一种点焊定位工装的制作方法

1.本发明涉及点焊工装技术领域，具体为一种点焊定位工装。


背景技术：

2.点焊是电阻焊的一种，是指焊接时利用柱状电极，在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊时，先加压使工件紧密接触，随后接通电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊点。点焊主要用于厚度4mm以下的薄板构件冲压件焊接，特别适合汽车车身和车厢、飞机机身的焊接。
3.现有专利(公告号：cn104972256b)一种点焊定位工装，包括定位台，所述定位台的上端面上设有呈十字形的定位槽，所述定位槽的深度大于两块待焊接的板材的厚度之和，所述定位槽的底部设有用于让点焊机上位于所述定位台下方的焊头通过的第一定位孔；还包括呈十字形的定位块，所述定位块能够与所述定位槽嵌合，所述定位块上设有以所述定位块交叉部分的中心线为轴线的第二定位孔，所述第二定位孔用于定位点焊机上位于所述定位台上方的焊头。
4.在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：
5.1、在焊接工件时，每次焊接前都需要通过定位块对工件进行固定，焊接结束前也需要先将定位块取出才能将焊接好的工件拿出，操作十分繁琐，影响了生产效率，并且对工件固定的效果也不够理想；
6.2、在装夹工件之前需要将点焊机移走才能轻松地将工件放入定位槽内，待工件装夹好后又需要重新将点焊机移到工件上方进行焊接，进一步减缓了加工速度。
7.为此，提出一种点焊定位工装。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种点焊定位工装，将下焊枪的位置固定，通过伺服电机控制上焊枪活动，无需频繁移动焊机，降低了体力消耗，上焊枪在移动时能够自动靠近工件，巧妙便捷，在定位槽底壁上安装了顶料弹簧，可辅助对工件进行卸料，同时设置了由气缸驱动的定位机构，稳定性高并且操作简单，进一步提高了工作效率。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种点焊定位工装，主要用于生产十字拉伸实验的实验样本，包括工作台，工作台的底壁上安装有支架，工作台的顶壁上开设有定位槽，所述定位槽的两侧设有定位机构，所述工作台的底壁上设有下焊座，所述定位槽中心的底壁上开设有延伸至下焊座上的焊孔，所述下焊座的底端竖直插设有通过焊孔延伸至定位槽内的下焊枪，所述工作台的顶壁上设有位于定位槽一侧的设备座，所述设备座靠近定位槽的一端开设有活动口，所述活动口的内部活动安装有上焊座，所述上焊座的顶端插设有延伸至上焊座下侧的上焊枪，所述设备座上安装有驱动上焊座左右活动的驱动机构，所述驱动机构与上焊座上下滑动连接，所述
设备座的内部安装有与上焊枪和下焊枪电连接的焊机，所述上焊座的两侧均安装有滑杆，所述活动口的内壁上开设有与滑杆适配的导向槽。
11.通过改进的定位机构对工件进行固定，相对于原先的定位方式更加便捷，将下焊枪的位置固定，并通过可自动运行的驱动机构对上焊枪进行驱动，无需反复调整焊机的状态，显著提高了操作时的便利度和工作效率。
12.优选的，所述上焊枪由安装段、连接段和接触段组成，所述安装段竖直插设在上焊座上，所述连接段自安装段的底端向下倾斜连接有接触段。
13.对上焊枪的结构进行了改进，使其良好地适应其它组件，由于设备座的端部难以到达定位槽上侧，因此导向槽的长度有限，上焊枪的特殊结构使其能够顺利到达工件表面，并对工件施加竖直的压力，确保焊接质量。
14.优选的，所述上焊枪上水平安装有上顶板，所述上顶板和上焊座的底壁之间连接有复位弹簧，所述下焊枪上水平安装有下顶板，所述下顶板和焊孔的底壁之间同样连接有复位弹簧。
