一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置的制作方法

本发明涉及汽车加工技术领域，具体涉及一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置。

背景技术：

随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险杠。

目前，汽车保险杠在成型之后需要进行冲孔以及孔眼的焊接工作，传统的方式是分别采用冲孔机和焊接机进行两道工序的加工，耗时耗力，影响了生产效率。

中国专利公开号为cn201931495u公开了一种汽车塑料饰件多工位加工设备，该设备包括组合成一体的冲孔装置、焊接装置和定位与送料装置，冲孔装置与焊接装置分别设有若干个冲头与焊接头，若干个冲头与焊接头沿横向呈扇形错位分布，定位与送料装置设置于呈扇形分布的冲头与焊接头中央；定位与送料装置包括纵向设置的导轨，在导轨上设有纵向移动支架，纵向移动支架与第一驱动机构连接，在纵向移动支架上装有第二驱动机构，第二驱动机构与垂直移动支架连接，垂直移动支架用于汽车塑料饰件的支撑与定位。由于该装置将冲孔装置、焊接装置和定位与送料装置合成在一台设备上，可使汽车保险杠蒙皮在一次装夹后，将汽车保险杠蒙皮上的成型孔与支架焊接同时加工完成。但是结合说明书可以看出，其焊接装置结构较为简单，只能加工一些简单的饰件，对于汽车保险杠这种具有多个孔位焊接需求的复杂结构件来说并不适用，且该装置在完成加工过程后，还需人工手动进入到框架内取件，安全性不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置，包括箱体、送料组件、放料组件、冲孔组件以及焊接组件，所述送料组件、放料组件、冲孔组件以及焊接组件均安装于箱体内，放料组件安装于送料组件上，所述冲孔组件和焊接组件均至少4个并呈扇形布置；

所述送料组件包括送料基座、支撑壳体、送料平台、横向驱动机构以及竖向驱动机构，所述送料基座上设有送料滑轨，支撑壳体滑动连接于送料滑轨上并通过横向驱动机构驱动其水平移动，所述送料平台的底部设有若干导向柱一并通过导向柱一滑动连接于支撑壳体上的导向孔一内，送料平台通过竖向驱动机构驱动其上下移动；

所述放料组件包括支撑基座、放料基板、活动框架、连杆、铰接座、放料驱动电机以及放料气缸，所述支撑基座安装于送料平台上，放料基板的底部连接有导向柱二并滑动连接于支撑基座上的导向孔二内，支撑基座的底部安装有所述的放料气缸，放料气缸的输出杆连接至放料基板并驱动放料基板上下移动，所述连杆有四根并对称铰接于活动框架的两侧形成平行四边形机构，连杆的另一端与铰接座铰接，铰接座固定于放料基板上，其中一根连杆与铰接座的铰接处连接至放料驱动电机的输出轴，活动框架的顶面还设有若干定位柱；

所述冲孔组件包括冲孔基座、冲孔气缸、预压冲孔组件以及冲孔座，所述冲孔基座为u形，冲孔气缸和冲孔座分别安装于冲孔基座的上下两端，所述预压冲孔组件的上端与冲孔气缸的输出杆连接，预压冲孔组件的两端连接侧臂，侧臂上设有导向滑槽，冲孔基座的两侧设有与导向滑槽配合的导向滑轨；

所述焊接组件包括上焊接气缸、上压紧块、下焊接气缸、下焊接头、竖向焊接气缸以及气缸固定板，所述上焊接气缸安装于气缸固定板上且其输出杆连接上压紧块，所述下焊接气缸的输出杆连接下焊接头并位于上压紧块的下方，所述竖向焊接气缸安装于箱体内的横梁上且其输出杆通过连接件连接气缸固定板，所述气缸固定板滑动连接于横梁两侧的纵梁上。

优选的，所述送料平台上设有若干个与前保险杠外形相匹配的仿形块。

优选的，所述横向驱动机构包括横向电机、丝杠以及丝杠螺母，横向电机的输出杆与丝杠连接，所述丝杠螺母安装于支撑壳体底部的横支架内，丝杠与丝杠螺母连接并穿过横支架连接至送料基座外端的轴承组件上。

优选的，所述竖向驱动机构具体为气缸或直线电机，竖向驱动机构安装于支撑壳体的内顶面。

优选的，所述预压冲孔组件包括压块本体、预压块、压块导柱、弹簧以及冲头，压块本体的上端与冲孔气缸的输出杆连接，预压块上连接压块导柱并滑动连接于压块本体上的压块导向孔内，压块导柱上套设有弹簧且其上端螺纹连接限位盖，预压块上设有通孔，通孔的底部还连接有带有孔的弹性座。

