基于夹具多方位移动的汽车灯具加工用焊接设备的制作方法

1.本发明涉及汽车配件加工领域，尤其涉及基于夹具多方位移动的汽车灯具加工用焊接设备。


背景技术：

2.在汽车灯具的加工过程中，组成汽车灯具的透明壳和基座的焊接工作，是保证汽车灯具牢固程度和密封性能的重要技术保障，需要利用高精密度的激光焊接程序，配合特定材料制成的焊条，在模具的夹持下，快速进行透明壳与基座的边沿焊接固定工作。
3.在对汽车灯具的透明壳和基座进行焊接工作前，需要预先在透明壳下边沿内侧固定一圈外焊条，并在基座的上侧边沿固定一圈内焊条，随后将透明壳与基座相拼接，并使透明壳下边沿的外焊条套在基座上侧边沿内焊条的外围，之后在模具的夹持下，对外焊条和内焊条进行激光焊接工作，使透明壳与基座紧密贴合，此时，有与外焊条和内焊条在激光照射下，会出现瞬间的热膨胀，若外焊条与内焊条之间没有预留足够宽的焊接缝，则膨胀后的内焊条和外焊条容易将透明壳向外顶出，使透明壳与基座之间的完整性被破坏，甚至会出现焊接缺口，破坏透明壳与基座之间的密封性，若外焊条与内焊条之间预留的焊接缝过宽，则膨胀后的内焊条和外焊条之间存在大量的未焊接区，导致透明壳与基座之间的牢固性被破坏。
4.另外，外焊条和内焊条在完成焊接工作后，焊接溢出的焊渣易留存在透明壳与基座的衔接缝之间，若不能有效的将焊渣清除，在将灯具装配到汽车上后，受颠簸时将出现大量的焊渣脱落现象。


技术实现要素：

5.为了克服在对汽车灯具的透明壳和基座进行焊接工作时，预留的焊接缝难以把控间距，易破坏完整性及密封性，并且灯具在装配后，汽车受颠簸时，将出现大量的焊渣脱落现象的缺点，本发明提供基于夹具多方位移动的汽车灯具加工用焊接设备。
6.本发明的技术实施方案是：基于夹具多方位移动的汽车灯具加工用焊接设备，包括有移动夹具单元、移动基底单元、敲碎震除单元、底架台、龙门架、气缸、第一固定块、弹簧伸缩臂和高精度焊枪；底架台的上侧固接有龙门架；龙门架的中侧固接有气缸；气缸的下部伸缩端固接有第一固定块；第一固定块的前侧固接有弹簧伸缩臂；弹簧伸缩臂的前侧固接有高精度焊枪；第一固定块的下侧连接有多方位移动的移动夹具单元；移动夹具单元的下侧连接底架台；移动夹具单元连接弹簧伸缩臂；底架台的右侧连接有持续定位灯具固接缝的移动基底单元；移动基底单元的左侧连接移动夹具单元；移动基底单元的上侧连接有清除固接缝焊渣的敲碎震除单元。
7.优选地，移动夹具单元包括有电动转盘、第一凸轮、顶模、第一传动轮、后部固定架、外轴、花键轴、第二传动轮、第一直齿轮、底部转盘、齿环、底座、底模、第二直齿轮和第三直齿轮；第一固定块的下侧连接有电动转盘；电动转盘的下侧固接有第一凸轮；第一凸轮紧
贴弹簧伸缩臂的前伸缩端；第一凸轮的下侧固接有顶模；电动转盘的中侧固接有第一传动轮；第一固定块的后侧固接有后部固定架；后部固定架的后端转动连接有花键轴；底架台的后侧转动连接有外轴；花键轴的下端连接外轴；后部固定架的后侧通过同一根转轴转动连接有第二传动轮和第二直齿轮，第二传动轮位于第二直齿轮的上侧；花键轴的上端固接有第三直齿轮；第一传动轮与第二传动轮之间绕设有传动皮带；第二直齿轮与第三直齿轮相啮合；外轴的下端固接有第一直齿轮；底架台的上侧转动连接有底部转盘；底部转盘上侧的外边沿固接有齿环；齿环与第一直齿轮相啮合；底部转盘上侧的中部固接有底座；底座的上侧固接有底模；底座和底模均连接移动基底单元。
8.优选地，环绕底座的侧部开设有一圈滑槽。
9.优选地，移动基底单元包括有第一弹性部件、右滑杆、第二弹性部件、第二固定块、前部支架、后部支架和右定位块；底架台上侧的右部固接有第一弹性部件；第一弹性部件的左端固接有右滑杆；右滑杆滑动连接底座的侧部滑槽；第一弹性部件左端的上侧固接有第二弹性部件；第二弹性部件的上端固接有第二固定块；第二固定块上侧的前部固接有前部支架；第二固定块上侧的后部固接有后部支架；前部支架和后部支架的左侧之间固接有右定位块；右定位块的上侧紧贴底模的上表面；前部支架和后部支架的上侧之间固接敲碎震除单元。
