用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構的製作方法

2023-07-22 09:42:31

本實用新型涉及汽車換擋撥叉的氬弧焊技術領域，具體涉及一種汽車換擋撥叉的氬弧焊設備的氬弧焊焊槍定位機構。

背景技術：

在汽車換擋撥叉的氬弧焊技術領域，由於換擋撥叉被經常操作用來換擋，所以對其焊接尺寸精度和機械性能有很高的要求，而且產量大，生產效率高。傳統的汽車換擋撥叉氬弧焊焊接，焊槍有兩種定位方式：

1、焊槍由人工手持定位，工件夾持在變位機上旋轉，實現環縫焊接。這種焊槍定位方式受操作人員影響很大，定位不穩定，極大地影響汽車換擋撥叉的焊接尺寸精度和機械性能，而且還存在安全隱患。

2、焊槍由XY兩自由度伺服滑臺定位，工件夾持在變位機上旋轉，實現環縫焊接。這種方式中，XY兩自由度伺服滑臺雖然定位精確，但包括控制系統在內，其費用高昂，如果多臺設備投入使用，初期設備投資將很大。

由於存在上述問題，需要設計一種既能對氬弧焊焊槍進行精確可靠定位，又能控制設備成本的定位機構，來實現汽車換擋撥叉的快速、高精度和低成本的焊接。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題，並提供至少後面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，其通過豎直定位裝置和水平定位裝置相互配合完成對氬弧焊焊槍的精確可靠的定位，從而實現氬弧焊焊槍能夠對汽車換擋撥叉的快速、高精度和低成本的焊接，本實用新型結構簡單，設備成本低廉，具有較高的經濟實用價值。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，其包括：

龍門架；

豎直定位裝置，其包括與所述龍門架滑動連接的水平設置的橫梁和分別相對設置在所 述橫梁兩端下方的兩個豎直定位塊，兩個所述豎直定位塊固設在所述龍門架上，所述橫梁可相對所述龍門架在豎直方向上移動；

水平定位裝置，其包括水平固設在所述橫梁下表面的長方形固定板、與所述長方形固定板的下表面滑動連接的水平設置的氬弧焊焊槍固定板以及與所述長方形固定板的下表面固定連接的水平定位塊，所述氬弧焊焊槍固定板用於固定氬弧焊焊槍並可相對長方形固定板在水平方向上移動。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述龍門架是由水平設置的橫柱和兩個對稱設置在所述橫柱兩端的側立柱構成的門框形結構，兩個所述側立柱豎直設置且均位於所述橫柱的下部，兩個所述豎直定位塊分別固設在兩個所述側立柱相對的兩個側面上。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述橫柱的中部設有豎直氣缸，所述豎直氣缸通過豎直氣缸安裝座與所述橫柱固定連接，所述豎直氣缸的第一活塞杆的下端通過活動接頭與所述橫梁的中部連接，使得所述橫梁在所述第一活塞杆的帶動下相對龍門架上下移動，從而實現所述橫梁與所述龍門架的滑動連接；

所述豎直氣缸安裝座包括與所述橫柱的下表面固定連接的一水平鋼板和兩個對稱設置於所述水平鋼板同側的豎直設置的三角形鋼板，任一所述三角形鋼板的第一直角邊與所述橫柱的側面焊接，第二直角邊與所述水平鋼板的上表面焊接，所述豎直氣缸位於兩個所述三角形鋼板之間並與所述水平鋼板固定連接。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，任一所述側立柱上沿其軸向設置有豎直滾珠滑軌，所述豎直滾珠滑軌上設有第一滾珠滑塊，所述橫梁的兩端分別與兩個所述第一滾珠滑塊連接，所述第一滾珠滑塊在所述橫梁上下移動的帶動下可沿所述豎直滾珠滑軌上下滑動。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述長方形固定板的下表面上對稱固設有兩對第二滾珠滑塊，一對所述第二滾珠滑塊通過一個水平滾珠滑軌連接，兩個所述水平滾珠滑軌相互平行且沿所述長方形固定板的與所述橫梁垂直的中心線對稱設置，任一所述水平滾珠滑軌可在相對應的一對所述第二滾珠滑塊上水平滑動，且滑動的方向與所述水平滾珠滑軌的長度方向一致，所述氬弧焊焊槍固定板的上表面與兩個所述水平滾珠滑軌的靠近其第一端的下表面固定連接；

