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专利名称：一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装及加工系统、方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011017880.5

专利申请（专利权）人：辽宁忠旺特种车辆制造有限公司
权利人地址：辽宁省辽阳市灯塔市张台子镇大营城子村

专利发明（设计）人：张玉新,高雨,沈其明,姜毅,李晴

专利摘要：本发明属于铝合金焊接技术领域，公开了一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装及加工系统、方法，旨在消除人为因素干扰，以保证悬架支撑件总成的组对尺寸精度，并减少劳动强度，使得操作流程简单，达到提高产品合格率，并实现生产自动化的目的。本组焊工装包括设于底板上并具有限定悬架支撑板的X轴方向的第一定位机构、具有限定悬架支撑板的Z轴方向的第二定位机构、具有限定加强筋板的Z轴方向的第三定位机构、具有限定悬架支撑板的Y轴方向的第四定位机构。本加工系统包括焊接机器人、设于该焊接机器人一侧或两侧的支架、设于该支架上的底板、及设于该底板上的一个以上的组焊工装。

主权利要求：
1.一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装，其特征在于，包括设于底板（1）上并具有限定悬架支撑板（19）的X轴方向的第一定位机构、具有限定悬架支撑板的Z轴方向的第二定位机构、具有限定加强筋板（20）的Z轴方向的第三定位机构、具有限定悬架支撑板的Y轴方向的第四定位机构；
所述第一定位机构由第一动力件（2）、侧压板（3）、限位压板（4）组成，在底板上方安装并呈相对布置的第一动力件和限位压板，第一动力件在面向限位压板的对应端设置侧压板；
所述第二定位机构由支压板（6）、下压件（7）、第二动力件（8）、连接座（9）、连接杆（10）、连接头（11）组成，第二动力件通过连接座安装在底板下方，且第二动力件上设有连接头；支压板设于底板上方；下压件为叉式结构，贯穿底板及支压板，并通过连接杆与连接头铰接；
所述第三定位机构由支撑座（12）、第三动力件（14）、压杆（15）组成，压杆的转动端设于支撑座上，自由端用于压靠加强筋板；支撑座贯穿底板，其上并位于底板下方安装有作用于压杆的第三动力件；
所述第四定位机构为呈L型的限位块（5）。
2.根据权利要求1所述的骨架车悬架支撑件总成组焊工装，其特征在于，所述限位压板在面向第一动力件的对应端设有压靠悬架支撑板的外延部，且外延部在面向第一动力件的对应端设有夹持加强筋板的U型槽。
3.根据权利要求1所述的骨架车悬架支撑件总成组焊工装，其特征在于，所述压杆的转动端通过其上设置的滚动销（13）与支撑座上设置的倒勾型滑槽相配合，且压杆的自由端设有延长杆（16），所述延长杆面向加强筋板的对应面设有沿其长度方向的条形槽。
4.根据权利要求1所述的骨架车悬架支撑件总成组焊工装，其特征在于，还包括设置在底板上方并用于支承悬架支撑板的平垫块（17）和斜垫块（18）。
5.一种骨架车悬架支撑件总成加工系统，其特征在于，包括焊接机器人（22）、设于该焊接机器人一侧或两侧的支架（21）、设于该支架上的底板（1）、及设于该底板上的一个以上的如权利要求1?4任一项所述的组焊工装。
6.一种骨架车悬架支撑件总成加工方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的加工系统，所述加工方法包括：先将悬架支撑板依次放置于底板上的多个组焊工装中，并依次由第四定位机构限定悬架支撑板的Y轴方向、第二定位机构限定悬架支撑板的Z轴方向；再将加强筋板置于悬架支撑板上的相应焊接位，并由第三定位机构限定加强筋板的Z轴方向；再将悬架支撑板的X轴方向由第一定位机构限定；使各组焊工装上的悬架支撑板与加强筋板之间的焊接处紧密贴合，并由焊接机器人逐次完成各组焊工装上的悬架支撑件总成的焊接；
