铝合金车架自动化焊接模具及其焊接工艺的制作方法

本发明涉及焊接模具，具体涉及一种铝合金车架自动化焊接模具及其焊接工艺。

背景技术：

随着人们生活水平的日益提升，自行车的应用领域已经由传统的代步工具向休闲运动特别是健身领域延伸。其制作材料也由传统的铸铁和钢材向更加轻便的金属材料所代替，铝合金、钛合金、镁合金、钛镁合金等几种材料自行车具有轻便、美观等特点，近年来越来越受到广大群众特别是运动爱好者的追捧，其市场需求急速猛增。

现有技术中自行车车架均由多个车架管件焊接而成，例如下叉与勾爪之间、上叉与支杆之间、下叉与勾爪之间等部位都需要焊接，目前针对铝合金车架的焊接多采用手动或半自动的方法，其较低的焊接效率以及焊接质量已无法满足市场上对自行车需求量增长以及高品质的要求。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种铝合金车架自动化焊接模具，该焊接模具在整个焊接过程中利用机器人实现了自动化生产，从而提高了铝合金车架焊接的效率以及焊接的质量。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铝合金车架自动化焊接模具，包括基座，所述基座上设有机器人、第一焊接机构、第二焊接机构和第三焊接机构，所述第一焊接机构包括用于固定勾爪的第一勾爪固定机构、用于固定下叉的下叉固定机构和夹紧机构，所述夹紧机构用于推动下叉固定机构而使下叉固定机构上的下叉与第一勾爪固定机构上的勾爪相互贴合便于机器人进行焊接；

所述第二焊接机构包括用于固定勾爪的第二勾爪固定机构、用于固定上叉与支杆的上叉与支杆固定机构和紧固机构，所述紧固机构用于推动上叉与支杆固定机构而使上叉与支杆固定机构上的上叉与第二勾爪固定机构上的勾爪相互贴合；

所述第三焊接结构包括用于固定下叉的下叉固定仿形块、用于固定上叉的上叉固定压块、用于固定五通管的五通管固定机构、用于固定勾爪的第三勾爪固定机构和用于固定中管的中管固定机构。

优选地，所述第一焊接机构还包括第一机架，所述第一机架上设有第一底座，所述第一底座的上端固定设有工作台，所述工作台的一侧固定连接支撑板，所述第一勾爪固定机构设有所述支撑板上，所述下叉固定机构和夹紧机构设于所述工作台上。

优选地，所述第一勾爪固定机构包括第一勾爪定位内宽模以及分别设于第一勾爪定位内宽模两侧的第一夹紧件，所述第一勾爪定位内宽模用于放置两个勾爪，所述第一夹紧件用于将勾爪夹紧固定，所述下叉固定机构包括用于放置下叉的第一管件仿形块，所述第一夹紧件为快速夹；

所述第一夹紧件与第一勾爪定位内宽模之间的支撑板上固定安装垫板，所述垫板内水平地安装一夹紧柱且该夹紧柱能够在垫板内水平滑动，所述快速夹连接于该夹紧柱并能够推动该夹紧柱将勾爪夹紧。

优选地，所述工作台上设有第一滑板以及两条平行的第一导轨，所述第一滑板滑动安装于所述第一导轨上，所述第一管件仿形块固定于所述第一滑板上，且该第一管件仿形块上设有用于放置下叉的下叉仿形槽，

所述第一滑板的两侧分别固定安装一第一条形板，所述第一条形板上设有用于支撑下叉的第一支撑块，所述第一支撑块能够相对于第一条形板进行上下位置的调节，

所述第一条形板上设有插槽，所述第一支撑块的下端插入该插槽内并通过螺栓固定，该第一支撑块上设有与下叉匹配的u型槽，所述工作台上设有若干插孔，所述第一滑板上设有与该插孔相对应的长孔，通过定位栓分别插入所述长孔和插孔内而将第一滑板固定；

所述下叉固定机构还包括支杆压紧机构，所述第一管件仿形块上还设有用于放置支杆的支杆仿形槽，所述支杆压紧机构包括垫柱和压紧条，所述垫柱上设有长圆孔和安装孔，该垫柱通过螺栓锁入该长圆孔内而固定于第一滑板上，所述压紧条水平地插入所述安装孔内且该压紧条能够在安装孔内水平移动，固定时，所述压紧条压合于所述支杆上表面。

优选地，所述夹紧机构设于下叉固定机构另一侧的工作台上，所述夹紧机构包括夹紧板和第二夹紧件，所述夹紧板位于下叉固定机构与第二夹紧件之间，所述第二夹紧件为快速夹，所述第二夹紧件能够推动所述夹紧板贴合于下叉固定机构进而推动下叉固定机构上的下叉贴合于第一勾爪固定机构上的勾爪；

所述工作台上固定设有安装板，该安装板上固定设有快速夹和第一垫块，所述第一垫块上设有水平布置的滑槽，所述滑槽内安装滑杆，该滑杆的一端固定连接夹紧板。

优选地，所述第二焊接机构包括第二底座，所述第二勾爪固定机构、上叉与支杆固定机构和紧固机构设于第二底座上，所述第二勾爪固定机构包括第二勾爪定位内宽模以及分别设于第二勾爪定位内宽模两侧的第一紧固件，所述第二勾爪定位内宽模用于放置两个勾爪，所述第一紧固件用于将勾爪夹紧固定，所述上叉与支杆固定机构包括第二管件仿形块、上叉稳固机构和支杆稳固机构，所述第二管件仿形块上设有用于放置上叉的上叉仿形槽以及用于放置支杆的支杆仿形槽，所述紧固机构用于推动第二管件仿形块而使上叉与勾爪相互贴合，所述上叉稳固机构用于压紧第二管件仿形块内的上叉，所述支杆稳固机构用于压紧第二管件仿形块内的支杆；