靠近所述水平滾珠滑軌的第二端的下部設有水平氣缸，所述水平氣缸通過L形的水平 氣缸安裝座與所述長方形固定板下表面固定連接，所述水平氣缸的第二活塞杆的自由端水平穿過所述水平氣缸安裝座與所述氬弧焊焊槍固定板側面連接，使得所述氬弧焊焊槍固定板在所述第二活塞杆的帶動下相對所述長方形固定板水平移動，從而實現所述氬弧焊焊槍固定板與所述長方形固定板的滑動連接。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，還包括豎直緩衝部件，其包括兩個分別設置於兩個所述側立柱相對的兩個側面上的豎直緩衝器安裝座和兩個分別安裝在兩個所述豎直緩衝器安裝座上的豎直緩衝器，任一所述豎直緩衝器安裝座為T形鋼板，所述豎直緩衝器安裝座的第一邊長與所述側立柱平行且與所述側立柱的側面固定連接，第二邊長由所述第一邊長的中部朝著遠離相連的側立柱的方向水平延伸，所述豎直緩衝器豎直穿過所述第二邊長並與其通過螺母固定。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，還包括水平緩衝部件，其包括與兩個水平滾珠滑軌的靠近其第二端的上表面固定連接的水平擋塊、與所述水平擋塊連接的L形水平緩衝器安裝座以及與所述水平緩衝器安裝座連接的水平緩衝器，所述水平緩衝器安裝座的第一直角邊的下表面與所述水平擋塊的上表面固定連接，第二直角邊豎直向下延伸，所述水平緩衝器水平穿過所述第二直角邊並與其通過螺母固定；

所述水平緩衝器和所述水平擋塊位於所述水平定位塊的同側，且均與所述水平定位塊在豎直方向上位置部分重合，所述水平緩衝器與所述水平定位塊水平方向上的距離小於所述水平擋塊與所述水平定位塊水平方向上的距離。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述橫梁的上表面上固設有一對橡膠緩衝墊，一對所述橡膠緩衝墊沿所述第一活塞杆的軸線相對設置。

優選的是，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述豎直氣缸的進氣口和排氣口通過氣管與豎直氣缸電控換向閥相連；所述水平氣缸的進氣口和排氣口通過氣管與水平氣缸電控換向閥相連。

本實用新型至少包括以下有益效果：

1、本實用新型通過豎直定位裝置和水平定位裝置相互配合完成對氬弧焊焊槍的精確可靠的定位，從而實現氬弧焊焊槍能夠對汽車換擋撥叉的快速、高精度和低成本的焊接，本實用新型結構簡單，設備成本低廉，具有較高的經濟實用價值；

2、本實用新型長方形固定板31將氬弧焊焊槍固定於水平定位裝置的氬弧焊焊槍固定 板上，氬弧焊焊槍固定板可相對長方形固定板在水平方向上移動，帶動氬弧焊焊槍的水平移動從而調整氬弧焊焊槍至合適的水平位置，並通過水平定位塊進行定位，長方形固定板固設於可在豎直方向上移動的橫梁上，橫梁在龍門架上滑動，帶動長方形固定板在豎直方向上移動，進而帶動氬弧焊焊槍在豎直方向上的移動，從而調整氬弧焊焊槍至合適的豎直位置，並通過豎直定位塊進行定位，即豎直定位裝置和水平定位裝置相互配合工作能夠將氬弧焊焊槍調整至合適的位置，定位較穩定，保證焊接尺寸的精度和機械性能，具有較高的安全性；且結構設計簡單，無控制系統，設備成本低廉；

3、本實用新型設計門框式的龍門架，結構穩定，便於豎直定位機構和水平定位機構的安裝和相互工作的配合；

4、本實用新型優選氣缸作為驅動橫梁和長方形固定板移動的動力，保證在調整氬弧焊焊槍位置時移動的平穩性，能夠快速平穩的調整好氬弧焊焊槍的空間位置，提高定位機構的工作效率，且氣缸的驅動裝置節能環保，降低設備成本，豎直氣缸安裝座與橫柱的側面和下表面固定焊接；使得豎直氣缸牢固穩定的固定連接在龍門架上；

5、當待焊工件裝夾於旋轉變位機上的工裝後，水平氣缸驅動第二活塞杆帶動氬弧焊焊槍固定板及固定於其上的氬弧焊焊槍水平移動，當接近合適位置時，水平緩衝器將觸及水平定位塊，對運動部件進行緩衝，避免造成較大震動，當運動至合適位置時，水平擋塊將觸及水平定位塊，實現對氬弧焊焊槍的水平方向上的精確定位；然後豎直氣缸驅動第一活塞杆帶動橫梁和與橫梁固定連接的豎直定位裝置豎直方向上移動，當接近合適位置時，橫梁的靠近其兩端的下表面觸及豎直緩衝器，對運動部件進行緩衝，避免造成較大震動，當移動至合適位置時，橫梁觸及豎直定位塊，實現對氬弧焊焊槍在豎直方向上的精確定位；隨後氬弧焊焊槍啟動電弧進行焊接，旋轉變位機開始帶動焊件旋轉，同時送絲機構送絲填充焊縫，完成環縫焊接；

