弧焊定位及矫正一体装置的制作方法

本发明属于焊接设备领域，涉及管类零件的焊接，尤其涉及弧焊定位及矫正一体装置。

背景技术：

在汽车制造行业中点焊与弧焊是最常用的两种焊接工艺。在汽车车身承载部件中，如底盘、车架、行李箱支架等板件厚度较厚，为保证焊接强度，通常采用弧焊方式焊接。

弧焊夹具是保证定位精度和焊接质量的主要设备。焊接夹具能够准确可靠实现对工件的定位夹紧，还可以一定程度上减轻焊前的辅助工作，提高了生产效率。

弧焊过程中板件短时间受热过大导致板件发生变形，尤其在薄板和管类零件中比较明显，控制弧焊变形对工件精度影响是汽车零件制造行业中一个难点，焊接夹具对工件夹紧定位功能能够减轻一部分热变形的影响，但对于类型行李箱支架这种管类零件变形较大，就需要对零件进行反变形处理，对焊接后变形零件进行矫正。

技术实现要素：

本发明要针对现有技术存在的问题，提供一种弧焊定位及矫正一体装置，实现管类零件的定位，控制弧焊变形，提高焊接质量，保证零件焊接后的尺寸精度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：弧焊定位及矫正一体装置，包括底座，设置在底座上的定位组件、压紧组件和矫正组件，所述矫正组件设在所述底座的中部，所述定位组件相对底座纵向的中心线左右对称设置，所述矫正组件相对底座纵向的中心线左右对称设置；

所述定位组件设在所述压紧组件的下方且对工件下部的两端进行定位；

所述压紧组件设在工件的一侧且对工件的上部进行定位；

所述矫正组件包括第一驱动缸和顶块，所述第一驱动缸通过支架与所述底座固定连接，所述顶块固设在所述第一驱动缸的出力轴，所述顶块设在工件的下方且与工件的外形匹配设置。

进一步的，所述顶块设在工件的正下方，所述第一驱动缸的出力轴两侧对称设有导向柱，所述导向柱与所述第一驱动缸的出力轴平行设置，所述导向柱与所述顶块固定连接且随所述顶块上下移动。

进一步的，所述顶板上端面设有限位凸起，所述支架上固设有限制所述顶板上极限位置的限位杆，所述限位杆的上端设有与所述限位凸起对应的上限块。

进一步的，所述第一驱动缸与所述支架之间设有第一转接板，所述第一转接板与所述支架之间设有第一调节垫片，所述顶板的上端面设有第二转接板，所述限位凸起设在所述第二转接板上，所述限位杆与所述支架之间设有第二调节垫片。

进一步的，所述定位组件包括相对设置的第一夹紧板和第二夹紧板，所述第一夹紧板固设在第三转接板上，所述第二夹紧板固定在第一旋转板上，所述第一旋转板远离所述第二夹紧板的一端铰接在所述第三转接板上，所述第一旋转板由第二驱动缸驱动旋转带动第二夹紧板相对第一夹紧板运动实现对工件的夹紧。

进一步的，所述第三转接板上设有销轴，所述第一旋转板通过上下对称设置的转动板与所述销轴铰接，所述第二驱动缸的处理轴上设有y型接头，所述第一旋转板远离所述第二夹紧板的一端居中铰接在所述y型接头内，所述第一旋转板靠近所述第三转接板的一侧设有h型限位件，所述第三转接板设有限位块，所述h型限位件与所述限位块对应设置。

进一步的，所述第三转接板通过第一支撑板与所述底座固定连接，所述第一夹紧板靠近所述第二夹紧板一侧的上下两端设有第一夹紧块，所述第二夹紧板靠近所述第一夹紧板一侧的上下两端设有第二夹紧块，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块对应设置，所述第一夹块与所述第一夹紧板之间设有第三调节垫片，所述第二夹紧块与所述第二夹紧板之间设有第四调节垫片，所述第二夹紧板远离所述第一夹紧板的一侧设有操作手柄。

