一种汽车生产用焊接设备的制作方法

1.本发明涉及焊接技术领域，具体为一种汽车生产用焊接设备。


背景技术：

2.汽车的生产工序十分繁多，需要的处理工序根据不同的材料和结构有不同的技术要求与方法，虽然现代的汽车工业普遍的使用了塑料、橡胶和复合材料等来制造以往的金属结构件，但是很多主要的承力部件或者电子元器件都是要用到金属的，而且即使是非金属件，其总装成型等都需要用到焊接这一传统的连接工艺，并且随着技术的发展，焊接工艺可以适用的场景越来越多，所以研制更加广泛、更加具有针对性和更加先进的焊接工艺势在必行。
3.具体而言，汽车的零配件有很多的非标件，其中的成型总装多依赖焊接来实现，而对于一些直角关系的位置焊接，一般的焊接是用人工或者多道直线处理的技术方案来实现的，此种方式不仅需要转换焊头的位置，需要转换时间，而且有安全隐患或者增加了装备成本，以此带来了生产效率低下等问题，所以为了简化这类直角位置的焊接技术，降低生产成本，迫切需要专业化的焊接装备来实现专业化的焊接。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车生产用焊接设备，具备更少的焊接位置转换时间、更少的焊接设备结构数量、更可靠度的焊接精确度和更低的焊接成本等优点，解决了迫切需要专业化的焊接装备来实现专业化的焊接的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车生产用焊接设备，包括底座，所述底座上表面固定设置有两个支柱，所述支柱的另一端转动贯穿有第一转轴，所述第一转轴的一端固定连接有蝶形盘，所述蝶形盘的四周开设有滑槽，所述第一转轴的中段外侧固定套设有圆座，所述圆座阵列有四个圆杆，所述四个圆杆中的对称布置的圆杆的一端固定连接有限位片，所述底座的上表面固定连接有安装板，所述安装板的另一端固定连接有上支座和下支座，所述下支座与上支座之间设置有转柱，所述转柱的两侧端面固定连接有圆板，所述转柱的圆柱面开设有左限位槽和右限位槽，所述圆板上固定连接有圆管，且圆管与下支座和上支座转动连接，所述圆管、圆板和转柱滑动贯穿有滑柱，所述滑柱的一端固定有一横臂，所述一横臂外围滑动套设有二横臂，所述二横臂的下侧壁固定连接有一竖臂，所述一竖臂的外围套设有二竖臂，所述二竖臂的一端固定连接有焊头，所述焊头下放置有工作台，所述底座的上表面固定设置有转动座，所述转动座转动贯穿有第二转轴，所述第二转轴的一侧固定连接有第一连杆，所述第一连杆的另一端固定连接有力柱，所述力柱外侧滑动套设有短管，所述力柱的外侧固定连接有挡片，所述第二转轴的另一端固定连接有第二连杆，所述第二连杆转动连接有连接块，所述连接块与滑柱的一端转动连接。
8.优选的，所述蝶形盘的结构为对称形，包括两侧为固定曲率的突起，四个变化了曲率的收窄，且这四个收窄的曲率也是固定的，同时在每一处曲率变化的部位均有圆角过渡，所述滑槽的形状变化随着蝶形盘曲线变化而变化，所述蝶形盘开设有两个圆孔，两个圆孔的圆心连线与有限位片的圆杆始终保持平行。
9.优选的，所述圆杆为四个，且要求其中对称布置的两两之间形状一致，同时，没有限位片的两个圆杆长度长于有限位片的，所述圆杆为顺位90度布置。
10.优选的，所述左限位槽与右限位槽在转柱上呈交叉布置，且二者在转柱端面的开口相对于端面圆心呈90度布置，所述圆板的直径大于转柱的端面直径，所述每个圆板开设有两个凹口，所述凹口的位置与左限位槽和右限位槽在转柱的开口相对应，且宽度和深度均略大于开口，同时凹口的边缘设置有圆角。
11.优选的，所述圆板、转柱、圆管和滑柱同心布置，且轴线位于圆杆构成的平面上，同时，限位片的宽度与凹口的宽度相同，其外凸侧面不与转柱的柱面接触，所述圆杆的另外两个杆的长度伸入左限位槽与右限位槽内，且不接触转柱的本体，其直径与左限位槽与右限位槽的宽度相同。
12.优选的，所述圆管的内表面为六边形结构，所述滑柱的形状为六边形结构，且圆管的内表面与滑柱的柱面滑动接触配合。
13.优选的，所述二横臂上端面螺纹连接有第一螺钉，所述第一螺钉可向下延伸至一横臂的上表面，所述二竖臂侧端面螺纹连接有第二螺钉，所述第二螺钉可向侧面延伸至一竖臂的侧面。
14.优选的，所述短管与滑槽的内壁和力柱的外壁滚动接触，所述挡片与短管不连接。
15.(三)有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种汽车生产用焊接设备，具备以下有益效果：
