一種用于h型汽車大梁的自動化焊接設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械技術領域，涉及一種焊接設備，特別涉及一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代汽車工業(yè)對輕量化、安全性、尾氣排放、成本控制及燃油經濟性的要求越來越高，這就驅使汽車工業(yè)采用高強度鋼板和一些高強度輕量化材料的應用。汽車車架是汽車上的一個重要承載部件，據統(tǒng)計汽車車身的質量約占整車自身品質的40%至60%，其結構的輕量化對汽車節(jié)能和環(huán)保具有重要意義。采用高強度鋼板替代傳統(tǒng)鋼板組成的H型大梁可實現(xiàn)車架減重，H型大梁是由腹板和翼板焊接而成的。
[0003]在此焊接過程中，要先將腹板和翼板放置到裝卡機構上，并通過夾具將其壓緊固定，然后在通過焊機進行焊接。由于腹板和翼板的對接處在焊接時是處于懸空狀態(tài)，又由于焊槍在焊接過程中會向下施壓，從而容易導致腹板和翼板的對接處產生彎曲變形、扭曲變形等現(xiàn)象，從而導致H型大梁尺寸要求(特別是，上下表面尺寸精度)達不到所需要求，為其裝配帶來隱患，從而導致H型大梁裝配不合理部分在車輛行駛過程中容易疲勞斷裂。
[0004]現(xiàn)有的焊接方法有人工點焊和機器人點焊等。人工點焊不足之處在于其質量取決于焊工的技術水平和操作時的發(fā)揮狀態(tài)，焊接質量不穩(wěn)定，工人勞動強度大，焊接時產生的煙霧和高溫會損害人體的眼角膜和皮膚。為了解決這些問題，人們發(fā)明了機器人點焊，機器人焊接具有工作效率高，并且能夠在惡劣的環(huán)境下工作，不必擔心健康問題等優(yōu)點。
[0005]機器人點焊是指利用集成的有伺服焊槍的機器人按預定的軌跡沿工件表面運動逐點焊接。而焊接是一項復雜而又精細的活。當遇到焊接點高低不一，路線不規(guī)則等焊接件時，需要對機器人焊接裝置進行特殊的改造才可以實現(xiàn)焊接。一般會將夾持焊槍的焊接機械手進行改進。例如中國專利文獻資料中公開了一種機械手用升降旋轉裝置及應用于該裝置的機械手[申請?zhí)?201310225285.4 ;授權公告號:CN103317506A]，其包括立軸，固定連接在小搖臂外端部用于限定立軸上下運動軌跡的固定件，設置在小搖臂外端部的上部帶動立軸旋轉的第一傳動裝置，設置在小搖臂外端部的中部帶動立軸上下運動的第二傳動裝置，立軸上設置有用于上下運動的齒牙。
[0006]上述的一種機械手用升降旋轉裝置及應用于該裝置的機械手，其安裝焊槍的立軸可通過第一傳動裝置和第二傳動裝置實現(xiàn)上下運動，并且也可隨小搖臂在水平面上周向擺動，一定程度上的解決了遇到焊接點高低不一，路線不規(guī)則等焊接件時焊接困難等問題。而H型汽車大梁的正反面均需要焊接，焊槍無法對H型汽車大梁的反面進行點焊，此時一般均需要人工對焊接件進行翻轉才可對其反面進行點焊。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供了一種大梁可升降旋轉，壓緊定位準確穩(wěn)定，自動化程度高的H型汽車大梁的自動化焊接設備。
[0008]本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備，該H型汽車大梁由一個腹板和兩個翼板相互焊接而成，其特征在于，該用于H型汽車大梁的自動化焊接設備分為點焊區(qū)和機器人焊接區(qū)，所述的點焊區(qū)設置有若干個翼板定位壓緊機構，所述的兩相鄰的翼板定位壓緊機構之間均設置有一個腹板定位壓緊機構和一個電動滾筒，所述的機器人焊接區(qū)也設置有若干個電動滾筒以及若干個支撐架，所述的機器人焊接區(qū)的兩端設置有升降旋轉機構，所述的機器人焊接區(qū)還設置有兩個平行的線軌且兩個平行的線軌位于支撐架兩側，所述的兩個線軌上設置有龍門架且龍門架上設置有兩臺焊接機器人，所述的電動滾筒具有升降功能。
[0009]用于H型汽車大梁的自動化焊接設備的工作原理如下:首先吊機將腹板和翼板吊到點焊區(qū)的相應位置，然后翼板定位壓緊機構和腹板定位壓緊機構依次將腹板和翼板壓緊，將其推壓到位，然后由工人進行第一次點焊。完成點焊后，翼板定位壓緊機構和腹板定位壓緊機構松開腹板和翼板，啟動電動滾筒，此時電動滾筒升高將點焊好的H型大梁送到機器人焊接區(qū)。工件到達后，焊接機器人開始對H型大梁的的腹板和翼板的正面對接處進行焊接，焊接完成后，升降旋轉機構夾住H型大梁，將其反轉180度，然后焊接機器人對H型大梁的腹板和翼板的反面對接處進行焊接。
[0010]在上述的一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中，所述的升降旋轉機構包括上平臺和下平臺，所述的上平臺和下平臺之間設置有升降機構，所述的上平臺上安裝有軌道且軌道上設置有大滑塊，所述的大滑塊的一端設置有氣缸一，所述的大滑塊上安裝了裝有電機的減速機，所述的減速機上的輸出軸上固連有旋轉板，所述的旋轉板上設置有兩個夾鉗且夾鉗與旋轉板之間通過小滑塊連接，所述的旋轉板的兩端部設置有氣缸二，所述的氣缸二的一端與旋轉板鉸接且氣缸二的另一端與夾鉗鉸接。