进一步的，所述第一夹紧板与所述第二夹紧板之间设有定位销，所述定位销垂直于所述第二夹紧板设置，所述定位销固设在第四转接板上，所述第四转接板通过第五转接板固设在所述第一夹紧板上，所述第四转接板与所述第五转接板的上下位置之间设有第五调节垫片，所述第五转接板与所述第一夹紧板的左右方向设有第六调节垫片。

进一步的，所述压紧组件包括第三驱动缸和第四驱动缸，所述第三驱动缸固设在第二支撑板上，所述第四驱动缸铰接在所述第二支撑板的上端，所述第二支撑板固设在所述底座上，所述第三驱动缸的出力轴上固设有移动板，所述移动板远离第三驱动缸的一侧设有定位块，所述定位块与工件的形状匹配设置，所述定位块相对所述移动板前后上下可调节式固定，所述第四驱动缸的出力轴上铰接第二旋转板，所述第二旋转板的下端固设有对工件侧面进行定位的定位杆。

进一步的，还包括限定块，所述限定块通过杆结构固设在第二支撑板上，所述限定块与所述移动板伸出状态下极限位置配合设置，所述第二旋转板的下端设有对其下旋转位置进行限位的h型限位件。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明设置定位组件、压紧组件和矫正组件，在对工件进行定位和压紧后进行弧焊，提升了焊接的定位精度，设置矫正组件后，在保证定位基础不变的情况下，弧焊后直接进行矫正，提升弧焊的质量和精度，进而提升工件的合格率；

2、矫正组件中设置第一驱动缸、顶板和限定块，第一驱动缸向上运动后，带动顶板向上运动，实现对工件的矫正，弧焊的过程中，在高温状态下，工件受热变形，同时由于重力作用，零件焊接处会出现下垂的问题，顶板向上运动可实现零件的反向运动，实现零件焊接后的变形矫正，提升弧焊的质量和精度，第一驱动缸采用气缸结构即可实现，结构简单，操作方便，成本低，设置导向柱后可提升顶板的上下运动精度；

3、h型限位件与限位块对应设置，限位块的设置限定了第一旋转板的旋转角度，确保了旋转精度，避免旋转角度过位对工件造成破坏，提升结构的动作精准度；

4、第二旋转板的下端固设有对工件侧面进行定位的定位杆，定位块对槽钣金的左侧面和上面进行定位，定位杆对槽钣金的右侧面进行定位，实现了多个角度的定位，进一步提升定位精度，保证弧焊的焊接精度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明弧焊定位及矫正一体装置的结构示意图；

图2是本发明矫正组件的结构示意图；

图3是本发明定位组件正视的结构示意图；

图4是本发明定位组件后视的结构示意图；

图5是本发明压紧组件的结构示意图；

图6是本发明工件的结构示意图。

附图标记：

1、底座；2、矫正组件；21、第一驱动缸；22、支架；23、顶板；24、第二转接板；25、限位凸起；26、限位杆；261、上限块；262、第二调节垫片；27、第一转接板；271、第一调节垫片；3、压紧组件；31、第三驱动缸；32、第四驱动缸；33、第二支撑板；34、移动板；35、定位块；36、第二旋转板；37、定位杆；38、限定块；4、安装架；5、定位组件；51、第一夹紧板；511、第一夹紧块；512、第三调节垫片；52、第二夹紧板；521、第二夹紧块；522、第四调节垫片；523、操作手柄；53、定位销；531、第四转接板；532、第五转接板；533、第五调节垫片；534、第六调节垫片；54、第二驱动缸；541、y型接头；55、第一支撑板；57、第一旋转板；571、转动板；572、销轴；573、h型限位件；574、限位块；58、第三转接板；6、工件；61、主体管；62、侧钣金；63、槽钣金。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1～图5所示，本发明为弧焊定位及矫正一体装置，包括底座1，设置在底座1上的定位组件5、压紧组件3和矫正组件2，矫正组件2设在底座1的中部，定位组件5相对底座1纵向的中心线左右对称设置，矫正组件2相对底座1纵向的中心线左右对称设置；

