一种汽车车架零部件焊接设备及其焊接方法与流程

本发明涉及焊接，具体为一种汽车车架零部件焊接设备及其焊接方法。

背景技术：

1、随着汽车工业的快速发展，汽车的产量和质量要求都在不断提高。汽车车架作为汽车的骨架，它承载着车身、发动机、悬挂等众多部件的重量，并且在汽车行驶过程中要承受各种复杂的力，包括来自路面的冲击力、车辆加速和制动时的惯性力等。车架零部件的质量和连接可靠性直接关系到汽车的整体性能和安全性。

2、但现有技术中，一些半自动焊接设备虽然在一定程度上提高了焊接效率，但是它们仍然需要人工进行部分操作，如固定焊接位置和角度等。在焊接汽车车架这种具有多个复杂零部件的产品时，频繁的人工干预会引入误差，导致焊缝质量下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汽车车架零部件焊接设备及其焊接方法，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车车架零部件焊接设备，包括底板、承载板和焊接机器臂主体，所述底板的上侧中部固定连接有翻转底座机构，所述翻转底座机构的中部活动连接有部件限位机构，所述承载板固定连接在所述部件限位机构的上侧中部；

3、所述翻转底座机构用于带动所述部件限位机构和所述承载板翻转，所述部件限位机构包括外围框、半截架、横架、传动组件和限位组件，所述半截架和所述横架固定连接在所述外围框的内部，所述传动组件设置在所述横架的中部，所述半截架和所述横架的上侧均设置有限位组件，多组所述限位组件用于对汽车车架进行限位；

4、所述传动组件用于带动多组所述限位组件移动并限位，所述传动组件包括第二伺服电机、方形座、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、条形座、第一齿轮和第二齿轮，一组所述第一锥形齿轮和多组所述第二锥形齿轮环形分布且相邻的彼此啮合，其中部分所述第二锥形齿轮与所述第一齿轮同轴传动，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接，所述第二齿轮通过万向节与一组所述限位组件传动连接，其中另一部分所述第二锥形齿轮与所述限位组件传动连接。

5、优选的，所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮均转动安装在所述方形座的内部，所述第一齿轮和所述第二齿轮均转动安装在所述条形座的内部。

6、优选的，所述方形座和所述条形座均固定连接在所述横架的中部，所述第二伺服电机与所述第一锥形齿轮传动连接。

7、优选的，所述限位组件包括侧架、滑座、丝杠和导轨，多组所述丝杠分别与所述第二伺服电机、所述第二齿轮和所述第二锥形齿轮传动连接。

8、优选的，所述滑座与所述丝杠啮合连接，所述导轨滑动卡接在所述滑座的下侧。

9、优选的，所述侧架固定连接在所述滑座的上侧，多组所述导轨分别固定连接在所述半截架和所述横架的上侧。

10、优选的，两组所述半截架垂直固定连接在所述横架的两侧。

11、优选的，所述翻转底座机构包括立柱、第一伺服电机、支撑壳、第三齿轮、连接盘、第四齿轮和横管，所述外围框的两端分别与所述连接盘固定连接，所述连接盘与所述第三齿轮传动连接，所述第三齿轮和所述第四齿轮啮合连接。

12、优选的，所述第四齿轮与所述第一伺服电机传动连接，所述第三齿轮和所述第四齿轮均转动安装在所述支撑壳的内部，所述第一伺服电机固定安装在所述支撑壳的一侧，所述支撑壳固定连接在所述立柱的上端，两组所述立柱通过所述横管固定连接。

13、一种汽车车架零部件焊接设备的焊接方法，包括以下步骤：

14、s1、将车架放置在承载板上，控制第二伺服电机启动，带动第二伺服电机转动，从而啮合第一锥形齿轮；

15、s2、两侧的第二锥形齿轮经传动带动各自连接的丝杠转动，使两组侧架向车架靠近；

16、s3、第二伺服电机的输出轴后端同时带动一组丝杠转动，位于第二伺服电机对侧的第一锥形齿轮被啮合转动，同样带动一组丝杠转动，两组丝杠带动各自连接的侧架向车架靠近；

17、s4、多组侧架从多个方向靠拢将车架限位，翻转底座机构带动车架翻转，配合机械臂将零部件安放到车架预定位置，配合焊接机器臂主体进行焊接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明中，通过将车架放置在承载板上，控制第二伺服电机启动，经传动后，带动车架外部的多组侧架同步向中间靠拢，将车架限位在承载板的中部区域，各滑座在对应丝杠上的初始位置根据车架的尺寸进行调节，保证受到动力后，各滑座移动的距离相同即可贴合车架，由此无需人工进行过多的干预即可实现车架位置的固定，操作更加方便，为后续零部件的布置提供精准的位置基础。