10.优选地，敲碎震除单元包括有第一驱动电机、第二凸轮、第一轴套、第一扭力弹簧、第一传动杆、敲杆和震除组件；前部支架上侧的右部固接有第一驱动电机；第一驱动电机的输出轴固接有第二凸轮；前部支架上侧的后部通过转轴转动连接有第一轴套；第一轴套与前部支架之间固接有第一扭力弹簧，第一扭力弹簧套设在相邻第一轴套的转轴外表面；第一轴套的右侧固接有第一传动杆；第二凸轮紧贴第一传动杆；第一轴套的左侧固接有敲杆；后部支架的上侧连接有震除组件；第一传动杆连接震除组件。
11.优选地，第一轴套与竖直线呈指定夹角的倾斜状态。
12.优选地，敲杆的左端套设有橡胶套。
13.优选地，震除组件包括有第二轴套、第二扭力弹簧、第二传动杆、震动杆和弹力绳；后部支架上侧的后部通过转轴转动连接有第二轴套；第二轴套与后部支架之间固接有第二扭力弹簧，第二扭力弹簧套设在相邻第二轴套的转轴外表面；第二轴套的右侧固接有第二传动杆；第一传动杆紧贴第二传动杆；第二轴套的左侧固接有震动杆；第二轴套的下侧与震动杆的左端之间固接有弹力绳。
14.优选地，震动杆的左端呈向上翘起的折弯结构。
15.优选地，还包括有倒角打磨单元，底架台上设有倒角打磨单元，倒角打磨单元包括有第三弹性部件、左滑杆、第四弹性部件、第三固定块、左定位块、第二驱动电机和磨削轮；底架台上侧的左部固接有第三弹性部件；第三弹性部件的右端固接有左滑杆；左滑杆滑动连接底座的侧部滑槽；左滑杆滑动右端的上侧固接有第四弹性部件；第四弹性部件的上侧固接有第三固定块；第三固定块的右侧固接有左定位块；左定位块的上侧紧贴底模的上表面；第三固定块的上侧固接有第二驱动电机；第二驱动电机的输出轴固接有磨削轮。
16.本发明具有如下优点：在对汽车灯具的透明壳和基座进行焊接工作时，预留的焊接缝难以把控间距，易破坏完整性及密封性，并且灯具在装配后，汽车受颠簸时，将出现大量的焊渣脱落现象，针对上述问题，本技术方案中通过设置了定位透明壳和基座的旋转式
夹具，在对透明壳与基座进行焊接工作之前，先将固定在基座上的内焊条下边沿削出一圈倒角，在将透明壳与基座夹持在夹具中时，外焊条与内焊条紧密贴合，无需在外焊条与内焊条之间预留出焊接缝，此时内焊条下边沿的倒角，与外焊条的下边沿之间空留出大范围的间隙，在对透明壳与基座进行焊接工作过程中，内焊条和外焊条受热膨胀时，膨胀的体积将堆积在空留出的间隙之间，期间内焊条和外焊条下侧之间的焊渣也将聚积在空留出的间隙之间，内焊条和外焊条在受热膨胀同时，另设有的焊渣清除部件，趁热及时将聚积在空留出的间隙之间的焊渣清除，提高透明壳与基座焊接可靠度的同时，高效的完成焊渣的清理工作。
附图说明
17.图1为本发明的立体结构示意图；
18.图2为本发明的夹持状态示意图；
19.图3为本发明的灯具两种爆炸图；
20.图4为本发明的f1区放大图；
21.图5为本发明的移动夹具单元立体结构示意图；
22.图6为本发明的弹簧伸缩臂立体结构示意图；
23.图7为本发明的移动基底单元立体结构示意图；
24.图8为本发明的移动基底单元局部立体结构示意图；
25.图9为本发明的敲碎震除单元立体结构示意图；
26.图10为本发明的f2区放大图；
27.图11为本发明的倒角打磨单元立体结构示意图；
28.图12为本发明的f3区放大图。
