对焊件的校正工装及自动校正设备的制作方法

本发明涉及铅酸蓄电池生产制造领域，具体涉及一种用于校正对焊件的工装以及对焊件自动校正设备。

背景技术：

在汽车铅酸蓄电池生产组装段中，穿壁焊工序之前，为保证穿壁焊工序的工艺要求以及产品质量，需要人工对对焊件的位置进行校正，以减少穿壁焊的不良品数量。但随着制造业人工成本的大幅上升，人工参与校正本身也加重了电池生产的成本。

因此，在自动化技术的快速发展的今天，为满足企业快速发展的需求，使成本降到最低，同时提高企业生产效率和产品的质量，有必要对对焊件校正工艺进行优化。

技术实现要素：

为更好的适应生产的实际需要，本申请提供一种对焊件校正工装以及对焊件自动校正设备。

根据本申请的第一方面，本申请可提供一种对焊件校正工装，包括校正架、校正爪和水平调整件，校正爪和水平调整件连接在校正架上，校正爪用于夹持电池隔墙两侧的对焊件以调整成对对焊件的位置，水平调整件用于将汇流排调整至水平。

在本申请的一种具体实施方式中，校正爪包括气动手指和夹紧爪，气动手指的两爪各连接一个夹紧爪，每个夹紧爪均包括两个手臂，两臂之间形成间隙。因此，整个校正爪拥有两对可同时夹紧的手臂，用于夹紧隔墙两侧成对的对焊件。

在本申请的一种具体实施方式中，水平调整件包括顶杆定位件、顶杆和弹簧，弹簧套在顶杆外与顶杆一起连接在顶杆定位件中，顶杆与顶杆定位件活动连接。顶杆未与顶杆定位件连接的一端的顶杆底面为平面。进一步的，每个校正爪连接两个水平调整件，水平调整件通过其顶杆定位件连接在校正爪的两侧，用于同时对电池隔墙两侧的汇流排的水平位置进行调整。

在本申请的一种具体实施方式中，校正架由纵梁与横梁拼装而成，校正架上安装有与横梁平行的滑杆，滑杆可沿纵梁方向自由移动。校正爪和水平调整件连接在滑杆上。

在本申请的一种具体实施方式中，校正爪和/或水平调整件通过连接件连接在校正架上，连接件包括锁紧把手和气缸定位块，气缸定位块安装在滑杆上，用于在滑杆上自由滑动，锁紧把手则连接着气缸定位块，使气缸定位块可在滑杆的特定位置固定。进一步的，一种情况下，气缸定位块连接锁紧把手和校正爪，并将校正爪连接到滑杆上。另一种情况下，气缸定位块连接锁紧把手和水平调整件，并将水平调整件连接到滑杆上。

根据本申请的第二方面，本申请提供的自动校正设备，包括机架、动力滚道系统、对焊件校正系统、电池定位装置和控制系统。其中，动力滚道系统和对焊件校正系统设置在机架上，且对焊件校正系统位于动力滚道系统的上方，对焊件校正系统包括升降系统和连接在升降系统下方的上述的对焊件校正工装，升降系统安装在机架的上部，对焊件校正工装的校正架连接在升降系统上。升降系统可使对焊件校正工装在动力滚道的上方上下移动，便于工装的校正爪和水平调整件深入到滚道上的待校正电池的内部进行校正。

在本申请的一种具体实施方式中，电池定位系统设置在动力滚道系统上，电池定位系统包括来料阻挡气缸、来料光电传感器、定位阻挡气缸、定位光电传感器和夹紧气缸。

在本申请的一种具体实施方式中，控制系统包括可编程控制器。

本申请提供的对焊件校正工装的包括校正架、水平调整件和校正爪，水平调整件将电池内部的汇流排调至水平，同时也修正了与汇流排连接的对焊件结构的位置；而校正爪将电池隔墙两侧成对的对焊件同时反复夹紧使其保持齐平，进而完成对焊件的校正。本申请提供的工装使得校正更加精确，而在对校正工装的各结构进行位置调整后，可适用于不同结构的电池的对焊件的校正，使该工装具有广泛的适用性。

此外，本申请提供的对焊件自动校正设备可实现对焊件校正的自动化。操作人员在调整了设备的相关参数后，设备可不间断的自动实现电池对焊件的校正，使得整个校正实现自动化，在确保校正的精确度的同时，降低了生产成本，同时提高了企业生产效率和产品的质量。

