一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法与流程

本发明涉及焊接模组加工方法技术领域，特别是涉及一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法。

背景技术：

随着时代的发展汽车的功能越来越多，更新换代也越来越快，各大主机厂对新车型的研发投入成本控制越来越严及对研发周期要求越来越短，这直接对车辆制造商、车辆零组件制造商提出更高的要求，倒逼各车辆零组件制造商对每个环节进行成本和质量优化，汽车组装过程中部分零件通过焊接固定，因此需要焊接模组，而普通的焊接模组的切换加工方法无法实现焊接模组高度的调节，导致只能加工固定的产品，且不能将支撑机构折叠后用于支撑工件，容易造成工件在加工时损坏的现象，普通的焊接模组切换加工方法的实用性较差，无法应对各种不同产品的需要。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法，以克服现有技术中焊接模组的焊接方法无法调节焊接工位高度、无法支撑工件导致加工产品单一的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供本发明一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤s001,判断产品是否需要支撑机构支撑，当判断为不需要时，进行步骤s005；当判断为需要时，进行步骤s002；

步骤s002，焊接模组中的伸缩机构带动翻转机构下降，所述伸缩机构中的第一气缸顶出，通过连接座带动伸缩台下降，所述伸缩台内的伸缩块带动整个翻转机构下降；

步骤s003，焊接模组中的翻转机构带动支撑机构翻转，所述翻转机构中的第二气缸将第二齿条上拉，所述第二齿条通过齿轮箱带动翻转支架翻转，所述翻转支架上的支撑架带动所述支撑机构翻转；

步骤s004，支撑机构中的顶块顶出到工件底面，所述支撑机构中的第四气缸通过铰接座带动弹片向内发生弹性形变，所述弹片与顶块接触后将所述顶块向上顶出到工件底面；

步骤s005，焊接工件，焊接模组中的转盘带动焊接头转动，将焊接头对准工件上方，焊接头下降后对工件进行焊接；进一步的，在所述步骤s002中，所述伸缩台内安装有齿轮，所述齿轮与所述伸缩块上的第一锯齿部啮合，所述齿轮用于带动所述伸缩块；所述第一气缸的一侧安装有第一齿条，所述第一齿条上的第二锯齿部与所述齿轮啮合，所述伸缩台带动所述齿轮下降，所述齿轮受到所述第二锯齿部的作用顺时针旋转，同时通过所述第一锯齿部带动所述伸缩块下降。

进一步的，所述步骤s003具体包括如下步骤：

步骤s0031，解锁翻转支架，所述翻转机构中的第三气缸带动卡块沿导向块上升，使卡块的底部脱离齿轮箱；

步骤s0032，翻转支架翻转，所述翻转机构中的第二气缸将所述第二齿条上拉，所述第二齿条通过所述齿轮箱带动所述翻转支架以及安装在所述翻转支架上的支撑架翻转；

步骤s0033，锁定翻转支架，所述第三气缸带动所述卡块沿所述导向块下降，使所述卡块的底部卡入所述伸缩块的孔内。

进一步的，所述步骤s0032中，所述齿轮箱内部安装有依次啮合的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第二齿条上设有与所述第一传动齿轮啮合的第三锯齿部，所述翻转支架固定在所述第三传动齿轮上；所述第二齿条带动所述第一传动齿轮转动，所述第一传动齿轮带动所述第二传动齿轮转动，所述第二传动齿轮带动所述第三传动齿轮转动，由于所述翻转支架固定在所述第三传动齿轮上，所述翻转支架随着所述第三传动齿轮的转动而翻转；所述齿轮箱上安装有用于限定所述翻转支架位置的导向轮，所述翻转支架在翻转前后均抵靠在所述导向轮上。

进一步的，所述步骤s004中：所述支撑机构的表面包覆有保护罩，以避免所述支撑机构内部掉入杂物，所述支撑机构工作时，首先，所述铰接座分为第一铰接块和第二铰接块，所述铰接座通过第一铰接块与第二铰接块带动所述弹片向内发生弹性形变，所述弹片分别与两个所述第二铰接座铰接；再由所述弹片通过弧形折弯部一侧的第一齿部带动顶块上升，所述顶块上设有与所述第一齿部啮合的第二齿部；最后使所述顶块抵靠承载在工件底面，以起到保护工件的作用；所述顶块安装在安装座上，所述弹片的一端铰接在所述安装座上，所述安装座固定在底座上，所述底座固定在所述第四气缸上；所述安装座的下方设有弹簧安装板，所述弹簧安装板上的第二弹簧孔与所述顶块底部的第一弹簧孔之间安装有弹簧，所述弹簧用于给所述顶块提供向上弹力，以起到缓冲作用。