29.附图中各零部件的标记如下：1-底架台，2-龙门架，3-气缸，4-第一固定块，41-弹簧伸缩臂，5-高精度焊枪，6-基座，61-内焊接条，7-透明壳，71-外焊接条，101-电动转盘，102-第一凸轮，103-顶模，104-第一传动轮，105-后部固定架，106-外轴，107-花键轴，108-第二传动轮，109-第一直齿轮，110-底部转盘，111-齿环，112-底座，113-底模，114-第二直齿轮，115-第三直齿轮，201-第一弹性部件，202-右滑杆，203-第二弹性部件，204-第二固定块，205-前部支架，206-后部支架，207-右定位块，301-第一驱动电机，302-第二凸轮，303-第一轴套，304-第一扭力弹簧，305-第一传动杆，306-敲杆，307-第二轴套，308-第二扭力弹簧，309-第二传动杆，310-震动杆，311-弹力绳，401-第三弹性部件，402-左滑杆，403-第四弹性部件，404-第三固定块，405-左定位块，406-第二驱动电机，407-磨削轮。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
31.在本发明的实施例中，使用的第一弹性部件201、第二弹性部件203、第三弹性部件401和第四弹性部件403均为弹簧伸缩杆。
32.实施例1
33.基于夹具多方位移动的汽车灯具加工用焊接设备，如图1、及图5-10所示，包括有移动夹具单元、移动基底单元、敲碎震除单元、底架台1、龙门架2、气缸3、第一固定块4、弹簧伸缩臂41和高精度焊枪5；底架台1的上侧固接有龙门架2；龙门架2的中侧固接有气缸3；气缸3的下部伸缩端固接有第一固定块4；第一固定块4的前侧固接有弹簧伸缩臂41；弹簧伸缩臂41的前侧固接有高精度焊枪5；第一固定块4的下侧连接有移动夹具单元；移动夹具单元的下侧连接底架台1；移动夹具单元连接弹簧伸缩臂41；底架台1的右侧连接有移动基底单元；移动基底单元的左侧连接移动夹具单元；移动基底单元的上侧连接有敲碎震除单元。
34.如图5-6所示，移动夹具单元包括有电动转盘101、第一凸轮102、顶模103、第一传动轮104、后部固定架105、外轴106、花键轴107、第二传动轮108、第一直齿轮109、底部转盘110、齿环111、底座112、底模113、第二直齿轮114和第三直齿轮115；第一固定块4的下侧连接有电动转盘101；电动转盘101的下侧固接有第一凸轮102；第一凸轮102紧贴弹簧伸缩臂41的前伸缩端；第一凸轮102的下侧焊接有顶模103；电动转盘101的中侧固接有第一传动轮104；第一固定块4的后侧螺栓连接有后部固定架105；后部固定架105的后端转动连接有花键轴107；底架台1的后侧转动连接有外轴106；花键轴107的下端连接外轴106；后部固定架105的后侧通过同一根转轴转动连接有第二传动轮108和第二直齿轮114，第二传动轮108位于第二直齿轮114的上侧；花键轴107的上端固接有第三直齿轮115；第一传动轮104与第二传动轮108之间绕设有传动皮带；第二直齿轮114与第三直齿轮115相啮合；外轴106的下端固接有第一直齿轮109；底架台1的上侧转动连接有底部转盘110；底部转盘110上侧的外边沿焊接有齿环111；齿环111与第一直齿轮109相啮合；底部转盘110上侧的中部固接有底座112；底座112的上侧焊接有底模113；底座112和底模113均连接移动基底单元。
35.如图7-8所示，移动基底单元包括有第一弹性部件201、右滑杆202、第二弹性部件203、第二固定块204、前部支架205、后部支架206和右定位块207；底架台1上侧的右部螺栓连接有第一弹性部件201；第一弹性部件201的左端固接有右滑杆202；右滑杆202滑动连接底座112的侧部滑槽；第一弹性部件201左端的上侧固接有第二弹性部件203；第二弹性部件203的上端固接有第二固定块204；第二固定块204上侧的前部焊接有前部支架205；第二固定块204上侧的后部焊接有后部支架206；前部支架205和后部支架206的左侧之间焊接有右定位块207；右定位块207的上侧紧贴底模113的上表面；前部支架205和后部支架206的上侧之间固接敲碎震除单元。
