前端设置有定位装置2，以便于对整个车身顶部完成定位，继而完成工艺操作。车身吸附悬架4后端设置有气动夹钳5，车身吸附悬架4底部安装有两个磁吸夹钳6，在定位完成后气动夹钳5会将车身顶部夹紧，使其随车身吸附悬架4移动到下一个工位进行焊接。
20.根据本发明公开的一个具体实施例，外观整平结构3包括螺栓固定架31、竖向弹簧座32、横向弹簧座33、整平座34和整平铜板35，车身吸附悬架4上螺接夹紧有若干螺栓固定架31，如图7，螺栓固定架31可以在悬架41上调节位置，以适应不同型号的车身。任意一个螺栓固定架31的底端与竖向弹簧座32螺接固定，竖向弹簧座32底端与横向弹簧座33弹性连接，当磁吸夹钳6吸附车顶部分后，气动夹钳5会松开，由于横向弹簧座33侧面与整平座34螺接固定，整平座34底部与整平铜板35螺接固定，因此可以使得整平铜板35与车身的焊接部位充分贴合在一起，从而使得整平铜板35起到保护车身外形的作用，更进一步的，由于车身的外形为曲率不同的弧面组合而成，需要若干不同形状的整平铜板35完整覆盖在焊点上，因此若干整平铜板35底部的形状各不相同，从而实现其技术目标。
21.根据本发明公开的一个具体实施例，车身吸附悬架4包括悬架41、旋转座42、伺服泵站43和吸盘44，螺栓固定架31固定设置在悬架41上，悬架41的上端安装有旋转座42，旋转座42与装载悬架41的天车相连，如图2所示，悬架41的下端设置有若干吸盘44，若干吸盘44均与伺服泵站43连通，伺服泵站43固定设置在悬架41上，当完成焊接之后，伺服泵站43通过若干吸盘44，将整个车身吸附在吸盘44上，从而增加吸力防止车身掉落，并由此带动整个车
身离开焊接产线。
22.根据本发明公开的一个具体实施例，定位装置2包括移动气缸21、传感器22、安装架23和探头24，伺服泵站43与移动气缸21相连，从而控制移动气缸21伸缩运动，继而带动探头24上下移动，移动气缸21底部设置有传感器22，传感器22与探头24电连接，探头24与移动气缸21传动连接，如图2所示。在悬架41上安装的定位装置2共计有两套，当探头24下移时，探头24直接插入到车身顶部的定位孔中，（定位孔是用于车身和其他部件安装的螺孔），由此限制车身在竖直方向的转动自由度。
23.根据本发明公开的一个具体实施例，气动夹钳5包括夹紧气缸51、活塞杆52、夹爪53、上压钳54、下压钳55和夹钳基座56，探头24固定设置在上压钳54上，上压钳54的下方设置有下压钳55，下压钳55固定设置在悬架41上，当探头24直接插入到车身顶部的定位后，夹紧气缸51会受到伺服泵站43的控制而收缩，由此活塞杆52带动下压钳55上移夹紧车身的端部，悬架41与夹钳基座56螺接固定，夹钳基座56上安装有夹紧气缸51，夹紧气缸51内插设有活塞杆52，活塞杆52与夹爪53铰接，夹爪53活动设置在夹钳基座56上，当下压钳55上移夹紧车身后就可以保持车身侧向的转动自由度。
24.根据本发明公开的一个具体实施例，磁吸夹钳6包括调节板61、限位钳62和电磁铁63，悬架41与限位钳62螺接固定，限位钳62上活动设置有调节板61，如图3，调节板61上设置有两条通槽，调节板61与电磁铁63螺接固定，由此通过两条通槽，就可以调节限位钳62与电磁铁63的相对位置，在给电磁铁63通电后电磁铁63即可吸附在车身的顶部，同时带动限位钳62与车身的边缘相抵，从而限制车身正向的转动自由度，由此通过磁吸夹钳6 、气动夹钳5和定位装置2就可以防止车身发生转动的问题，并使得车身整体随悬架41移动，从而显著提高焊接精度，同时使得整平铜板35与车身贴合，避免焊接处出现变形的问题。