进一步的，所述步骤s005具体包括如下步骤：

步骤s0051，解锁转盘，焊接机构中的第五气缸带动定位块沿定位板上升，使所述定位块上的定位孔脱离定位插头；

步骤s0052，转动转盘后将焊接头对准工件，所述焊接机构中的第二驱动电机通过皮带轮组带动转轮转动，所述转轮带动所述转盘转动后，使所述转盘上用于加工对应产品的焊接头对准产品；

步骤s0053，锁紧转盘，所述第五气缸带动所述定位块沿所述定位板下降，使所述定位块上的定位孔套接在所述定位插头上；

步骤s0054，焊接头下降后进行焊接，所述焊接机构中的第一驱动电机通过丝杆带动升降板沿升降座下降，所述升降板通过驱动仓带动所述转盘以及所述焊接头下降后，所述焊接头对工件进行加工。

(三)有益效果

本发明一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法，其中焊接模组中包括伸缩机构、翻转机构、支撑机构和焊接机构，该方法通过将翻转机构安装在伸缩机构上，使伸缩机构可带动翻转机构升降，又将支撑机构安装在翻转机构上，使得翻转机构在翻转时可带动支撑机构同时翻转，相比于普通的焊接模组切换加工方法，该焊接模组的切换加工方法可以实现伸缩和翻转的功能，使支撑机构可以下降后翻折到焊接机构下方，节省了收缩时整机的空间，且展开后可调节工件与焊接头之间的距离，使用方便，可以实现加工不同规格的产品，无需配置多台焊接设备，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明可折叠翻转焊接模组的收缩状态立体图；

图2为本发明可折叠翻转焊接模组的展开状态立体图；

图3为本发明可折叠翻转焊接模组的伸缩机构主视图；

图4为本发明可折叠翻转焊接模组的伸缩机构内部立体图；

图5为本发明可折叠翻转焊接模组的伸缩机构的气缸与齿条立体图；

图6为本发明可折叠翻转焊接模组的伸缩机构伸缩后的立体图；

图7为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构爆炸图；

图8为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构中齿轮箱内部立体图；

图9为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构中第二气缸以及第二齿条连接结构立体图；

图10为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构中第三气缸以及卡块连接结构立体图；

图11为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构翻转前立体图；

图12为本发明可折叠翻转焊接模组的翻转机构翻转后立体图；

图13为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构立体图；

图14为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构内部结构立体图；

图15为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构中弹片的立体图；

图16为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构中顶块的立体图；

图17为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构中铰接座的立体图；

图18为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构中弹簧安装板的立体图；

图19为本发明可折叠翻转焊接模组的支撑机构中弹簧安装板与顶块爆炸图；

图20为本发明可折叠翻转焊接模组的焊接机构立体图；

图21为本发明可折叠翻转焊接模组的焊接机构侧面立体图；

图22为本发明可折叠翻转焊接模组的焊接机构背面立体图；

图23为本发明可折叠翻转焊接模组的焊接机构中定位块以及定位板的立体图；

图24为本发明可折叠翻转焊接模组的切换加工方法的流程框图；

图25为本发明可折叠翻转焊接模组的切换加工方法的步骤s005中具体步骤流程框图；

图26为本发明可折叠翻转焊接模组的切换加工方法的步骤s003中具体步骤流程框图。

其中：1为主壳体、2为第一气缸、3为连接座、4为伸缩台、5为伸缩块、51为第一锯齿部、6为齿轮、7为第一齿条、71为第二锯齿部、8为第二气缸、9为翻转支架、10为齿轮箱、11为第二齿条、111为第三锯齿部、12为第一传动齿轮、13为第二传动齿轮、14为第三传动齿轮、15为夹块、16为连接块、17为导向块、18为第三气缸、19为卡块、20为导向轮、21为支撑架、22为第四气缸、23为底座、24为安装座、25为保护罩、26为铰接座、261为第一铰接块、262为第二铰接块、27为弹片、271为弧形折弯部、272为第一齿部、28为顶块、281为第二齿部、282为第一弹簧孔、29为弹簧安装板、291为第二弹簧孔、30为弹簧、31为升降台、32为驱动仓、33为转盘、34为焊接头、35为升降板、36为第一驱动电机、37为丝杆、38为第二驱动电机、39为转轮、40为定位插头、41为第五气缸、42为定位板、43为定位块、431为定位孔。