36.如图9-10所示，敲碎震除单元包括有第一驱动电机301、第二凸轮302、第一轴套303、第一扭力弹簧304、第一传动杆305、敲杆306和震除组件；前部支架205上侧的右部固接有第一驱动电机301；第一驱动电机301的输出轴固接有第二凸轮302；前部支架205上侧的后部通过转轴转动连接有第一轴套303；第一轴套303与竖直线呈指定夹角的倾斜状态；第一轴套303与前部支架205之间固接有第一扭力弹簧304，第一扭力弹簧304套设在相邻第一轴套303的转轴外表面；第一轴套303的右侧焊接有第一传动杆305；第二凸轮302紧贴第一传动杆305；第一轴套303的左侧焊接有敲杆306；敲杆306的左端套设有橡胶套；后部支架206的上侧连接有震除组件；第一传动杆305连接震除组件。
37.如图9-10所示，震除组件包括有第二轴套307、第二扭力弹簧308、第二传动杆309、震动杆310和弹力绳311；后部支架206上侧的后部通过转轴转动连接有第二轴套307；第二轴套307与后部支架206之间固接有第二扭力弹簧308，第二扭力弹簧308套设在相邻第二轴
套307的转轴外表面；第二轴套307的右侧焊接有第二传动杆309；第一传动杆305紧贴第二传动杆309；第二轴套307的左侧焊接有震动杆310；震动杆310的左端呈向上翘起的折弯结构；第二轴套307的下侧与震动杆310的左端之间固接有弹力绳311。
38.在对透明壳7和基座6进行焊接工作之前，先通过磨削设备，将固定在基座6上的内焊接条61下边沿削出一圈倒角，之后将基座6放置在底模113上表面，将透明壳7套设在基座6的上方，随后气缸3的伸缩杆带动第一固定块4、高精度焊枪5和顶模103向下移动，第一固定块4通过后部固定架105带动花键轴107沿外轴106向下移动，将顶模103覆盖在透明壳7上表面，由顶模103与底模113对透明壳7和基座6进行夹持工作，如图2所示，此时外焊接条71与内焊接条61紧密贴合，无需在外焊接条71与内焊接条61之间预留出焊接缝，如图3-4所示，此时内焊接条61下边沿的倒角，与外焊接条71的下边沿之间空留出大范围的间隙。
39.在使用本汽车灯具加工用焊接设备时，将高精度焊枪5外接激光焊接控制台，接着电动转盘101带动第一传动轮104转动，第一传动轮104通过传动皮带传动第二传动轮108，并通过第二传动轮108连接的转轴带动第二直齿轮114转动，第二直齿轮114啮合第三直齿轮115带动花键轴107转动，花键轴107带动外轴106和第一直齿轮109转动，第一直齿轮109啮合齿环111带动底部转盘110旋转，底部转盘110带动底座112和底模113旋转，同时电动转盘101带动第一固定块4、第一凸轮102和顶模103旋转，顶模103和底模113带动其之间夹持的透明壳7和基座6旋转，同时激光焊接控制台操控高精度焊枪5，对透明壳7和基座6中经过高精度焊枪5下方区域的外焊接条71与内焊接条61依次进行激光焊接工作。
40.高精度焊枪5射出指定频率的激光束，穿过透明壳7，依次打在外焊接条71和内焊接条61上的各区域，使外焊接条71和内焊接条61各区域依次受热膨胀并紧密熔合在一起，由于外焊接条71和内焊接条61的下侧之间空留有大范围的间隙，外焊接条71和内焊接条61在受热膨胀同时，外焊接条71和内焊接条61膨胀的体积将堆积在空留出的间隙之间，避免膨胀后的外焊接条71将透明壳7向外顶出，破坏透明壳7和基座6之间的牢固性和密封性，期间外焊接条71和内焊接条61下侧之间的焊渣也将聚积在空留出的间隙之间，同时由移动基底单元和敲碎震除单元趁热及时将聚积在空留出的间隙之间的焊渣清除。