20、2、本发明中，通过第二伺服电机带动其中一组第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮同时啮合两侧的第二锥形齿轮转动，再啮合剩下的一组第一锥形齿轮转动，每组第一锥形齿轮带动对应的限位组件运动，实现一个总动力分成多个分力进行传动，提高多个限位组件运动的同步性。

21、3、本发明中，通过借助机械臂，将零部件夹取并放置在车架预期的位置上，控制第一伺服电机启动，第一伺服电机带动第四齿轮转动，第四齿轮啮合第三齿轮转动，第三齿轮带动连接盘转动，连接盘连接在外围框的两端，两组半截架和一组横架连接在外围框中，形成稳定的承载框架，由此外围框带动承载板及其上部的车架翻转，调整到合适的角度，迎合零部件的安放，紧接着焊接机器臂主体启动，对连接位置进行焊接，由此完成零部件的焊接，通过提供精准的基础位置，保证机械臂每次放置零部件的位置不出现偏差，提高焊接的精准度。

技术特征：

1.一种汽车车架零部件焊接设备，包括底板（1）、承载板（4）和焊接机器臂主体（5），其特征在于：所述底板（1）的上侧中部固定连接有翻转底座机构（2），所述翻转底座机构（2）的中部活动连接有部件限位机构（3），所述承载板（4）固定连接在所述部件限位机构（3）的上侧中部；

2.根据权利要求1所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述第一锥形齿轮（343）和所述第二锥形齿轮（344）均转动安装在所述方形座（342）的内部，所述第一齿轮（346）和所述第二齿轮（347）均转动安装在所述条形座（345）的内部。

3.根据权利要求2所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述方形座（342）和所述条形座（345）均固定连接在所述横架（33）的中部，所述第二伺服电机（341）与所述第一锥形齿轮（343）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述限位组件（35）包括侧架（351）、滑座（352）、丝杠（353）和导轨（354），多组所述丝杠（353）分别与所述第二伺服电机（341）、所述第二齿轮（347）和所述第二锥形齿轮（344）传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述滑座（352）与所述丝杠（353）啮合连接，所述导轨（354）滑动卡接在所述滑座（352）的下侧。

6.根据权利要求5所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述侧架（351）固定连接在所述滑座（352）的上侧，多组所述导轨（354）分别固定连接在所述半截架（32）和所述横架（33）的上侧。

7.根据权利要求6所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：两组所述半截架（32）垂直固定连接在所述横架（33）的两侧。

8.根据权利要求7所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述翻转底座机构（2）包括立柱（21）、第一伺服电机（22）、支撑壳（23）、第三齿轮（24）、连接盘（25）、第四齿轮（26）和横管（27），所述外围框（31）的两端分别与所述连接盘（25）固定连接，所述连接盘（25）与所述第三齿轮（24）传动连接，所述第三齿轮（24）和所述第四齿轮（26）啮合连接。

9.根据权利要求8所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于：所述第四齿轮（26）与所述第一伺服电机（22）传动连接，所述第三齿轮（24）和所述第四齿轮（26）均转动安装在所述支撑壳（23）的内部，所述第一伺服电机（22）固定安装在所述支撑壳（23）的一侧，所述支撑壳（23）固定连接在所述立柱（21）的上端，两组所述立柱（21）通过所述横管（27）固定连接。

10.一种汽车车架零部件焊接设备的焊接方法，使用了上述权利要求1-9中任意一项所述的一种汽车车架零部件焊接设备，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种汽车车架零部件焊接设备及其焊接方法，涉及焊接领域，包括底板、承载板和焊接机器臂主体，所述底板的上侧中部固定连接有翻转底座机构，所述翻转底座机构的中部活动连接有部件限位机构，所述承载板固定连接在所述部件限位机构的上侧中部。本发明通过将车架放置在承载板上，控制第二伺服电机启动，经传动后，带动车架外部的多组侧架同步向中间靠拢，将车架限位在承载板的中部区域，各滑座在对应丝杠上的初始位置根据车架的尺寸进行调节，保证受到动力后，各滑座移动的距离相同即可贴合车架，由此无需人工进行过多的干预即可实现车架位置的固定，操作更加方便，为后续零部件的布置提供精准的位置基础。

技术研发人员：吴应举,杨木森
受保护的技术使用者：合肥常盛汽车部件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28