待施焊完成后下件，重复循环。 说明书 : 一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装及加工系统、方法技术领域[0001] 本发明属于铝合金焊接技术领域，具体涉及一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装及加工系统、方法。背景技术[0002] 骨架车悬架支撑件总成的焊接定位一直是一个难题，它不仅需要保证精确的定位，还需保证操作要简单快捷。以往的悬架支撑件总成在组对、焊接时，一般是将悬架支撑板放在多孔平台上，铆工根据图纸画出加强筋板位置，并由铆工、焊工配合组对及点固加强筋板，再由焊工手工完成悬架支撑板上相应的加强筋板焊接。上述操作流程不但容易出现悬架支撑件总成在组对中的尺寸误差，进而影响到产品质量和一致性，同时，也会大大的降低了悬架支撑件总成焊接效率，从而影响了生产的进度，并使生产效率较低。发明内容[0003] 有鉴于此，本发明的发明目的在于提供一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装及加工系统、方法，旨在消除人为因素干扰，以保证悬架支撑件总成的组对尺寸精度，并减少劳动强度，使得操作流程简单，达到提高产品合格率，并实现生产自动化的目的。[0004] 为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：[0005] 本发明提供一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装，包括设于底板上并具有限定悬架支撑板的X轴方向的第一定位机构、具有限定悬架支撑板的Z轴方向的第二定位机构、具有限定加强筋板的Z轴方向的第三定位机构、具有限定悬架支撑板的Y轴方向的第四定位机构。[0006] 进一步，第一定位机构由第一动力件、侧压板、限位压板组成，在底板上方安装并呈相对布置的第一动力件和限位压板，第一动力件在面向限位压板的对应端设置侧压板。[0007] 进一步，限位压板在面向第一动力件的对应端设有压靠悬架支撑板的外延部，且外延部在面向第一动力件的对应端设有夹持加强筋板的U型槽。[0008] 进一步，第二定位机构由支压板、下压件、第二动力件、连接座、连接杆、连接头组成，第二动力件通过连接座安装在底板下方，且第二动力件上设有连接头；支压板设于底板上方；下压件为叉式结构，贯穿底板及支压板，并通过连接杆与连接头铰接。[0009] 进一步，第三定位机构由支撑座、第三动力件、压杆组成，压杆的转动端设于支撑座上，自由端用于压靠加强筋板；支撑座贯穿底板，其上并位于底板下方安装有作用于压杆的第三动力件。[0010] 进一步，压杆的转动端通过其上设置的滚动销与支撑座上设置的倒勾型滑槽相配合，且压杆的自由端设有延长杆，延长杆面向加强筋板的对应面设有沿其长度方向的条形槽。[0011] 进一步，第四定位机构为呈L型的限位块。[0012] 进一步，还包括设置在底板上方并用于支承悬架支撑板的平垫块和斜垫块。[0013] 本发明还提供一种骨架车悬架支撑件总成加工系统，包括焊接机器人、设于该焊接机器人一侧或两侧的支架、设于该支架上的底板、及设于该底板上的一个以上的上述的组焊工装。[0014] 本发明还提供一种骨架车悬架支撑件总成加工方法，采用上述的加工系统，所述加工方法包括：先将悬架支撑板依次放置于底板上的多个组焊工装中，并依次由第四定位机构限定悬架支撑板的Y轴方向、第二定位机构限定悬架支撑板的Z轴方向；再将加强筋板置于悬架支撑板上的相应焊接位，并由第三定位机构限定加强筋板的Z轴方向；再将悬架支撑板的X轴方向由第一定位机构限定；使各组焊工装上的悬架支撑板与加强筋板之间的焊接处紧密贴合，并由焊接机器人逐次完成各组焊工装上的悬架支撑件总成的焊接；待施焊完成后下件，重复循环。