定位组件5设在压紧组件3的下方且对工件6下部的两端进行定位；

压紧组件3设在工件6的一侧且对工件6的上部进行定位；

矫正组件2包括第一驱动缸21和顶块，第一驱动缸21通过支架22与底座1固定连接，顶块固设在第一驱动缸21的出力轴，顶块设在工件6的下方且与工件6的外形匹配设置，优选地，底座1设置在安装架4上，安装架4由型材焊接而成，设置安装架4后实现整体的搬运和转移，提升操作的便利性，更优选地，定位组件5的上端设有防护钣金，防护钣金固设在底座1上且延伸到定位组件5的上方设置，防止弧焊过程中，焊接的热渣等进入到第二驱动缸54内，避免对定位组件5内的零件造成损伤。

优选地，顶块设在工件6的正下方，第一驱动缸21的出力轴两侧对称设有导向柱，导向柱与第一驱动缸21的出力轴平行设置，导向柱与顶块固定连接且随顶块上下移动，设置导向柱后可提升顶板23的上下运动精度。

优选地，顶板23上端面设有限位凸起25，支架22上固设有限制顶板23上极限位置的限位杆26，限位杆26的上端设有与限位凸起25对应的上限块261，确保顶板23的上极限位置，避免矫枉过正，提升矫正的精度。

优选地，第一驱动缸21与支架22之间设有第一转接板27，第一转接板27与支架22之间设有第一调节垫片271，第一转接板27和第一调节垫片271的设置方便实现第一驱动缸21的上下位置调节，顶板23的上端面设有第二转接板24，限位凸起25设在第二转接板24上，第二转接板24的设置对顶板23起到保护作用，一旦误操作的情况，直接更换第二转接板24后继续使用，降低维护成本，而且针对不同的弧焊零件，更换第二转接板24的规格和形状即可实现对不同零件的矫正，限位杆26与支架22之间设有第二调节垫片262，方便调节限位杆26的上下位置。

优选地，定位组件5包括相对设置的第一夹紧板51和第二夹紧板52，第一夹紧板51固设在第三转接板58上，第二夹紧板52固定在第一旋转板57上，第一旋转板57远离第二夹紧板52的一端铰接在第三转接板58上，第一旋转板57由第二驱动缸54驱动旋转带动第二夹紧板52相对第一夹紧板51运动实现对工件6的夹紧，此结构可实现自动夹紧，结构简单，稳定可靠；更优选地，第三转接板58上设有销轴572，第一旋转板57通过上下对称设置的转动板571与销轴572铰接，第二驱动缸54的处理轴上设有y型接头541，第一旋转板57远离第二夹紧板52的一端居中铰接在y型接头541内，采用对称结构，受力均衡，动作更加稳定可靠，第一旋转板57靠近第三转接板58的一侧设有h型限位件573，第三转接板58设有限位块574，h型限位件573与限位块574对应设置，限位块574的设置限定了第一旋转板57的旋转角度，确保了旋转精度，避免旋转角度过位对工件6造成破坏，提升结构的动作精准度。

优选地，第三转接板58通过第一支撑板55与底座1固定连接，第一夹紧板51靠近第二夹紧板52一侧的上下两端设有第一夹紧块511，第二夹紧板52靠近第一夹紧板51一侧的上下两端设有第二夹紧块521，第一夹紧块511与第二夹紧块521对应设置，第一夹块与第一夹紧板51之间设有第三调节垫片512，第二夹紧块521与第二夹紧板52之间设有第四调节垫片522，第二夹紧板52远离第一夹紧板51的一侧设有操作手柄523，在手动操作第一夹紧板51和第二夹紧板52相对位置的时候，提升操作的便利性，设置第一夹紧块511和第二夹紧块521，可减少加工面，与工件6接触的区域应该进行加工处理，降低加工成本，设置第三调节垫片512和第四调节垫片522后，可快速的实现第一夹紧块511和第二夹紧板52相对极限位置，保证与工件6的厚度相匹配，提升组装效率。

