本實用新型屬于板材拼焊技術領域，尤其涉及汽車板的拼焊，具體涉及一種板材拼焊定位裝置及系統。

背景技術：

拼焊板技術是將兩塊或兩塊以上的板材焊在一起，這些板材可以具有不同的厚度、強度和涂層材料。在汽車行業中，拼焊板的運用極其廣泛，根據汽車結構和受力情況，不同部位合理使用不同厚度、不同材料的拼焊板可有效降低車重及油耗，同時還可以增加車身的整體剛度和吸震性能等。拼焊板材的優良性能來源于板材的焊接質量，其中板材的定位精度是焊縫質量最大的影響因素之一；目前，板材的定位主要還是人工依據經驗進行操作，對于較長的板材而言，定位精度很難保證，因此對于較長板材的拼焊質量仍有待提高。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供一種板材拼焊定位裝置及系統，至少可解決現有技術的部分缺陷。

本實用新型實施例涉及一種板材拼焊定位裝置，包括底座、定位臂及驅動機構；

所述定位臂的一端設有定位機構，所述定位機構包括偏心擋輥，所述偏心擋輥具有一輥軸部和一圓柱狀偏心頭，所述輥軸部穿設于所述定位臂上且能繞自身軸線轉動，所述偏心頭位于所述輥軸部底端，所述偏心頭的軸線與所述輥軸部的軸線錯位平行；

所述定位臂可活動的設于所述底座上，并由所述驅動機構驅動活動而具有第一狀態和第二狀態；所述第一狀態下，所述定位臂使所述偏心頭伸至板材放置平臺正上方且所述偏心頭的軸線垂直于所述板材放置平臺，所述偏心頭與所述板材放置平臺之間的距離由所述驅動機構調節或由另設的偏心頭高度調節機構調節；所述第二狀態下，所述定位臂及所述定位機構均位于所述板材放置平臺臺面下方。

作為實施例之一，所述偏心頭由偏心頭高度調節機構調節，所述偏心頭高度調節機構包括用于調節所述偏心頭上端面與所述定位臂對應側表面之間間距的調節墊片，所述調節墊片套設于所述輥軸部上。

作為實施例之一，所述定位臂的用于安裝所述輥軸部的部分為一沉頭通孔，所述沉頭通孔包括靠近所述偏心頭側的沉頭孔部，所述偏心頭的軸線與所述輥軸部的軸線之間有一錯位量，所述沉頭孔部的孔徑大于所述偏心頭半徑與所述錯位量之和；所述調節墊片置于所述偏心頭上端面上。

作為實施例之一，所述輥軸部至少部分為螺紋段，所述螺紋段自所述輥軸部遠離所述偏心頭的一端向所述偏心頭側延伸，所述螺紋段伸出所述定位臂外并通過螺母與所述定位臂固定。

作為實施例之一，所述定位臂呈C型，其上端設置有所述偏心擋輥，下端與所述底座可轉動連接。

作為實施例之一，于所述底座的對應位置處設有安裝軸，所述安裝軸的軸線平行于所述板材放置平臺長度方向，所述定位臂的下端套裝于所述安裝軸上；

所述定位臂通過桿端關節軸承與所述驅動機構的輸出端連接，所述桿端關節軸承的軸向平行于所述安裝軸的軸線，所述驅動機構的作用力方向垂直于所述桿端關節軸承的軸向。

作為實施例之一，所述驅動機構包括推進氣缸，所述推進氣缸的輸出軸與所述桿端關節軸承連接；所述推進氣缸可轉動的設置于所述底座上，且轉軸軸向平行于所述安裝軸的軸線。

作為實施例之一，所述底座還連接有用于微調其與所述板材放置平臺之間相對位置的微調機構。

本實施例涉及一種板材拼焊定位系統，包括多臺如上所述的板材拼焊定位裝置，各所述板材拼焊定位裝置沿所述板材放置平臺長度方向依次排列。

本實用新型實施例至少實現了如下有益效果：本實用新型提供的板材拼焊定位裝置通過偏心擋輥對板材進行微調定位，定位精度較高，結構簡單，操作方便。采用多臺上述板材拼焊定位裝置的定位系統，通過每臺定位裝置進行分段定位，有效提高板材尤其是較長板材的定位精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的板材拼焊定位裝置的結構示意圖；

圖2為偏心擋輥的安裝結構剖視圖；

圖3為定位臂的安裝結構剖視圖；

圖4為定位臂的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的板材拼焊定位系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例一

如圖1-圖2，本實用新型實施例提供一種板材拼焊定位裝置1，包括底座101、定位臂102及驅動機構，所述定位臂102的一端設有定位機構，所述定位機構包括偏心擋輥106，所述偏心擋輥106具有一輥軸部1061和一圓柱狀偏心頭1062，所述輥軸部1061穿設于所述定位臂102上且能繞自身軸線轉動，所述偏心頭1062位于所述輥軸部1061底端，所述偏心頭1062的軸線與所述輥軸部1061的軸線錯位平行；所述定位臂102可活動的設于所述底座101上，并由所述驅動機構驅動活動而具有第一狀態和第二狀態；所述第一狀態下，所述定位臂102使所述偏心頭1062伸至板材放置平臺2正上方且所述偏心頭1062的軸線垂直于所述板材放置平臺2，所述偏心頭1062與所述板材放置平臺2之間的距離由所述驅動機構調節或由另設的偏心頭高度調節機構調節；所述第二狀態下，所述定位臂102及所述定位機構均位于所述板材放置平臺2臺面下方。