25.根据本发明公开的一个具体实施例，点焊钳1包括传动装置11、机械臂连接架12、阳极焊接头13、钳体14和阴极焊接头15，整平铜板35上端与阳极焊接头13相抵，阳极焊接头13与传动装置11传动连接，传动装置11固定设置在机械臂连接架12的端部，通过传动装置11可以带动阳极焊接头13上下移动，作用在在整平铜板35上形成压力，以便压紧焊点防止该部位受热而变形。机械臂与机械臂连接架12传动连接，机械臂连接架12与钳体14一端螺接固定，由此可以自由控制钳体14的位置和姿态，钳体14另一端设置有阴极焊接头15，当进行焊接时，强电流依次经过经过阳极焊接头13、整平铜板35、车身焊点以及阴极焊接头15，由于车身焊点的位置电阻最高，因此在车身焊点的位置产生大量的热量以此来融化车身形成熔核，实现车体的焊接，此焊接方式是在压力作用下的热电阻焊接，无需钎料粘结且作用时间短，成本低，而且通过整平铜板35保持车身外形不变，相比较现有技术。无需通过增加内外饰对焊点进行遮蔽，有利于批量生产。
26.根据本发明公开的一个具体实施例，传动装置11包括电机111、丝杠112、伸缩管113和过水管114，机械臂连接架12与电机111螺接固定，电机111与丝杠112同轴传动连接，丝杠112插设在伸缩管113内，丝杠112与伸缩管113螺纹传动连接，伸缩管113与过水管114连通，过水管114与阳极焊接头13连通，如图8所示，当电机111转动时带动丝杠112一起旋转，伸缩管113的内壁与丝杠112形成螺旋副，伸缩管113外壁设置有滑槽以便沿轴线移动，由此当丝杠112转动时，由于伸缩管113和过水管114以及阳极焊接头13相连，即可带动阳极焊接头13实现伸缩运动，继而压紧整平铜板35，过水管114用于通入冷却液降温，更进一步
的，在阴极焊接头15上也设置有类似的过水管114，由此在焊接过程中就可以避免阳极焊接头13和阴极焊接头15温度升高而变形，同时也有助于焊点快速冷却凝结成型。
27.实施例2本发明实施例2提供了一种焊接方法，包括上述的一种汽车车身外观焊接铜板保护焊装置，包括如下步骤；移动气缸21带动探头24下移，使得探头24插入车身定位孔中，然后电磁铁63通电吸附车身，限位钳62与车身边缘处相抵，使得车身顶部与两侧的钣金对齐，同时整平铜板35底部与车身贴合。
28.根据本发明提出的一个具体实施例，所述电机111带动丝杠112转动，所述伸缩管113带动阳极焊接头13下移与整平铜板35顶部相抵，所述过水管114向阳极焊接头13通入冷却液，所述阳极焊接头13与阴极焊接头15对进夹持车身焊点，焊接完成后，吸盘44吸附整个车身，在车身离开工位后，吸盘44、电磁铁63、移动气缸21和夹紧气缸51全部放开。
29.本发明的使用过程如下：首先移动气缸21带动，探头24插入车身的定位孔中，当传感器22感应到探头24的反馈信息后，电磁铁63通电磁吸车身顶部，同时限位钳62与车身边沿相抵，同时夹紧气缸51启动，带动下压钳55与上压钳54合拢，从而夹紧车身顶部，然后，车身两侧的部分与车身顶部对齐，机械臂带动机械臂连接架12对车身进行焊接，通过传动装置11驱动阳极焊接头13压紧整平铜板35并通电，使得电流经过车身，从而在车身上短时间形成大量热量，形成熔核，同时，有冷却液经过阳极焊接头13和阴极焊接头15，以便焊点快速冷却定型，最后，吸盘44吸附焊接好的车身，离开工位。
30.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。