具体实施方式

参阅图1～图26，为解决上述技术问题，本发明提供一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法，包括如下步骤：

步骤s001,判断产品是否需要支撑机构支撑，当判断为不需要时，进行步骤s005；当判断为需要时，进行步骤s002；

步骤s002，焊接模组中的伸缩机构带动翻转机构下降，伸缩机构中的第一气缸2顶出，通过连接座3带动伸缩台4下降，伸缩台4内的伸缩块5带动整个翻转机构下降；

步骤s003，焊接模组中的翻转机构带动支撑机构翻转，翻转机构中的第二气缸8将第二齿条11上拉，第二齿条11通过齿轮箱10带动翻转支架9翻转，翻转支架9上的支撑架21带动支撑机构翻转；

步骤s004，支撑机构中的顶块28顶出到工件底面，支撑机构中的第四气缸22通过铰接座26带动弹片27向内发生弹性形变，弹片27与顶块28接触后将顶块28向上顶出到工件底面；

步骤s005，焊接工件，焊接模组中的转盘33带动焊接头34转动，将焊接头34对准工件上方，焊接头34下降后对工件进行焊接；参阅图3～图6，步骤s002中，伸缩台4内安装有用于带动伸缩块5运动的齿轮6，该齿轮6与伸缩块5上的第一锯齿部51啮合；第一气缸2的一侧安装有第一齿条7，该第一齿条7上的第二锯齿部71与齿轮6啮合，该第二锯齿部71用于带动齿轮6转动，伸缩台4带动齿轮6下降时，齿轮6受到第二锯齿部71的作用顺时针旋转，同时齿轮6会通过第一锯齿部51带动伸缩块5下降，而伸缩块5上连接有翻转机构，因此翻转机构会随伸缩块5下降。

参阅图7～图12，步骤s003具体包括如下步骤：

步骤s0031，解锁翻转支架9，翻转机构中的第三气缸18带动卡块19沿导向块17上升，使卡块19的底部脱离齿轮箱10；

步骤s0032，翻转支架9翻转，翻转机构中的第二气缸8将第二齿条11上拉，第二齿条11通过齿轮箱10带动翻转支架9以及安装在翻转支架上的支撑架21翻转；

步骤s0033，锁定翻转支架9，第三气缸18带动卡块19沿导向块17下降，使卡块19的底部卡入伸缩块5的孔内。

步骤s0032中，齿轮箱10内部安装有依次啮合的第一传动齿轮12、第二传动齿轮13和第三传动齿轮14，其中第二齿条11上设有与第一传动齿轮12啮合的第三锯齿部111，翻转支架9通过安装在第三传动齿轮14两端的固定片固定在第三传动齿轮14上；齿轮箱内部工作时，首先，第二齿条11带动第一传动齿轮12转动，再由第一传动齿轮12带动第二传动齿轮13转动，该第二传动齿轮13再带动第三传动齿轮14转动，最后翻转支架9随着第三传动齿轮14的转动而翻转，同时安装在翻转支架9上的支撑架21一起翻转，而安装在支撑架21上的支撑机构也随之翻转；齿轮箱10上安装有用于限定翻转支架9转动角度的导向轮20，翻转支架9在翻转前后均抵靠在导向轮20上，以限定翻转支架9向两端翻转的角度。

参阅图13～图19，步骤s004中：支撑机构的表面包覆有保护罩25，该保护罩25用于避免外部杂物掉入支撑机构中，该支撑机构工作时，首先，第四气缸22将铰接座26上顶，由于铰接座26分为一个第一铰接块261和铰接在该第一铰接块261两端的两个第二铰接块262，且弹片27的一端分别铰接在第二铰接块262上，因此铰接座26通过第一铰接块261与第二铰接块262带动弹片27向内发生弹性形变；由于弹片27折弯后与顶块28接触，因此弹片27通过弧形折弯部271一侧的第一齿部272带动顶块28上升，该顶块28上设有与第一齿部272啮合的第二齿部281；最后使顶块28抵靠承载在工件底面，以起到保护工件的作用；本实施例中，顶块28安装在安装座24上，同样弹片27的一端铰接在该安装座24上，该安装座24通过螺栓固定在底座23上，而底座23通过螺栓固定在第四气缸22上；该安装座24的下方设有弹簧安装板29，该弹簧安装板29上的第二弹簧孔291与顶块28底部的第一弹簧孔282之间安装有弹簧30，该弹簧30用于给顶块28提供向上的弹力，以起到缓冲作用。

