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焊接装置有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及焊接技术领域,特别涉及焊接装置。

相关背景技术

[0002] 传统的汽车的侧围与加油口盒焊接工艺有两种,第一种焊接工艺是通过人工操作的悬点焊接工艺。这种焊接工艺的方式因加油口盒与侧围连接是斜面连接,且加油口盒安装的面也是斜面,焊钳选用的是异型焊钳,该异性焊钳在现有的工艺中通常避免使用。在操作时员工需要用肩膀扛着焊钳电缆焊接,这样使得劳动强度高、操作难度大且焊点表面质量很难满足要求,同时还需要员工用脚踩在夹具上进行焊接,从而在操作的过程中存在严重的安全隐患。
[0003] 第二种焊接工艺是二氧化碳(CO2)焊接,采用CO2焊接工艺会产生CO2焊渣,该焊渣难清除,使得侧围外板轮罩处变形,进而导致汽车返工或者报废等严重问题。

具体实施方式

[0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0035] 参见图1,其示出了根据本发明的一个实施例的焊接装置100。结合图1和图2所示,焊接装置100包括彼此连接的气动机构10、焊接连接部20、焊接活动部30和焊接固定部40。焊接连接部20、焊接活动部30和焊接固定部40彼此连接形成焊接回路,气动机构10通过控制焊接活动部30和焊接固定部40之间的连接或者断开连接以实现焊接回路的闭合或者断开,在焊接时,焊接板件(未示出)放置在焊接活动部30和焊接固定部40之间。
[0036] 在焊接活动部30与焊接固定部40彼此连通时(即焊接回路闭合时),焊枪与焊接连接部20接触,使电流依次经过焊接活动部20、焊接板件和焊接固定部40,之后流到焊接连接部20,以实现焊接板件的焊接。
[0037] 在本发明的一个示例中,焊接装置100还包括翻转机构50,气动机构10包括第一气缸11、第二气缸12和第三气缸13。具体地,第三气缸13与翻转机构50的一端固定连接,同时第三气缸13与夹紧装置(未示出)连接,用于控制夹紧装置打开或者夹持焊接板件。第一气缸和第二气缸12均与翻转机构50的另一端的压抓51固定连接,气动机构10控制翻转机构50的压抓51以翻转焊接活动部30。在使用前,焊接活动部30与夹具基座60的表面彼此垂直,而在使用时,焊接活动部30通过翻转机构50的压抓51翻转为与夹具基座
60的表面彼此平行。
[0038] 结合图1和图2所示,在本发明的另一示例中,第二气缸12设置在第一气缸11下方,焊接活动部30包括第一电极31和第二电极32。第一气缸11连接第一压臂111的一端,第一压臂111的另一端与第一电极杆311的一端固定连接,第一电极杆311的另一端与第一电极31固定连接。第二气缸12连接第二压臂(未示出)的一端,第二压臂的另一端与第二电极杆321的一端固定连接,第二电极杆321的另一端与第二电极32固定连接。第一电极31和第二电极32在使用时均与焊接板件彼此垂直。
[0039] 在本发明的还一示例中,翻转机构50通过固定装置70(例如角座)固定在夹具基座60上。角座沿翻转机构50的纵长方向设置在夹具基座60上,通过这样的设计主要是为了避让侧围外板装配后与侧围装件干涉。
[0040] 结合图1和图3所示,焊接连接部20包括沿焊接装置纵长方向依次布置的第一焊接铜板21和第二焊接铜板22。第一焊接铜板21和第二焊接铜板22沿焊接装置100的高度方向设置在靠近第三气缸13的翻转机构50一端的侧面上,焊接活动部30通过第一气缸11和第二气缸12固定在翻转机构50上,焊接固定部40设置在固定装置70的靠近第一气缸11和第二气缸12的一端上。也就是说,第一电极31通过第一电极杆311和第一压臂
111固定在第一气缸11上,第二电极32通过第二电极杆321和第二压臂固定在第二气缸
12上,同时第一气缸11和第二气缸12均固定在翻转机构50的压抓51上。
