纵梁总成翻转焊接装置的制作方法

本实用新型涉及到汽车零部件生产技术领域，具体地说，是一种纵梁总成翻转焊接装置。

背景技术：

车架是汽车中最重要的承载部件，而车架纵梁又是其中的关键零件之一，所以纵梁在汽车上起到重要的承载作用，汽车的边梁式车架、中梁式车架等均含有纵梁。纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽型，也有的做成Z字型或者箱型等断面形式。

目前，汽车纵梁焊接生产线一般采取左、右前纵梁总成夹具分开开发、布置，这使得左、右纵梁总成焊接至少开发2套夹具，需布置在2个焊接工位且均需增添相应的焊接设备，不仅结构复杂、设备投入成本大，而且影响生产效率。

另外，纵梁为不规则的异形件，如图1所示，采用传统的焊接夹具不能对纵梁的上下板进行有效压紧固定，在焊接时容易出现移位，使得焊接后的产品质量得不到保证；同时，在焊接完成一个面后，通常由人工对工件进行翻转后并重新定位夹紧，焊接完成后再翻转过来，这种工作方式劳动强度大，生产效率低下，焊点位置的准确性也难以保证。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种纵梁总成翻转焊接装置，该装置结构简单、维修操作方便、可对工件进行自动翻转，且焊接后产品合格率高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种纵梁总成翻转焊接装置，其关键在于：包括翻转基架，在该翻转基架的顶端固定有两个翻转轴机构，在两个翻转轴机构之间转动连接工件夹持机构，在所述翻转基架上还固定翻转动力机构，该翻转动力机构用于驱动所述工件夹持机构翻转一定角度；

所述工件夹持机构包括支承座，在所述支承座的后侧从右到左依次固定有第一压紧机构、第二压紧机构、第三压紧机构与第四压紧机构，在所述支承座的中部设有分别与所述第一压紧机构、第二压紧机构、第三压紧机构与第四压紧机构相配合的辅助支撑，在所述支承座的中部还分别设置有主定位销与副定位销，其中所述主定位销固设于支承座的右侧，所述副定位销设于支承座的左侧，且该副定位销与副定位气缸的活塞杆相连接，所述副定位气缸用于驱动副定位销升降并固定连接于所述支承座的下方，在所述支承座的前侧设置有用于对纵梁上下板进行限位的塞块机构，且该塞块机构与所述副定位销的安装位置相适应；

所述翻转动力机构包括固设于所述翻转基架上的连接座，在该连接座上转动连接有翻转气缸，所述翻转气缸的伸缩杆与位于其上方的连接杆的一端固定连接，所述连接杆的另一端通过转轴与驱动杆的一端相连接，该驱动杆的另一端连接至所述工件夹持机构，当所述翻转气缸的活塞杆伸出时，所述驱动杆绕着所述转轴转动并靠近所述连接杆。

进一步的，所述翻转动力机构上设置有翻转角度限位结构。

更进一步的，所述翻转角度限位结构包括调节螺杆与限位头，所述调节螺杆穿设于所述连接杆上，在所述连接杆两侧的调节螺杆上连接有调节螺母，所述调节螺母用于调节所述调节螺杆斜向上伸出所述连接杆的长度，所述限位头固设于所述驱动杆上，当所述工件夹持机构翻转后，所述连接杆与所述驱动杆靠近，所述调节螺杆的端部与所述限位头相抵接。

进一步的，所述驱动杆呈Z字形，其上部与所述工件夹持机构相连接，在其中部设置所述限位头，所述驱动杆的下端部与所述连接杆相连。

进一步的，所述塞块机构包括通过气缸安装座固定于所述支承座上的塞块气缸，该塞块气缸的活塞杆上连接有柱状塞，该柱状塞朝向所述副定位销设置，在所述柱状塞的下方设置有支撑块。