15.上焊枪和下焊枪均为弹性安装方式，其中下焊枪的顶端伸入定位槽内，因此当工件放入到定位槽内被固定后，底部的板材紧紧地压在下焊枪的顶端，当上焊枪到达工件表面时也会给上部的板材施加稳定的压力，上焊枪和下焊枪共同对工件施加压力，焊接质量得到保证，并且不易损坏焊枪，稳定高效。
16.优选的，所述定位槽包括呈十字分布的竖槽和横槽，所述横槽远离设备座一侧的内壁上开设有取料口。
17.在放置工件时，先将一片板材放置到竖槽内，再将另一片板材通过横槽叠放在先放入的板材上，通过竖槽和横槽自身的形状限制住板材的位置，焊接完成后通过取料口可将上层的板材掀起从而快速将完成的工件取出，方便快捷。
18.优选的，所述横槽的底壁上对称安装有两个顶料弹簧，所述定位机构包括两个对称开设在横槽两端的安装槽、滑动安装在安装槽内的压块和两个气缸，两个所述气缸对称分布在两个压块的背部，且气缸的输出轴与压块的背部固定连接，所述压块前端的底壁上开设有斜口。两个气缸通过同一个电磁阀控制其开关状态，方便操作。
19.在将两片板材放置好后，通过电磁阀控制两个气缸工作将两个压块顶出，由于压块的底端开设有斜口，并且位于横槽内的上层板材被顶料弹簧顶起，因此压块在前移时会逐渐将上层板材压下，当压块的底面到达板材上表面时，上层板材被完全压下，贴合在下层板材表面，此时即可进行焊接。通过电磁阀关闭两个气缸，两个压块收回，顶料弹簧会将上层的板材进行顶起，方便卸料。通过简单的组件实现了对原料的快速定位和压紧，相对于原先的固定方式更加便捷，显著提高了操作便利性，提高了工作效率。
20.优选的，所述驱动机构包括安装在设备座内部的伺服电机，所述活动口的内端壁上水平插设有活动杆，活动口的内端壁上开设有与活动杆适配的插孔，所述伺服电机的输出轴上固定连接有螺旋插接在活动杆端部的丝杆，所述上焊座的背部设有卡条，所述活动杆远离丝杆的一端开设有与卡条适配的卡槽。
21.当伺服电机启动时，丝杆转动，由于丝杆与活动杆螺纹连接，因此活动杆会向前或向后移动，移动方向取决于丝杆的转动方向，活动杆移动即会带动上焊座移动，由于上焊座通过卡条上下活动安装在活动杆上，同时上焊座通过滑杆和导向槽被限定了高度，因此活
动杆带动上焊座活动时，上焊座的高度会跟随滑杆发生变化，上焊座在前移时会逐渐靠近待焊工件，在后移时则会逐渐离开待焊工件，实现了对上焊枪位置的自动控制，通过对伺服电机进行程序性控制即可使上焊枪自动到达工件表面，极大地降低了操作时的复杂程度，自动化程度高，节约了人力，同时提高了工作效率。
22.优选的，所述导向槽由水平槽和斜槽组成，所述斜槽向下倾斜连接在水平槽的端部。
23.当滑杆跟随上焊座前移时，导向槽的导向作用会使上焊座沿着斜槽向下活动，进而使上焊枪逐渐靠近工件，简单巧妙，无需设置对上焊座的上下驱动程序，在上焊座前移时即可自动使上焊座逐渐下移，降低了使用时的复杂程度，使用更简单。
24.优选的，所述滑杆由转轴和套筒组成，所述转轴固定连接在上焊座的外壁上，所述套筒转动套接在转轴上。
25.套筒可在转轴上转动，使得滑杆在导向槽内活动时能够更灵活，滑杆与导向槽内壁之间的摩擦更低，上焊座在移动时更加流畅，不易卡死。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
27.1、本发明将下焊枪的位置固定，通过伺服电机控制上焊枪活动，无需频繁移动焊机，降低了体力消耗，通过可上下活动的上焊座以及导向槽和滑杆的配合使驱动机构驱动上焊座移动时上焊枪能够自动靠近工件，巧妙便捷，显著提高了工作效率。
28.2、在定位槽底壁上安装了顶料弹簧，可辅助对工件进行卸料，同时设置了由气缸驱动的定位机构，通过压块可对工件进行快速压紧，稳定性高并且操作简单，进一步提高了工作效率。
29.3、对上焊枪和下焊枪均进行了弹性安装，在其与工件接触时能够提供稳定的压力，确保焊接质量，并且使焊枪不易被撞坏，保护了焊枪的安全性。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为本发明的正面剖视图；