17.1、该汽车生产用焊接设备，通过设置圆杆、限位片、转柱、圆板、左限位槽、右限位槽、蝶形盘、滑槽、力柱、第二连杆、第一连杆和滑柱，使得这些结构可以使整个系统完成90度的转向和焊接动作，并且可以通过动力的输入状态改变焊接的时间，完成不同的焊接任务需求。
18.2、该汽车生产用焊接设备，通过设置短管、滑槽、挡片和力柱，并要求短管与滑槽的内壁和力柱的外壁滚动接触，挡片与短管不接触，可以在蝶形盘转动时使力柱在摩擦力大大减小的情况下存在上下的运动分量，使得第二连杆上下运动，并最终使滑柱上下运动，进而使得焊头上下运动。
19.3、该汽车生产用焊接设备，通过设置左限位槽、右限位槽和圆杆，实现了仅依靠转动的圆杆来控制转柱的转动，且转动的角度限位为90度，且圆杆与转柱的不同配合状态，对转柱有不同的限制作用。
20.4、该汽车生产用焊接设备，通过设置二横臂、第一螺钉、一横臂、第二螺钉、二竖臂和一竖臂，实现了调节第一螺钉和第二螺钉的松紧使焊头根据需要找到合适的焊接位置，以满足不同的焊接任务，实现了本系统的多任务化。
附图说明
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明背面结构示意图；
23.图3为本发明主要结构示意图；
24.图4为本发明a处结构示意图；
25.图5为本发明b处结构示意图；
26.图6为本发明c处结构示意图。
27.图中：1、底座；2、支柱；3、第一转轴；4、蝶形盘；5、滑槽；6、圆孔；7、圆座；8、圆杆；9、限位片；10、安装板；11、上支座；12、下支座；13、转柱；14、左限位槽；15、右限位槽；16、圆板；17、凹口；18、圆管；19、滑柱；20、一横臂；21、二横臂；22、第一螺钉；23、一竖臂；24、二竖臂；25、焊头；26、第二螺钉；27、转动座；28、第二转轴；29、第一连杆；30、力柱；31、短管；32、挡片；33、第二连杆；34、连接块；35、工作台。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1
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6，一种汽车生产用焊接设备，包括底座1，底座1上表面固定设置有两个支柱2，支柱2的另一端转动贯穿有第一转轴3，第一转轴3的一端固定连接有蝶形盘4，蝶形盘4的四周开设有滑槽5，第一转轴3的中段外侧固定套设有圆座7，圆座7阵列有四个圆杆8，四个圆杆8中的对称布置的圆杆的一端固定连接有限位片9，底座1的上表面固定连接有安装板10，安装板10的另一端固定连接有上支座11和下支座12，下支座12与上支座11之间设置有转柱13，转柱13的两侧端面固定连接有圆板16，转柱13的圆柱面开设有左限位槽14和右限位槽15，圆板16上固定连接有圆管18，且圆管18与下支座12和上支座11转动连接，圆管18、圆板16和转柱13滑动贯穿有滑柱19，滑柱19的一端固定有一横臂20，一横臂20外围滑动套设有二横臂21，二横臂21的下侧壁固定连接有一竖臂23，一竖臂23的外围套设有二竖臂24，二竖臂24的一端固定连接有焊头25，焊头25下放置有工作台35，底座1的上表面固定设置有转动座27，转动座27转动贯穿有第二转轴28，第二转轴28的一侧固定连接有第一连杆29，第一连杆29的另一端固定连接有力柱30，力柱30外侧滑动套设有短管31，力柱30的外侧固定连接有挡片32，第二转轴28的另一端固定连接有第二连杆33，第二连杆33转动连接有连接块34，连接块34与滑柱19的一端转动连接，这些结构可以使整个系统完成90度的转向和焊接动作，并且可以通过动力的输入状态改变焊接的时间，完成不同的焊接任务需求。
30.进一步的，在上方案中，蝶形盘4的结构为对称形，包括两侧为固定曲率的突起，四个变化了曲率的收窄，且这四个收窄的曲率也是固定的，同时在每一处曲率变化的部位均有圆角过渡，滑槽5的形状变化随着蝶形盘4曲线变化而变化，蝶形盘4开设有两个圆孔6，两个圆孔6的圆心连线与有限位片9的圆杆8始终保持平行，这样可以使蝶形盘4减轻结构重量，使其运动更稳定平滑，随动的滑槽5形状也使得蝶形盘4的加工更为容易。
31.进一步的，在上方案中，圆杆8为四个，且要求其中对称布置的两两之间形状一致，同时，没有限位片9的两个圆杆8长度长于有限位片9的，圆杆8为顺位90度布置，这样可以保证圆杆8的质量均匀，且系统的运行不卡顿。