[0015] 本发明的有益效果是：[0016] 1、本发明的骨架车悬架支撑件总成组焊工装的使用简化了工艺过程、提高了组对精度和组对速度，提高了工作效率，可由一名操作工即可单独完成组对、焊接等工艺流程，极大节约了人工成本。同时，气缸式顶紧或压紧使本组焊工装具有了较大的通用型和实用性。[0017] 2、本发明的骨架车悬架支撑件总成加工系统采用的焊接机器人的焊接速度为人工焊接速度2?3倍，与组焊工装的配合使用，提高了3?4倍的焊接速率，进而提升了生产效率。同时，通过焊接机器人的回转的位置，将两侧工位完美衔接，提高了焊接质量和焊接的稳定性；此外，焊接机器人自动焊接的应用保证了焊缝成形的稳定性和焊接成形质量。[0018] 总的来说，本发明通过制作安装使用本组焊工装，可大大的提高悬架支撑件总成的焊接组对的准确性以及焊后的一致性，为以后的整车装配安装提供了不可或缺的便利条件，提升了产品的合格率、一致性，减少了工人劳动强度，实现生产自动化，改善了生产效率。[0019] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明[0020] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：[0021] 图1为本发明的组焊工装的正面结构立体示意图。[0022] 图2为本发明的组焊工装的背面结立体构示意图。[0023] 图3为本发明的组焊工装在组对悬架支撑件总成时的结构示意图。[0024] 图4为本发明的加工系统的结构示意图。[0025] 附图标记：底板1、第一动力件2、侧压板3、限位压板4、限位块5、支压板6、下压件7、第二动力件8、连接座9、连接杆10、连接头11、支撑座12、滚动销13、第三动力件14、压杆15、延长杆16、平垫块17、斜垫块18、悬架支撑板19、加强筋板20、支架21、焊接机器人22。具体实施方式[0026] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩。⒉淮硎导什返某叽纾欢员玖煊蚣际跞嗽崩此，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。[0027] 如图1?3所示，本实施例提及的一种骨架车悬架支撑件总成组焊工装，包括设于底板1上并具有限定悬架支撑板19的X轴方向的第一定位机构、具有限定悬架支撑板19的Z轴方向的第二定位机构、具有限定加强筋板20的Z轴方向的第三定位机构、具有限定悬架支撑板19的Y轴方向的第四定位机构。具体的，第一定位机构由第一动力件2、侧压板3、限位压板4组成，在底板1上方安装并呈相对布置的第一动力件2和限位压板4，第一动力件2在面向限位压板4的对应端设置侧压板2；第一动力件2采用三轴气缸，具有运动稳定可靠；第二定位机构由支压板6、下压件7、第二动力件8、连接座9、连接杆10、连接头11组成，第二动力件通过连接座9安装在底板1下方，且第二动力件8上设有连接头11；支压板6设于底板1上方；下压件7为叉式结构，贯穿底板1及支压板6，并通过连接杆10与连接头11铰接，连接杆呈U型结构，可实现连接杆在中心位置转动，实现多连杆的连接，连接杆实现连接位置承上启下的作用，保证了整体位置连接的灵活性；且第二动力件采用单轴气缸；这样，可实现气缸联动下压件，即以下压件的叉式铰接中心点为轴点并向下压紧悬架支撑板，并在满足气缸向上顶出时，可向下压紧悬架支撑板；连接头则实现气缸运动带动多连杆运动的传动效果；连接座及第二动力件在底板背面通过螺栓连接，节省结构空间，并安装方便；第三定位机构由支撑座12、第三动力件14、压杆15组成，压杆15的转动端设于支撑座12上，自由端则朝向于侧压板3，用于压靠加强筋,20；支撑座12贯穿底板1，其上并位于底板1下方安装有作用于压杆15的第三动力件14，该第三动力件采用单轴气缸；这样，通过第三动力件的顶升动作，可使压杆相对于支撑座转动，并使压杆自由端可以压靠住加强筋板；第四定位机构为呈L型的限位块5，其加工为L型，可将悬架支撑板整体在Y轴方向固定限位。