所述第二勾爪固定机构还包括第二紧固件，所述第二勾爪定位内宽模通过第二紧固件固定于第二底座上，所述第一紧固件为调节螺母，所述第二勾爪定位内宽模内设有螺杆，且螺杆的两端分别套设一调节螺母。

优选地，所述第二底座上设有第二滑板以及两条平行的第二导轨，所述第二滑板滑动安装于所述第二导轨上，所述第二管件仿形块固定于所述第二滑板上；

所述第二滑板的两侧分别固定安装一第二条形板，所述第二条形板上设有用于支撑上叉的第二支撑块，所述第二支撑块能够相对于第二条形板进行上下位置的调节，所述第二条形板上设有插槽，所述第二支撑块的下端插入该插槽内并通过螺栓固定，该第二支撑块上设有与上叉匹配的u型槽，所述第二底座上设有若干插孔，所述第二滑板上设有与该插孔相对应的第一长圆孔，通过定位栓分别插入所述第一长圆孔和插孔内而将第二滑板固定。

优选地，所述支杆稳固机构包括第二垫块和压紧件，所述第二垫块上设有第二长圆孔和安装孔，该第二垫块通过螺栓锁入该第二长圆孔内而固定于第二滑板上，所述压紧件水平地插入所述安装孔内且该压紧件能够在安装孔内水平移动，固定时，所述压紧件326压合于所述支杆上表面。

优选地，所述紧固机构包括紧固板和第三紧固件，所述紧固板位于上叉与支杆固定机构与第三紧固件之间，所述第三紧固件为快速夹，所述快速夹能够推动所述紧固板贴合于上叉与支杆固定机构进而使得上叉贴合于勾爪；

所述上叉稳固机构包括连接板、压紧板和锁扣件，所述锁扣件置于所述紧固板内，所述连接板的一端固定连接压紧板，所述锁扣件的上端插入连接板另一端的第三长圆孔内，其下端连接弹簧。

优选地，所述第三焊接机构还包括第二机架，所述下叉固定仿形块、上叉固定压块、五通管固定机构、第三勾爪固定机构和中管固定机构设于第二机架上，所述五通管固定机构包括第三支撑块以及位于第三支撑块两侧的第一驱动机构，所述第一驱动机构用于夹紧五通管，所述第三勾爪固定机构包括第三勾爪定位内宽模以及位于该第三勾爪定位内宽模两侧的第二驱动机构，所述第三勾爪定位内宽模用于放置勾爪并通过第二驱动机构将勾爪夹紧固定，所述中管固定机构包括第三滑板以及固定于该第三滑板上的第三驱动机构，所述第三驱动机构用于固定中管。

优选地，所述第三支撑块固定设于所述第二机架上，所述第一驱动机构为第一驱动气缸，所述第一驱动气缸水平地固定于所述第三支撑块上，所述第一驱动气缸的活塞杆上固定连接第一压块；

所述第二驱动机构为第二驱动气缸，所述第三勾爪定位内宽模通过第四支撑块固定于所述第二机架上，所述第二驱动气缸位于第三勾爪定位内宽模两侧的第四支撑块上，所述第二驱动气缸的活塞杆上固定连接第二压块。

优选地，所述第二机架上还设有第一调节机构和第二调节机构，所述第一调节机构连接于所述第二机架，所述第二调节机构连接于所述第一调节机构，所述第三滑板滑动地设于所述第二调节机构，所述第二调节机构能够驱动滑板进行滑动，所述第一调节机构能够驱动第二调节机构和第三滑板同时进行旋转。

优选地，所述第一调节机构包括第一支架、第一螺杆、第一手动轮和第一调节块，所述第一支架固定连接于第二机架，所述第一支架上设有第一螺杆，所述第一调节块螺接于所述第一螺杆，所述第一螺杆的一端固定连接第一手动轮。

优选地，所述第二调节机构包括第二支架、第二螺杆、第二手动轮和第二调节块，所述第二支架固定连接于所述第一调节块，所述第二支架上设有第二螺杆，所述第二调节块螺接于所述第二螺杆，所述第二螺杆的一端固定连接第二手动轮，所述第二支架的下端可转动地套设于第一驱动机构；

所述第二支架上沿其高度方向设有滑槽，所述第三滑板滑动地设于第二支架的滑槽内且该第三滑板固定连接于所述第二调节块，所述第三滑板上还设有中管挡块；

所述第三驱动机构为第三驱动气缸，所述第三驱动气缸的活塞杆上固定设有第三压块。

本发明还提供了一种铝合金车架自动化焊接模具的焊接工艺，包括如下步骤：

步骤一：将下叉、勾爪和支杆置于第一焊接机构中，并使下叉和勾爪待焊接处相贴合、下叉和支杆待焊接处相贴合，利用机器人对上述待焊接处进行焊接，形成下叉架；

步骤二：将上叉和另一支杆置于第二焊接机构中，并使上叉和支杆待焊接处相贴合，利用机器人对上述待焊接处进行焊接，形成上叉架；

步骤三：将前三角架、步骤一焊接好的下叉架和步骤二焊接好的上叉架置于第三焊接机构中，并使上叉与勾爪、五通管与下叉、上叉与中管的待焊接处相贴合，利用机器人对上述待焊接处进行焊接，形成整车车架。