[0041] 再次参见图1,第一焊接铜板21包括彼此相对设置的第一焊接上铜板211和第一焊接下铜板212,第一焊接上铜板211与第一电极杆311连接,第一焊接下铜板212与第一固定铜板41的连接头411连接。第二焊接铜板22包括彼此相对设置的第二焊接上铜板221和第二焊接下铜板222,第二焊接上铜板221与第二电极杆321连接,第二焊接下铜板
222与第二固定铜板42的连接头421连接。第一上铜板211与第一焊接下铜板212之间的间隔距离和第二焊接上铜板221与第二焊接下铜板222之间的间隔距离均设置为1~2mm,通过这样的设计可以防止第一焊接上铜板211与第一焊接下铜板212之间和第二焊接上铜板221与第二焊接下铜板222之间形成电连接。
[0042] 本领域技术人员可以明白,第一焊接铜板21和第二焊接铜板22均设置为两片相对设置的铜板,也就是说,第一焊接上铜板211和第一焊接上铜板212之间可以设置为上下相对位置(如图3页面中所示的第一焊接铜板21的设计方式)、左右相对位置或者前后相对位置,当然第二焊接上铜板221和第二焊接下铜板222之间也可以设置为如上所述的上下相对位置、左右相对位置或者前后相对位置,而且还可以在第一焊接上铜板211与第一焊接上铜板212之间例如设置为上下相对位置时,第二焊接上铜板221与第二焊接下铜板222之间设置为左右相对位置或者前后相对位置,第二焊接铜板22的设置方式的原理与第一焊接铜板21的设置方式的原理相同,在此不再一一列举。
[0043] 参见图3,在本发明的一个示例中,第一焊接铜板21和第二焊接铜板22的形状均设置为S形或J形,且第一焊接上铜板211与第一焊接下铜板212彼此配合且平行设置,第二焊接上铜板221与第二焊接下铜板222彼此配合且平行设置。即第一焊接上铜板211设计成S形状,那么第一焊接上铜板212同样设计成与第一焊接上铜板211相平行的彼此配合的S形,同理第二焊接上铜板221设计成J形状,那么与第二焊接上铜板221平行且配合的第二焊接下铜板222同样设计成J形状。当然本领域技术人员还可以将第一焊接铜板21和第二焊接铜板22设计成L形、I形、C形或者N形等等。
[0044] 参见图2,焊接固定部40包括第一固定铜板41和第二固定铜板42。第一固定铜板41和第二固定铜板42均通过角座固定在夹具基座60上。第一固定铜板41和第二固定铜板42沿焊接装置的高度方向设置在翻转机构50的远离第三气缸13的一端,且分别与第一电极31和第二电极32彼此对应设置。
[0045] 结合图1-图3所示,第一焊接上铜板211的第一端设置有第一焊接铜板连接头213,第一焊接铜板连接头213通过连接线(未示出)与第一电极杆311的第一电极杆连接头312连接,第一焊接上铜板211的第二端在使用时与焊枪连接,第一焊接上铜板211的第一端与第一焊接上铜板211的第二端分别为第一焊接上铜板211的两端,第一焊接下铜板
212通过连接线与第一固定铜板41的连接头411连接。第二焊接上铜板221的第一端设置有第二焊接铜板连接头223,第二焊接铜板连接头223通过连接线与第二电极杆321的第二电极杆连接头322连接,第二焊接上铜板22的第二端与在使用时与焊枪连接,第二焊接上铜板221的第一端与第二焊接上铜板221的第二端为第二焊接上铜板221的两端,第二焊接下铜板222通过连接线与第二固定铜板42的连接头421连接。本领域技术人员可以明白,第一焊接下铜板212可以在其两端中的一端设置连接头,使该连接头通过连接线与第一固定铜板41的连接头411连接,同理第二焊接下铜板222可以在其两端中的一端设置连接头,使该连接头通过连接线与第二固定铜板42的连接头421连接。
[0046] 下面通过详细叙述本发明的焊接装置100的工作原理进一步说明焊接装置100的具体结构。
[0047] 基于公式Q=I2RT的原理,通过改造夹具中的焊接装置100,把焊接的位置由改造前的焊钳电极与焊接板件直接接触,改造为通过铜片连接把焊枪焊接的位置移出到操作方面的位置,以保障固定电极与加油口盒焊接的位置连接,通过铜片连接形成回路,完成焊接工作。