采用上述方案，本发明的骨架车悬架支撑件总成组焊工装的使用简化了工艺过程、提高了组对精度和组对速度，提高了工作效率，可由一名操作工即可单独完成组对、焊接等工艺流程，极大节约了人工成本。同时，气缸式顶紧或压紧使本组焊工装具有了较大的通用型和实用性。[0028] 在本实施例中的限位压板4在面向第一动力件2的对应端设有压靠悬架支撑板19的外延部(未标记)，且该外延部在面向第一动力件2的对应端设有夹持加强筋板20的U型槽(未标记)。这样，一方面限位压板上的外延部可与第一动力件相结合，对悬架支撑板在X轴方向实施顶紧配合，另一方面的U型槽可帮助加强筋板在悬架支撑板山的置放，以将加强筋利用该U型槽缺口位置将其待焊接位置基本固定，为后续的压杆压靠提供辅助。[0029] 在本实施例中的压杆15的转动端通过其上设置的滚动销13与支撑座12上设置的倒勾型滑槽(未画出)相配合，且压杆15的自由端设有延长杆16，以延伸其对加强筋板的压靠作用。此外，延长杆16面向加强筋板20的对应面设有沿其长度方向的条形槽(未画出)，以便更好的压靠住加强筋板。这样，第三动力件向上顶出时，可实现滚动销带动压杆转动端在倒勾型滑槽内沿其轨迹方向上滚动，以压紧加强筋板，准确定位加强筋板的位置，为后期自动焊编程提供便利；其滚动销实现滚动摩擦，有利于减少气动运用过程的阻力。[0030] 在本实施例中的组焊工装还包括设置在底板1上方并用于支承悬架支撑板19的平垫块17和斜垫块18。该斜垫块与悬架支撑板底部的斜面辅型加工而成，保证了悬架支撑板的安装位置并且对下压位置有支撑；斜垫块和平垫块均与底板焊合后，整体加工，保证了悬架支撑板在同一平面，并且减少了机加的加工工作量。[0031] 如图4所示，本实施例中还提供一种骨架车悬架支撑件总成加工系统，包括焊接机器人22、设于该焊接机器人22两侧的支架21、设于该支架21上的底板1、及设于该底板21上的四个组焊工装。采用上述方案，本发明的骨架车悬架支撑件总成加工系统采用的焊接机器人的焊接速度为人工焊接速度2?3倍，与组焊工装的配合使用，提高了3?4倍的焊接速率，进而提升了生产效率。同时，通过焊接机器人的回转的位置，将两侧工位完美衔接，提高了焊接质量和焊接的稳定性；此外，焊接机器人自动焊接的应用保证了焊缝成形的稳定性和焊接成形质量。[0032] 下面详细介绍下本加工系统的加工工作流程：[0033] 1、先将悬架支撑板19依次放置在焊接机器人22两侧的底板上的四个组焊工装，并与第四定位机构(限位块5)靠紧，保证悬架支撑板Y向的稳定性；[0034] 2、按动气动按钮，使得第二动力件8带动下压件7向下运动，并将悬架支撑板19在Z向上压紧；[0035] 3、在悬架支撑板19上的相应位置安装上加强筋板20，由限位压板4上的U型槽将两块加强筋板依次排开定位置放后，按动气动按钮，使得第三动力件14带动压杆15及延长杆16向下压紧加强筋板20；[0036] 4、再按动气动按钮，使得第一动力件2上的侧压板3顶出，将整体悬架支撑板19顶紧，保证位置的一致性；[0037] 5、工装压紧，顶紧后，观察是否有位置出现未压紧以及未贴合的现象；无明显问题情况下，运行焊接机器人22的自动焊程序即可焊接；[0038] 6、待焊接位于焊接机器人22一侧的悬架支撑件总成焊合工位一时，人员在焊接机器人22另一侧的悬架支撑件总成焊合工位二上则按照1～5步骤安装零部件，待焊接完成焊合工位一后，即可接着焊接焊合工位二，并在焊合工位一的人员开始下件，如此循环。[0039] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2020-09-24

专利公开日期：2024-10-01

专利公告号：2024-10-01