优选的，所述箱体的内部两侧安装有红外感应开关。

优选的，所述箱体的正面两侧还安装有载物板。

优选的，所述箱体的内部顶面安装有灯具。

优选的，所述箱体的正面安装有护板。

本发明的优点在于：

(1)通过将冲孔组件与焊接组件结合在一起，实现了汽车前保险杠的冲孔、焊接一次性完成，节约了工时，简化了工序，同时也提高了效率和操作的安全性；

(2)本发明的送料平台不仅可以实现横向以及竖向的移动，以使其能够到达指定的工作位置，而且还能借助于特制的放料组件实现待加工件以及已加工件的放入和取出，这个过程都是位于箱体的外侧进行，提高了操作的安全性，不需要人工手动伸入到箱体内取件，且借助平行四边形机构，可以实现产品的稳定移动，整体结构简单，操作也较为便捷；

(3)本发明中横向驱动机构采用丝杠螺母机构，使得支撑壳体移动平稳、精确，所述竖向驱动机构采用气缸或直线电机，速度快，效率高；

(4)本发明中的预压冲孔组件采用可移动的预压块，实现了冲孔前的定位，同时采用的弹性座，可以减少对汽车前保险杠的损伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2、图3为本发明中送料组件及放料组件的结构示意图。

图4为本发明中放料组件的结构示意图。

图5为本发明中支撑基座的结构示意图。

图6、图7为本发明中焊接组件的结构示意图。

图8为本发明中焊接组件的俯视图。

图9为本发明中冲孔组件的结构示意图。

图10为本发明中冲孔组件的主视图。

图11为本发明中预压冲孔组件的结构示意图。

图12为本发明中箱体的结构示意图。

其中，1-箱体，2-送料组件，21-送料基座，22-支撑壳体，23-送料平台，24-横向驱动机构，25-竖向驱动机构，26-送料滑轨，27-导向柱一，28-导向孔一，240-横向电机，241-丝杠，242-丝杠螺母，243-横支架，244-轴承组件，3-放料组件，31-支撑基座，32-放料基板，33-活动框架，34-连杆，35-铰接座，36-放料驱动电机，37-放料气缸，38-导向柱二，39-导向孔二，310-定位柱，4-冲孔组件，41-冲孔基座，42-冲孔气缸，43-预压冲孔组件，44-冲孔座，45-侧臂，46-导向滑槽，47-导向滑轨，430-压块本体，431-预压块，432-压块导柱，433-弹簧，434-冲头，435-压块导向孔，436-限位盖，437-弹性座，5-焊接组件，51-上焊接气缸，52-上压紧块，53-下焊接气缸，54-下焊接头，55-竖向焊接气缸，56-气缸固定板，57-连接件，6-红外感应开关，7-载物板，8-灯具，9-护板，10-横梁。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1至图11所示，一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置，包括箱体1、送料组件2、放料组件3、冲孔组件4以及焊接组件5，所述送料组件2、放料组件3、冲孔组件4以及焊接组件5均安装于箱体1内，放料组件3安装于送料组件2上，所述冲孔组件4和焊接组件5均至少4个并呈扇形布置；

所述送料组件2包括送料基座21、支撑壳体22、送料平台23、横向驱动机构24以及竖向驱动机构25，所述送料基座21上设有送料滑轨26，送料基座21的顶部设置有槽体，用于放置横向驱动机构24，支撑壳体22滑动连接于送料滑轨26上并通过横向驱动机构24驱动其水平移动，所述送料平台23的底部设有若干导向柱一27并通过导向柱一27滑动连接于支撑壳体22上的导向孔一28内，送料平台23通过竖向驱动机构25驱动其上下移动；

所述放料组件3包括支撑基座31、放料基板32、活动框架33、连杆34、铰接座35、放料驱动电机36以及放料气缸37，所述支撑基座31安装于送料平台23上，支撑基座31类似于u形，放料基板32的底部连接有导向柱二38并滑动连接于支撑基座31上的导向孔二39内，支撑基座31的底部安装有所述的放料气缸37，放料气缸37的输出杆连接至放料基板32并驱动放料基板32上下移动，所述连杆34有四根并对称铰接于活动框架33的两侧形成平行四边形机构，连杆34的另一端与铰接座35铰接，铰接座35固定于放料基板32上，其中一根连杆34与铰接座35的铰接处连接至放料驱动电机36的输出轴，活动框架33的顶面还设有若干定位柱310，定位柱310的顶端设置有弹性的仿形块；