优选地，步骤一的具体步骤如下：

步骤一a：选择合适的第一勾爪定位内宽模，并将该第一勾爪定位内宽模固定于支撑板上，同时将待焊接的勾爪放置于第一勾爪定位内宽模上并利用第一夹紧件将勾爪固定；

步骤一b：选择合适的第一管件仿形块，并将该第一管件仿形块安装于第一滑板上，将下叉和支杆置于第一管件仿形块的仿形槽内，并调节第一支撑块合适的高度使得第一支撑块将下叉支撑，利用支杆压紧机构压紧支杆，下叉与支杆的待焊接部位相互贴合；

步骤一c：调节第二夹紧件，第一滑板在第二夹紧件的作用下朝向勾爪方向滑动直至下叉贴合于勾爪，利用定位栓将第一滑板的位置固定，最后利用机器人调出相应地焊接程序对下叉与勾爪的连接处以及下叉与支杆的贴合处进行焊接形成下叉架。

优选地，步骤二中的具体步骤如下：

步骤二a：选择合适的第二勾爪定位内宽模，将该第二勾爪定位内宽模置于第二底座上并通过第二紧固件将第二勾爪定位内宽模夹紧，同时将勾爪放置于第二勾爪定位内宽模上并利用第一紧固件将勾爪固定；

步骤二b：选择合适的第二管件仿形块，并将该第二管件仿形块安装于第二滑板上，将上叉与支杆分别放置于上叉仿形槽和支杆仿形槽内，此时上叉与支杆待焊接部位相互贴合，并调节第二支撑块合适的高度使得第二支撑块将上叉支撑；

步骤二c：调节第三紧固件，第二滑板在第三紧固件的作用下朝向勾爪方向滑动直至上叉贴合于勾爪，利用定位栓将第二滑板的位置固定；

步骤二d：朝向支杆方向拔出压紧件使之压合于支杆，调节压紧板合适的位置后向下按压压紧板，使得压紧板压合于上叉，同时锁扣件的上端突出于连接板，将锁扣件旋转90°后使锁扣件上端压住连接板，而将压紧板锁定，最后利用机器人调出相应地焊接程序对上叉与支杆待焊接处进行焊接形成上叉架。

优选地，步骤三中的具体步骤如下：

步骤三a：选择合适的下叉固定仿形块、上叉固定压块和第三勾爪定位内宽模并将三者固定于所述第二机架上；

步骤三b：将下叉架上的下叉放置于所述下叉固定仿形块内，并使下叉架上的勾爪置于第三勾爪定位内宽模上，同时启动两个第二驱动气缸，使得第二驱动气缸将勾爪固定；

步骤三c：将上叉架的上叉放置于所述上叉固定压块内，并使得上叉的下端贴合于勾爪，上叉与勾爪的接触处为待焊接处一；

步骤三d：将前三角架置于第三支撑块上，并利用其两侧的第一驱动气缸夹紧五通管，此时五通管与下叉接触，此处为待焊接处二；

步骤三e：此时如果第三驱动气缸与中管之间的距离超过第三驱动气缸的活塞杆行程，则调节第二手动轮，使得第三驱动气缸靠近中管，最后利用第三驱动气缸压紧于中管的上端；

步骤三f：根据需要调节第一手动轮，使得第二支架绕五通管转动，其上的中管发生倾斜并贴合于上叉，上叉与中管的贴合处为待焊接处三；

步骤三g：至此五通管、中管、勾爪、上叉和下叉皆被固定，最后利用机器人调出相应地焊接程序对上述三个待焊接处进行焊接即形成整车车架。

本发明的有益效果是：

1)本发明主要包括第一焊接机构、第二焊接机构和第三焊接机构，利用第一焊接机构来固定下叉、勾爪和支杆，并利用机器人将之焊接成一体形成下叉架，利用第二焊接机构来固定上叉与支杆，并利用机器人将之焊接成一体形成上叉架，利用第三焊接机构来固定前三角架、上叉架和下叉架，最后利用机器人将之焊接成为一体形成整车车架，本发明实现了整个车架的自动化焊接，利用多个机器人可以交替作业，提高了焊接效率且焊接精度高；

2)为了满足不同规格车架的焊接需求，只需要更换勾爪定位内宽模、管件仿形块等即可，而不需要更换模具的主体，因此可以快速更换模具，满足机器无间断的生产；本发明通过合理设计设备与模具的位置，避空机器人焊接点位，可焊率可以控制在70-80％，完焊率可以控制在90％以上，利用本发明后15个人工标准线代替了传统23-25个人工手工线，同时产量由400台/10h提升到450-500台/10h，既减少了人力又增加了产量，非常具有实用性；

3)本发明中机器人使用长颈焊枪，更容易伸缩且焊接的角度掌控更加灵活；对上叉架和下叉架进行焊接时采用的机器人为单机机器人工位，未配备负轴，并采用预约焊接程序，焊接一号或二号工位，程序编写路径采用movl，路径更稳定，且一号或二号工位可以焊接同一车种，也可以同时焊接不同车种；第三焊接机构采用单机器人工位，配置两个负轴，并采用预约焊接程序，焊接一号或二号工位，程式编写路径采用smovl与smovc搭配形式，路径更稳定，同样一号和二号工位可以焊接同一车种，也可以同时焊接不同车种；焊接工艺采用福尼斯cmt焊接技术，更低热输入量，更适合薄管件铝合金材料焊接，在管件较厚时(壁厚＞2.5mm)，采用cmt+p焊接模式，焊道鱼鳞片成型美观，焊道熔深满足强度要求，在铝合金薄管件较薄时(壁厚＜2.5mm)，采用标准cmt焊接模式，焊道鱼鳞片成型美观，飞溅小热输入量小，管件不易渗透。

