用於車門角部焊接的閃光對焊機的製作方法

2023-05-27 06:35:06

專利名稱：用於車門角部焊接的閃光對焊機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對焊機，特別是涉及一種用於汽車門框角部焊接的閃光對焊 機。
背景技術：
目前，汽車門框的製作工藝基本上可分為兩種一種是整體衝壓成型，一種是分步 成型。其中，整體衝壓成型工藝在衝壓成型過程中會浪費中間部分的材料，並且衝壓成型後 的產品結構強度較差；而分步成型工藝則能夠節約材料、降低成本。對於分步成型工藝來 說，焊接是其中非常重要的一個環節，焊接的質量、精度和強度對汽車門框的強度、玻璃升 降、門鉸鏈安裝和尺寸精度等都有十分重要的影響。傳統焊接多採用等離子焊接、C02、MAG、 TIG等焊接方法將兩段產品焊接在一起，由於焊槍尺寸、焊後修整、產品外形幹涉等原因，汽 車門框焊接的焊道僅分配在斷面的前表面與後結合面，關鍵部位(多層摺疊部位)的焊接 強度有待加強；其次，現有焊接方法無法將型材的各個部位焊接在一起，即焊接接觸面僅部 分焊接，焊接工藝未形成對接面全斷面焊接，存在焊接強度不足的問題。為了提高焊接質量，現有技術中還有一種焊接方法為閃光對焊，它主要是通過瞬 間高電壓高電流，利用工件對口接觸電阻產生熱量加熱工件，使兩個互相接觸的金屬接觸 面瞬間融化並融合，達到把兩塊金屬焊接到一起的目的。如專利號CN00212495.5《塑料型 材兩用對焊機》公開了這樣一種塑料型材兩用對焊機，適用於焊接塑料型材的門窗框架和 中梃框架，其包括固定工作檯固定在機座上，活動工作檯與滑板連接，左檔規安裝在固定工 作臺上，右檔規安裝在活動工作檯上，側壓板通過搖臂與右檔規連接，壓中板通過搖臂與左 檔規連接。上述專利的對焊機利用兩個機頭代替三個機頭，實現了一機多用，既能焊接45 度角又能焊接90度角，而且，對焊機的閃光過程具有較強的自調節功能，對嚴格保持規範 一致性要求較低，使得焊接質量穩定。但是，汽車門框的角部焊接和普通型材的焊接要求不盡相同，除了保證焊接質量 外，還必須保證焊接後產品的外觀和型面要求，這就要求焊機的夾具必須能夠實現方便調 節，在被焊接產品的外形特徵不符合焊接要求時，能夠實現夾具的快速調節，使得待焊接零 件的擺放位置符合生產要求；另外，對於汽車車門角焊來說，一般地，每輛車需要完成4至6 個不同結構的門框角部焊接，即每種角部生產一定數量後會切換到另一種角部的生產(前 工序也是如此)，而不同結構的角焊需要對應一套相應的焊接夾具，為了提高生產效率，減 少設備成本的投入，這就需要在同一臺焊機上能夠實現不同夾具的快速更換，上述專利和 現有技術中的對焊機缺乏能夠實現夾具靈活調整和快速更換的功能與結構，無法很好地適 應汽車門框角部焊接的特殊要求，有待於做進一步的改進。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種在實現全 斷面焊接的基礎上還能保證待焊接零件的安裝位置快速靈活調節的用於車門角部的閃光對焊機。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為該用於車門角部焊接的閃光 對焊機，包括有機座；夾持裝置，包括有夾持右焊接件的第一夾持裝置和夾持左焊接件的第二夾持裝 置，且該夾持裝置安裝於所述機座上，且具有輸入電源正負極；頂鍛機構，設置於所述機座上；焊接變壓器，設置於所述機座上並給所述夾持裝置提供焊接電源，所述焊接變壓 器的電源正負輸出端分別和所述夾持裝置的輸入電源正負極相連；以及電氣控制器，設置於所述機座上，所述的電氣控制器分別電連接所述的焊接變壓 器與頂鍛機構；其特徵在於還包括有設置於所述機座上的夾具調節裝置和受該夾具調節裝置驅 動下能在空間自由活動的調節底板，所述第二夾持裝置固定設置於所述調節底板上；所述頂鍛裝置包括有固定設置於所述機座上的導軌座、沿該導軌座滑移的移動部 件和驅動所述移動部件移動的伺服驅動裝置；所述第一夾持裝置固定設置於所述移動部件 上；所述夾具調節裝置的底部和所述機座之間設置有第一絕緣板，所述導軌座的底部 和所述機座之間設置有第二絕緣板。為了能夠實現左焊接件在空間夾裝位置的調整，保證左焊接件和右焊接件的焊接 面能夠達到較好的平行度，提高焊接的質量，作為優選，可以如下結構實現對左焊接件空間 位置的調整，所述夾具調節裝置包括有基架，安裝於所述機座上；第一滑軌，包括有第一底座和第一滑板，所述第一底座固定於所述基架上，所述第 一滑板能相對於所述第一底座做沿所述機座前後方向的水平滑移；第一調節板，設置於所述第一滑板上，該第一調節板上開設有第一弧形滑槽，所述 第一調節板和第一滑板之間經穿設於所述第一弧形滑槽內並能沿該第一弧形滑槽滑移的 第一鎖緊螺栓連接；第二調節板，垂直固定於所述第一調節板上，並且，所述第二調節板的垂直軸線方 向和所述第一滑板的運動方向相平行，所述第二調節板上開設有第二弧形滑槽；第三調節板，包括相互垂直設置的主板和副板，所述副板和第二調節板之間經穿 設於所述第二弧形滑槽內並能沿該第二弧形滑槽滑移的第二鎖緊螺栓連接；第二滑軌，包括有第二底座和第二滑板，所述第二滑板能相對於所述第二底座做 沿垂直於所述機座方向的豎直滑移，所述第二滑板和主板之間經穿設於所述第三弧形滑槽 內並能沿該第三弧形滑槽滑移的第三鎖緊螺栓連接；支架，包括有垂直連接於一體的第一固定板和第二固定板，其中，所述第一固定板 和所述第二滑板固定相連，所說第二固定板和所述調節底板固定相連，並且，所述第二固定 板和所述第二調節板平行設置。