本发明涉及汽车内饰焊接领域，尤其是涉及一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备。
背景技术：
在进行超声波焊接时，为确保手套箱的焊接位置，在超声波焊接设备内会设置焊接模具来将手套箱固定并对手套箱进行焊接，但由于不同汽车所需的手套箱的型号也不同，当需要进行超声波焊接的手套箱变化时，由于是专用设备，只能将整个设备进行更换，这样就提高了小批量多品种生产时的制造成本，因此亟需一种可更换模具的超声波焊接设备。目前可更换模具的超声波焊接设备在模具更换时都是人工进行更换和锁紧，但人工操作不便捷，且人工操作所使用的时间较长，效率低，安装极为不便。
在中国专利文献上公开的“一种汽车内饰板超声波焊接流水线”，其公告号cn208497709u，所述的汽车内饰板超声波焊接流水线由前换模工位、放件工位、热铆焊接工位、机器人焊接工位、取件工位以及后换模工位组成，所述的放件工位、热铆焊接工位、机器人焊接工位、取件工位设置在同一水平工位上；是对工件进行对组、组件焊接、部分焊接、取件操作。该发明的有益效果：焊点规则且美观、饱满，塑料完全包住焊接孔，上平面平滑，确保定位准确，无拉丝、虚焊、漏料、焊偏以及过焊等缺陷，焊点背面a面无烫伤、焊印等外观缺陷。但在更换模具时，需要将模具快速锁紧提高效率，在该发明中并没有体现锁紧方式。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有的超声波焊接设备无法进行换模或者换模效率低等问题，提供一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备，可快速锁紧焊接模具，实现快速换模，适应小批量多品种及工厂场地限制，降低制造成本。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备，包括设备框架，在所述设备框架上设置有设备控制单元；超声波发生器，所述超声波发生器设置在设备框架上；焊接模具，所述焊接模具可拆卸固定在设备框架上；锁紧机构，所述锁紧机构用于快速锁紧焊接模具，所述锁紧机构连接焊接模具和设备框架；顶出气缸，所述顶出气缸用于顶起焊接模具，所述顶出气缸设置在设备框架的下方。
在本技术方案中，设备框架用于支撑整个超声波焊接设备，设备控制单元用于控制超声波发生器的启闭，实现超声波焊接，设备控制单元还用于控制锁紧机构，在超声波焊接时，首先将待焊接半产品通过焊接模具固定，再对待焊接半产品进行超声波焊接，根据待焊接半产品的不同需要更换不同的焊接模具，焊接模具通过锁紧机构可拆卸固定在设备框架上，锁紧机构实现了焊接模具的快速拆卸与安装，在安装焊接模具时，将焊接模具放置在设备框架的前侧，通过设备框架下方的顶出气缸将焊接模具顶出，使焊接模具滑入设备框架内，再用锁紧机构将焊接模具快速固定，在此过程中，顶出气缸设置为牛角气缸，而锁紧机构的设置不仅快速更换了模具，便于对不同型号的手套箱进行超声波焊接，使其适应小批量多品种及工厂场地限制，降低制造成本。
作为优选，所述焊接模具包括用于对待焊接半产品进行超声波焊接的焊接上模和用于压紧待焊接半产品的焊接下模，在所述焊接上模上设置有超声波多点焊头单元。
焊接上模上的超声波多点焊头单元用于对焊接产品进行超声波焊接，而焊接下模用于压紧待焊接半产品即手套箱，这就使手套箱牢固地固定在超声波焊接设备上，并进行超声波焊接。
作为优选，在所述设备框架上设置有设备框架上板，在所述焊接上模上设置有上模板，所述锁紧机构连接设备框架上板和上模板；在所述设备框架上设置有设备框架底板，在所述焊接下模上设置有下模板，所述锁紧机构连接设备框架底板和下模板。
在设备框架上板和设备框架底板上分别固定若干锁紧机构，在将焊接上模和焊接下模进行固定时，焊接上模和焊接下模分别通过锁紧机构可拆卸连接在设备框架上，使其更换方便，而设备框架上板和上模板连接，设备框架底板和下模板连接，便于确定焊接模具固定的位置，提高安装效率。
作为优选，所述锁紧机构包括固定模块和插销模块，在所述固定模块上设置有固定钩，在所述插销模块上设置有平移插销，所述平移插销设置在固定钩的下方。
固定模块用于连接固定设备框架上，而插销模块用于防止固定模块上的固定钩移动，再将在锁紧机构对焊接模具进行固定时，首先用固定钩将上模板固定住，再利用平移插销将固定钩顶住，加固了锁紧机构对焊接模块的连接，有效避免了焊接上模掉落。