所述冲孔组件4包括冲孔基座41、冲孔气缸42、预压冲孔组件43以及冲孔座44，所述冲孔基座41为u形，冲孔气缸42和冲孔座44分别安装于冲孔基座41的上下两端，冲孔座44为管状并定于冲孔基座41的下端，所述预压冲孔组件43的上端与冲孔气缸42的输出杆连接，预压冲孔组件43的两端连接侧臂45，侧臂45上设有导向滑槽46，冲孔基座41的两侧设有与导向滑槽46配合的导向滑轨47，当冲孔气缸42伸缩时，预压冲孔组件43可以借助于导向滑槽46和导向滑轨47上下移动；

所述焊接组件5包括上焊接气缸51、上压紧块52、下焊接气缸53、下焊接头54、竖向焊接气缸55以及气缸固定板56，所述上焊接气缸51安装于气缸固定板56上且其输出杆连接上压紧块52，所述下焊接气缸53的输出杆连接下焊接头54并位于上压紧块52的下方，所述竖向焊接气缸55安装于箱体1内的横梁10上且其输出杆通过连接件57连接气缸固定板56，所述气缸固定板56滑动连接于横梁10两侧的纵梁上。

在本实施例中，所述送料平台23上设有若干个与前保险杠外形相匹配的仿形块。

在本实施例中，所述横向驱动机构24包括横向电机240、丝杠241以及丝杠螺母242，横向电机240的输出杆与丝杠241连接，所述丝杠螺母242安装于支撑壳体22底部的横支架243内，丝杠241与丝杠螺母242连接并穿过横支架243连接至送料基座21外端的轴承组件244上，该轴承组件244包括轴承座和轴承，丝杠241的末端安装于轴承内。

在本实施例中，所述竖向驱动机构25具体为气缸或直线电机，竖向驱动机构25安装于支撑壳体22的内顶面。

在本实施例中，所述预压冲孔组件43包括压块本体430、预压块431、压块导柱432、弹簧433以及冲头434，压块本体430的上端与冲孔气缸42的输出杆连接，预压块431上连接压块导柱432并滑动连接于压块本体430上的压块导向孔435内，压块导柱432上套设有弹簧433且其上端螺纹连接限位盖436，预压块431上设有通孔，通孔的底部还连接有带有孔的弹性座437。

实施例2

如图1至图12所示，一种汽车前保险杠自动冲孔焊接装置，包括箱体1、送料组件2、放料组件3、冲孔组件4以及焊接组件5，所述送料组件2、放料组件3、冲孔组件4以及焊接组件5均安装于箱体1内，放料组件3安装于送料组件2上，所述冲孔组件4和焊接组件5均至少4个并呈扇形布置；

所述送料组件2包括送料基座21、支撑壳体22、送料平台23、横向驱动机构24以及竖向驱动机构25，所述送料基座21上设有送料滑轨26，送料基座21的顶部设置有槽体，用于放置横向驱动机构24，支撑壳体22滑动连接于送料滑轨26上并通过横向驱动机构24驱动其水平移动，所述送料平台23的底部设有若干导向柱一27并通过导向柱一27滑动连接于支撑壳体22上的导向孔一28内，送料平台23通过竖向驱动机构25驱动其上下移动；

所述放料组件3包括支撑基座31、放料基板32、活动框架33、连杆34、铰接座35、放料驱动电机36以及放料气缸37，所述支撑基座31安装于送料平台23上，支撑基座31类似于u形，放料基板32的底部连接有导向柱二38并滑动连接于支撑基座31上的导向孔二39内，支撑基座31的底部安装有所述的放料气缸37，放料气缸37的输出杆连接至放料基板32并驱动放料基板32上下移动，所述连杆34有四根并对称铰接于活动框架33的两侧形成平行四边形机构，连杆34的另一端与铰接座35铰接，铰接座35固定于放料基板32上，其中一根连杆34与铰接座35的铰接处连接至放料驱动电机36的输出轴，活动框架33的顶面还设有若干定位柱310，定位柱310的顶端设置有弹性的仿形块；

所述冲孔组件4包括冲孔基座41、冲孔气缸42、预压冲孔组件43以及冲孔座44，所述冲孔基座41为u形，冲孔气缸42和冲孔座44分别安装于冲孔基座41的上下两端，冲孔座44为管状并定于冲孔基座41的下端，所述预压冲孔组件43的上端与冲孔气缸42的输出杆连接，预压冲孔组件43的两端连接侧臂45，侧臂45上设有导向滑槽46，冲孔基座41的两侧设有与导向滑槽46配合的导向滑轨47，当冲孔气缸42伸缩时，预压冲孔组件43可以借助于导向滑槽46和导向滑轨47上下移动；