為了方便調節第一調節板、第二調節板和第三調節板的空間位置，更加便於對三 個調節板空間轉動的操作，作為進一步優選，所述夾具調節裝置還包括有第一調節杆，包括 有第一固定座、第一連杆、第一轉動臂和第一螺柱，並且，所述第一連杆和所述第一調節板平行設置，第一轉動臂的軸向和第一固定座垂直，第一螺柱的軸向和所述第一調節板垂直， 其中，所述第一固定座固定連接於所述第一滑板的側邊上，所述第一轉動臂的一端可轉動 地設置於所述第一固定座內，該第一轉動臂的另一端具有第一卡口，所述第一連杆的一端 可轉動地設置於所述第一卡口內，該第一連杆的另一端設置有外螺紋，所述第一螺柱可轉 動地連接在所述第一調節板上，所述第一螺柱的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第一通孔， 所述第一連杆的另一端螺紋連接在所述第一通孔內；第二調節杆，包括有第二固定座、第二連杆、第二轉動臂和第二螺柱，並且，所述第 二連杆和所述第二調節板平行設置，第二轉動臂的軸向和第二固定座垂直，第二螺柱的軸 向和所述第二調節板垂直，其中，所述第二固定座固定連接於所述副板的側邊上，所述第二 轉動臂的一端可轉動地設置於所述第二固定座內，該第二轉動臂的另一端具有第二卡口， 所述第二連杆的一端可轉動地設置於所述第二卡口內，該第二連杆的另一端設置有外螺 紋，所述第二螺柱可轉動地連接在所述第二調節板上，所述第二螺柱的周壁沿徑向開設有 帶內螺紋的第二通孔，所述第二連杆的另一端螺紋連接在所述第二通孔內；以及第三調節杆，包括有第三固定座、第三連杆、第三轉動臂和第三螺柱，並且，所述第 三連杆和所述主板平行設置，第三轉動臂的軸向和第三固定座垂直，第三螺柱的軸向和所 述主板垂直，其中，所述第三固定座固定連接於所述第二底座的側邊上，所述第三轉動臂的 一端可轉動地設置於所述第三固定座內，該第三轉動臂的另一端具有第三卡口，所述第三 連杆的一端可轉動地設置於所述第三卡口內，該第三連杆的另一端設置有外螺紋，所述第 三螺柱可轉動地連接在所述主板上，所述第三螺柱的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第三通 孔，所述第三連杆的另一端螺紋連接在所述第三通孔內。這裡，第一調節杆、第二調節杆和 第三調節杆的基本結構相同，操作方式也相同，每個調節杆的連杆相對於螺柱的螺旋運動 最終能夠驅動調節板的旋轉，從而實現左焊接件繞空間三軸的旋轉運動。為了方便安裝和拆卸，便於實現不同夾具之間的快速更換，作為優選，所述的機座 上設置有夾具底板，所述夾具調節裝置和導軌座安裝於所述夾具底板上，所述第一絕緣板 設置於所述夾具調節裝置的底部和所述夾具底板之間，所述第二絕緣板設置於所述導軌座 的底部和所述夾具底板之間。於是，夾具裝置全部安裝於夾具底板上，當需要更換不同的夾 具裝置時，移動夾具底板即能夠將整套夾具裝置拆卸下來，使用更為方便。考慮到汽車門框角部焊接時，通常每輛車都需要完成4 6個不同結構的角焊，每 個角焊要採用不同的夾具進行安裝焊接，為了簡化設備結構，降低設備成本，可以考慮用同 一臺焊接機通過更換不同的焊接夾具以滿足對不同角焊的需求，作為優選，所述夾具底板 和機座之間還設置有夾具快換裝置，所述夾具底板的前部開設有定位孔，所述的夾具快換 裝置包括有夾具安裝底座，固定設置於所述機座的頂部；限位擋塊，設置於所述夾具安裝底座的後部，所述夾具底板的後側邊沿和所述限 位擋塊相抵；安裝導向座，分別設置於所述夾具安裝底座左右相對而設的兩側，所述夾具底板 的底部和該安裝導向座的上表面相抵，每一所述安裝導向座上具有能分別和所述夾具底板 的左右邊沿相抵的側擋塊，所述安裝導向座在所述側擋塊的兩側還分別設置有轉動壓緊所 述夾具底板的鎖緊螺母；[0030]前支撐柱，設置於所述夾具安裝底座的前部，該前支撐柱的上表面和所述安裝導 向座的上表面位於同一水平面，所述夾具底板的底部和該前支撐柱上表面相抵，並且，所述 前支撐柱沿軸向開設有和所述定位孔相對應的安裝孔，所述夾具底板經穿設於所述安裝孔 和對應定位孔內的定位銷固定。於是，通過上述夾具快換裝置能夠很方便地進行不同夾具 的更換，只要將相應的夾具底板安裝到夾具快換裝置上，就能夠在同一臺對焊機上實現對 不同角部結構的焊接，節省了設備成本。為了使得安裝更為省力，並方便夾具底板的調整，作為進一步優選，所述夾具安裝 底座還設置有多個高度略低於所述前支撐柱的彈性支撐柱，每一所述彈性支撐柱包括有固 定連接於所述夾具安裝底座上的本體，該本體開設有空腔，所述空腔內設置有外露於所述 本體上表面之外且能滾動的滾珠，所述滾珠和所述空腔的底部之間設置有彈簧。因此，彈性 支撐柱的滾珠受彈簧力作用而具有彈性，夾具底板防止到彈性支撐柱上，在滾珠的滾動作 用下能夠減少摩擦力，使得夾具底板的推移更為省力，操作更為方便，提高換裝夾具的工作 效率。為了能夠實現夾具底板的快速固定，方便操作，作為優選，所述鎖緊螺母的本體為 偏心設置的凸輪，所述鎖緊螺母的橫截面呈D形並包括有「一」字形平切部和「C」字形外凸 部，在所述鎖緊螺母的平切部轉動至和所述夾具底板的側邊相對時，所述夾具底板相對於 所述夾具安裝底座為活動狀態；在所述鎖緊螺母的外凸部壓住所述夾具底板時，所述夾具 底板壓緊於所述夾具安裝底座上。