41.旋转的顶模103和底模113在将外焊接条71和内焊接条61完成焊接的区域移动至敲碎震除单元左侧时，右滑杆202沿旋转的底座112滑动，同时右滑杆202跟随底座112的形状带动第一弹性部件201和敲碎震除单元左右移动，同时初始呈被拉伸状态的第二弹性部件203，带动右定位块207沿底模113的高度变化上下移动，使敲杆306和震动杆310始终保持在透明壳7与基座6的右侧衔接缝之间，同时第一驱动电机301的输出轴带动第二凸轮302转动，第二凸轮302往复推动第一传动杆305，带动第一轴套303和第一扭力弹簧304上下翻转，同时第一轴套303带动敲杆306往复上下摆动，使敲杆306以指定的频率伸入透明壳7与基座6的右侧衔接缝之间，并对位于外焊接条71和内焊接条61下侧空隙之间的焊渣往复敲击，由于敲杆306的端部套设有橡胶套，敲杆306只能敲碎外焊接条71和内焊接条61之间较脆的焊渣，而不会对外焊接条71和内焊接条61的有效焊接体造成破坏。
42.敲杆306在敲击焊渣同时，被敲碎的部分焊渣掉落出透明壳7与基座6的衔接缝之间，剩余的焊渣与外焊接条71及内焊接条61之间残留有连接端，不易掉出，外焊接条71和内焊接条61完成焊接的区域被敲杆306敲击后，在继续旋转移动过程中，上下往复翻转的第一传动杆305，推动第二传动杆309，带动第二轴套307和第二扭力弹簧308往复翻转，同时第二
轴套307带动震动杆310往复上下摆动，在此期间，当第二轴套307带动震动杆310向上翻转时，震动杆310的左端拉动弹力绳311向上拉伸，同时被拉伸的弹力绳311拉动震动杆310的左端折弯部向右弯折，呈弯钩状的震动杆310端部，将焊渣与外焊接条71及内焊接条61之间残留有的连接端斩断，随后第二轴套307带动震动杆310向下翻转时，同时回弹的震动杆310端部打在内焊接条61下侧，使内焊接条61的下侧产生震动，实现将残留的焊渣震落出透明壳7与基座6的右侧衔接缝之间，提高透明壳7与基座6焊接可靠度的同时，高效的完成焊渣的清理工作。
43.实施例2
44.如图1-12所示，本实施例是在实施例1的基础上作出的进一步优化，还包括有倒角打磨单元，底架台1上设有倒角打磨单元，倒角打磨单元包括有第三弹性部件401、左滑杆402、第四弹性部件403、第三固定块404、左定位块405、第二驱动电机406和磨削轮407；底架台1上侧的左部螺栓连接有第三弹性部件401；第三弹性部件401的右端固接有左滑杆402；左滑杆402滑动连接底座112的侧部滑槽；左滑杆402滑动右端的上侧固接有第四弹性部件403；第四弹性部件403的上侧固接有第三固定块404；第三固定块404的右侧焊接有左定位块405；左定位块405的上侧紧贴底模113的上表面；第三固定块404的上侧螺栓连接有第二驱动电机406；第二驱动电机406的输出轴固接有磨削轮407。
45.为提高透明壳7与基座6焊接工作的速度，本实施例将磨削设备设为倒角打磨单元，因此在将透明壳7与基座6夹持在顶模103与底模113之间前，省去了对基座6上的内焊接条61下边沿进行倒角磨削预处理步骤，并将该步骤融合在本汽车灯具加工用焊接设备的使用中。
46.在将透明壳7与基座6夹持在顶模103与底模113之间后，底部转盘110带动底座112和底模113旋转，同时左滑杆402在沿旋转的底座112滑动同时，左滑杆402沿底座112的形状带动第三弹性部件401和磨削轮407左右移动，同时初始呈拉伸状态的第四弹性部件403，带动左定位块405沿底模113的高度变化上下移动，使磨削轮407保持紧贴内焊接条61的下边沿左侧，同时第二驱动电机406的输出轴带动磨削轮407转动，由磨削轮407对内焊接条61的下边沿左侧进行倒角磨削处理工作，随后内焊接条61完成倒角磨削处理的区域在经过高精度焊枪5下方时，按上述步骤对透明壳7与基座6进行焊接工作。
47.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。