一种用于补丁板焊接及校平的工装的制作方法

本实用新型涉及一种用于补丁板焊接及校平的工装，属于热成型辅助工装技术领域。

背景技术：

热成型零件由于其重量轻，强度高等优点，越来越多的应用在汽车零部件的制造上，且随着汽车轻量化的进程，热成型技术得到进一步发展，热成型零件得到更广泛的应用。随着节能减排要求的不断提高，对车身零件的重量和安全性有了更高的要求：在保证零件强度的前提下，尽可能减轻零件的重量。

目前，热成型零件的多为等厚产品，但对于车身结构某一部分需要具有高的防碰撞安全性，这就要求易碰撞部分需要更高的强度，在白车身的焊接中由于两个热成型后零件焊接，对焊接设备及焊接质量要求比较高，焊接困难，故现在主要采用先电阻点焊焊接，然后再进行热冲压成型。

具体，现在大多补丁板热成型零件生产主要采用普通电阻点焊工装焊接，然后直接将焊接后料片放入加热炉中进行热成型操作。这种先电阻点焊再冲压成型形式的缺点是：在电阻点焊焊接完成后尽管焊接料片的平面度满足热成型产线的生产工艺要求，但是焊接料片在加热炉加热过程中会使焊接应力释放，热料片的强度和刚度都下降，就造成料片整体波浪变形，直接影响后期热成型自动产线的生产，严重时造成生产线停线，增加生产成本及材料废品量的提高。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作方便，焊接校平一体化，消除零件应力，提高产品质量，利于生产线生产的用于补丁板焊接及校平的工装。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于补丁板焊接及校平的工装，包括机架、设置在机架上的支撑平台、用于对稳定料片的料片定位机构、举升机构及用于对焊接后料片进行压平的校平机构，所述校平机构包括校平壳体、设置在校平壳体上的校平辊、校平导向机构及用于驱动校平辊转动的动力机构，所述校平辊通过轴承与所述校平壳体连接，所述校平辊在动力机构的作用下在所述支撑平台及焊接料片上行走，所述校平导向机构包括一对滑轨及与对应所述滑轨配合的一对滑块，一对所述滑轨安装在所述支撑平台的两侧，一对所述滑块与所述校平壳体上；

所述举升机构包括举升气缸及举升板，所述举升板的上表面低于所述支撑平台的上表面或与所述支撑平台的表面平齐，所述举升气缸安装在所述机架上，所述举升板与所述举升气缸的活塞杆连接，所述支撑平台上设有用于所述举升板穿过的空腔。

本实用新型的有益效果是：将待焊接料片放置在举升板上，并通过料片定位机构对料片进行定位，然后通过电阻点焊对料片进行焊接，焊接时举升板略低于支撑平台，待焊接完成后，校平导向机构不但能支撑校平壳体，同时对校平机构进行导向，提高校平机构移动平稳性及移动准确性，启动举升机构及校平机构，通过举升板及校平辊的往复运动对焊接后料片进行校平挤压，保证料片的平面度误差在±0.2mm。本实用新型结构简单，操作方便，将补丁板焊接校平一体化，举升板可根据料片尺寸形状配合校平辊对焊接料片进行校平，减少工人的劳动强度，减少焊接的转移时间及料片的前期加工时间；同时消除零件焊接后的应力，减少加热炉内料片热波浪变形，提高热成型料片的质量，利于生产线的连续加工生产。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述料片定位机构包括一对定位销及用于对应驱动定位销的定位销气缸，所述定位销气缸安装在所述机架上，所述定位销与所述定位销气缸的活塞杆连接，所述举升板上对应设有用于所述定位销穿过的缺口。

采用上述进一步方案的有益效果是，定位销气缸启动，定位销通过举升板上的缺口穿过料片上的定位孔对料片进行定位，便于对定位后的料片进行电阻点焊焊接，增加料片焊接时的稳定性。

进一步的，所述支撑平台上还设有料片夹紧机构，所述料片夹紧机构包括气动电磁铁，所述气动电磁铁作用，所述气动电磁铁穿过所述举升板将焊接料片吸紧。

采用上述进一步方案的有益效果是，待定位销定位好焊接料片后，通过启动电磁铁将焊接料片吸紧，在电阻点焊焊接前进一步增加待焊接料片的稳定性。

进一步的，所述动力机构包括伺服电机、电机锥齿轮、传动锥齿轮、传动轴、一对传动轴齿轮、传动齿轮及辊齿轮，所述传动锥齿轮与电机锥齿轮啮合，所述传动轴齿轮与传动齿轮啮合，所述传动齿轮与辊齿轮啮合，所述伺服电机安装在所述校平壳体上，所述传动轴及一对传动齿轮的齿轮轴分别通过轴承与所述校平壳体连接，所述电机锥齿轮安装在所述伺服电机输出轴上，所述传动锥齿轮安装在所述传动轴的中部，一对所述传动轴齿轮分别设置在所述传动轴的两端，一对所述辊齿轮分别设置在所述校平辊的两端。

采用上述进一步方案的有益效果是，伺服电机动作，通过电机锥齿轮与传动锥齿轮的啮合，将动力传递给传动轴，通过传动轴齿轮与传动齿轮的啮合将动力传递给传动齿轮，传动齿轮与校平辊两端的辊齿轮啮合，故将动力传动给校平辊，校平辊接触支撑平台，故带动校平壳体沿滑轨方向在支撑平台上行走，动力机构结构简单不但实现动力传动，而且便于后续维护。