於是，當用專用工具轉動鎖緊螺母使其外凸部和夾具底 板接觸時，就能夠將夾具底板壓緊，而將鎖緊螺母再轉過180度，則平切部和夾具底板側邊 相對，夾具底板的壓緊解除，夾具底板能夠自由活動。考慮到夾具更換同時，給夾持裝置供電的焊接變壓器也要同時拆裝，為了方便拆 裝，並且保證在頂鍛運動過程中，夾持裝置和焊接變壓器之間能夠始終可靠連接，防止拉 脫，焊接變壓器和夾持裝置之間的連接需要有一定的活動量，作為優選，所述的焊接變壓器 上設置有正極輸出端和負極輸出端，所述正極輸出端和負極輸出端各連接有一帶狀導電 帶，所述帶狀導電帶的自由端分別連接所述夾持裝置的輸入電源正負極。帶狀導電帶可以 採用柔性銅箔帶，用於代替普通導線，一方面能夠增強連接的強度，防止導線在運動過程中 被扯斷，另一方面柔性導電帶能夠拉伸開來，具有一定的活動量，保證連接的可靠性。為了保證每次安裝焊接件時能夠準確定位，防止焊接件的焊接部位伸出過長或過 短，作為優選，所述移動部件上設置有第一定位銷，該第一定位銷插入開設於所述右焊接件 的安裝定位孔內，所述調節底板上設置有第二定位銷，該第二定位銷插入開設於所述左焊 接件上的安裝定位孔內。由於第一定位銷和第二定位銷是分別固定在移動部件和調節底板 上的，定位銷的位置相對不變，而焊接件上則預先留有能與定位銷配合的定位孔，在焊接件 安裝時，將定位銷插入相應焊接件的定位孔內，則能夠保證焊接件伸出於夾持裝置的端部 長短是固定的，不會因為安裝不到位(伸出太長或太短)而影響焊接質量。為了夾持操作的方便，保持夾持的可靠性，作為進一步優選，所述第一夾持裝置包 括有夾持右焊接件的第一活動壓塊、驅動所述第一活動壓塊運動的第一壓緊氣缸和電連接 所述焊接變壓器的電源正極輸出端的第一連接銅排；所述第二夾持裝置包括有夾持左焊接 件的第二活動壓塊、驅動所述第二活動壓塊運動的第二壓緊氣缸和電連接所述焊接變壓器 的電源負極輸出端的第二連接銅排。壓緊氣缸能夠實現活動壓塊快速夾緊焊接件，保證夾持可靠性，減輕操作人員的工作強度，提高夾持效率。與現有技術相比，本實用新型的優點在於設置有夾具調節裝置，能夠隨意調整焊 接件的空間擺放位置，保證兩個焊接件的對接面能夠完全平行相對並很好地接觸，保證焊 接質量以及焊接後產品的外觀和型面要求；其次，本申請的夾具調節裝置操作方便、簡單， 不僅能夠實現空間的三維移動調整，還能夠實現空間的三維旋轉調整，調節更為靈活、到 位；再者，本申請在焊接時，兩個焊接件之間為面接觸，焊接一次成型，且焊接熱影響區小， 減少了焊接內應力，實現了汽車門框產品的全斷面焊接，有效地提高了型材對接部位的焊 接強度，提升了焊接產品的質量和安全性能；而且，焊接時無需填充焊絲與保護氣體，降低 了焊接成本和焊接難度；最後，焊接件的夾持和接觸都是通過機械控制實現，減少了人員操 作難度(相對人工弧焊)，減少焊接時間，提高了焊接效率。

圖1為本實用新型實施例的對焊機裝配結構簡化示意圖。圖2為本實用新型實施例的夾具調節裝置立體結構示意圖之一。圖3為本實用新型實施例的夾具調節裝置立體結構示意圖之二。圖4為本實用新型實施例的夾具調節裝置的俯視圖。圖5為本實用新型實施例的夾具調節裝置立體結構示意圖之三(空間旋轉示意)。圖6為本實用新型實施例的第二調節杆立體結構示意圖。圖7為圖6所示第二調節杆的立體分解圖。圖8為本實用新型實施例的夾具快換裝置立體結構示意圖。圖9為圖8所示夾具快換裝置的A向局部剖視圖。圖10為本實用新型實施例的焊接變壓器銅箔帶連接結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1 圖10所示，本實施例的對焊機主要用於由兩端產品形成的汽車門框角部 的焊接，通常，汽車門框角部型材的焊接端面由產品傾斜鋸切產生，待焊接產品兩側端面的 斷面差要確保符合門框型材閃光對焊的斷麵條件，一般要求斷面差在10%之內。本實施例的對焊機包括有機座1，機座1可以作為電控箱使用，機座1內放置有PLC等電控設備，機座1上固 定有一塊夾具底板6。夾持裝置，包括有夾持右焊接件23的第一夾持裝置和夾持左焊接件8的第二夾持 裝置，第一夾持裝置包括有夾持右焊接件23的第一活動壓塊18、驅動第一活動壓塊18運動 的第一壓緊氣缸25和電連接焊接變壓器14的電源正極輸出端的第一連接銅排16，第一連 接銅排16連接在和第一活動壓塊18相配對的第一固定壓塊181上；第二夾持裝置包括有 夾持左焊接件8的第二活動壓塊12、驅動第二活動壓塊12運動的第二壓緊氣缸9和電連接 焊接變壓器14的電源負極輸出端的第二連接銅排15，第二連接銅排15連接在和第二活動 壓塊12配對的第二固定壓塊121上；第一連接銅排16和第二連接銅排15即為夾持裝置的 輸入電源正負極，夾持裝置在連上電源後，在第一連接銅排16和第二連接銅排15之間放電實現兩個型材端面之間的對焊。夾具調節裝置，安裝於夾具底板6上，該夾具調節裝置具有一調節底板10，第二夾 持裝置固定設置於調節底板10上，調節底板10上設置有第二定位銷11，在左焊接件8安裝 到第二夾持裝置上後，該第二定位銷11可以插入開設於左焊接件8上的安裝定位孔內，夾 具調節裝置的底部和夾具底板6之間設置有第一絕緣板2。