附图说明

图1为一种实施例的对焊件校正工装的结构示意图；

图2为一种实施例的对焊件工装的连接件、校正爪、水平调整件组合的不同角度的结构示意图；

图3为另一种实施例的对焊件自动校正设备的结构示意图。

具体实施方式

现代科技日新月异，随着实际需求的不断变化，电池的外部尺寸和内部结构也不断变化。在电池组装生产过程中，对于不同的电池，对焊件的结构和位置均有所不同。申请人在研究相关对焊件校正工艺中发现，在对焊件穿壁焊之前，对焊件与汇流排已连接在一起，在校正时，先调整汇流排的水平状态，使得汇流排保持水平，可使得与汇流排相连的对焊件的位置得到了调整。再成对调整对焊件，使其在隔墙两侧对齐且保持齐平，进而对焊件穿壁焊位中心与隔墙上穿壁焊孔中心对齐。而在不同的电池中，对焊件的尺寸、电池内隔墙两侧成对的对焊件之间的间距等均有所不同，所以在设计对焊件校正工装时，需可灵活调整相关结构以适应上述不同。

基于上述发明思路，为了更好的完成校正，申请人设计了一种新型的校正工装可提供双重校正功能，具体的，申请人在对焊件校正工装中设计了水平调整件和校正爪，一方面通过水平调整件调整与对焊件连接的汇流排的水平位置以便更好的校正对焊件的位置，一方面通过校正爪的夹紧动作将电池隔墙两侧对应放置的两个对焊件进行位置调整使其对齐。

具体的，本申请的校正工装包括校正架、水平调整件和校正爪。校正爪的主要目的是同时对电池隔墙两侧成对的对焊件进行位置调整。在本申请的一种具体实施方式中，每个校正爪包括一个气动手指，气动手指的两爪分别连接了一个夹紧爪，而每个夹紧爪都有两个手臂，两臂中间形成的间隙，一个校正爪实际拥有了两对手臂。该间隙的作用在于，当校正爪受力向待校正电池下压时，每个夹紧爪的两手臂可分别插入到隔墙的两侧。此时，气动手指在气缸驱动下，校正爪的两对手臂就可深入到隔墙两侧成对的对焊件的两侧并对其进行夹紧。每对夹紧爪的两对手臂通过气动手指气缸的驱动实现夹紧，通过多次夹紧动作使得成对的对焊件在隔墙两侧对齐。校正爪可通过与连接件相连后连接到校正架上，也可一体设计成带有连接结构而直接活动连接到校正架上，也可以通过其他结构进一步与连接件相连后连接到校正架上。

水平调整件主要是用于调整汇流排的水平位置，具体的，水平调整件受力向待校正电池下压并接触到汇流排的上表面，通过接触时对汇流排的下压力迫使汇流排保持水平。同时，由于汇流排与对焊件相连，当汇流排的水平位置被调整后也使得对焊件的位置得到一定的修正。在一种实施方式中，该水平调整件包括顶杆定位件和顶杆，顶杆定位件的作用在于为整个水平调整件提供连接支持和固定位置，顶杆则用于深入到电池内部通过其底部接触汇流排上表面以进行调整。此时，顶杆与顶杆定位件固定连接，顶杆下压接触汇流排上表面形成刚性压力以调整汇流排的水平位置。进一步优选的，在上述水平调整件中增加弹簧，弹簧套在顶杆外与顶杆一起连接在顶杆定位件中，顶杆与顶杆定位件之间活动连接，下压时顶杆底部接触汇流排上表面后顶杆可向顶杆定位块回缩，而套在顶杆外的弹簧则在顶杆下压后的回缩过程中被压缩而迫使顶杆底面对汇流排上表面形成弹性压力，因此，弹簧在下压过程中起到传递下压力和保护汇流排的双重作用，避免顶杆与汇流排之间由于刚性压力造成汇流排结构损伤。此外，在本申请的一种具体实施方式中，两个水平调整件可组合使用，即分别通过各自的顶杆定位件连接在一个校正爪的两侧。这样可以对应调整电池隔墙两侧的汇流排。在本申请的实施例中，水平调整件通过顶杆定位件连接在气动手指的两侧，具体的，两个水平调整件的顶杆所在面垂直于两个夹紧爪的手臂间隙所在的面。在本申请中，顶杆的底部可为平面，此平面与汇流排上表面接触后使得汇流排在顶杆向下的作用下将汇流排调整至水平。顶杆底部的平面的具体形状可选择矩形、方形或圆形等。顶杆的底部也可采用三支脚或多三以上支脚的设计，只需确保支脚所在的平面为水平，可通过支脚与汇流排上表面的接触进而调整汇流排至水平。水平调整件可一体设计成带有连接结构而直接活动连接在校正架上，也可直接与连接件相连进而连接在校正架上，也可通过其他结构，例如校正爪，进一步与连接件相连。需要特殊说明的是，对于不需要成对的对焊件进行调整时，即该隔墙处只有一个对焊件时，一个水平调整件通过连接件连接在校正架后对一个汇流排进行调整即可。