32.进一步的，在上方案中，左限位槽14与右限位槽15在转柱13上呈交叉布置，且二者在转柱13端面的开口相对于端面圆心呈90度布置，圆板16的直径大于转柱13的端面直径，每个圆板16开设有两个凹口17，凹口17的位置与左限位槽14和右限位槽15在转柱13的开口相对应，且宽度和深度均略大于开口，同时凹口17的边缘设置有圆角，这样可以保证系统的运行不卡顿。
33.进一步的，在上方案中，圆板16、转柱13、圆管18和滑柱19同心布置，且轴线位于圆杆8构成的平面上，同时，限位片9的宽度与凹口17的宽度相同，其外凸侧面不与转柱13的柱面接触，圆杆8的另外两个杆的长度伸入左限位槽14与右限位槽15内，且不接触转柱13的本体，其直径与左限位槽14与右限位槽15的宽度相同，这样可以实现由圆杆8对转柱13的转动控制，使其周期性地做90度的来回转动，并且在当限位片9与凹口17配合时，限制转柱13的转动。
34.进一步的，在上方案中，圆管18的内表面为六边形结构，滑柱19的形状为六边形结构，且圆管18的内表面与滑柱19的柱面滑动接触配合，这样可以限制住滑柱19的转动，使其只能在竖直方向做运动，且可以更好的分散转动时来自一横臂20的圆周力。
35.进一步的，在上方案中，二横臂21上端面螺纹连接有第一螺钉22，第一螺钉22可向下延伸至一横臂20的上表面，二竖臂24侧端面螺纹连接有第二螺钉26，第二螺钉26可向侧面延伸至一竖臂23的侧面，这样可以通过调节第一螺钉22和第二螺钉26的松紧使焊头25根据需要找到合适的焊接位置，以满足不同的焊接任务，实现了本系统的多任务化。
36.进一步的，在上方案中，短管31与滑槽5的内壁和力柱30的外壁滚动接触，挡片32与短管31不连接，这样可以在蝶形盘4转动时使力柱30在摩擦力大大减小的情况下存在上下的运动分量，如此一来，便通过与其固定的第一连杆29的作用下，使得第二连杆33上下运动，并最终使滑柱19上下运动，进而使得焊头25上下运动。
37.在使用时，在连接好各个部件的位置后，通过电机为第一转轴3输入动力，使蝶形盘4转动，由于圆杆8也与第一转轴3固定连接，且两个圆孔6的圆心连线与有限位片9的圆杆8始终保持平行，而圆孔6是对称布置的，所以蝶形盘4的转动与圆杆8保持一致，当限位片9正好转至两个圆板16之间时，转柱13被限制了转动，力柱30此时处于滑槽5最凹的位置，且其处于最高点，由于第一连杆29、第二转轴28和第二连杆33是固定连接的，且第二转轴28是可以在转动座27上转动的，所以，第二连杆33此时处于最低位置，于此相连的连接块34及其来连接的滑柱19亦处于最低点，故而焊头25也处于最低点，并进行焊接工作，此时可以根据需要来控制动力是否继续输入，若停止，即焊接时间增加，若不停止，则为点焊。
38.当动力继续继续输入时，即蝶形盘4和圆杆8继续转动，在限位片9即将离开凹口17的这段时间，力柱30的运动分量沿曲率较小的滑槽5收窄处向下运动，参考上述过程，可以得知第二连杆33的运动分量向上运动，则使得焊头25抬起，值得一提的是，限位片9即将离开凹口17的时刻就是力柱相对运动到滑槽5的收窄处与固定曲率的突起处相交的时刻，也就是长度较长的圆杆8开始与右限位槽15接触的时刻，之后第一转轴3继续转动，由于左限位槽14与右限位槽15在转柱13上呈交叉布置，且二者在转柱13端面的开口相对于端面圆心呈90度布置，所以已经与右限位槽15接触的圆杆8在刚好走完右限位槽15的过程中，一方面转柱13受迫完成了90度转向，并带动与之相连的滑柱19完成了90度转向，另一方面，力柱30在固定曲率的突起处相对走完圆周路线，即此过程中，力柱30在竖直方向上没有位置改变，
也就是说，焊头25在竖直方向上没有运动，只发生90度的圆周转动。
39.之后动力继续输入，力柱30的相对位置从滑槽5的突起处于收窄处交点向两个收窄处的相交处移动，即力柱30的竖直分量向上运动，使得焊头25向下运动，而与此同时，限位片9保持了转柱13的圆周静止，即使得焊头25在另个一个90度方向上完成了下降和焊接动作。
40.为了满足焊接件的焊接任务要求，可以通过调节第一螺钉22和第二螺钉26的松紧改变二横臂21和二竖臂24的位置，使焊头25根据需要找到合适的焊接位置。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。