6、當焊接完成後，變位機停止旋轉，送絲機停止送絲，氬弧焊焊槍熄弧，豎直氣缸驅動第一活塞杆帶動橫梁升起，帶動豎直定位裝置升起，從而帶動氬弧焊焊槍升起回退，當縮回到接近末端時，橫梁上表面的一對橡膠緩衝墊觸及龍門架的橫柱上的豎直氣缸安裝座的下表面，對運動部件進行緩衝，避免造成較大的震動，水平氣缸驅動第二活塞杆帶動氬弧焊焊槍固定板水平向後移動，從而帶動氬弧焊焊槍水平向後回退，當豎直定位裝置和水平定位裝置帶動氬弧焊焊槍在兩個方向均回退到位後，人工從旋轉變位機的工裝上取件，完成一個焊接工作循環。

本實用新型的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構的主視圖；

圖2為本實用新型所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構的側視圖；

圖3為本實用新型所述的豎直定位裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型所述的水平定位裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如「具有」、「包含」以及「包括」術語並不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

需要說明的是，下述實施方案中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法，所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得。

在本實用新型的描述中，術語「橫向」、「縱向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，並不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1～4所示，本實用新型提供一種用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，其包括：

龍門架1；

豎直定位裝置2，其包括與所述龍門架1滑動連接的水平設置的橫梁21和分別相對設置在所述橫梁21兩端下方的兩個豎直定位塊22，兩個所述豎直定位塊22固設在所述龍門架1上，所述橫梁21可相對所述龍門架1在豎直方向上移動；

水平定位裝置3，其包括水平固設在所述橫梁21下表面的長方形固定板31、與所述長方形固定板31的下表面滑動連接的水平設置的氬弧焊焊槍固定板32以及與所述長方形固定板31的下表面固定連接的水平定位塊33，所述氬弧焊焊槍固定板32用於固定氬弧 焊焊槍並可相對長方形固定板31在水平方向上移動。

在上述技術方案中，本實用新型通過豎直定位裝置2和水平定位裝置3相互配合完成對氬弧焊焊槍的精確可靠的定位，從而實現氬弧焊焊槍能夠對汽車換擋撥叉的快速、高精度和低成本的焊接，本實用新型結構簡單，設備成本低廉，具有較高的經濟實用價值。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述龍門架1是由水平設置的橫柱11和兩個對稱設置在所述橫柱11兩端的側立柱12構成的門框形結構，兩個所述側立柱12豎直設置且均位於所述橫柱11的下部，兩個所述豎直定位塊22分別固設在兩個所述側立柱12相對的兩個側面上。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述橫柱11的中部設有豎直氣缸23，所述豎直氣缸23通過豎直氣缸安裝座24與所述橫柱11固定連接，所述豎直氣缸23的第一活塞杆25的下端通過活動接頭26與所述橫梁21的中部連接，使得所述橫梁21在所述第一活塞杆25的帶動下相對龍門架1上下移動，從而實現所述橫梁21與所述龍門架1的滑動連接；

所述豎直氣缸安裝座24包括與所述橫柱11的下表面固定連接的一水平鋼板和兩個對稱設置於所述水平鋼板同側的豎直設置的三角形鋼板，任一所述三角形鋼板的第一直角邊與所述橫柱11的側面焊接，第二直角邊與所述水平鋼板的上表面焊接，所述豎直氣缸23位於兩個所述三角形鋼板之間並與所述水平鋼板固定連接。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，任一所述側立柱12上沿其軸向設置有豎直滾珠滑軌27，所述豎直滾珠滑軌27上設有第一滾珠滑塊28，所述橫梁21的兩端分別與兩個所述第一滾珠滑塊28連接，所述第一滾珠滑塊28在所述橫梁21上下移動的帶動下可沿所述豎直滾珠滑軌27上下滑動。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述長方形固定板31的下表面上對稱固設有兩對第二滾珠滑塊34，一對所述第二滾珠滑塊34通過一個水平滾珠滑軌35連接，兩個所述水平滾珠滑軌35相互平行且沿所述長方形固定板31的與所述橫梁21垂直的中心線對稱設置，任一所述水平滾珠滑軌35可在相對應的一對所述第二滾珠滑塊34上水平滑動，且滑動的方向與所述水平滾珠滑軌35的長度方向一致，所述氬弧焊焊槍固定板32的上表面與兩個所述水平滾珠滑軌35的靠近其第一端的下表面固定連接；