校正架用于给工装的其他结构提供支持并可进一步与其他结构连接，以便工装的灵活使用。一个校正工装中可以包含一个或多个校正爪和/或水平调整件，具体个数的选择可根据所需校正对焊件的电池结构情况而定。具体的，在校正架上设置若干可调节的滑杆，校正爪和/或水平调整件挂接在滑杆上。通过调节滑杆的位置，并调整滑杆上校正爪和/或水平调整件的位置，即可适应不同间距的对焊件的电池。滑杆的调整也可通过手动调整，例如手轮配合齿轮等结构，也可设置为自动调整，即配合定位传感器等进行自动调整。

在本申请的一种实施方式中，校正工装还包括连接件。连接件的主要作用是将校正爪和/或水平调整件连接并固定在校正架的适当位置，为了便于调整校正爪和/或水平调整件的位置以适应不同的电池结构，连接件与校正架之间为活动连接，即校正爪和/或水平调整件可通过连接件在校正架的不同位置固定。因此，本申请提供的校正工装能适应多种不同尺寸和不同间距的对焊件的电池结构。关于连接件的具体选择，可根据实际需要进行设计。

此外，在该工装的基础上增加了其他自动化控制后，可进一步实现校正的自动化。本申请提供的自动校正设备通过控制系统，可以在设定相关参数后，让电池自动通过动力滚道系统完成校正。控制系统指导电池定位系统，将电池在动力滚道上自动定位到校正位，并严格控制电池进入校正位的顺序和时机。待电池进入校正位后，控制系统启动对焊件校正系统对电池内部的对焊件进行校正。校正完成后，控制系统将控制电池定位系统让被校正好的电池放出校正位，让下一个待校正电池进入校正位。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接、联接。

实施例1

本例中提供了一种对焊件校正工装，请参考图1和图2，该校正工装包括校正架、校正爪、水平调整件和连接件。本例中，校正架包括由纵梁1和横梁2拼装的框架，在靠近两纵梁1处各设置有导向轴4，两导向轴4上各对称设有两个直线轴承5。在横梁2上设有第一手轮6，第一手轮6连接丝杆7，四件直线轴承5在第一手轮6的作用下通过丝杠7上两端的反向螺纹在导向轴4上自由移动。与横梁2平行的两滑杆3固定在对称设置的直线轴承4上，可随直线轴承4的移动而移动。此时，两滑杆3之间的距离是可调的。

