一种轻量化汽车B柱总成焊接工装

本发明涉及焊接加工，具体涉及一种用于轻量化汽车b柱的焊接工装。

背景技术：

1、受益于汽车行业的高速发展，为达到汽车加工过程中减重、节能、减排和安全等综合指标，提出了轻量化汽车的概念，所谓的轻量化汽车不是简单地缩小汽车尺寸，而且同时满足：制造成本不增高、汽车性能不降低，安全性能不降低等条件。因此，轻量化汽车制造过程中，其材料的选择及制造工艺的优化起到了至关重要的作用。

2、b柱是轿车前排座与后排座之间部位的车身左右两侧的立柱，在轿车的车身结构中，b柱非常重要，b柱的强度和刚度直接决定了车身抗碰撞的安全性。兼顾强度以及与车身外形匹配的需要，b柱的形状和结构较为复杂，目前轻量化轿车的b柱基本均采用多层复合结构，且内部还需设置加强筋，b柱的多层复合结构，必须要经过多点焊接才能将其形成一个整体。相对轻量化汽车来说，b柱是车身结构中十分重要的一个受力结构，在b柱的焊接加工过程中，现有焊接工艺中，大多需人工一件一件地将待焊接的组成b柱的零件放置在对应的位置上，然后移动工件，再使用焊接设备，一步一步地对工件进行加工。

3、这种加工方式存在下列问题：首先，对工件夹持不牢固，易出现虚焊现象，同时焊接由操作人员控制，工作效率较低，另外，工件输送及加工过程中也比较依赖人工，使得这种加工工艺存在夹持定位精度低、焊接效率较低的缺点。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种轻量化汽车b柱的焊接工装，包括工作台、升降机构、运输机构及夹持机构，升降机构包括固定在工作台上的支架和固设在支架顶端的平板，在支架的一侧固设有竖直轨道，在竖直轨道上滑动安装有滑动板，在滑动板上通过固定夹安装有焊头，在滑动板上螺纹连接有第一螺杆，第一螺杆向上穿出支架顶端的平板并固定连接有第一齿轮；所述运输机构包括第二螺杆、电机和移动单元，移动单元和第二螺杆螺纹连接，触发条固定安装在移动单元靠近焊头的侧壁；夹持机构包括固定安装在移动单元上的托板和夹板，用于承载待焊接的b柱工件。本发明优化了加工工艺，提升了生产效率，减少了人工成本的投入。

2、本发明解决技术问题，所采用的技术方案是：

3、一种轻量化汽车b柱总成焊接工装，包括工作台、升降机构、运输机构和夹持机构，升降机构包括固定在工作台上的支架和固设在支架顶端的平板，在支架的一侧固设有竖直轨道，在竖直轨道上滑动安装有滑动板，在滑动板上通过固定夹安装有焊头，在滑动板上螺纹连接有第一螺杆，第一螺杆向上穿出支架顶端的平板并固定连接有第一齿轮，第一螺杆与平板轴转连接，在平板上还转动设置有第一传动杆，在第一传动杆上固定套设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，第一传动杆的下端向下贯穿支架并固定连接有第三齿轮，第三齿轮啮合连接有加速齿轮，加速齿轮固定安装在第二传动杆上，第二传动杆轴转连接在安装板上，在第二传动杆上还固定套设有等速齿轮，等速齿轮啮合连接有齿条，齿条滑动连接在安装板上，在齿条的尾端固定安装有复位弹簧，在齿条的前端固定安装有斜面块，在斜面块的一侧相适配地设置有触发块，触发块和斜面块相对的侧面均分别设为倾斜面，所述触发块固定安装在触发条上且在触发条上设置有若干个触发块；

4、所述运输机构包括第二螺杆、电机和移动单元，移动单元和第二螺杆螺纹连接，触发条固定安装在移动单元靠近焊头的侧壁；夹持机构包括固定安装在移动单元上的托板和夹板，在工作台上对应托板和夹板的位置开设有两个位移槽，两个位移槽分别与托板和夹板相适配，在工作台上的两个位移槽之间还固定安装有焊台，焊台正对焊头设置。