进一步的，所述机架的底部设有万向轮。

采用上述进一步方案的有益效果是，便于该工装的搬运与转移。

进一步的，所述举升板通过所述举升支撑与所述举升气缸的活塞杆连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，举升支撑的设计增加了举升板与举升气缸之间的支撑面积，增加举升板的支撑平稳性。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型的顶升机构的结构示意图；

图5为本实用新型的校平机构的结构示意图；

图6为本实用新型的焊接状态的结构示意图。

图中，1、机架；2、支撑平台；3、定位销；4、定位销气缸；5、举升气缸；6、举升支撑；7、举升板；8、伺服电机；9、电机锥齿轮；10、传动锥齿轮；11、传动轴；12、校平辊；13、传动轴齿轮；14、传动齿轮；15、气动电磁铁；16、滑轨；17、滑块；18、万向轮；19、料片；20、辊齿轮。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图6所示，一种用于补丁板焊接及校平的工装，包括机架1、设置在机架上的支撑平台2、用于对稳定料片的料片定位机构、举升机构及用于对焊接后料片进行压平的校平机构，所述校平机构包括校平壳体(图中未画出)、设置在校平壳体上的校平辊12、校平导向机构及用于驱动校平辊转动的动力机构，所述校平辊通过轴承与所述校平壳体连接，所述校平辊在动力机构的作用下在所述支撑平台及焊接料片上行走，所述校平导向机构包括一对滑轨16及与对应所述滑轨配合的一对滑块17，一对所述滑轨安装在所述支撑平台的两侧，一对所述滑块与所述校平壳体上；

所述举升机构包括举升气缸5及举升板7，所述举升板的上表面低于所述支撑平台的上表面或与所述支撑平台的表面平齐，所述举升气缸安装在所述机架上，所述举升板与所述举升气缸的活塞杆连接，所述支撑平台上设有用于所述举升板穿过的空腔。

所述料片定位机构包括一对定位销3及用于对应驱动定位销的定位销气缸4，所述定位销气缸安装在所述机架上，所述定位销与所述定位销气缸的活塞杆连接，所述举升板上对应设有用于所述定位销穿过的缺口。定位销气缸启动，定位销通过举升板上的缺口穿过料片上的定位孔对料片进行定位，便于对定位后的料片进行电阻点焊焊接，增加料片焊接时的稳定性。

所述支撑平台上还设有料片夹紧机构，所述料片夹紧机构包括气动电磁铁15，所述气动电磁铁作用，所述气动电磁铁穿过所述举升板将焊接料片吸紧。待定位销定位好焊接料片后，通过启动电磁铁将焊接料片吸紧，在电阻点焊焊接前进一步增加待焊接料片的稳定性。

所述动力机构包括伺服电机8、电机锥齿轮9、传动锥齿轮10、传动轴11、一对传动轴齿轮13、传动齿轮14及辊齿轮20，所述传动锥齿轮与电机锥齿轮啮合，所述传动轴齿轮与传动齿轮啮合，所述传动齿轮与辊齿轮啮合，所述伺服电机安装在所述校平壳体上，所述传动轴及一对传动齿轮的齿轮轴分别通过轴承与所述校平壳体连接，所述电机锥齿轮安装在所述伺服电机输出轴上，所述传动锥齿轮安装在所述传动轴的中部，一对所述传动轴齿轮分别设置在所述传动轴的两端，一对所述辊齿轮分别设置在所述校平辊的两端。伺服电机动作，通过电机锥齿轮与传动锥齿轮的啮合，将动力传递给传动轴，通过传动轴齿轮与传动齿轮的啮合将动力传递给传动齿轮，传动齿轮与校平辊两端的辊齿轮啮合，故将动力传动给校平辊，校平辊接触支撑平台，故带动校平壳体沿滑轨方向在支撑平台上行走，动力机构结构简单不但实现动力传动，而且便于后续维护。

所述机架的底部设有万向轮18。便于该工装的搬运与转移。

所述举升板通过所述举升支撑6与所述举升气缸的活塞杆连接。举升支撑增加了举升板与举升气缸之间的支撑面积，增加举升板的支撑平稳性。

将待焊接料片19放置在支撑平台上，并通过定位销对料片进行定位，然后通过电阻点焊对料片进行焊接，焊接时举升板略低于支撑平台，待焊接完成后，启动举升机构及校平机构，校平导向机构不但能支撑校平壳体，同时对校平机构进行导向，提高校平机构移动平稳性及移动准确性，举升机构将料片稍稍顶起，料片高度略高于支撑平台1.2mm，校平辊不但可在支撑平台上行走还可以行走在料片上，料片略高以便于通过校平辊的往复运动对焊接料片施加一定压力校平消除料片焊接应力，同时也便于校平机构在支撑平台及料片上行走，校平壳体的两侧与滑块连接，为了满足校平壳体同时适应支撑平台及焊接料片的高度，校平壳体与滑块通过螺栓连接，校平壳体上的安装孔可设计成长条通孔，以便于校平壳体能适应校平辊的高度，校平机构的伺服电机动作，实现校平辊在支撑平台上运动，然后行走至焊接料片上继续行走，并在焊接料片上往复运动，通过举升板及校平辊对焊接后料片进行校平挤压，保证料片的平面度误差在在±0.2mm，校平后的焊接料消除了零件焊接后的应力，减少加热炉内料片热波浪变形，提高热成型料片的质量，利于生产线的连续加工生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。