优选地，第一夹紧板51与第二夹紧板52之间设有定位销53，定位销53垂直于第二夹紧板52设置，定位销53固设在第四转接板531上，第四转接板531通过第五转接板532固设在第一夹紧板51上，第四转接板531与第五转接板532的上下位置之间设有第五调节垫片533，第五转接板532与第一夹紧板51的左右方向设有第六调节垫片534，侧钣金62上设有安装孔，安装孔与定位销53配合可实现对工件6的初步定位，方便工件6后续的精确定位和安装。

优选地，压紧组件3包括第三驱动缸31和第四驱动缸32，第三驱动缸31固设在第二支撑板33上，第四驱动缸32铰接在第二支撑板33的上端，第二支撑板33固设在底座1上，第三驱动缸31的出力轴上固设有移动板34，移动板34远离第三驱动缸31的一侧设有定位块35，定位块35与工件6的形状匹配设置，定位块35相对移动板34前后上下可调节式固定，第四驱动缸32的出力轴上铰接第二旋转板36，第二旋转板36的下端固设有对工件6侧面进行定位的定位杆37，定位块35对槽钣金63的左侧面和上面进行定位，定位杆37对槽钣金63的右侧面进行定位，实现了多个角度的定位，进一步提升定位精度，保证弧焊的焊接精度。

优选地，还包括限定块38，限定块38通过杆结构固设在第二支撑板33上，保证限定块38相对底座1的位置固定，限定块38与移动板34伸出状态下极限位置配合设置，限定移动板34伸出的极限位置，确保定位块35的精确位置，避免对槽钣金63造成损伤，第二旋转板36的下端设有对其下旋转位置进行限位的h型限位件573，第二旋转板36与第二支撑板33的配合方式及结构和第一旋转板57相对第二转接板24的配合方式及结构相同，第二驱动缸54和第四驱动缸32结构相同，均为圆筒气缸，第一驱动缸21和第三驱动缸31均布平板气缸，h型限位件573可精确限定第一旋转板57和第二旋转板36的旋转角度，提升运动精度。

在实际工作过程中，如图6和图1所示，操作者先将工件6放入定位组件5中，工件6包括主体管61、侧钣金62和槽钣金63，侧钣金62设在主体下端的一侧，槽钣金63设在主体管61上端的中部，侧钣金62上设有安装孔，定位销53伸入到安装孔内完成工件6的初步定位，为了避免工件6在夹持固定的过程中，侧钣金62受力变形，先通过操作手柄523手动调节第二夹紧板52，使得第一夹紧板51和第二夹紧板52紧贴工件6设置，随后第二驱动缸54动作，第二驱动缸54的出力轴伸出，带动第一旋转向第一夹紧板51方向移动，使得第二夹紧板52相对第一夹紧板51运动，第一夹紧块511和第二夹紧块521靠近完成对工件6的夹紧，实现自动压紧工件6，，h型限位件573与限位块574的设置可限定第一旋转板57的旋转交底，比较夹紧力过大，起到保护的作用，同时第三驱动缸31动作，移动板34带动定位块35移动，定位块35与槽钣金63的形状匹配设置，显现对槽钣金63的定位，第四驱动缸32动作，带动定位相对第二支撑板33旋转，完成对槽钣金63的侧面定位，整个工件6定位完成后，此时开始对工件6的弧焊过程，焊接完成后，零件已发生弧焊变形，矫正组件2动作，第一驱动缸21的出力轴向上伸出，带动顶板23向上运动，上限块261可限定顶板23的上极限位置，避免矫枉过正，工件6受力变形被顶板23矫正后，顶板23下降，设置多个调节垫片可弥补加工误差，调节各个零件之间的相对位置，提升装配调节的效率，第一驱动缸21、第二驱动缸54、第三驱动缸31和第四驱动缸32自动打开，操作者拿出工件6，整个焊接过程结束，本结构能实现管类零件的弧焊定位夹紧功能，并能对弧焊引起的变形有效的进行矫正，整个设备操作简易可靠，提高了劳动生产效率和生产质量。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。