一种轻量化高强度车架总成焊接方法及焊接装置与流程

本发明涉及车架总成焊接，具体是一种轻量化高强度车架总成焊接方法及焊接装置。

背景技术：

1、车架总成焊接是汽车制造过程中的一个重要环节，它涉及车架的强度、稳定性和安全性，在车架的制造初期，各个零部件如纵梁、横梁、连接板等需要通过焊接组装成更大的组件或子组件，然后由若干零件及组合件装焊成车架总成。

2、现有的车架总成在生产焊接时，通常通过焊接机械手进行焊接，在对横梁和纵梁焊接成一个整体时，机械手臂将纵梁放置到生产线的夹持机构内，通过夹持机构对纵梁进行固定，然后操作人员手动将多个横梁插入到纵梁的预留孔洞内，为节省时间，操作人员往往会同时拿持多个横梁进行安装，然后再通过焊接机械手进行对横梁和纵梁连接处进行焊接；

3、而横梁的安装数量根据车型的不同而变化，生产线会存在交替生产不同车型的情况，在车型所需的横梁数量较多时，操作人员并不便于同时将所有的横梁进行安装，会导致横梁的安装速率降低，影响后续横梁和纵梁之间的焊接工序，同时拿持多个横梁时也会导致横梁拿持不牢，横梁掉落容易砸到操作人员的脚，存在一定的安全隐患，且操作人员通常是在纵梁被夹持机构固定后安装横梁，也会影响后续横梁和纵梁之间的焊接速率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轻量化高强度车架总成焊接方法及焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种轻量化高强度车架总成焊接装置，包括焊装生产线上的焊接机械手和机械臂，所述机械臂一端固定安装有压持组件，所述压持组件包括固定安装于机械臂一端的压板，所述压板上表面固定安装有t型条，所述t型条外侧滑动套设有多个滑动框，所述滑动框一侧表面固定安装有多个一号加固杆，所述一号加固杆一端活动设有多个移动组件，所述移动组件包括安装框，所述安装框上表面固定连接有连接组件，所述连接组件包括固定安装于安装框上表面的多个阶梯杆，一个所述阶梯杆外侧转动连接有转环，所述转环外侧表面固定安装有两个伸缩板，两个所述伸缩板之间滑动连接有传动框，所述伸缩板一端活动设有u型空心环，所述安装框下表面固定安装有推动组件，所述安装框一端固定安装有探测组件。

4、进一步在于：所述t型条一侧表面固定安装有一号齿板，所述滑动框内部转动连接有与一号齿板活动啮合的一号齿轮，所述滑动框一侧表面固定安装有一号电机，所述一号电机的输出端与一号齿轮固定连接，所述滑动框内侧表面对称安装有多个与t型条滚动贴合的一号滚轮。

5、进一步在于：多个所述安装框上表面分别开设有不同长度的滑槽，所述一号加固杆一端滑动贯穿相邻的滑槽，所述安装框另一端表面安装有多个二号滚轮。

6、进一步在于：所述安装框一侧表面固定安装有三号气缸，所述三号气缸的输出端与传动框固定连接，所述传动框两侧表面两端处均对称固定安装有二号齿板，两个相邻的所述伸缩板一端固定连接有转杆，所述转杆滑动贯穿u型空心环。

7、优选的：所述转环外侧表面固定安装有齿圈，所述u型空心环外侧表面固定安装有不完整齿环，多个所述二号齿板分别与相邻的齿圈和不完整齿环活动啮合连接，位于上方的所述伸缩板上表面固定安装有二号气缸，所述二号气缸的输出端与伸缩板一端固定连接。

8、进一步在于：所述探测组件包括固定安装于安装框上表面一端处的支撑架，所述支撑架上表面固定嵌入安装有一号气缸，所述一号气缸的输出端固定安装有一号固定框，所述一号气缸外侧滑动连接有贯穿支撑架的滑套，所述滑套下端与一号固定框固定连接，所述滑套外侧固定安装有与一号固定框固定连接的二号加固杆。

9、优选的：所述一号固定框内部转动连接有一号丝杆，所述一号丝杆外侧活动设有与一号固定框滑动贴合的开槽方管，所述开槽方管一端固定安装有与一号丝杆旋合连接的一号螺纹套，所述开槽方管一端固定安装有探测头，所述探测头内部设有压力传感器，所述一号固定框一端表面固定安装有二号电机，所述二号电机的输出端与一号丝杆固定连接。