頂鍛機構，包括有安裝於夾具底板6上的導軌座M、沿該導軌座M滑移的移動部 件19和驅動移動部件19移動的伺服驅動裝置21，第一夾持裝置固定設置於移動部件19 上，移動部件19在伺服驅動裝置21的驅動下能夠使得第一夾持裝置沿導軌座M上的導軌 做直線移動，移動部件19上設置有第一定位銷20，在右焊接件23安裝到第一夾持裝置上 後，該第一定位銷20可以插入開設於右焊接件23的安裝定位孔內，導軌座M的底部和夾 具底板6之間設置有第二絕緣板26。夾具快換裝置，設置於夾具底板6和機座1之間，考慮到每輛車門框通常需要完成 4 6個不同結構型號的角部焊接，由於每種結構型號的焊接件大小形狀有所不同，每種角 焊都對應有一套夾持模具，因此，通常將夾持裝置都固定安裝在夾具底板6上，當需要更換 夾持模具時，可以通過夾具快換裝置實現不同夾具的快速更換。焊接變壓器14，設置於機座1上，主要用於給第一夾持裝置和第二夾持裝置提供 焊接電源，焊接變壓器14上設置有正極輸出端和負極輸出端，正極輸出端和負極輸出端各 連接有一帶狀導電帶13，請參見圖10，兩個帶狀導電帶13的一頭為固定端132且分別連接 在焊接變壓器14的正極輸出端和負極輸出端上，兩個帶狀導電帶13的另一頭為自由端131 且能分別連接第一夾持裝置的第一連接銅排16和第二夾持裝置的第二連接銅排15上，其 中，帶狀導電帶13為軟質銅箔帶，自然狀態下銅箔帶彎曲呈倒置的U形。電氣控制器17，設置於機座1上，電氣控制器17分別電連接焊接變壓器14與頂鍛 機構，能夠控制焊接過程中的焊接變壓器14的啟動關閉以及頂鍛機構的啟動停止時間和 直線移動的距離。本實施例中，焊接變壓器14和電氣控制器17的內部結構和控制方式為現有技術， 在各種對焊機中都有應用，在此不做詳細描述，本實施例的主要發明點在於能夠實現被焊 接件在空間夾持位置隨意調整的夾具調節裝置以及能夠實現不同夾持裝置快速更換的夾 具快換裝置。本實施例的第一個主要發明點為夾具調節裝置，該夾具調節裝置包括有基架9'，該基架9'底部和夾具底板6之間通過第一絕緣板2隔開；第一滑軌，包括有第一底座71'和第一滑板72'，第一底座71'開設有燕尾槽並 固定於基架9'上，第一滑板72'具有能與第一底座71'相配合的燕尾形外輪廓，第一底 座71'上還設置有第一調節手柄73'，第一調節手柄73'相對於第一底座71'為固定設 置，第一滑板72'沿長度方向開設有帶內螺紋的孔，第一調節手柄73'上設置有外螺紋， 第一調節手柄73'和第一滑板72'之間為絲槓螺母配合(第一調節手柄73'相當於絲槓， 第一滑板72'相當於螺母)，當第一調節手柄73'相對於第一滑板72'的內螺紋孔旋轉 時，第一滑板72'能相對於第一底座71'做直線滑移，該直線滑移方向為沿機座1的前後 方向；第一調節板1'，設置於第一滑板72'上，該第一調節板1'上開設有兩個同向設置的第一弧形滑槽11'，第一調節板1'和第一滑板72'之間經穿設於第一弧形滑槽11' 內並能沿該第一弧形滑槽11'滑移的第一鎖緊螺栓12'連接，每個第一弧形滑槽11'內 穿設有兩個第一鎖緊螺栓12'，第一鎖緊螺栓12'能夠旋入第一滑板72'內並壓緊第一 調節板1'，當第一鎖緊螺栓12'稍微旋鬆一點後，第一調節板1'就能夠繞垂直於該第一 調節板1'的軸線方向旋轉，旋轉軌跡為第一鎖緊螺栓12'在第一弧形滑槽11'內的相對 滑動；第一調節杆，包括有第一固定座41'、第一連杆42'、第一轉動臂43'和第一螺 柱44'，其中，第一固定座41'固定連接於第一滑板72'的側邊上，第一轉動臂43'的軸 線方向和第一固定座41'垂直，第一轉動臂43'的一端可轉動地設置於第一固定座41' 內，該第一轉動臂43'的另一端具有U形第一卡口，第一連杆42'的一端可轉動地設置於 第一卡口內，該第一連杆42'的另一端設置有外螺紋，第一連杆42'平行設置於第一調節 板1'之上，第一螺柱44'呈圓柱形，第一螺柱44'的軸向和第一調節板1'垂直設置並且 可轉動地連接在第一調節板1'上，第一螺柱44'的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第一通 孔，第一連杆42'的另一端螺紋連接在第一通孔內；第二調節板2'，和第一調節板1' 一體成型，並且，第二調節板2'和第一調節板 1'相互垂直，第二調節板2'上開設有兩個同向設置的第二弧形滑槽21'；第三調節板3'，包括一體成型的主板31'和副板32'，主板31'和副板32'相 互垂直且橫截面呈L形，副板32'和第二調節板2'之間經穿設於第二弧形滑槽21'內並 能沿該第二弧形滑槽21'滑移的第二鎖緊螺栓22'連接，副板32'、第二調節板2'和第 二鎖緊螺栓22'之間的連接結構與第一滑板72'、第一調節板1'和第一鎖緊螺栓12'的 連接結構相同，在此不做贅述；並且，主板31'還同時分別與第一調節板1'和第二調節板 2'垂直，主板31'上同樣開設有兩個同向設置的第三弧形滑槽31'；第二調節杆，包括有第二固定座51'、第二連杆52'、第二轉動臂53'和第二螺 柱，並且，第二連杆52'和第二調節板2'平行設置，第二轉動臂53'的軸線方向和 第二固定座51'垂直，第二螺柱的軸線方向和第二調節板2'垂直，其中，第二固定座 51'固定連接於副板32'的側邊上，第二轉動臂53'的一端可轉動地設置於第二固定座 51'內，該第二轉動臂53'的另一端具U形第二卡口 531'，第二連杆52'的一端可轉動地 設置於第二卡口 