附图说明

图1为本发明的结构简示图；

图2为本发明中第一焊接机构的结构示意图；

图3为本发明中第一焊接机构的俯视图；

图4为本发明中第二焊接机构的结构示意图；

图5为本发明中第二焊接机构的俯视图；

图6为本发明中第三焊接机构的结构示意图；

图7为本发明中第三焊接机构的另一结构示意图；

图中：100-基座，101-机器人，

200-第一焊接机构，201-第一机架，202-第一底座，203-工作台，204-支撑板，205-第一导轨，210-第一勾爪固定机构，211-第一勾爪定位内宽模，212-第一夹紧件，213-垫板，214-夹紧柱，220-下叉固定机构，221-第一管件仿形块，222-第一滑板，223-第一条形板，224-第一支撑块，225-垫柱，226-压紧条，230-夹紧机构，231-夹紧板，232-第二夹紧件，233-安装板，234-第一垫块，235-滑杆，

300-第二焊接机构，301-第二底座，302-第二导轨，310-第二勾爪固定机构，311-第二勾爪定位内宽模，312-第一紧固件，313-第二紧固件，320-上叉与支杆固定机构，321-第二管件仿形块，322-第二滑板，323-第二条形板，324-第二支撑块，325-第二垫块，326-压紧件，327-连接板，328-压紧板，329-锁扣件，330-紧固机构，331-紧固板，332-第三紧固件，

400-第三焊接机构，401-第二机架，402-下叉固定仿形块，403-上叉固定压块，410-五通管固定机构，411-第三支撑块，412-第一驱动气缸，413-第一压块，420-第三勾爪固定机构，421-第四支撑块，422-第三勾爪定位内宽模，423-第二驱动气缸，430-中管固定机构，431-第三滑板，432-第三驱动气缸，433-第三压块，434-中管挡块，440-第一调节机构，441-第一支架，442-第一螺杆，443-第一手动轮，444-第一调节块，450-第二调节机构，451-第二支架，452-第二螺杆，453-第二手动轮，454-第二调节块，

500-车架，501-五通管，502-中管，503-勾爪，504-上叉，505-下叉，506-支杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

实施例：如图1-7所示，一种铝合金车架自动化焊接模具，其特征在于：包括基座100，所述基座100上设有机器人101、第一焊接机构200、第二焊接机构300和第三焊接机构400，所述第一焊接机构200包括用于固定勾爪503的第一勾爪固定机构210、用于固定下叉505的下叉固定机构220和夹紧机构230，所述夹紧机构230用于推动下叉固定机构220而使下叉固定机构上的下叉505与第一勾爪固定机构210上的勾爪503相互贴合便于机器人101进行焊接；

所述第二焊接机构300包括用于固定勾爪的第二勾爪固定机构310、用于固定上叉504与支杆506的上叉与支杆固定机构320和紧固机构330，所述紧固机构330用于推动上叉与支杆固定机构320而使上叉与支杆固定机构320上的上叉504与第二勾爪固定机构310上的勾爪503相互贴合；

所述第三焊接结构400包括用于固定下叉505的下叉固定仿形块402、用于固定上叉504的上叉固定压块403、用于固定五通管501的五通管固定机构410、用于固定勾爪503的第三勾爪固定机构420和用于固定中管502的中管固定机构430。

本发明用于对车架500多点进行自动化焊接，所述车架500包括五通管501、中管502、勾爪503、上叉504、下叉505和支杆506，本发明在运行过程中主要包括三大步，第一步，第一焊接机构200将下叉与勾爪固定并使得下叉与勾爪的待焊接处相互贴合，利用机器人101对下叉与勾爪待焊接处进行焊接；第二步，第二焊接机构300将上叉与支杆固定并使得上叉与支杆的待焊接处进行贴合，利用机器人101对上叉与支杆的待焊接处进行焊接；第三步，第三焊接机构400分别将焊接好的下叉与勾爪、上叉与支杆、以及前三角固定，利用机器人101对五通管与下叉的待焊接处、上叉与勾爪的待焊接处、以及中管与上叉的待焊接处进行焊接，即形成焊接好的车架，本发明提高了焊接工序的效率以及焊接的精度，有助于推动整个车架自动化生产的进程。

如图2和图3所示，所述第一焊接机构200还包括第一机架201，所述第一机架201上设有第一底座202，所述第一底座202的上端固定设有工作台203，所述工作台203的一侧固定连接支撑板204，所述第一勾爪固定机构210设有所述支撑板204上，所述下叉固定机构220和夹紧机构230设于所述工作台203上。所述第一底座202和工作台203之间通过支柱固定连接，支撑板204与工作台203之间通过连接块固定连接，支撑板204呈长条板且该支撑板与工作台之间设有一定的距离，如图2所示，所述第一勾爪固定机构210、下叉固定机构220和夹紧机构230从左到右依次布置。

所述第一勾爪固定机构210包括第一勾爪定位内宽模211以及分别设于第一勾爪定位内宽模211两侧的第一夹紧件212，所述第一勾爪定位内宽模211用于放置两个勾爪503，所述第一夹紧件212用于将勾爪503夹紧固定，所述下叉固定机构220包括用于放置下叉505的第一管件仿形块221，所述第一夹紧件212为快速夹；