进一步的，在所述塞块气缸与柱状塞之间的支承座上还固定有支撑架，所述塞块气缸的活塞杆穿设于所述支撑架内，且在所述塞块气缸活塞杆两侧的柱状塞上还分别安装有一根导向杆，且所述导向杆均穿设于所述支撑架上开设的导向孔内。

通过上述结构的塞块机构，可对纵梁总成的上下板之间形成的圆孔进行限位，从而提高了纵梁总成的定位精度。

进一步的，在所述支承座的中部还设置有至少一根辅助定位销，该辅助定位销靠近所述主定位销设置。

通过主定位销、副定位销以及辅助定位销的多重定位机制，使得纵梁总成能够被良好定位，有助于提高焊接质量。

进一步的，在所述翻转基架上还设置有水平缓冲限位块，该水平缓冲限位块用于在所述工件夹持机构恢复水平位置时进行缓冲与限位。

进一步的，所述支承座包括支承板、支承框与垫块，所述支承板固定于所述支承框的顶部，在所述支承框底部的四角安装所述垫块，所述支承板上开设有多个去重孔。

采用上述结构，使得支承座的结构简单，可以减轻夹具重量，不仅减少了耗材，降低了制造成本，而且便于转移、安装使用以及后期维护。

本实用新型的显著效果是：结构简单，使用方便，维修操作便利，制造成本低，通过翻转气缸驱动焊接夹具旋转，大大缩短了翻转时间，提高了生产效率；而且通过多个压紧机构与定位机构的有机配合，能够确保纵梁总成在焊接过程中不会出现移位，焊接精度高，产品的合格率大幅提高。

附图说明

图1是所述纵梁总成的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的左视图；

图4是所述工件夹持机构的结构示意图；

图5是所述工件夹持机构的主视图；

图6是所述工件夹持机构的右视图；

图7是所述工件夹持机构的俯视图；

图8是所述工件夹持机构的加工状态图；

图9是所述翻转动力机构的结构示意图；

图10是本实用新型发生翻转后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图2与图3所示，一种纵梁总成翻转焊接装置，包括翻转基架 1，在该翻转基架1的顶端固定有两个翻转轴机构2，在两个翻转轴机构2之间转动连接有工件夹持机构3，在所述翻转基架1上还固定翻转动力机构4，该翻转动力机构4用于驱动所述工件夹持机构3翻转一定角度。

优选的，在所述翻转基架1上还设置有水平缓冲限位块5，该水平缓冲限位块5用于在所述工件夹持机构3恢复水平位置时进行缓冲与限位。该水平缓冲限位块5用于在所述工件夹持机构3恢复水平位置时进行缓冲与限位，这样一来可以确保工件夹持机构3处于水平状态，二来可以确保工件夹持机构3回复水平位置时避免其惯性引起反向旋转，从而造成驱动杆44与连接杆43的损坏。

作为一种优选实施例，所述翻转基架1包括分设于两侧的基座11，两个所述基座11之间通过多根连杆12相连接，在所述基座11 的顶部设置所述翻转轴机构2。

参见附图4～附图7，所述工件夹持机构3包括支承座31，在所述支承座31的后侧从右到左依次固定有第一压紧机构32、第二压紧机构33、第三压紧机构34与第四压紧机构35，在所述支承座31的中部设有分别与所述第一压紧机构32、第二压紧机构33、第三压紧机构34与第四压紧机构35相配合的辅助支撑36，在所述支承座31 的中部还分别设置有主定位销37与副定位销38，其中所述主定位销 37固设于支承座31的右侧，所述副定位销38设于支承座31的左侧，且该副定位销38与副定位气缸39的活塞杆相连接，所述副定位气缸 39用于驱动副定位销38升降并固定连接于所述支承座31的下方，在所述支承座31的前侧设置有用于对纵梁上下板进行限位的塞块机构310，且该塞块机构310与所述副定位销38的安装位置相适应。

所述支承座31包括支承板31a、支承框31b与垫块31c，所述支承板31a固定于所述支承框31b的顶部，在所述支承框31b底部的四角安装所述垫块31c，所述支承板31a上开设有多个去重孔31d。