531'內，該第二連杆52'的另一端設置有外螺紋521'，第二螺柱呈 圓柱形，第二螺柱可轉動地連接在第二調節板2'上，第二螺柱的周壁沿徑向開 設有帶內螺紋的第二通孔，第二連杆52'的另一端螺紋連接在第二通孔Ml'內；第二滑軌，包括開設有燕尾槽的第二底座81'和外輪廓呈燕尾形的第二滑板 82'，第二底座81'上設置有第二調節手柄83'，第二調節手柄83'和第一調節手柄73' 的工作原理相同，第二調節手柄83'設置有外螺紋，第二滑板82'沿長度方向開設具有內 螺紋的孔，第二調節手柄83'相對於第二底座81'固定設置，第二調節手柄83'和第二滑 板82'之間也為絲槓螺母配合(第二調節手柄83'相當於絲槓，第二滑板82'相當於螺 母)，當第二調節手柄83'相對於第二滑板82'的內螺紋孔旋轉時，第二滑板82'能相對 於第二底座81'沿垂直於機座1的方向做豎直滑移，另外，第二滑板82'和第三調節板3' 的主板31'之間經穿設於第三弧形滑槽311'內並能沿該第三弧形滑槽311'滑移的第三 鎖緊螺栓312'連接，第二滑板82'、第三調節板3'和第三鎖緊螺栓312'之間的連接關係也與第一滑板72'、第一調節板Γ和第一鎖緊螺栓12'的連接結構相同，在此不做贅 述；第三調節杆，包括有第三固定座61'、第三連杆62'、第三轉動臂63'和第三螺 柱64'，並且，第三連杆62'和第三調節板3'的主板31'平行設置，第三轉動臂63'的軸 線方向和第三固定座61'垂直，第三螺柱64'的軸線方向和第三調節板3'的主板31'垂 直，其中，第三固定座61'固定連接於第二底座81'的側邊上，第三轉動臂63'的一端可 轉動地設置於第三固定座61'內，該第三轉動臂63'的另一端具有U形第三卡口，第三連 杆62'的一端可轉動地設置於第三卡口內，該第三連杆62'的另一端設置有外螺紋，第三 螺柱64'呈圓柱形，第三螺柱64'可轉動地連接在第三調節板3'的主板31'上，第三螺 柱64'的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第三通孔，第三連杆62'的另一端螺紋連接在第 三通孔內；支架，包括有一體成型的第一固定板91'和第二固定板92'，第一固定板91'和 第二固定板92'垂直設置且橫截面呈L形，其中，第一固定板91'和第二滑板82'固定相 連，第二固定板92'前部固定連接了設置有第二夾持裝置的調節底板10，並且，第二固定 板92'和第二調節板2'平行設置。這裡，第一調節杆能實現對第一調節板1'的旋轉調整，第二調節杆用於實現第二 調節板2'的旋轉調整，而第三調節杆則實現對第三調節板3'的旋轉調整，第一調節杆、 第二調節杆和第三調節杆的安裝位置有所不同，但三者的基本組成結構和調節方式完全相 同。本實施例的另一個主要發明點為夾具快換裝置，該夾具快換裝置包括有夾具安裝底座4，固定設置於機座1的頂部；兩個限位擋塊43，分別設置於夾具安裝底座4的後部，夾具底板6的後側邊沿可以 直接和限位擋塊43相抵限位；安裝導向座5，分別設置於夾具安裝底座4左右相對而設的兩側，夾具底板6安裝 到夾具快換裝置上後，夾具底板6的底部和安裝導向座5的上表面相抵，每一安裝導向座5 上還具有能分別和夾具底板6的左右邊沿相抵的側擋塊51，安裝導向座5在側擋塊51的兩 側還分別開設有螺紋孔，螺紋孔內連接有能夠轉動壓緊夾具底板6的鎖緊螺母7 ；其中，鎖緊螺母7的頭部為偏心設置的凸輪，該鎖緊螺母7的橫截面呈D形，其包 括有"一"字形的平切部和"C"字形的外凸部，在鎖緊螺母7的平切部轉動至和側擋塊 51的擋邊同側且平行時，此時，平切部相對於夾具底板6的側邊之間具有間隙，夾具底板6 能沿安裝導向座5滑移，夾具底板6相對於夾具安裝底座4為活動狀態；在鎖緊螺母7的外 凸部朝向夾具安裝底座4的內側並且旋緊壓住夾具底板6時，夾具底板6的左右側部被壓 緊於夾具安裝底座4上；兩個前支撐柱41，設置於夾具安裝底座4的前部，前支撐柱41的上表面和安裝導 向座5的上表面位於同一水平面，夾具底板6的底部和前支撐柱41上表面相抵，並且，夾具 底板6的前部開設有定位孔，前支撐柱41沿軸向開設有和定位孔相對應的安裝孔，夾具底 板6經穿設於安裝孔和對應定位孔內的定位銷42固定於夾具安裝底座4上；為了方便夾具底板6的移動，夾具安裝底座4內還設置有四個呈矩形分布的彈性 支撐柱3，彈性支撐柱3的高度略低於前支撐柱41和安裝導向座5，每一個彈性支撐柱3包括有固定連接於夾具安裝底座4上的柱狀本體41，該柱狀本體41沿軸向開設有空腔，空腔 內設置有能滾動的滾珠32和彈簧33，其中，彈簧33的一端和柱狀本體41空腔的底部相抵， 彈簧33的另一端和滾珠32相抵，滾珠32在彈簧33的彈性力作用下外露於本體41的空腔 之外，夾具底板6安裝到夾具安裝底座4上後，夾具底板6的底部能夠分別和彈性支撐柱3 的滾珠32相抵，並且在滾珠32的滾動作用下來回移動而調整夾具底板6在夾具安裝底座 4上的位置。在夾具更換的同時，由於不同大小的焊接件所需的焊接電流不同，還需要同時實 現夾具電源連接和夾具電控連接部分的更換。夾具電源連接的更換可以採用如圖10所示的銅箔帶連接法，銅箔帶的其中一端 固定在焊接變壓器14的輸出端上，銅箔帶的另一端為自由連接端，能夠連接到不同夾具的 電源連接銅排上，因為銅箔帶為軟質材料並且具有一定的長度，能夠保證夾具在頂鍛移動 方向上的單側自由移動。另外，不同門框角部的夾具，伺服電機驅動的壓力和終點位置不同，而且，不同截 面積的型材，閃光飛濺時間與保型時間等參數也不同，必須針對不同的夾具保證更換後的 電控連接與數據調用。硬體方面，一般每個夾具上會安裝一個小型接線盒及航空插頭，更換 夾具時，將焊接機設備上的接線通過航空插頭將電機驅動、編碼器檢測及夾具識別等接線