所述第一夹紧件212与第一勾爪定位内宽模211之间的支撑板204上固定安装垫板213，所述垫板213内水平地安装一夹紧柱214且该夹紧柱214能够在垫板内水平滑动，所述快速夹连接于该夹紧柱并能够推动该夹紧柱214将勾爪503夹紧。所述第一勾爪定位内宽模211可拆卸地安装于所述支撑板204的中部，两组第一夹紧件212分别安装于支撑板204的两端，两个勾爪503分别贴合于第一勾爪定位内宽模的两端并通过调节快速夹将勾爪夹紧，快速夹采用市场上常规的快速夹即可，此处不作详细介绍，所述第一勾爪定位内宽模211通过螺栓固定于支撑板204上，根据需要可以更换不同规格的第一勾爪定位内宽模211，然后将两个勾爪放置于第一勾爪定位内宽模的两端并利用快速夹迅速夹紧勾爪，以此可以满足多种规格车架的焊接需求并完成快速换模。

所述工作台203上设有第一滑板222以及两条平行的第一导轨205，所述第一滑板222滑动安装于所述第一导轨205上，所述第一管件仿形块221固定于所述第一滑板222上，且该第一管件仿形块221上设有用于放置下叉505的下叉仿形槽，

所述第一滑板222的两侧分别固定安装一第一条形板223，所述第一条形板223上设有用于支撑下叉505的第一支撑块224，所述第一支撑块224能够相对于第一条形板223进行上下位置的调节，

所述第一条形板223上设有插槽，所述第一支撑块224的下端插入该插槽内并通过螺栓固定，该第一支撑块224上设有与下叉505匹配的u型槽，所述工作台203上设有若干插孔，所述第一滑板222上设有与该插孔相对应的长孔，通过定位栓分别插入所述长孔和插孔内而将第一滑板222固定；所述工作台203上设有能够沿其滑动的第一滑板222，第一滑板上固定安装第一管件仿形块221，所述第一管件仿形块221上设有与下叉505相互匹配的仿形槽，将下叉505靠近五通管501的一端固定安装于该仿形槽，焊接前，利用夹紧机构230推动第一滑板222朝勾爪503处滑动，直至下叉505与勾爪503相互贴合；为了进一步提高下叉焊接时的稳定性，在第一管件仿形块221前后两侧的第一滑板上各设一第一条形板223，第一条形板223上固定设有第一支撑块224，该第一支撑块224靠近支撑板204布置，下叉刚好置于支撑块上的u型槽内；通过调节第一支撑块224的高度来满足不同规格下叉的固定需求，如图3所示，所述工作台上设有若干插孔而第一滑板上设有一个长孔，当第一滑板222的位置调节好后，利用定位栓锁入插孔和长孔而将滑板的位置固定。

所述下叉固定机构220还包括支杆压紧机构，所述第一管件仿形块221上还设有用于放置支杆506的支杆仿形槽，所述支杆压紧机构包括垫柱225和压紧条226，所述垫柱225上设有长圆孔和安装孔，该垫柱通过螺栓锁入该长圆孔内而固定于第一滑板222上，所述压紧条226水平地插入所述安装孔内且该压紧条能够在安装孔内水平移动，固定时，所述压紧条226压合于所述支杆506上表面。如图3所示，设置的长圆孔可以调节垫柱225在第一滑板222上左右方向的位置，所述压紧条226的一端插紧于所述垫柱的安装孔内，另一端伸向支杆506，当支杆506放置好后，向右拔出压紧条使之压合于支杆506即可，从而进一步提高支杆在焊接中的稳定性；利用支杆仿形槽放置支杆506，使得支杆与下叉的待焊接部位相互贴合，再利用支杆压紧机构将支杆压住，最后利用机器人对支杆与下叉的待焊接部位进行焊接即可。

所述夹紧机构230设于下叉固定机构220另一侧的工作台203上，所述夹紧机构230包括夹紧板231和第二夹紧件232，所述夹紧板231位于下叉固定机构220与第二夹紧件232之间，所述第二夹紧件232为快速夹，所述第二夹紧件232能够推动所述夹紧板贴合于下叉固定机构进而推动下叉固定机构220上的下叉505贴合于第一勾爪固定机构上的勾爪503；

所述工作台203上固定设有安装板233，该安装板上固定设有快速夹和第一垫块234，所述第一垫块上设有水平布置的滑槽，所述滑槽内安装滑杆235，该滑杆235的一端固定连接夹紧板231。所述安装板233与第一勾爪固定机构210分别位于下叉固定机构的两侧，所述第一垫块234位于快速夹与第一滑板222之间，所述滑杆235水平地紧配于第一垫块234上的滑槽内，滑杆235两端皆突出于第一垫块，第一垫块靠近第一滑板222的一端固定连接夹紧板231，另一端连接于快速夹，需要定位时，调节快速夹，快速夹向前推动滑杆235，使夹紧板231贴合于第一管件仿形块221，进而带动滑板向前滑动而使滑板上的下叉505贴合于第一勾爪固定机构上的勾爪503。