本例中的工装包括若干校正爪、水平调整件和连接件，具体的包括七个连接件、五个校正爪和十二个水平调整件。为便于调整工装的校正爪和水平调整件的工作坐标，减少逐个调整的不便性，可将一个连接件、一个校正爪和两个水平调整件组合在一起形成一个校正组件来使用，此时，一个校正组件可同时调整一个隔墙两侧成对的对焊件和汇流排。本例中的工装包括了五个校正组件，另有两个单独的连接件和水平调整件的组合。为更好的展示校正爪、水平调整件和连接件的组合，即校正组件，申请人提供了图2的a图和b图从两个角度来展示校正组件，其中图a为平面图，图b则为立体图。如图1和图2所示，连接件包括第一锁紧把手8和气缸定位块9。其中，气缸定位块9安装在滑杆3上，使得校正组件可在滑杆3上自由移动，而通过第一锁紧把手8即可将校正组件固定在需要的位置上。校正爪包括气动手指10和夹紧爪11。气动手指10通过螺栓或插销固定在气缸定位块9。气动手指气缸10包括两爪，每爪上套入一个带两臂的夹紧爪11。夹紧爪11通过螺栓或卡槽固定在气动手指10上。气动手指10的两爪可在气缸驱动下进行夹紧动作，此时，两个夹紧爪11可随气动手指10的两爪运动，即一个校正爪包括两对可夹紧的手臂，每个夹紧爪11两臂之间的间隙，则为夹紧爪11深入到电池隔墙两侧提供了空间。水平调整件包括顶杆12、弹簧13和顶杆定位件14。弹簧13套在顶杆12上并随其插入顶杆定位件14中，顶杆12与顶杆定位件14之间为活动连接。本例中顶杆14的底面为矩形平面。一个校正组件的两个水平调整件，由每个水平调整件的顶杆定位件14通过螺栓或插销分别固定在气动手指10的两侧。由于电池中存在只有一个对焊件需要校正的情况，因此，本例中还提供了一个连接件与一个水平调整件组合的类型。此时，水平调整件仅通过气缸定位块9安装在滑杆3上，通过第一锁紧把手8紧固在滑杆3的适当位置。

工装校正原理如下，工装受力下压，校正组件和水平调整件深入电池内部。汇流排上表面被带有弹簧13的顶杆12紧紧压住，同时校正汇流排以及连接在汇流排上的对焊件的水平位置，且确保对焊件穿壁焊位保持竖直。同时，校正爪的夹紧爪11伸入到一对对焊件，即两件对头放置的对焊件的穿壁焊位两侧。夹紧爪11在手指气缸10的驱动下，对对焊件穿壁焊位两侧同时进行夹紧，进行若干次该动作的循环，直到成对的对焊件在隔墙两侧对齐,该校正动作即完成。校正后，对焊件汇流排保持水平，隔墙两侧对焊件保持齐平，同时对焊件穿壁焊位中心与隔墙上穿壁焊孔中心对齐。

实施例2

本例中提供了一种自动校正设备。请参考图3，该自动校正设备包括机架100、动力滚道系统、对焊件校正系统、电池定位装置和控制系统。

如图3所示，动力滚道系统设置在机架100的中下部，用于待校正电池的运输和定位。动力滚道系统包括动力滚道201和减速电机202。减速电机202安装在机架100的下部，连接动力滚道201为其提供动力。

在机架100的上部设置有对焊件校正系统，对焊件校正系统位于动力滚道的上方，用于校正电池对焊件。本例中，对焊件校正系统包括升降系统和对焊件校正工装。本例中的对焊件校正工装的相关结构同实施例1，在此便不再累述。升降系统包括主气缸301、升降架302、第二手轮303和第三手轮304。升降架302连接在机架100的上部，升降架的下方连接着对焊件校正工装，主气缸301连接在升降架301上，可控制升降架301的底部在垂直动力滚道201的方向上下运动，进而控制着对焊件校正工装的上下运动。第二手轮303位于升降架302和主气缸301的连接处，用于控制升降系统的垂直方向的可运动范围，第三手轮304位于升降架302的一侧，用于调整升降架302的水平方向的位置。通过第二手轮303和第三手轮304的调整，可以进一步确定连接在升降架302下方的对焊件校正工装的坐标位置。为便于固定，配合各手轮还安装有锁紧把手。通过将升降架302与对焊件校正工装的校正架的横梁和纵梁进行焊接即可完成工装和升降系统的连接。

在动力滚道201上设置有电池定位装置。如图3所示，电池定位装置包括来料阻挡气缸401、来料光电传感器402、定位阻挡气缸403、定位光电传感器404和夹紧气缸405。来料阻挡气缸401位于动力滚道的来料端，用于阻挡待校正电池，确保每次校正时，仅只有一个电池进入校正位。来料光电传感器402位于动力滚道201上，且位于来料阻挡气缸401的下游不远处，用于控制定位阻挡气缸403动作。定位阻挡气缸403位于来料光电传感器402的下游，用于阻挡电池在滚道上的继续运送。在定位阻挡气缸403和来料光电传感器402之间设置有定位光电传感器404和夹紧气缸405。本例中，定位光电传感器404和夹紧气缸405分设在动力滚道201的两侧，定位光电传感器404可控制夹紧气缸405将待校正电池的电池壳紧紧压住，使其进入校正位。在校正完成后，定位阻挡气缸403和夹紧气缸405回程，则电池可在动力滚道的作用下流出设备。