32.图3为本发明的侧面剖视图；
33.图4为本发明的正面结构示意图；
34.图5为本发明的俯视图；
35.图6为本发明的焊枪座的结构示意图；
36.图7为图3中a处结构的放大图；
37.图8为图3中b处结构的放大图。
38.图中：1、工作台；2、支架；3、定位槽；301、竖槽；302、横槽；303、取料口；4、设备座；5、活动口；6、上焊座；7、下焊座；8、下焊枪；9、定位机构；901、气缸；902、压块；10、顶料弹簧；11、活动杆；12、插孔；13、丝杆；14、伺服电机；15、上焊枪；16、下顶板；17、上顶板；18、复位弹簧；19、滑杆；20、导向槽；21、卡条。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
41.此外，术语"第一"、"第二"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"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.请参阅图1至图8，本发明提供一种点焊定位工装技术方案：
43.一种点焊定位工装，包括工作台1，工作台1的底壁上安装有支架2，工作台1的顶壁上开设有定位槽3，用于放置工件。
44.作为本发明的一种实施方式，参照图5，定位槽3包括呈十字分布的竖槽301和横槽302，将两片板件分别放置到竖槽301和横槽302内进行焊接即可得到十字形的工件，横槽302远离设备座4一侧的内壁上开设有取料口303。
45.在放置工件时，先将一片板材放置到竖槽301内，再将另一片板材通过横槽302叠放在先放入的板材上，通过竖槽301和横槽302自身的形状限制住板材的位置，焊接完成后通过取料口303可将上层的板材掀起从而快速将完成的工件取出，方便快捷。
46.定位槽3的两侧设有定位机构9，方便对放置好的两片板材进行固定和压紧。
47.作为本发明的一种实施方式，参照图3，横槽302的底壁上对称安装有两个顶料弹簧10，定位机构9包括两个对称开设在横槽302两端的安装槽、滑动安装在安装槽内的压块902和两个气缸901，两个气缸901对称分布在两个压块902的背部，且气缸901的输出轴与压块902的背部固定连接，压块902前端的底壁上开设有斜口。两个气缸901通过同一个电磁阀控制其开关状态，方便操作。
48.在将两片板材放置好后，通过电磁阀控制两个气缸901工作将两个压块902顶出，由于压块902的底端开设有斜口，并且位于横槽302内的上层板材被顶料弹簧10顶起，因此压块902在前移时会逐渐将上层板材压下，当压块902的底面到达板材上表面时，上层板材被完全压下，贴合在下层板材表面，此时即可进行焊接。通过电磁阀关闭两个气缸901，两个压块902收回，顶料弹簧10会将上层的板材进行顶起，方便卸料。通过简单的组件实现了对原料的快速定位和压紧，相对于原先的固定方式更加便捷，显著提高了操作便利性，提高了工作效率。
49.工作台1的底壁上设有下焊座7，定位槽3中心的底壁上开设有延伸至下焊座7上的焊孔，下焊座7的底端竖直插设有通过焊孔延伸至定位槽3内的下焊枪8，能够顺利地与工件
接触，工作台1的顶壁上设有位于定位槽3一侧的设备座4，设备座4靠近定位槽3的一端开设有活动口5，活动口5的内部活动安装有上焊座6，上焊座6的顶端插设有延伸至上焊座6下侧的上焊枪15，设备座4上安装有驱动上焊座6左右活动的驱动机构，驱动机构与上焊座6上下滑动连接，设备座4的内部安装有与上焊枪15和下焊枪8电连接的焊机，上焊座6的两侧均安装有滑杆19，活动口5的内壁上开设有与滑杆19适配的导向槽20。