作为优选，所述固定模块还包括用于控制固定钩运动的第一气缸、第一铰链、用于连接第一气缸与第一铰链的第一连接板和用于将固定模块固定的第一固定支架。
第一气缸拉动第一铰链，从而带动固定钩，使焊接模具固定在设备框架的上板上，而固定模块通过第一固定支架与上板固定连接，从而将固定在设备框架上。
作为优选，所述插销模块还包括用于控制平移插销移动的第二气缸、用于固定插销模块的第二固定支架。
第二气缸用于平移插销用于固定钩子，以确保钩子不掉落，同时避免了在第一气缸停止时，焊接上模掉落，而第二固定支架用于固定插销模块，使插销模块固定在固定固定在设备框架上，避免插销模块位置移动造成焊接模具的锁紧不牢固。
作为优选，在所述第二气缸上连接有用于限制平移插销运动的导套，所述导套套设在平移插销外。
导套的设置用于对平移插销进行导向，插销运动方向不偏移，保证平移插销能被顶出到固定钩下方将固定钩托住。
作为优选，还包括用于带动焊接模具运动的运动机构，所述运动机构设置在焊接下模的下方，所述运动机构包括z轴运动模块和y轴运动模块。
运动模块带动焊接下模运动，在焊接模具更换安装时，锁紧机构固定焊接下模，设备y轴运动模块移动焊接模具到位置点，z轴运动模块顶升焊接下模到焊接上模固定销位，在焊接上模固定完成之后，z轴运动模块带动焊接下模向下移动，是焊接上模与焊接下模分离开来，在此过程中不需要人工操作，使换模简单便捷，且相较于人工换模，运动机构的设置明显提高了换模效率，使焊接模具安装位置准确，提高焊接质量。
作为优选，所述z轴运动模块设置为伺服齿轮齿条传动结构，所述y轴运动模块设置为伺服丝杆传动结构。
z轴运动模块设置为伺服齿轮齿条传动，齿轮齿条传动结构承载力大，适合带动焊接模具上下移动，且传动精度较高，传动速度也较高；y轴运动模块设置为伺服丝杆传动结构，丝杆传动结构的自锁性能较好，负载能力强，便于带动焊接下模在水平方向上移动。
因此，本发明具有如下有益效果：
（1）可快速锁紧焊接模具，实现快速换模，适应小批量多品种及工厂场地限制，降低制造成本；
（2）插销模块的设置便于避免锁紧机构上的气缸气源切断时上模掉落；
（3）运动结构的设置便于提高换模效率，且还能使焊接模具安装位置准确，提高焊接质量。
附图说明
图1是一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备的结构示意图；
图2是一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备的内部结构示意图；
图3是上模快速锁紧的结构示意图；
图4是锁紧机构的第一种结构示意图；
图5是锁紧机构的第二种结构示意图；
图中：1、设备框架2、超声波发生器3、焊接模具4、焊接上模401、超声波多点焊头单元402、上模板5、焊接下模6、设备控制单元7、运动机构701、z轴运动模块702、y轴运动模块8、锁紧机构801、固定模块802、第一气缸803、第一连接板804、第一铰链805、第一固定支架806、旋转轴807、固定钩808、插销模块809、第二气缸810、平移插销811、导套812、第二固定支架9、设备框架上板901、安装孔。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：
如图1、图2所示的实施例1中，一种可快速换模的手套箱超声波焊接设备，包括设备框架1，在所述设备框架1上设置有设备控制单元6，其中设备框架1用于支撑整个超声波焊接设备，设备控制单元6安装在设备框架1外，设备控制单元6用于控制超声波发生器2的启闭，实现超声波焊接，设备控制单元6还用于控制锁紧机构8，即在设备换模时控制锁紧机构8将焊接模具快速锁紧；超声波发生器2，超声波发生器2设置在设备框架1上，超声波发生器2用于产生超声波从而进行超声波焊接工作；焊接模具3，焊接模具3可拆卸固定在设备框架1上；锁紧机构8，锁紧机构8用于快速锁紧焊接模具3，锁紧机构8连接焊接模具3和设备框架1；顶出气缸，顶出气缸设置用于顶起焊接模具3，顶出气缸设置在设备框架1的下方，在使用时，利用顶出气缸将焊接模具3顶到相应的位置进行固定。
在本技术方案中，超声波焊接设备用于汽车手套箱的焊接，在超声波焊接时，首先将待焊接半产品通过焊接模具3固定，再对待焊接半产品进行超声波焊接，根据待焊接半产品的不同需要更换不同的焊接模具3，焊接模具3通过锁紧机构8可拆卸固定在设备框架1上。而锁紧机构8实现了焊接模具3的快速拆卸与安装，在安装焊接模具3时，将焊接模具3放置在设备框架1的前侧，通过设备框架1下方的顶出气缸将焊接模具3顶出，使焊接模具3滑入设备框架1内，再用锁紧机构8将焊接模具3快速固定，在此过程中，顶出气缸设置为牛角气缸，而锁紧机构8的设置不仅快速更换了模具，便于对不同型号的手套箱进行超声波焊接，使其适应小批量多品种及工厂场地限制，降低制造成本。