控制系统设置在机架100的一侧，包括配电箱501、可编程控制器以及相关电路。配电箱501为控制系统提供了支持和保护，可编程控制器通过电路设计和人工参数的设置可实现对设备的整体自动化。本例中选择的可编程控制器为三菱plc(mitsubishiprogrammablelogiccontroller，本文中简称为plc)。本例中的自动校正设备包括手动和自动两种工作模式，并提供了启动、复位以及各种手动/自动选择等的输入按钮，启动、复位按钮、各种手动/自动选择按钮均与plc连接，可通过选择不同的输入按钮控制整个设备的启动、复位以及各系统和装置具体采用何种工作模式。设备的动力滚道系统、对焊件校正系统和电池定位装置中的相关部分则分别通过电路与plc相连。具体的，动力滚道系统的减速电机202通过电路与plc连接，由plc控制其运作，进而实现动力滚道的运作。电池定位装置中的来料阻挡气缸401、来料光电传感器402、定位阻挡气缸403、定位光电传感器404和夹紧气缸405均与plc相连，其中，来料光电传感器402和定位光电传感器404将感应后的信号传输给plc，plc则根据相关信号控制来料阻挡气缸401、定位阻挡气缸403和夹紧气缸405的动作和回程复位。对焊件校正系统中的主气缸301、气动手指通过电路与plc连接，由plc控制主气缸301的运作，进而控制了升降系统的升降架302的下降和上升，使得对焊件校正工装可进入工作位和复位，同时在工装进入工作位后，plc进一步控制气动手指执行夹紧操作以进行校正再复位。

本例中自动校正设备在自动模式下，可由plc通过执行输入的程序自动控制各系统和装置。而若选择手动模式，用户可通过各种输入按钮手动控制各系统和装置，在此状态下，plc将根据用户手动选择的按钮对应操作与按钮相关的系统和装置，例如，通过对应的输入按钮手动控制主气缸301、减速电机202、来料阻挡气缸401、定位阻挡气缸403和夹紧气缸405等的动作。为更好向用户指示设备状态，控制系统的电路中还设有各种指示灯，相关指示灯与plc相连，由plc控制以向用户提示当前各系统或装置的状态。

本例中的对焊件自动校正设备的一般工作过程如下：当电源打开后，手动模式下对相关位置进行调试，完成后，手动旋转到自动模式，plc开始通过输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段完成相关动作。

该设备针对不同型号、大小、形状的电池可通过以下方法手动调节来满足需求。转动第二手轮303可以调节校正工装y轴坐标，通过第二锁紧把手固定该坐标位置。转动第一手轮6可以调节校正工装两滑杆3间距，通过第三锁紧把手固定两滑杆3间距，满足不同间距对焊件的要求。调节第一锁紧把手8和气缸定位块9，可以分别改变每个校正组件和水平调整件的x轴坐标。转动第三手轮304可以调节对焊件校正工装与主气缸的z轴坐标。

具体工作过程如下：装入极群组的电池壳，即待校正电池由减速电机202驱动的动力滚道201的作用下，经过来料阻挡气缸401。如谓被阻挡，则在来料光电传感器402的感应下，定位阻挡气缸403动作，挡杆伸出，待校正电池被定位阻挡气缸403拦住。在定位光电传感器404的感应下，夹紧气缸405开始动作，将电池的电池壳紧紧压住，此时，电池进入校正位。此时，对焊件校正工装在主气缸301的带动下使得校正组件和水平调整件缓慢进入到电池壳内部，每件对焊件的汇流排上表面被一个顶杆12在弹簧13的作用下紧紧的压着，若此时对焊件位置倾斜，可则通过该下压动作将其拨正，一方面纠正对焊件的位置，另一方面为后续的校正打好基础。待下压动作平稳后，气动手指10连同其安装的夹紧爪11，在对焊件两侧进行若干次重复校正动作，校正完成后，对焊件校正工装在主气缸301的带动下缓慢上升，校正组件和水平调整件脱离电池内部，此时夹紧气缸405和定位阻挡气缸403回程，电池在动力滚道201的作用下流出设备，动作完成。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。