50.作为本发明的一种实施方式，参照图2，驱动机构包括安装在设备座4内部的伺服电机14，活动口5的内端壁上水平插设有活动杆11，活动口5的内端壁上开设有与活动杆11适配的插孔12，伺服电机14的输出轴上固定连接有螺旋插接在活动杆11端部的丝杆13，上焊座6的背部设有卡条21，活动杆11远离丝杆13的一端开设有与卡条21适配的卡槽。
51.当伺服电机14启动时，丝杆13转动，由于丝杆13与活动杆11螺纹连接，因此活动杆11会向前或向后移动，移动方向取决于丝杆13的转动方向，活动杆11移动即会带动上焊座6移动，由于上焊座6通过卡条21上下活动安装在活动杆11上，同时上焊座6通过滑杆19和导向槽20被限定了高度，因此活动杆11带动上焊座6活动时，上焊座6的高度会跟随滑杆19发生变化，上焊座6在前移时会逐渐靠近待焊工件，在后移时则会逐渐离开待焊工件，实现了对上焊枪15位置的自动控制，通过对伺服电机14进行程序性控制即可使上焊枪15自动到达工件表面，极大地降低了操作时的复杂程度，自动化程度高，节约了人力，同时提高了工作效率。
52.进一步地，参照图4，导向槽20由水平槽和斜槽组成，斜槽向下倾斜连接在水平槽的端部。当滑杆19跟随上焊座6前移时，导向槽20的导向作用会使上焊座6沿着斜槽向下活动，进而使上焊枪15逐渐靠近工件，简单巧妙，无需设置对上焊座6的上下驱动程序，在上焊座6前移时即可自动使上焊座6逐渐下移，降低了使用时的复杂程度，使用更简单。
53.作为本发明的一种实施方式，参照图6，滑杆19由转轴和套筒组成，转轴固定连接在上焊座6的外壁上，套筒转动套接在转轴上。套筒可在转轴上转动，使得滑杆19在导向槽20内活动时能够更灵活，滑杆19与导向槽20内壁之间的摩擦更低，上焊座6在移动时更加流畅，不易卡死。
54.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图6，上焊枪15由安装段、连接段和接触段组成，安装段竖直插设在上焊座6上，连接段自安装段的底端向下倾斜连接有接触段。
55.对上焊枪15的结构进行了改进，使其良好地适应其它组件，由于设备座4的端部难以到达定位槽3上侧，因此导向槽20的长度有限，上焊枪15的特殊结构使其能够顺利到达工件表面，并对工件施加竖直的压力，确保焊接质量。
56.作为本发明的一种实施方式，参照图2，上焊枪15上水平安装有上顶板17，上顶板17和上焊座6的底壁之间连接有复位弹簧18，下焊枪8上水平安装有下顶板16，下顶板16和焊孔的底壁之间同样连接有复位弹簧18。
57.上焊枪15和下焊枪8均为弹性安装方式，其中下焊枪8的顶端伸入定位槽3内，因此当工件放入到定位槽3内被固定后，底部的板材紧紧地压在下焊枪8的顶端，当上焊枪15到达工件表面时也会给上部的板材施加稳定的压力，上焊枪15和下焊枪8共同对工件施加压力，焊接质量得到保证，并且不易损坏焊枪，稳定高效。
58.工作原理：当需要生产十字形的实验样品时，操作者站在工作台1的右端，先取一块板材放置到竖槽301内，然后取一块板材通过横槽302叠放到先放入的板材上，此时通过
电磁阀开启两个气缸901，两个压块902被向前推，压块902上的斜口将上侧的板材逐渐压下，完成对两个板材的压紧和定位操作，此时下焊枪8的顶端紧紧地压在底部的板材上。随后控制驱动机构将上焊座6前推，通过滑杆19和导向槽20的配合使上焊座6在前行的同时向下活动，上焊枪15逐渐靠近工件表面并最终压在上侧的板材上，此时即可控制焊机打开，向上焊枪15和下焊枪8输出电流对两个板材进行焊接。
59.焊接完成后，控制驱动机构将上焊座6移回，上焊枪15也逐渐离开工件表面，关闭气缸901，两个压块902移回，解除对工件的压迫，受顶料弹簧10的顶推，工件被向上顶起，此时从取料口303即可快速将工件取出。
60.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。