10、进一步在于：所述推动组件包括固定安装于安装框下表面的二号固定框，所述二号固定框内部转动连接有二号丝杆，所述二号固定框一端表面固定安装有三号电机，所述三号电机的输出端与二号丝杆固定连接，所述二号丝杆外侧旋合连接有与二号固定框滑动的二号螺纹套。

11、优选的：所述二号螺纹套一侧表面固定安装有连接座，所述连接座内部转动连接有推板，所述连接座一侧表面固定安装有卷簧，所述卷簧一端与推板一端固定连接，所述连接座内侧表面固定安装有限位板。

12、本发明还提供了一种轻量化高强度车架总成焊接装置的焊接方法，该焊接方法具体包括如下步骤：

13、步骤一：先将横梁插入到安装框内部，一号气缸伸展，使一号固定框下移，滑套和二号加固杆同步下移，增加一号固定框的稳定性，二号电机运转，带动一号丝杆转动，通过一号螺纹套和一号丝杆的旋合，再通过开槽方管与一号固定框的滑动限位，使开槽方管深入横梁内部，使探测头便于抵住纵梁；

14、步骤二：机械臂将压持组件放置到被生产线的夹持机构固定的纵梁表面，使压板贴合纵梁，探测头移动抵住纵梁，一号电机运转，通过一号齿轮和一号齿板的啮合传动，使滑动框沿着t型条滑动，调节多个移动组件的位置；

15、步骤三：在第一个探测头移动到纵梁的预留孔槽时，其内部的压力传感器没有检测到压力数值，判断出移动组件移动到安装位置，控制三号电机运转，带动二号丝杆转动，通过与二号螺纹套的旋合，使推板推动横梁在安装框内部移动，将其插入到纵梁的安装孔槽内部；

16、步骤四：在第一个探测头移动到纵梁的预留孔槽时，三号气缸和二号气缸同时运转，三号气缸推动传动框移动，通过齿圈和不完整齿环与二号齿板的传动，使转环和u型空心环转动，转环带动伸缩板转动，并在二号气缸的作用下收缩，在一号加固杆与滑槽的滑动限位下，此时u型空心环推动阶梯杆移动，使安装框移动，同时u型空心环的开口方向也转动，便于与之相连的阶梯杆横移出去，使安装框能够分离移动，重复操作，将多个横梁进行安装。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、通过一号气缸伸展，使一号固定框下移，二号电机运转，带动一号丝杆转动，通过一号螺纹套和一号丝杆的旋合，再通过开槽方管与一号固定框的滑动限位，使开槽方管深入横梁内部，使探测头便于抵住纵梁，从而便于自动对纵梁的预留孔槽位置进行检测，自动将横梁安装到不同位置的预留孔槽内部，一号电机运转，使滑动框沿着t型条滑动，调节多个移动组件的位置。

19、2、控制三号电机运转，带动二号丝杆转动，通过与二号螺纹套的旋合，使推板推动横梁在安装框内部移动，将其插入到纵梁的安装孔槽内部，取代人工安装横梁，在上一道工序加工时，将横梁安装到安装框内部，降低人为拿持多个横梁存在的安全隐患，加快后续横梁和纵梁之间的焊接速率。

20、3、三号气缸和二号气缸同时运转，三号气缸推动传动框移动，使转环和u型空心环转动，转环带动伸缩板转动，并在二号气缸的作用下收缩，在一号加固杆与滑槽的滑动限位下，此时u型空心环推动阶梯杆移动，使安装框移动，同时u型空心环的开口方向也转动，便于与之相连的阶梯杆横移出去，使安装框能够分离移动，从而通过将剩余的移动组件与第一个移动组件分离，重复上述操作，使探测头适应纵梁的曲线变化，将多个横梁快速安装到不同位置处，使其适应不同车架总成的横梁安装，加快横梁的安装速率。