如图4和图5所示，所述第二焊接机构300包括第二底座301，所述第二勾爪固定机构310、上叉与支杆固定机构320和紧固机构330设于第二底座上，所述第二勾爪固定机构310包括第二勾爪定位内宽模311以及分别设于第二勾爪定位内宽模311两侧的第一紧固件312，所述第二勾爪定位内宽模311用于放置两个勾爪503，所述第一紧固件312用于将勾爪503夹紧固定，所述上叉与支杆固定机构320包括第二管件仿形块321、上叉稳固机构和支杆稳固机构，所述第二管件仿形块321上设有用于放置上叉504的上叉仿形槽以及用于放置支杆506的支杆仿形槽，所述紧固机构330用于推动第二管件仿形块321而使上叉504与勾爪503相互贴合，所述上叉稳固机构用于压紧第二管件仿形块内的上叉504，所述支杆稳固机构用于压紧第二管件仿形块内的支杆506。

如图4和图5所示，将第二底座301的长度方向定义为左右方向，则第二勾爪固定机构310、上叉与支杆固定机构320和紧固机构330在第二底座301上从左到右依次布置，选择合适的第二勾爪定位内宽模311并将之固定于第二底座301上，再将两个勾爪503放置于所述第二勾爪定位内宽模311上并通过第一紧固件312将勾爪夹紧，选择合适的第二管件仿形块321并将之安装于第二滑板322上，将两个上叉504放置于上叉仿形槽内，将支杆506放置于支杆仿形槽内，此时上叉与支杆的待焊接部位相互贴合，利用紧固机构330推动上叉与支杆固定机构320使上叉504与勾爪503抵紧，最后调节上叉稳固机构和支杆稳固机构使两者分别压合于上叉504和支杆506的上表面，利用机器人101对上叉和支杆的待焊接部位进行焊接，通过支杆将两个上叉连接。

所述第二勾爪固定机构310还包括第二紧固件313，所述第二勾爪定位内宽模311通过第二紧固件313固定于第二底座301上，所述第一紧固件312为调节螺母，所述第二勾爪定位内宽模311内设有螺杆，且螺杆的两端分别套设一调节螺母。当勾爪503装入第二勾爪定位内宽模311上时，旋紧两端的调节螺母而将勾爪夹紧，所述第二紧固件313一端铰接于第二底座301，将选好规格的第二勾爪定位内宽模311置于第二底座301后，旋转第二紧固件313而将第二勾爪定位内宽模311压紧于第二底座上，通过第二紧固件313能够快速地更换第二勾爪定位内宽模311以满足不同规格产品的焊接需求，操作方便，效率高，且适用范围广。

所述第二底座301上设有第二滑板322以及两条平行的第二导轨302，所述第二滑板322滑动安装于所述第二导轨302上，所述第二管件仿形块321固定于所述第二滑板322上；所述第二底座301上设有能够沿其滑动的第二滑板322，第二滑板上固定安装第二管件仿形块321，所述第二管件仿形块321上设有与上叉504、支杆506相互匹配的仿形槽，将上叉504与支杆506置于各自的仿形槽后，上叉与支杆待焊接处相互贴合，焊接前，利用紧固机构330推动第二滑板322朝勾爪503处滑动，直至上叉504与勾爪503相互贴合；

所述第二滑板322的两侧分别固定安装一第二条形板323，所述第二条形板323上设有用于支撑上叉504的第二支撑块324，所述第二支撑块324能够相对于第二条形板323进行上下位置的调节，所述第二条形板323上设有插槽，所述第二支撑块324的下端插入该插槽内并通过螺栓固定，该第二支撑块324上设有与上叉504匹配的u型槽，所述第二底座301上设有若干插孔，所述第二滑板322上设有与该插孔相对应的第一长圆孔，通过定位栓分别插入所述第一长圆孔和插孔内而将第二滑板322固定。为了进一步提高上叉与支杆焊接时的稳定性，在第二管件仿形块321前后两侧的第二滑板上各设一第二条形板323，第二条形板323上固定设有第二支撑块324，该第二支撑块324靠近第二勾爪固定机构310布置，上叉刚好置于第二支撑块上的u型槽内；通过调节第二支撑块324的高度来满足不同规格上叉的固定需求，如图5所示，所述第二底座上设有若干插孔而滑板上设有一个第一长圆孔，当第二滑板322的位置调节好后，利用定位栓锁入插孔和第一长圆孔而将第二滑板的位置固定。

所述支杆稳固机构包括第二垫块325和压紧件326，所述第二垫块325上设有第二长圆孔和安装孔，该第二垫块通过螺栓锁入该第二长圆孔内而固定于第二滑板322上，所述压紧件326水平地插入所述安装孔内且该压紧件能够在安装孔内水平移动，固定时，所述压紧件326压合于所述支杆506上表面。如图4所示，设置的第二长圆孔可以调节第二垫块325在第二底座301上左右方向的位置，所述压紧件326的一端插紧于所述第二垫块的安装孔内，另一端伸向支杆506，当支杆506放置好后，向右拔出压紧件使之压合于支杆506即可，从而进一步提高支杆在焊接中的稳定性。

所述紧固机构330包括紧固板331和第三紧固件332，所述紧固板331位于上叉与支杆固定机构320与第三紧固件332之间，所述第三紧固件332为快速夹，所述快速夹能够推动所述紧固板331贴合于上叉与支杆固定机构320进而使得上叉504贴合于勾爪503；需要定位时，调节快速夹，快速夹推动紧固板331，紧固板推动第二滑板向前运行而使得第二滑板上的上叉504贴合于第二勾爪固定机构上的勾爪503。