一次連接。本實施例的閃光對焊機的工作過程包括有產品夾裝、閃光對焊和更換夾具，具體 為(1)、產品夾裝首先，將右焊接件23安裝到第一夾持裝置上，第一活動壓塊18在 第一壓緊氣缸25的作用下夾緊右焊接件23，第一定位銷20可以插入預先開設在右焊接件 23上的安裝定位孔內；將左焊接件8安裝到第二夾持裝置上，第二活動壓塊12在第二壓緊 氣缸的作用下夾緊左焊接件8，第二定位銷11可以插入預先開設在左焊接件8上的安裝定 位孔內，第一定位銷20和第二定位銷11的作用是使得右焊接件23伸出於第一活動壓塊18 的長短以及左焊接件8伸出於第二活動壓塊12的長短是一定的，保證兩個焊接件正好留出 適量的焊接餘量，避免焊接件在夾持過程中焊接部伸出過短或過長。其次，右焊接件23在安裝後，右焊接件23的焊接端面位置相對固定，只能通過移 動部件19在導軌座M上沿導軌作直線滑移，為了保證兩個焊接件的焊接面在焊接時能夠 更好的貼合，保證焊接質量，通過調節夾具調節裝置可以實現對左焊接件8的焊接面在空 間位置的調整；參見圖2 圖5，夾具調節裝置可以實現左焊接件8繞空間兩兩垂直的X、Y和Z軸 的旋轉調整，還可以實現左焊接件8沿機座1前後的直線移動以及沿垂直於機座1水平面 方向的豎直移動；當旋鬆第一鎖緊螺栓12'後，此時，第一鎖緊螺栓12'能在第一弧形滑 槽11'內滑動，第一調節板1'相對於第一滑板72'發生旋轉，轉動第一轉動臂43'和第 一連杆42'可以將第一調節板1'轉動到合適的位置，在第一調節板1'轉動時，左焊接件 8的焊接面即能夠實現繞Z軸的旋轉調節；第二調節板2'和第三調節板3'的調節方式和 第一調節板1'相同，當旋鬆第二鎖緊螺栓22'後，第二鎖緊螺栓22'能在第二弧形滑槽 21'內滑動，轉動第二轉動臂53'和第二連杆52'可以將第二調節板2'轉動到合適的位 置，在第二調節板2'轉動時，左焊接件8的焊接面即能夠實現繞X軸的旋轉調節；當旋鬆第三鎖緊螺栓32'後，第三鎖緊螺栓32'能在第三弧形滑槽31'內滑動，轉動第三轉動臂 63'和第三連杆62'可以將第三調節板3'轉動到合適的位置，在第三調節板3'轉動時， 左焊接件8的焊接面即能夠實現繞Y軸的旋轉調節；此外，旋動第一調節手柄73'，能夠使得第一滑板72'沿第一底座71'做直線移 動，左焊接件8的焊接面能相對於右焊接件23的焊接面實現沿X軸方向的前後位置調節， 旋動第二調節手柄83'，能夠使得第二滑板82'沿第二底座82'做直線移動，左焊接件8 的焊接面能相對於右焊接件23的焊接面實現沿Z軸方向的豎直位置調節，至於左焊接件8 的焊接面相對於右焊接件23的焊接面沿Y軸方向的水平位置調節，則通過安裝有右焊接件 23的移動部件19在導軌座M上的滑移來實現。(2)、閃光對焊左焊接件8和右焊接件23分別夾緊後，接通電源，在電氣控制器 17的控制下，頂鍛裝置推動右焊接件23和左焊接件8先輕微接觸，形成許多接觸點，電流通 過時，左焊接件8和右焊接件23的焊接面漸移近並達到局部接觸，利用大電流導通局部接 觸電阻形成高溫，使端面金屬熔化(產生閃光與飛濺)，直到焊接面部位在一定深度範圍內 達到預定溫度；在閃光階段結束時，電氣控制器17控制頂鍛裝置迅速對焊接件施加足夠的 頂鍛力使焊接接觸端面之間產生一定的塑性變形以完成焊接。閃光對焊實現了焊接的一次 成型，焊接熱影響區小，從而減少了焊接內應力，一次性完成全斷面焊接，提升了產品質量; 而且，閃光對焊在焊接時無需填充焊絲與保護氣體，不僅減少人員操作難度(相對人工弧 焊)，也降低了焊接成本，節省了減少焊接時間，提高工作效率。(3)、更換夾具對於汽車門框角焊來說，每輛車需要完成4個到6個角部焊接，為 了減少設備的投入，提高設備利用率，通常，每個角部在生產一定數量後再切換到另一個角 部的生產(前工序也是如此)。更換夾具時，首先取下前支撐柱41上的定位銷42，將夾具底板6安放到夾具安裝 底座4上，安裝導向座5、前支撐柱41和彈性支撐柱3分別支撐在夾具底板6的底部，夾具 底板6能夠沿安裝導向座5移動，夾具底板6的兩側邊沿受側擋部的限位，夾具底板6的後 部與限位擋塊43相抵實現限位，夾具底板6的精確位置可以通過在彈性支撐柱3上移動來 實現微調，藉助滾珠32的滾動力能夠減小夾具底板6的底部摩擦力，使得夾具底板6的調 整更為省力；夾具底板6在定位完成後，夾具底板6前部的安裝孔和前支撐柱41的安裝孔 對齊並插上定位銷42，再旋動鎖緊螺母7使得鎖緊螺母7的外凸部正好壓在夾具底板6上， 完成夾具的固定。