参阅图20～图23，步骤s005具体包括如下步骤：

步骤s0051，解锁转盘33，焊接机构中的第五气缸41带动定位块43沿定位板42上升，使定位块43上的定位孔431脱离定位插头40；

步骤s0052，转动转盘33后将焊接头34对准工件，焊接机构中的第二驱动电机38通过皮带轮组带动转轮39转动，转轮39带动转盘33转动后，使转盘33上用于加工对应产品的焊接头34对准产品；

步骤s0053，锁紧转盘33，第五气缸41带动定位块43沿定位板42下降，使定位块43上的定位孔431套接在定位插头40上；

步骤s0054，焊接头34下降后进行焊接，焊接机构中的第一驱动电机36通过丝杆37带动升降板35沿升降座31下降，升降板35通过驱动仓32带动转盘33以及焊接头34下降后，焊接头34对工件进行加工。

参阅图1～图23，本实施例的切换加工方法通过可折叠翻转焊接模组来实现，可折叠翻转焊接模组包括主壳体1，该主壳体1上安装有伸缩机构、翻转机构、支撑机构和焊接机构；参阅图1和图2，翻转机构固定在伸缩机构上，伸缩机构用于带动翻转机构升降，支撑机构固定在该翻转机构上，翻转机构用于带动该支撑机构翻转，焊接机构可沿所述主壳体1升降；工作时，伸缩机构带动翻转机构以及翻转机构上的支撑机构下降，同时翻转机构进行翻转，将支撑机构带动到焊接机构下方，焊接机构上的转盘33带动焊接头34旋转，使焊接头34对准支撑机构中的顶块28，对准完毕后，支撑机构将顶块28顶出，顶块28抵靠在工件底面，对工件起到缓冲作用，以避免工件焊接时损坏，最后由焊接头34对工件进行焊接加工。

参阅图3～图6，伸缩机构包括第一气缸2、连接座3和伸缩台4，该第一气缸2与伸缩台4通过连接座3连接，当第一气缸2的气缸轴顶出时，可以带动连接座3以及伸缩台4下降；伸缩台4内安装有伸缩块5和齿轮6，该伸缩块5上设有与齿轮6啮合的第一锯齿部51；主壳体1内还安装有第一齿条7，该第一齿条7的一侧设有第二锯齿部71，该第二锯齿部71与齿轮6啮合；调节高度时，气缸2的气缸轴顶出带动连接座3下降，使伸缩台4随之下降，由于齿轮6安装在伸缩台4上，因此齿轮6同时下降，该齿轮6在下降时受到第二锯齿部71的作用，顺时针旋转，从而通过第一锯齿部51带动伸缩块5下降。

参阅图7和图8，翻转机构包括第二气缸8、翻转支架9、齿轮箱10和第二齿条11，其中齿轮箱10与第二气缸8均通过螺栓固定在伸缩块5上，因此伸缩块5可以带动该齿轮箱10与第二气缸8一起下降；第二气缸8连接第二齿条11，翻转支架9安装在齿轮箱10的外侧，该第二齿条11的一端置于齿轮箱10内；齿轮箱10内部安装有依次啮合的第一传动齿轮12、第二传动齿轮13和第三传动齿轮14，其中第一传动齿轮12用于带动第二传动齿轮13，第二传动齿轮13用于带动第三传动齿轮14，第二齿条11上设有与第一传动齿轮12啮合的第三锯齿部111，第三传动齿轮14的两端与翻转支架9固定；工作时，第二气缸8的气缸轴收缩带动第二齿条11上升，该第二齿条11通过第三锯齿部111带动齿轮箱10中的第一传动齿轮12转动，再由第一传动齿轮12通过第二传动齿轮13带动第三传动齿轮14转动，最终由第三传动齿轮14带动翻转支架9进行翻转。

参阅图9～12，第二气缸8上安装有夹块15，该夹块15上固定有连接块16，该连接块16与第二齿条11固定，通过夹块15与连接块16实现第二气缸8拉动第二齿条11；翻转支架9内安装有导向块17和第三气缸18，该第三气缸18上安装有卡块19，卡块19可沿导向块17滑动；翻转前，第三气缸18处于顶出状态，将卡块19沿导向块17顶出后卡入齿轮箱10内，使翻转支架9定位；翻转时，第三气缸18将卡块19拉出取消定位；翻转后，第三气缸18将卡块19顶出后使卡块19卡入伸缩块5上的孔内，实现翻转支架9展开状态的定位；翻转支架9的表面安装有用于限定翻转角度的导向轮20，当翻转支架9处于翻转前后位置时，翻转支架9的边缘会抵靠在该导向轮20上，翻转支架9上还安装有用于固定支撑机构的支撑架21，该支撑架21上安装有支撑机构。