所述上叉稳固机构包括连接板327、压紧板328和锁扣件329，所述锁扣件329置于所述紧固板331内，所述连接板327的一端固定连接压紧板328，所述锁扣件329的上端插入连接板另一端的第三长圆孔内，其下端连接弹簧。所述压紧板328与连接板327垂直布置，当上叉的位置确定后，可以左右调节压紧板328的位置，因为连接板的另一端设有长圆形孔，因此连接板可以相对于锁扣件329左右移动，调整好压紧板位置后向下按压压紧板328使得压紧板压合于上叉504，同时锁扣件329的上端突出于连接板，将锁扣件329旋转90°后使锁扣件上端压住连接板327，而将压紧板328锁定，此时弹簧被压缩，当松开锁扣件329后，在弹簧恢复力的作用下，压紧板328向上运动而松开上叉504。

如图6和图7所示，所述第三焊接机构400还包括第二机架401，所述下叉固定仿形块402、上叉固定压块403、五通管固定机构410、第三勾爪固定机构420和中管固定机构430设于第二机架401上，所述五通管固定机构410包括第三支撑块411以及位于第三支撑块411两侧的第一驱动机构，所述第一驱动机构用于夹紧五通管501，所述第三勾爪固定机构420包括第三勾爪定位内宽模422以及位于该第三勾爪定位内宽模两侧的第二驱动机构，所述第三勾爪定位内宽模422用于放置勾爪503并通过第二驱动机构将勾爪夹紧固定，所述中管固定机构430包括第三滑板431以及固定于该第三滑板上的第三驱动机构，所述第三驱动机构用于固定中管502。第三焊接机构400用于固定车架500的五通管501、中管502、勾爪503、上叉504和下叉505，并使得五通管501与下叉505待焊接处相互贴合、上叉504与勾爪503待焊接处相互贴合、中管502与上叉504待焊接处相互贴合，利用机器人101将上述三处进行精确焊接。操作时，将车架的前三角置于第二机架401，通过五通管固定机构410将车架的五通管501固定，通过中管固定机构430将车架的中管502固定，而将车架的前三角固定于机架上，所述下叉固定仿形块402水平地设置于所述第二机架401上，所述上叉固定压块403倾斜地固定于第二机架401上，下叉505置于该下叉固定仿形块时，其一端贴合于所述五通管501(此处为待焊接处)，另一端连接勾爪503，所述勾爪503通过第三勾爪固定机构420固定，上叉置于上叉固定压块403时，上叉504相对于第二机架401倾斜布置，上叉504的上端贴合于所述中管502(此处为待焊接处)，其下端贴合于所述勾爪503(此处为待焊接处)，即可利用机器人101对上述三处进行焊接。

所述第三支撑块411固定设于所述第二机架401上，所述第一驱动机构为第一驱动气缸412，所述第一驱动气缸412水平地固定于所述第三支撑块411上，所述第一驱动气缸412的活塞杆上固定连接第一压块413；当车架的前三角置于第三支撑块411时，同时启动其两侧的第一驱动气缸412，使第一压块413夹紧五通管501；

所述第二驱动机构为第二驱动气缸423，所述第三勾爪定位内宽模422通过第四支撑块421固定于所述第二机架401上，所述第二驱动气缸423位于第三勾爪定位内宽模422两侧的第四支撑块421上，所述第二驱动气缸423的活塞杆上固定连接第二压块。选择合适的下叉固定仿形块402并将之固定于第二机架401上，选择合适的第三勾爪定位内宽模422，并将之固定于第四支撑块421上，然后将下叉505放置于下叉固定仿形块402内，下叉505贴合于五通管501，其上的勾爪503置于第三勾爪定位内宽模422，同时启动气两侧的第二驱动气缸423，使第二压块夹紧两个勾爪。

所述第二机架401上还设有第一调节机构440和第二调节机构450，所述第一调节机构440连接于所述第二机架401，所述第二调节机构450连接于所述第一调节机构440，所述第三滑板431滑动地设于所述第二调节机构450，所述第二调节机构450能够驱动滑板431进行滑动，所述第一调节机构440能够驱动第二调节机构450和第三滑板431同时进行旋转。利用第二调节机构450可以调节第三滑板上第三驱动机构的位置而使之夹紧中管，当第三滑板上的第三驱动机构夹紧中管后，中管与上叉没有相互贴合，调节第一调节机构440使中管朝向上叉处倾斜，直至中管与上叉相贴合，以此来适应不同规格中管的固定需求，满足机器人焊接的精度要求。

所述第一调节机构440包括第一支架441、第一螺杆442、第一手动轮443和第一调节块444，所述第一支架441固定连接于第二机架401，所述第一支架441上设有第一螺杆442，所述第一调节块444螺接于所述第一螺杆442，所述第一螺杆442的一端固定连接第一手动轮443。

所述第二调节机构450包括第二支架451、第二螺杆452、第二手动轮453和第二调节块454，所述第二支架451固定连接于所述第一调节块444，所述第二支架451上设有第二螺杆452，所述第二调节块454螺接于所述第二螺杆452，所述第二螺杆452的一端固定连接第二手动轮453，所述第二支架451的下端可转动地套设于第一驱动机构；

所述第二支架451上沿其高度方向设有滑槽，所述第三滑板431滑动地设于第二支架的滑槽内且该第三滑板431固定连接于所述第二调节块454，所述第三滑板431上还设有中管挡块434；所述第一螺杆442与安装好的下叉之间形成大于90°的夹角，当中管与上叉没有相互贴合时，转动第一手动轮443，带动第一螺杆442转动，第一螺杆442利用螺纹使第一调节块444沿着第一螺杆442倾斜地滑动，因为第二支架的下端套设于第一驱动机构，因此当第一调节块滑动时能够带动第二支架绕第一驱动机构转动，使固定于第二支架上的中管发生倾斜而贴合于上叉，所述中管挡块434便于快速定位中管。