靠近所述水平滾珠滑軌35的第二端的下部設有水平氣缸36，所述水平氣缸36通過L 形的水平氣缸安裝座37與所述長方形固定板31下表面固定連接，所述水平氣缸36的第二活塞杆38的自由端水平穿過所述水平氣缸安裝座37與所述氬弧焊焊槍固定板32側面連接，使得所述氬弧焊焊槍固定板32在所述第二活塞杆38的帶動下相對所述長方形固定板31水平移動，從而實現所述氬弧焊焊槍固定板32與所述長方形固定板31的滑動連接。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，還包括豎直緩衝部件4，其包括兩個分別設置於兩個所述側立柱12相對的兩個側面上的豎直緩衝器安裝座41和兩個分別安裝在兩個所述豎直緩衝器安裝座41上的豎直緩衝器42，任一所述豎直緩衝器安裝座41為T形鋼板，所述豎直緩衝器安裝座41的第一邊長與所述側立柱12平行且與所述側立柱12的側面固定連接，第二邊長由所述第一邊長的中部朝著遠離相連的側立柱12的方向水平延伸，所述豎直緩衝器42豎直穿過所述第二邊長並與其通過螺母固定。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，還包括水平緩衝部件5，其包括與兩個水平滾珠滑軌35的靠近其第二端的上表面固定連接的水平擋塊51、與所述水平擋塊51連接的L形水平緩衝器安裝座52以及與所述水平緩衝器安裝座52連接的水平緩衝器53，所述水平緩衝器安裝座52的第一直角邊的下表面與所述水平擋塊51的上表面固定連接，第二直角邊豎直向下延伸，所述水平緩衝器53水平穿過所述第二直角邊並與其通過螺母固定；

所述水平緩衝器53和所述水平擋塊51位於所述水平定位塊33的同側，且均與所述水平定位塊33在豎直方向上位置部分重合，所述水平緩衝器53與所述水平定位塊33水平方向上的距離小於所述水平擋塊51與所述水平定位塊33水平方向上的距離。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述橫梁21的上表面上固設有一對橡膠緩衝墊6，一對所述橡膠緩衝墊6沿所述第一活塞杆25的軸線相對設置。

在另一種技術方案中，所述的用於汽車換擋撥叉的弧焊設備的定位機構，所述豎直氣缸23的進氣口和排氣口通過氣管與豎直氣缸23電控換向閥相連；所述水平氣缸36的進氣口和排氣口通過氣管與水平氣缸36電控換向閥相連。

本實用新型的工作流程：當待焊工件裝夾於旋轉變位機上的工裝後，水平氣缸36驅動第二活塞杆38帶動氬弧焊焊槍固定板32及固定於其上的氬弧焊焊槍水平移動，當接近合適位置時，水平緩衝器53將觸及水平定位塊33，對運動部件進行緩衝，避免造成較大 震動，當運動至合適位置時，水平擋塊51將觸及水平定位塊33，實現對氬弧焊焊槍的水平方向上的精確定位；然後豎直氣缸23驅動第一活塞杆25帶動橫梁21和與橫梁21固定連接的豎直定位裝置2豎直方向上移動，當接近合適位置時，橫梁21的靠近其兩端的下表面觸及豎直緩衝器42，對運動部件進行緩衝，避免造成較大震動，當移動至合適位置時，橫梁21觸及豎直定位塊22，實現對氬弧焊焊槍在豎直方向上的精確定位；隨後氬弧焊焊槍啟動電弧進行焊接，旋轉變位機開始帶動焊件旋轉，同時送絲機構送絲填充焊縫，完成環縫焊接；

當焊接完成後，變位機停止旋轉，送絲機停止送絲，氬弧焊焊槍熄弧，豎直氣缸23驅動第一活塞杆25帶動橫梁21升起，帶動豎直定位裝置2升起，從而帶動氬弧焊焊槍升起回退，當縮回到接近末端時，橫梁21上表面的一對橡膠緩衝墊6觸及龍門架1的橫柱11上的豎直氣缸安裝座24的下表面，對運動部件進行緩衝，避免造成較大的震動，然後水平氣缸36驅動第二活塞杆38帶動氬弧焊焊槍固定板32水平向後移動，從而帶動氬弧焊焊槍水平向後回退，當豎直定位裝置2和水平定位裝置3帶動氬弧焊焊槍在兩個方向均回退到位後，人工從旋轉變位機的工裝上取件，完成一個焊接工作循環。

這裡說明的設備數量和處理規模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。

儘管本實用新型的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本實用新型的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本實用新型並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。