参阅图13和图14，支撑机构包括第四气缸22、底座23、安装座24和铰接座26，其中底座23与安装座24周围包覆有保护罩25，以避免脏物掉入支撑机构中；第四气缸22通过螺栓固定在底座23下方，安装座24通过螺栓固定在底座23上方，铰接座26与第四气缸22的气缸轴连接，该第四气缸22可以带动铰接座26上升以及折弯；安装座24上安装有左右对称的两个弹片27和多个所述顶块28，该弹片27的一端铰接在安装座24上，另一端铰接在铰接座26上；工作时，第四气缸22将铰接座26顶出，是铰接座26上升且发生折弯，弹片27在铰接座26的带动下向内发生弹性形变与顶块28接触，从而带动顶块28向上顶出，使顶块28与外部的工件接触。

参阅图15～图19，弹片27上设有弧形折弯部271，该弧形折弯部271侧面设有第一齿部272，其中弧形折弯部271的个数与顶块28相对应，顶块28上设有第二齿部281，弹片27通过第一齿部272与第二齿部281带动该顶块28上升；铰接座26包括第一铰接块261和两个第二铰接块262，第二铰接块262对称铰接在第一铰接块261的两侧，弹片27分别铰接在第二铰接块262上，当第四气缸22上顶铰接座26时，第一铰接块261上升，两侧的第二铰接块262相对向内收缩，使弹片27向内发生弹性变形，从而使弹片27上的第一齿部272与顶块28上的第二齿部281啮合；顶块28的底部设有第一弹簧孔282，安装座24的底部设有弹簧安装板29，该弹簧安装板29上设有第二弹簧孔291，第一弹簧孔282与第二弹簧孔291之间安装有弹簧30，该弹簧30用于给顶块28提供向上的弹力，实现缓冲作用。

参阅图20，焊接机构包括升降台31、驱动仓32、转盘33和焊接头34，转盘33上等间距固定有多个焊接头34，本实施例中，焊接头34等间距设有三个，可根据实际使用需要，对应增加焊接头34，驱动仓32固定在升降板35上，该升降板35可沿升降台31滑动通过升降板35可以带动驱动仓32、转盘33以及焊接头34升降；主壳体1内安装有第一驱动电机36，升降板35与丝杆37连接，第一驱动电机36通过皮带轮组件带动该丝杆37转动，升降板35与丝杆37上的丝杆螺母固定，因此该丝杆螺母可带动升降板35升降。

参阅图21～图23，转盘33上安装有转轮39，驱动仓32内安装有第二驱动电机38，该第二驱动电机38通过皮带轮组带动转轮39以及转盘33同时转动；转轮39下方安装有第五气缸41，转轮39上套接有定位板42，该定位板42固定在驱动仓32上，不会随转轮39转动，第五气缸41上安装有可沿定位板42滑动的定位块43，该定位板42上设有一个槽，定位块43可在该槽内上下滑动；定位块43的底部设有定位孔431，焊接头34上均设有定位插头40，该定位插头40与定位孔431配合；通过第二驱动电机38带动转盘33与焊接头34转动，当焊接头34上的定位插头40位置与定位孔431对应时，第五气缸41将定位块43向下顶出后，使定位插头40置于定位孔431内，实现转盘33以及焊接头34的定位。

本发明一种可折叠翻转焊接模组的切换加工方法，其中焊接模组中包括伸缩机构、翻转机构、支撑机构和焊接机构，该方法通过将翻转机构安装在伸缩机构的伸缩块上，使伸缩机构可带动翻转机构升降，又将支撑机构安装在翻转机构的支撑架上，使得翻转机构在翻转时可带动支撑机构同时翻转，相比于普通的焊接模组切换加工方法，该焊接模组的切换加工方法可以实现伸缩和翻转的功能，使支撑机构可以下降后翻折到焊接机构下方，节省了收缩时整机的空间，且展开后可调节工件与焊接头之间的距离，使用方便，可以实现加工不同规格的产品，无需配置多台焊接设备，提高了工作效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。