權利要求1.一種用於車門角部焊接的閃光對焊機，包括有 機座(1)；夾持裝置，包括有夾持右焊接件的第一夾持裝置和夾持左焊接件(8)的第二夾持 裝置，且該夾持裝置安裝於所述機座(1)上，且具有輸入電源正負極； 頂鍛機構，設置於所述機座(1)上；焊接變壓器(14)，設置於所述機座(1)上並給所述夾持裝置提供焊接電源，所述焊接 變壓器(14)的電源正負輸出端分別和所述夾持裝置的輸入電源正負極相連；以及電氣控制器(17)，設置於所述機座(1)上，所述的電氣控制器分別電連接所述的焊接 變壓器(14)與頂鍛機構；其特徵在於還包括有設置於所述機座(1)上的夾具調節裝置和受該夾具調節裝置 驅動下能在空間自由活動的調節底板(10)，所述第二夾持裝置固定設置於所述調節底板 (10)上；所述頂鍛裝置包括有固定設置於所述機座(1)上的導軌座04)、沿該導軌座04)滑移 的移動部件(19)和驅動所述移動部件(19)移動的伺服驅動裝置(21)，所述第一夾持裝置 固定設置於所述移動部件(19)上；所述夾具調節裝置的底部和所述機座(1)之間設置有第一絕緣板O)，所述導軌座 (24)的底部和所述機座(1)之間設置有第二絕緣板06)。
2.根據權利要求1所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述夾具調 節裝置包括有基架(9')，安裝於所述機座(1)上；第一滑軌，包括有第一底座(71')和第一滑板(72')，所述第一底座(71')固定於 所述基架(9')上，所述第一滑板(72')能相對於所述第一底座(71')做沿所述機座 (1)前後方向的水平滑移；第一調節板(1')，設置於所述第一滑板(72')上，該第一調節板(I')上開設有第 一弧形滑槽(11')，所述第一調節板(I')和第一滑板(72')之間經穿設於所述第一弧 形滑槽(11')內並能沿該第一弧形滑槽(11')滑移的第一鎖緊螺栓(12')連接；第二調節板O')，垂直固定於所述第一調節板(1')上，並且，所述第二調節板 (2')的垂直軸線方向和所述第一滑板(72')的運動方向相平行，所述第二調節板O') 上開設有第二弧形滑槽Ol')；第三調節板(3')，包括相互垂直設置的主板(31')和副板(32')，所述副板(32') 和第二調節板O')之間經穿設於所述第二弧形滑槽ΟΓ )內並能沿該第二弧形滑槽 (21')滑移的第二鎖緊螺栓)連接，所述主板(31')同時垂直於所述第一調節板 (1')和第二調節板O')，所述主板(31')上開設有第三弧形滑槽(311')；第二滑軌，包括有第二底座(81')和第二滑板(82')，所述第二滑板(82')能 相對於所述第二底座(8Γ )做沿垂直於所述機座(1)方向的豎直滑移，所述第二滑板 (82')和主板(31')之間經穿設於所述第三弧形滑槽(311')內並能沿該第三弧形滑 槽(311')滑移的第三鎖緊螺栓(312')連接；支架，包括有垂直連接於一體的第一固定板(91')和第二固定板(92')，其中，所述 第一固定板(91')和所述第二滑板(82')固定相連，所說第二固定板(92')和所述調節底板(10)固定相連，並且，所述第二固定板(92')和所述第二調節板⑶)平行設置。
3.根據權利要求2所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述夾具調 節裝置還包括有第一調節杆，包括有第一固定座Gl')、第一連杆02')、第一轉動臂)和第 一螺柱)，並且，所述第一連杆)和所述第一調節板(I')平行設置，第一轉動 臂03')的軸向和第一固定座Gl')垂直，第一螺柱)的軸向和所述第一調節板 (1')垂直，其中，所述第一固定座Gl')固定連接於所述第一滑板(72')的側邊上，所 述第一轉動臂)的一端可轉動地設置於所述第一固定座0Γ )內，該第一轉動臂 (43')的另一端具有第一卡口，所述第一連杆)的一端可轉動地設置於所述第一卡 口內，該第一連杆)的另一端設置有外螺紋，所述第一螺柱)可轉動地連接在 所述第一調節板(I')上，所述第一螺柱)的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第一通 孔，所述第一連杆)的另一端螺紋連接在所述第一通孔內；第二調節杆，包括有第二固定座(51')、第二連杆(52')、第二轉動臂(53')和第 二螺柱(54')，並且，所述第二連杆(52')和所述第二調節板O')平行設置，第二轉 動臂(53')的軸向和第二固定座(51')垂直，第二螺柱(54')的軸向和所述第二調節 板0')垂直，其中，所述第二固定座(5Γ )固定連接於所述副板(32')的側邊上，所 述第二轉動臂(53')的一端可轉動地設置於所述第二固定座(51')內，該第二轉動臂 (53')的另一端具有第二卡口(531')，所述第二連杆(52')的一端可轉動地設置於所 述第二卡口(531')內，該第二連杆(52')的另一端設置有外螺紋(521')，所述第二螺 柱(54')可轉動地連接在所述第二調節板O')上，所述第二螺柱(54')的周壁沿徑向 開設有帶內螺紋的第二通孔(541')，所述第二連杆(52')的另一端螺紋連接在所述第二 通孔(541')內；以及第三調節杆，包括有第三固定座(6Γ )、第三連杆(62')、第三轉動臂(63')和第 三螺柱陽4')，並且，所述第三連杆(62')和所述主板(31')平行設置，第三轉動臂 (63')的軸向和第三固定座(61')垂直，第三螺柱(64')的軸向和所述主板(31') 垂直，其中，所述第三固定座(31')固定連接於所述第二底座(81')的側邊上，所述第三 轉動臂(63')的一端可轉動地設置於所述第三固定座(61')內，該第三轉動臂(63') 的另一端具有第三卡口，所述第三連杆(62')的一端可轉動地設置於所述第三卡口內，該 第三連杆(62')的另一端設置有外螺紋，所述第三螺柱(64')可轉動地連接在所述主板 (31')上，所述第三螺柱(64')的周壁沿徑向開設有帶內螺紋的第三通孔，所述第三連杆 (62')的另一端螺紋連接在所述第三通孔內。