5、优选的，等速齿轮通过触发齿轮与齿条啮合连接，等速齿轮啮合连接触发齿轮，触发齿轮啮合连接齿条，触发齿轮转动套接在连接轴上，连接轴固定安装在安装板上；加速齿轮的齿数不少于第三齿轮齿数的3倍；在齿条的底端设置有倒t型块，在安装板上开设有t型槽，t型块嵌设于t型槽内并能在t型槽内滑动。

6、更优选的，在安装板的一侧固定连接有侧立板，安装板通过侧立板固定安装在工作台的底面，复位弹簧的一端与齿条固定连接，复位弹簧的另一端与侧立板固定连接；在齿条的尾部还固定安装有复位杆，复位杆的一端穿设在复位弹簧内并与齿条固定连接，复位杆的另一端穿出侧立板并与侧立板滑动连接，在复位杆穿出侧立板的端部安装有复位拉手。

7、进一步的，所述滑动板呈l型设置，包括顶部的横板和与横板一体化弯折成形的竖板，在滑动板的竖板上固定安装有固定夹，在固定夹上固定安装焊头；在滑动板的竖板靠近竖直轨道的一侧设置有凸出的滑块，对应的，在竖直轨道上开设有滑槽，滑槽与滑块相适配，滑块能在滑槽内上下滑动。

8、更进一步的，移动单元呈t字形，包括位于顶部的横块和连接在横块下侧中部的竖块，在移动单元的竖块上螺纹连接第二螺杆，所述第二螺杆贯穿移动单元的竖块设置，所述第二螺杆的两端分别与工作台转动连接，在工作台对应第二螺杆的一端安装电机，电机的输出轴与第二螺杆的一端固定连接。

9、优选的，托板和夹板均固定立设在移动单元顶部的横块上，托板和夹板平行且间隔设置，在托板的顶端还设有弧形板，弧形板固定连接在托板顶端的外侧壁上；在工作台的一端还固定安装有边箱，电机安装在边箱内；托板与夹板之间的间隔区域设置为通道，通道的宽度不小于焊台的宽度。

10、更优选的，在夹板的顶端一体化固设有倒l形结构的夹持部，所述夹持部包括位于顶端的横部，以及与横部固定连接的竖部，竖部的下端与夹板的顶端固定连接且一体成形，在夹板顶端的竖部内侧滑动安装有夹持条，在夹持条的顶面固定安装有若干个压紧弹簧，压紧弹簧的下端与夹持条的顶面固定连接，压紧弹簧的上端与夹板顶端的横部内侧固定连接，压紧弹簧能将夹持条向下推抵。

11、进一步的，在夹持条的前后两端固定安装有套杆，所述套杆呈c型设置并套设在夹板顶端的竖部上，套杆和夹持条共同组成口字形结构，滑动套设在夹板顶端的竖部上，套杆的两端均和夹持条固定连接，套杆和夹持条一起套设在夹板顶端的竖部上。

12、更进一步的，夹持机构还包括限位板，所述限位板的一端固定安装在夹板上，且与夹板顶端的竖部固定连接，限位板的另一端固定安装在托板上。

13、优选的，在工作台和平板上开设有供第一传动杆穿设的通孔，第一传动杆的上端与平板轴转连接，第一传动杆的下端向下贯穿工作台后与工作台轴转连接；触发条与齿条相互垂直设置，移动单元滑动安装在工作台的底部。

14、本发明采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

15、1、本发明通过托板和夹板的配合对工件进行固定，使运输过程及加工过程中，工件均保持在稳定的状态，进而提高后续的焊接操作中工件的稳定性，优化了加工效果。

16、2、本发明通过运输机构的移动，使得工件加工前后的输送以及加工过程中，工件的移位更加便捷，大幅提高了工作效率，相对于传统的人工取放工件的方式，减少了人工成本的投入，并且通过这种机械方式的设置，使得加工位置更精确，加工效果更好。

17、3、本发明通过各装置及部件间的配合，使得升降机构的上下位移由触发块触发，提高了焊接过程的自动化程度，进一步提高了加工效率。