所述塞块机构310包括通过气缸安装座310a固定于所述支承座 31上的塞块气缸310b，该塞块气缸310b的活塞杆上连接有柱状塞 310c，该柱状塞310c朝向所述副定位销38设置，在所述柱状塞310c 的下方设置有支撑块310d；

为了更进一步的确保柱状塞310c滑动的稳定性，在所述塞块气缸310b与柱状塞310c之间的支承座31上还固定有支撑架310e，所述塞块气缸310b的活塞杆穿设于所述支撑架310e内，且在所述塞块气缸310b活塞杆两侧的柱状塞310c上还分别安装有一根导向杆310f，且所述导向杆310f均穿设于所述支撑架310e上开设的导向孔内。

本例中为了提升定位精度，在所述支承座31的中部还设置有至少一根辅助定位销311，该辅助定位销311靠近所述主定位销37设置。

本例中，所述第一压紧机构32、第二压紧机构33、第三压紧机构34与第四压紧机构35的结构基本一致，仅是在压头部位针对纵梁总成上的着力点进行了适应性调整，因此对各压紧机构的结构不一一进行描述，仅以所述第四压紧机构5为例进行说明：

所述第四压紧机构5包括固定于所述支承座31上的安装支座351，所述安装支座351上安装有连接杆352，该连接板352的后端铰接有压紧气缸353，所述连接板352的上端通过连接块354转动连接至压紧支架355的中部，该压紧支架355的后端与所述压紧气缸353的活塞杆相连接，所述压紧支架355的端连接有压头356。

生产时将纵梁总成置于支承座31上，并通过主定位销37、副定位销38、辅助定位销311对其进行定位，其中副定位销38由副定位气缸39驱动伸出，定位完成后驱动塞块气缸310b将柱状塞310c伸入纵梁总成左端的圆形孔内进行限位，最后控制所述第一压紧机构 32、第二压紧机构33、第三压紧机构34与第四压紧机构35将纵梁总成压紧固定，即可进行焊接加工。

参见附图9，所述翻转动力机构4包括固设于所述翻转基架1上的连接座41，在该连接座41上转动连接有翻转气缸42，所述翻转气缸42的伸缩杆与位于其上方的连接杆43的一端固定连接，所述连接杆43的另一端通过转轴与驱动杆44的一端相连接，该驱动杆44的另一端连接至所述工件夹持机构3，当所述翻转气缸42的活塞杆伸出时，所述驱动杆44绕着所述转轴转动并靠近所述连接杆43。

从图9中还可以看出，所述翻转动力机构4上设置有翻转角度限位结构，所述翻转角度限位结构包括调节螺杆45与限位头46，所述调节螺杆45穿设于所述连接杆43上，在所述连接杆43两侧的调节螺杆45上连接有调节螺母47，所述调节螺母47用于调节所述调节螺杆45斜向上伸出所述连接杆43的长度，所述限位头46固设于所述驱动杆44上，当所述工件夹持机构3翻转后，所述连接杆43与所述驱动杆44靠近，所述调节螺杆45的端部与所述限位头46相抵接。

所述驱动杆44呈Z字形，其上部与所述工件夹持机构3相连接，在其中部设置所述限位头46，所述驱动杆44的下端部与所述连接杆 43相连。

本例中，所述工件夹持机构3的两端通过翻转轴机构2转动连接于所述翻转基架1上，因此，在焊接完一个面后，只要给予一个外力，即可使得工件夹持机构3绕着其中心轴转动，具体的翻转过程为：

控制翻转气缸42的活塞杆斜向上伸出，进而由连接杆43带动驱动杆44绕着转轴发生转动，从而驱动杆44驱动工件夹持机构3发生翻转，翻转后由上述的翻转角度限位机构进行定位，即可进行工件另一面的焊接加工。

在具体实施过程中，工件夹持机构3上根据实际情况加载配重块，使其翻转增加平衡顺畅；并可在翻转半径范围加设保险护栏。