技术特征：

1.一种轻量化高强度车架总成焊接装置，包括焊装生产线上的焊接机械手(1)和机械臂(101)，其特征在于，所述机械臂(101)一端固定安装有压持组件(2)，所述压持组件(2)包括固定安装于机械臂(101)一端的压板(201)，所述压板(201)上表面固定安装有t型条(202)，所述t型条(202)外侧滑动套设有多个滑动框(204)，所述滑动框(204)一侧表面固定安装有多个一号加固杆(208)，所述一号加固杆(208)一端活动设有多个移动组件(3)，所述移动组件(3)包括安装框(301)，所述安装框(301)上表面固定连接有连接组件(6)，所述连接组件(6)包括固定安装于安装框(301)上表面的多个阶梯杆(601)，一个所述阶梯杆(601)外侧转动连接有转环(602)，所述转环(602)外侧表面固定安装有两个伸缩板(604)，两个所述伸缩板(604)之间滑动连接有传动框(7)，所述伸缩板(604)一端活动设有u型空心环(702)，所述安装框(301)下表面固定安装有推动组件(5)，所述安装框(301)一端固定安装有探测组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述t型条(202)一侧表面固定安装有一号齿板(203)，所述滑动框(204)内部转动连接有与一号齿板(203)活动啮合的一号齿轮(205)，所述滑动框(204)一侧表面固定安装有一号电机(206)，所述一号电机(206)的输出端与一号齿轮(205)固定连接，所述滑动框(204)内侧表面对称安装有多个与t型条(202)滚动贴合的一号滚轮(207)。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，多个所述安装框(301)上表面分别开设有不同长度的滑槽(302)，所述一号加固杆(208)一端滑动贯穿相邻的滑槽(302)，所述安装框(301)另一端表面安装有多个二号滚轮(303)。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述安装框(301)一侧表面固定安装有三号气缸(704)，所述三号气缸(704)的输出端与传动框(7)固定连接，所述传动框(7)两侧表面两端处均对称固定安装有二号齿板(701)，两个相邻的所述伸缩板(604)一端固定连接有转杆(605)，所述转杆(605)滑动贯穿u型空心环(702)。

5.根据权利要求4所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述转环(602)外侧表面固定安装有齿圈(603)，所述u型空心环(702)外侧表面固定安装有不完整齿环(703)，多个所述二号齿板(701)分别与相邻的齿圈(603)和不完整齿环(703)活动啮合连接，位于上方的所述伸缩板(604)上表面固定安装有二号气缸(606)，所述二号气缸(606)的输出端与伸缩板(604)一端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述探测组件(4)包括固定安装于安装框(301)上表面一端处的支撑架(401)，所述支撑架(401)上表面固定嵌入安装有一号气缸(402)，所述一号气缸(402)的输出端固定安装有一号固定框(403)，所述一号气缸(402)外侧滑动连接有贯穿支撑架(401)的滑套(408)，所述滑套(408)下端与一号固定框(403)固定连接，所述滑套(408)外侧固定安装有与一号固定框(403)固定连接的二号加固杆(409)。

7.根据权利要求6所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述一号固定框(403)内部转动连接有一号丝杆(404)，所述一号丝杆(404)外侧活动设有与一号固定框(403)滑动贴合的开槽方管(405)，所述开槽方管(405)一端固定安装有与一号丝杆(404)旋合连接的一号螺纹套(406)，所述开槽方管(405)一端固定安装有探测头(407)，所述探测头(407)内部设有压力传感器，所述一号固定框(403)一端表面固定安装有二号电机，所述二号电机的输出端与一号丝杆(404)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述推动组件(5)包括固定安装于安装框(301)下表面的二号固定框(501)，所述二号固定框(501)内部转动连接有二号丝杆(502)，所述二号固定框(501)一端表面固定安装有三号电机(508)，所述三号电机(508)的输出端与二号丝杆(502)固定连接，所述二号丝杆(502)外侧旋合连接有与二号固定框(501)滑动的二号螺纹套(503)。

9.根据权利要求8所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置，其特征在于，所述二号螺纹套(503)一侧表面固定安装有连接座(504)，所述连接座(504)内部转动连接有推板(505)，所述连接座(504)一侧表面固定安装有卷簧(506)，所述卷簧(506)一端与推板(505)一端固定连接，所述连接座(504)内侧表面固定安装有限位板(507)。

10.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度车架总成焊接装置的焊接方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及车架总成焊接领域，具体涉及一种轻量化高强度车架总成焊接方法及焊接装置，包括焊装生产线上的焊接机械手和机械臂，所述机械臂一端固定安装有压持组件，所述压持组件包括固定安装于机械臂一端的压板，所述压板上表面固定安装有T型条。本发明中，通过将压板压在纵梁上表面，使一个移动组件贴合纵梁，通过探测组件检测纵梁安装孔槽的位置，控制第一个横梁插入，然后剩余的移动组件与第一个移动组件分离，重复上述操作，使探测组件适应纵梁的曲线变化将多个横梁快速安装到不同位置处，使其适应不同车架总成的横梁安装，加快横梁的安装速率，同时降低人为拿持多个横梁存在的安全隐患，加快后续横梁和纵梁之间的焊接速率。

技术研发人员：王昆,吴守勇,徐颖,王宇恒,郭丽丽
受保护的技术使用者：扬州宇恒汽车零部件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23