进一步地，焊接模具3包括焊接上模4和焊接下模5，焊接上模4上设置有超声波多点焊头单元401，用于对焊接产品进行超声波焊接，而焊接下模5用于压紧待焊接半产品，使待焊接半产品牢固固定在超声波焊接设备内，并在进行超声波焊接时也不易移动，提高超声波焊接的质量。
进一步地，如图3所示，为了固定焊接模具3，在设备框架1上设置有设备框架上板9和设备框架底板，而在焊接上模4和焊接下模5上分别设有上模板402和下模板，其中设备框架上板9和设备框架底板上分别固定了若干锁紧机构8，而使上模板402通过锁紧机构8固定在设备框架上板9上，下模板通过锁紧机构8固定在焊接框架下板上，从而将焊接模具3可拆卸固定在设备框架1上，便于进行更换，另外为了便于锁紧结构的安装，在设备框架上板9上设有若干安装孔901。
实施例2：
如图4、图5所示，实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：锁紧机构8包括固定模块801和插销模块808，固定模块801包括用于固定焊接上模4的固定钩807、用于控制固定钩807的第一气缸802、第一连接板803和用于连接第一气缸802与固定钩807的第一铰链804，插销模块808包括平移插销810、用于控制平移插销810移动的第二气缸809，在锁紧机构8将焊接模具3固定时，以焊接上模4为例，首先用第一气缸802带动第一铰链804拉动固定钩807将上模板402固定住，再用第二气缸809将平移插销810顶出托住固定钩807，避免了在第一气缸802断气导致上模掉落。
此外，为便于第一气缸802带动固定钩807运动，在固定模块801上设置有若干旋转轴806，固定钩807与第一铰链804、固定钩807与第一固定支架805之间分别通过旋转轴806连接。
另外，为了将固定模块801和插销模块808稳固固定在设备框架1上，在固定模块801上设置有第一固定支架805，在插销模块808上设置有第二固定支架812，而在第一固定支架805和第二固定支架812上分别设置有若干固定孔，固定孔用于确定安装位置，且固定连接件安装在固定孔内。
进一步地，在第二气缸809上连接有导套811，导套811套设置平移插销810外，导套811为平移插销810移动导向，限制平移插销810往其它方向运动，保证平移插销810固定在固定钩807的下方。
实施例3：
实施例3的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：一种手套箱通用型超声波焊接设备，还包括运动机构7，运动机构7包括y轴运动模块702和z轴运动模块701，运动机构7带动焊接下模5运动，在焊接模具3更换安装时，锁紧机构8固定焊接下模5，设备y轴运动模块702移动焊接模具3到位置点，z轴运动模块701顶升焊接下模5到焊接上模4固定销位没在焊接上模4固定完成之后，z轴运动模块701带动焊接下模5向下移动，是焊接上模4与焊接下模5分离开来。这里y轴运动模块702设置为伺服丝杆传动结构，丝杆传动结构，丝杆传动结构的自锁性能较好，负载能力强，便于带动焊接下模5在水平方向上移动并进行超声波焊接；z轴运动模块701设置为伺服齿轮齿条传动，齿轮齿条传动结构承载力大，适合带动焊接模具3上下移动，且传动精度较高，传动速度也较高。
综上所述，超声波焊接设备的换模流程为：首先将焊接模具3放置到焊接设备前侧，通过焊接狂阶下方的顶出气缸顶出，使焊接模具3滑入设备框架底板的固定位置，此时锁紧机构8固定住焊接上模4，在利用运动机构7，即通过y轴运动模块702和z轴运动模块701将焊接模具移动到焊接上模4的固定安装位置，此时，第一气缸802带动第一铰链804拉动固定钩807，是固定钩807将上模板402固定，同时为避免锁紧机构8气缸断气导致焊接上模4掉落，第二气缸809启动是平移插销810横移顶出并托住固定钩807，最后z轴运动模块701下降，焊接上模4和焊接下模5分离，上下模具电气航插插入，换模完成。
需要说明的是，上述描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。