[0048] 在使用时,使第三气缸13控制翻转机构50的压抓51翻转焊接活动部30,使焊接活动部30由与夹具基座60的表面的相垂直翻转为与夹具基座60的表面相平行。这样使得第一电极31和第二电极32分别与所需焊接板件相垂直。当然本领域技术人员可以明白,焊接活动部30的翻转角度可以任意选择,例如翻转30°或者60°等,只要能使第一电极31和第二电极32分别在焊接时与所需焊接板件的焊接处相垂直即可。
[0049] 之后,由于加油口盒的定位位置在侧围的中心部位,因此将侧围放置到夹具装置上夹紧,在装配加油口盖后,使第一电极31和第二电极32分别与加油口盒接触。然后使第一气缸11控制第一压臂111压靠第一电极杆311,使得第一电极杆311带动第一电极31朝向第一固定铜板41移动,同时使第二气缸12控制第二压臂压靠第二电极杆321,使得第二电极杆321带动第二电极32朝向第二固定铜板42移动。当第一电极31、焊接板件和第一固定铜板41彼此接触时,形成了第一焊接回路,且此时第一焊接回路处于闭合状态;当第二电极32、焊接板件和第二固定铜板42向接触时,形成了第二焊接回路,且此时第二焊接回路也处于闭合状态。
[0050] 然后,使焊枪与第一焊接铜板21的第一焊接上铜板211和第二焊接铜板22的第二焊接上铜板221相接触,使得焊枪的电流通过第一焊接上铜板211和第二焊接上铜板221分别流至第一电极杆连接头312和第二电极杆连接头322,之后第一电极杆连接头312和第二电极杆连接头322的电流分别流至第一电极31和第二电极32,并通过焊接板件分别传递至第一固定铜板41和第二固定铜板42,之后通过第一固定铜板41的连接头411和第二固定铜板42的连接头421分别流至第一焊接下铜板212和第二焊接下铜板222中,以实现焊接板件的焊接。
[0051] 当焊接完成后,使第一气缸11控制第一压臂111抬起,且第二气缸12控制第二压臂抬起,由此第一电极31离开焊接板件,从而第一焊接回路断开;且第二电极32离开焊接板件,使得第二焊接回路断开。
[0052] 加油口盒与侧围连接的焊点由于受操作空间的限制,焊点的表面质量无法保障,导致焊点扭曲,焊点毛刺,弱焊等焊接质量问题,。使用焊接装置100可以把焊枪焊接的位置根据实际操作情况移动到方面操作的位置,且焊接装置100可以一直使电极与板件保持垂直,确保加油口盒与侧围连接的焊点外观质量符合点焊的质量要求,同时也可以保障焊点的强度。
[0053] 本发明的焊接装置100通过第一焊接回路焊接加油口盒与侧围连接的第一个焊点,第二焊接回路焊接加油口盒与侧围连接的第二个焊点,将加油口盒与车身(侧围外板)连接的焊点由原来的3个变成了通过焊接装置100自动焊接的2个焊点,并把产品定义的焊点通过铜片连接移出原来的焊接位置,通过线路连接导电,达到加油口盒与侧围外板焊接在一起的目的,确保了焊点的表面质量,保障了焊接强度。
[0054] 采用上述的焊接方式后,加油口盒与侧围的焊接操作困难问题得到彻底解决,同时因操作困难导致的焊接表面质量问题彻底解决,此方式主要应用于焊接空间不足,焊接质量要求较高的工位,主要是解决焊接空间不足,解决焊接困难,确保焊接质量,解决焊接存在的安全隐患,适用于车型开发初期考虑焊接质量与操作方便性开发的一种焊接方式;此焊接工艺方式具有很强的推广应用性,解决员工抱怨,提升产品质量。
[0055] 本发明提供的技术方案的有益效果是:
[0056] (1)本发明提供的焊接装置利用焊接原理将原来加油口盒焊接不易操作的焊点通过间接的方式实现焊接;
[0057] (2)本发明提供的焊接装置的一端使用铜板固定在夹具上以代替焊钳的其中一个电极,而另外一个电极通过焊接装置的翻转机构与固定一端达到垂直,在一个相对操作容易的位置安装焊接铜板,通过铜板导电,实现加油口盒与侧围的焊接工艺;
[0058] (3)本发明提供的焊接装置能够降低员工劳动强度、提高操作方便性,提高加油口盒与侧围匹配焊接质量。
[0059] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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