所述第三驱动机构为第三驱动气缸432，所述第三驱动气缸432的活塞杆上固定设有第三压块433。所述第二螺杆452与中管平行布置，所述第三驱动气缸432与第二螺杆452平行布置，以使第三驱动气缸432倾斜的角度与中管倾斜的角度保持一致，且第三驱动气缸与中管始终保持在同一条直线上；当转动第二手动轮453时，第二螺杆452带动第二调节块454、第三滑板431、中管挡块434和第三驱动气缸432一起沿第二螺杆滑动，使得第三驱动气缸上的第三压块343压紧于中管502上端；当中管502与第三驱动气缸432之间的距离超过第三驱动气缸活塞杆的行程时，利用第二调节机构450缩短两者之间的距离而便于第三驱动气缸432固定中管502。

一种铝合金车架自动化焊接模具的焊接工艺，包括如下步骤：

步骤一：将下叉505、勾爪503和支杆506置于第一焊接机构200中，并使下叉505和勾爪503待焊接处相贴合、下叉505和支杆506待焊接处相贴合，利用机器人101对上述待焊接处进行焊接，形成下叉架；

步骤二：将上叉504和另一支杆506置于第二焊接机构300中，并使上叉504和支杆506待焊接处相贴合，利用机器人101对上述待焊接处进行焊接，形成上叉架；

步骤三：将前三角架、步骤一焊接好的下叉架和步骤二焊接好的上叉架置于第三焊接机构400中，并使上叉504与勾爪503、五通管501与下叉505、上叉504与中管502的待焊接处相贴合，利用机器人101对上述待焊接处进行焊接，形成整车车架。

进一步地，步骤一的具体步骤如下：

步骤一a：选择合适的第一勾爪定位内宽模211，并将该第一勾爪定位内宽模211固定于支撑板204上，同时将待焊接的勾爪503放置于第一勾爪定位内宽模211上并利用第一夹紧件212将勾爪503固定；

步骤一b：选择合适的第一管件仿形块221，并将该第一管件仿形块221安装于第一滑板222上，将下叉505和支杆506置于第一管件仿形块221的仿形槽内，并调节第一支撑块224合适的高度使得第一支撑块将下叉505支撑，利用支杆压紧机构压紧支杆，下叉与支杆的待焊接部位相互贴合；

步骤一c：调节第二夹紧件232，第一滑板222在第二夹紧件232的作用下朝向勾爪503方向滑动直至下叉505贴合于勾爪503，利用定位栓将第一滑板222的位置固定，最后利用机器人101调出相应地焊接程序对下叉与勾爪的连接处以及下叉与支杆的贴合处进行焊接形成下叉架。

进一步地，步骤二中的具体步骤如下：

步骤二a：选择合适的第二勾爪定位内宽模311，将该第二勾爪定位内宽模311置于第二底座301上并通过第二紧固件313将第二勾爪定位内宽模夹紧，同时将勾爪放置于第二勾爪定位内宽模311上并利用第一紧固件312将勾爪固定；

步骤二b：选择合适的第二管件仿形块321，并将该第二管件仿形块321安装于第二滑板322上，将上叉504与支杆506分别放置于上叉仿形槽和支杆仿形槽内，此时上叉与支杆待焊接部位相互贴合，并调节第二支撑块324合适的高度使得第二支撑块将上叉504支撑；

步骤二c：调节第三紧固件332，第二滑板322在第三紧固件332的作用下朝向勾爪503方向滑动直至上叉504贴合于勾爪503，利用定位栓将第二滑板322的位置固定；

步骤二d：朝向支杆方向拔出压紧件326使之压合于支杆506，调节压紧板328合适的位置后向下按压压紧板328，使得压紧板压合于上叉504，同时锁扣件329的上端突出于连接板，将锁扣件329旋转90°后使锁扣件上端压住连接板327，而将压紧板328锁定，最后利用机器人101调出相应地焊接程序对上叉504与支杆506待焊接处进行焊接形成上叉架。

进一步地，步骤三中的具体步骤如下：

步骤三a：选择合适的下叉固定仿形块402、上叉固定压块403和第三勾爪定位内宽模422并将三者固定于所述第二机架401上；

步骤三b：将下叉架上的下叉505放置于所述下叉固定仿形块402内，并使下叉架上的勾爪503置于第三勾爪定位内宽模422上，同时启动两个第二驱动气缸423，使得第二驱动气缸423将勾爪503固定；

步骤三c：将上叉架的上叉504放置于所述上叉固定压块403内，并使得上叉504的下端贴合于勾爪503，上叉504与勾爪503的接触处为待焊接处一；

步骤三d：将前三角架置于第三支撑块411上，并利用其两侧的第一驱动气缸412夹紧五通管501，此时五通管与下叉接触，此处为待焊接处二；

步骤三e：此时如果第三驱动气缸与中管之间的距离超过第三驱动气缸的活塞杆行程，则调节第二手动轮453，使得第三驱动气缸432靠近中管502，最后利用第三驱动气缸压紧于中管的上端；

步骤三f：根据需要调节第一手动轮443，使得第二支架绕五通管转动，其上的中管502发生倾斜并贴合于上叉504，上叉与中管的贴合处为待焊接处三；

步骤三g：至此五通管501、中管502、勾爪503、上叉504和下叉505皆被固定，最后利用机器人101调出相应地焊接程序对上述三个待焊接处进行焊接即形成整车车架。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。