4.根據權利要求1或2或3所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所 述的機座(1)上設置有夾具底板(6)，所述夾具調節裝置和導軌座04)安裝於所述夾具底 板(6)上，所述第一絕緣板( 設置於所述夾具調節裝置的底部和所述夾具底板(6)之間， 所述第二絕緣板06)設置於所述導軌座04)的底部和所述夾具底板(6)之間。
5.根據權利要求4所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述夾具底 板(6)和機座(1)之間還設置有夾具快換裝置，所述夾具底板(6)的前部開設有定位孔，所 述的夾具快換裝置包括有夾具安裝底座G)，固定設置於所述機座(1)的頂部；限位擋塊(43)，設置於所述夾具安裝底座(4)的後部，所述夾具底板(6)的後側邊沿和 所述限位擋塊^幻相抵；安裝導向座(5)，分別設置於所述夾具安裝底座(4)左右相對而設的兩側，所述夾具 底板(6)的底部和該安裝導向座(5)的上表面相抵，每一所述安裝導向座( 上具有能分 別和所述夾具底板(6)的左右邊沿相抵的側擋塊(51)，所述安裝導向座( 在所述側擋塊 (51)的兩側還分別設置有轉動壓緊所述夾具底板(6)的鎖緊螺母(7)；前支撐柱(41)，設置於所述夾具安裝底座的前部，該前支撐柱Gl)的上表面和所 述安裝導向座(5)的上表面位於同一水平面，所述夾具底板(6)的底部和該前支撐柱Gl) 上表面相抵，並且，所述前支撐柱Gl)沿軸向開設有和所述定位孔相對應的安裝孔，所述 夾具底板(6)經穿設於所述安裝孔和對應定位孔內的定位銷G2)固定。
6.根據權利要求5所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述夾具安 裝底座(4)還設置有多個高度略低於所述前支撐柱Gl)的彈性支撐柱(3)，每一所述彈性 支撐柱(3)包括有固定連接於所述夾具安裝底座(4)上的本體(31)，該本體(31)開設有 空腔，所述空腔內設置有外露於所述本體(31)上表面之外且能滾動的滾珠(32)，所述滾珠 (32)和所述空腔的底部之間設置有彈簧(33)。
7.根據權利要求5所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述鎖緊螺 母(7)的頭部為偏心設置的凸輪，所述鎖緊螺母(7)的橫截面呈D形並包括有"一"字形 平切部和"C"字形外凸部，在所述鎖緊螺母(7)的平切部轉動至和所述側擋塊(51)同側 且平行時，所述夾具底板(6)相對於所述夾具安裝底座(4)為活動狀態；在所述鎖緊螺母 (7)的外凸部壓住所述夾具底板(6)時，所述夾具底板(6)壓緊於所述夾具安裝底座(4) 上。
8.根據權利要求5所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述的焊接 變壓器(14)上設置有正極輸出端(141)和負極輸出端(142)，所述正極輸出端(141)和負 極輸出端(141)各連接有一帶狀導電帶(13)，所述帶狀導電帶(13)的自由端(131)分別連 接所述夾持裝置的輸入電源正負極。
9.根據權利要求1所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述移動部 件(19)上設置有第一定位銷(20)，該第一定位銷00)插入開設於所述右焊接件03)的安 裝定位孔內，所述調節底板(10)上設置有第二定位銷(11)，該第二定位銷(11)插入開設於 所述左焊接件(8)上的安裝定位孔內。
10.根據權利要求9所述的用於車門角部焊接的閃光對焊機，其特徵在於所述第一夾 持裝置包括有夾持右焊接件的第一活動壓塊(18)、驅動所述第一活動壓塊(18)運動 的第一壓緊氣缸0 和電連接所述焊接變壓器(14)的電源正極輸出端的第一連接銅排 (16)；所述第二夾持裝置包括有夾持左焊接件(8)的第二活動壓塊(12)、驅動所述第二活 動壓塊(12)運動的第二壓緊氣缸(9)和電連接所述焊接變壓器(14)的電源負極輸出端的 第二連接銅排(15)。
專利摘要一種用於車門角部焊接的閃光對焊機，包括機座；夾持裝置，包括夾持右焊接件的第一夾持裝置和夾持左焊接件的第二夾持裝置；頂鍛機構及電氣控制器；其特徵在於還包括夾具調節裝置和能在空間自由活動的調節底板，第二夾持裝置固定設置於調節底板上；頂鍛裝置包括有導軌座、沿該導軌座滑移的移動部件和驅動移動部件移動的伺服驅動裝置；第一夾持裝置固定設置於移動部件上；夾具調節裝置的底部和機座之間設置有第一絕緣板，導軌座的底部和機座之間設置有第二絕緣板。與現有技術相比，本實用新型能夠隨意調整焊接件的空間擺放位置，保證焊接質量以及焊接後產品的外觀和型面要求；夾具調節裝置操作方便、簡單，提高了焊接效率。
文檔編號B23K11/36GK201841352SQ20102055988
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者熊志勇 申請人:寧波信泰機械有限公司