[0011]在上述的一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中，所述的腹板定位壓緊機構包括下底座和安裝于下底座上的上底座，所述的上底座的左端部固定有兩個橫向且平行設置的左導軌，所述的上底座的右端部也固定有兩個橫向且平行設置的右導軌，所述的兩個左導軌之間和兩個右導軌之間均設置有滑板，所述的滑板上的一端設置有定位塊且定位塊上開設有供翼板卡入的卡槽，所述的定位塊上具有支撐腹板的支撐座，所述的滑板的另一端具有連接座且連接座上連接有氣缸三，所述的定位塊的頂部鉸接有壓爪一，所述的氣缸三的頂部與壓爪一連接。其工作原理是:先將腹板放置于定位塊上的支撐座上，再將兩個翼板放置于定位塊的卡槽內固定位置，由外部的全數(shù)字控制裝置控制滑板在左導軌和右導軌上向內滑動，由此將腹板與翼板對接上相應位置，最后氣缸三推動壓爪一壓住腹板將腹板緊緊抵靠于支撐座上。此結構的設計使得腹板與翼板的定位更加準確，且取下焊接好的工字形焊接件也更加方便。
[0012]在上述的一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中，所述的翼板定位壓緊機構包括基座，所述的基座的左側安裝有兩個橫向且平行設置的左滑鞍，所述的基座的右側也安裝有兩個橫向且平行設置的右滑鞍，所述的兩個左滑鞍之間和兩個右滑鞍之間均設置有拖板，所述的拖板的內端設置有兩個橫向且平行設置的滑軌，所述的兩個滑軌之間設置有滑座，所述的拖板的外端安裝有固定架，所述的滑座上具有向外凸起的供翼板支撐的支撐塊，所述的滑座上的頂部鉸接有壓爪二且滑座上固連有與壓爪二相連的氣缸四，所述的固定架上設置有氣缸五且氣缸五的氣缸軸五與滑座相連。其工作原理是:先將兩個翼板放置于滑座的支撐塊上，由氣缸五推動滑座在滑軌上向內滑動，由此將腹板與翼板對接上相應位置，然后氣缸四推動壓爪壓住翼板。此結構的設計使得腹板與翼板的定位更加準確，翼板穩(wěn)固不晃動。
[0013]在上述的一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中，所述的電動滾筒包括左底座、右底座和滾筒體，所述的左底座和右底座上均設置有支撐板，所述的支撐板上設置有兩個豎直相對的豎直導軌，所述的兩個豎直導軌之間設置有長滑塊，所述的長滑塊上部具有可供滾筒體兩端的固定軸裝入的固定耳，所述的支撐板上位于左底座和右底座之間設置有氣缸六，所述的氣缸六的氣缸軸六穿過支撐板的頂部且與長滑塊相固連。支撐板上設置的氣缸六可帶動長滑塊在豎直導軌上上下移動，從而可實現(xiàn)滾筒體可上下調整高度。
[0014]在上述的一種用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中，所述的基座的中間為長方形的鏤空設計，所述的左滑鞍和右滑鞍設置于底座的邊框上。在焊接時掉落的殘渣可通過鏤空處直接掉入地上，這樣就可以防止焊接出現(xiàn)的殘渣掉入壓緊裝置的其他結構中造成的機械故障以及焊接取出困難等問題出現(xiàn)。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中增加了升降旋轉機構，可將H型汽車大梁反轉180度對其反面進行焊接；其設置的翼板定位壓緊機構和腹板定位壓緊機構可將更好的定位固定住腹板和壓板，使其焊接定位更加準確。
【附圖說明】
[0016]圖1是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備的立體結構示意圖。
[0017]圖2是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中升降旋轉機構的立體結構示意圖。
[0018]圖3是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中裝有H型汽車大梁的腹板定位壓緊機構的立體結構示意圖。
[0019]圖4是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中腹板定位壓緊機構的立體結構示意圖。
[0020]圖5是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中翼板定位壓緊機構的立體結構示意圖。
[0021]圖6是本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備中電動滾筒的立體結構示意圖。
[0022]圖中，1、腹板；2、翼板；3、點焊區(qū)；4、機器人焊接區(qū)；4a、線軌；4b、龍門架；5、焊接機器人；6、翼板定位壓緊機構；7、腹板定位壓緊機構；8、電動滾筒；9、支撐架；10、升降旋轉機構；11、上平臺；12、下平臺；13、升降機構；14、軌道；15、大滑塊；16、氣缸一 ；17、電機；18、減速機；18a、輸出軸；19、旋轉板；20、夾鉗；21、小滑塊；22、氣缸二 ；23、下底座；24、上底座；25、左導軌；26、右導軌；27、滑板；27a、連接座；28、定位塊；28a、卡槽；28b、支撐座;29、氣缸三；30、壓爪一 ；31、基座；32、左滑鞍；33、右滑鞍；34、拖板；35、滑軌；36、滑座；37、固定架；38、支撐塊；39、壓爪二 ；40、氣缸四；41、氣缸五；41a、氣缸軸五；42、左底座；43、右底座；44、滾筒體；45、支撐板；46、豎直導軌；47、長滑塊；48、固定耳；49、氣缸六；49a、氣缸軸六。
【具體實施方式】
[0023]以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0024]如圖1所示，本用于H型汽車大梁的自動化焊接設備，該H型汽車大梁由一個腹板I和兩個翼板2相互焊接而成，該H型汽車大梁的自動化焊接設備分為點焊區(qū)3和機器人焊接區(qū)4，點焊區(qū)3設置有若干個翼