所述焊接组件5包括上焊接气缸51、上压紧块52、下焊接气缸53、下焊接头54、竖向焊接气缸55以及气缸固定板56，所述上焊接气缸51安装于气缸固定板56上且其输出杆连接上压紧块52，所述下焊接气缸53的输出杆连接下焊接头54并位于上压紧块52的下方，所述竖向焊接气缸55安装于箱体1内的横梁10上且其输出杆通过连接件57连接气缸固定板56，所述气缸固定板56滑动连接于横梁10两侧的纵梁上。

在本实施例中，所述送料平台23上设有若干个与前保险杠外形相匹配的仿形块。

在本实施例中，所述横向驱动机构24包括横向电机240、丝杠241以及丝杠螺母242，横向电机240的输出杆与丝杠241连接，所述丝杠螺母242安装于支撑壳体22底部的横支架243内，丝杠241与丝杠螺母242连接并穿过横支架243连接至送料基座21外端的轴承组件244上，该轴承组件244包括轴承座和轴承，丝杠241的末端安装于轴承内。

在本实施例中，所述竖向驱动机构25具体为气缸或直线电机，竖向驱动机构25安装于支撑壳体22的内顶面。

在本实施例中，所述预压冲孔组件43包括压块本体430、预压块431、压块导柱432、弹簧433以及冲头434，压块本体430的上端与冲孔气缸42的输出杆连接，预压块431上连接压块导柱432并滑动连接于压块本体430上的压块导向孔435内，压块导柱432上套设有弹簧433且其上端螺纹连接限位盖436，预压块431上设有通孔，通孔的底部还连接有带有孔的弹性座437。

在本实施例中，所述箱体1的内部两侧安装有红外感应开关6，其连接至控制柜，当有异物越过红外感应开关6的检测区域时，控制柜接收到信号并立即停止该设备的运行，保护工人的人身安全。

在本实施例中，所述箱体1的正面两侧还安装有载物板7，可在载物板7上放置料盒，用于放置一些配件。

在本实施例中，所述箱体1的内部顶面安装有灯具8，起到照明的作用。

在本实施例中，所述放料基板32上还设有限位凸台311，用于支撑所述的活动框架33，使其在最里端时能够水平放置，所述箱体1的正面安装有护板9，隔离支撑壳体22以及下焊接气缸53、下焊接头54等部分部件。

本发明的工作过程及原理：

1、放料过程

此时的活动框架33位于外侧并处于水平状态，工人手动抬起产品并放在框架上的定位柱310上，定位柱310的顶端设置有弹性的仿形块，能够将产品定位，接着放料驱动电机36驱动连杆34转动并驱动活动框架33至箱体1内并位于送料平台23的上方，接着放料气缸37收缩，驱动放料基板32及活动框架33下行至最低点并与定位柱310脱离，此时的产品会放置在送料平台23上并通过其上的仿形块定位。

2、冲孔过程

竖向驱动机构25的输出杆伸出并驱动送料平台23上移至一定高度，接着横向电机240启动并驱动支撑壳体22向箱体1内移动，当移动至冲孔装置处时停止，竖向驱动机构25驱动送料平台23下移一定距离，使得冲孔位于冲孔座44接触，接着冲孔气缸42的输出杆伸出并驱动预压冲孔组件43下行，首先弹性座437会与产品接触并将其压住，冲头434继续下行完成冲孔过程，接着预压冲孔组件43回位，预压块431也在弹簧433的作用下恢复至原始状态，接着送料平台23升至一定高度，并通过横向驱动机构24驱动其移至指定位置。

3、焊接过程

横向驱动机构24驱动送料平台23至焊接工位，使其位于上压紧块52和下焊接头54之间，接着上压紧块52和下焊接头54分别在上焊接气缸51和下焊接气缸53的驱动下向产品上的孔眼移动，下焊接头54采用超声波焊接头，由于下焊接头54连接至电源(图中未示出)，通电后即可完成焊接工作，焊接完成后，焊接组件5回位。

4、取料过程

放料气缸37驱动放料基板32及活动框架33上行至一定高度，并将产品顶起，接着放料驱动电机36驱动连杆34旋转，活动框架33移动至箱体1的外侧，工人手动抬起产品，即完成取料过程。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。