底座101一般安裝在機床床身3上，并靠近板材放置平臺2安裝，以縮短定位臂102的運動行程，同時便于操作及管理。由于偏心擋輥106的調整范圍相對較小，上述第一狀態下，定位臂102使得偏心頭1062伸出至板材放置平臺2正上方的位置應盡量靠近預設的拼焊操作位置(焊縫位置)處，該拼焊操作位置/焊縫位置根據拼焊焊接頭、用于夾緊板材的夾具位置等確定。上述第二狀態下，定位臂102及定位機構均位于板材放置平臺2臺面下方，以便于另一側板材的上料。

作為本實施例的一種優選結構，如圖1，所述定位臂102呈C型，其上端設置有所述偏心擋輥106，下端與所述底座101可轉動連接。通過該C型的定位臂102在底座101上轉動，帶動偏心擋輥106轉動，使偏心擋輥106可以伸至板材放置平臺2正上方或由該平臺2收回，以達到上述定位目的。具體地，于所述底座101的對應位置處設有安裝軸107，所述安裝軸107的軸線平行于所述板材放置平臺2長度方向，所述定位臂102的下端套裝于所述安裝軸107上；所述定位臂102通過桿端關節軸承115與所述驅動機構的輸出端連接，所述桿端關節軸承115的軸向平行于所述安裝軸107的軸線，所述驅動機構的作用力方向垂直于所述桿端關節軸承115的軸向。其中，如圖3和圖4，在上述C型定位臂102的下端設置有兩安裝孔，其中一安裝孔1021用于套裝在安裝軸107上，定位臂102與安裝軸107之間可通過軸承端蓋117、隔套118、深溝球軸承119連接，使該定位臂102可繞安裝軸107旋轉即可；另一安裝孔1022則用于嵌裝一連接桿105，該連接桿105通過螺釘等固定件固定在定位臂102上，該連接桿105一端伸出定位臂102外并與驅動機構的輸出端連接，具體可通過關節軸承115和軸用彈簧擋圈116連接。通過驅動機構施加作用力于連接桿105上，使定位臂102繞安裝軸107旋轉；為避免旋轉過程中驅動機構的輸出軸與安裝軸107之間發生干涉，該定位臂102的下部可呈勾型，其下端部(即除其安裝定位機構的端部的另外一端部)向其內表面翹起，套裝于安裝軸107上的安裝孔1021靠近該定位臂102的下端部設置，嵌裝連接桿105的安裝孔1022則靠近該定位臂102的底端設置，兩安裝孔之間的間距可根據實際工況設置，如考慮定位臂102的旋轉角度、驅動機構的可活動情況等。進一步設置驅動機構為可轉動的安裝于底座101上，且轉軸軸向平行于安裝軸107的軸線，以保證定位臂102的旋轉運動的順暢進行，避免該驅動機構的輸出軸與安裝軸107之間發生干涉；本實施例中，所述驅動機構包括推進氣缸104，所述推進氣缸104的輸出軸與所述桿端關節軸承115連接；所述推進氣缸104可轉動的設置于所述底座101上，且轉軸軸向平行于所述安裝軸107的軸線。具體的，該推進氣缸104自帶支撐耳，在底座101上設置有氣缸支架103，該推進氣缸104的兩支撐耳通過無油襯套、孔用彈簧擋圈、擋套安裝在上述氣缸支架103上，使得該推進氣缸104可繞支撐點轉動；上述支撐機構是本領域技術人員較容易得知的，具體結構不再贅述。

對于上述采用C型定位臂102的結構，在其第一狀態下，其安裝偏心擋輥106的端部位于其另一端部的上方，此時，該定位臂102帶著偏心擋輥106伸至板材放置平臺2的上方，在其第二狀態下，該定位臂102相對于第一狀態旋轉了90°，其安裝偏心擋輥106的端部隨之旋轉，并位于板材放置平臺2臺面的下方。為保證該定位臂102在第一狀態下處于合適的位置，如圖1，可在底座101上安裝一限位擋板108，該限位擋板108位于該C型定位臂102圍設的C型空間內，且在第一狀態下，該限位擋板108與該定位臂102內表面抵接，阻止該定位臂102進一步旋轉。

采用上述C型定位臂102及傳動結構和驅動機構，結構簡單，傳動鏈短，定位精準，該定位臂102只有豎起和收回兩種空間位置和狀態，功能單一，在采用多臺本定位裝置1進行較長尺寸板材的定位工作時，各臺定位裝置1之間的同步性較高，保證定位工作的準確性和快捷性，從而提高工作效率。

當然，上述C型定位臂102繞底座101可轉動運動的方式并不限于上述結構，如可設置定位臂102套裝固定在安裝軸107上，該安裝軸107可轉動設置在底座101上，該安裝軸107的轉動可通過齒輪齒條傳動、蝸輪蝸桿傳動等常用的傳動部件與驅動機構連接。定位臂102也可采取其它結構；對于上述驅動機構，其能夠使得定位臂102產生沿豎直方向的位移量及沿水平方向的位移量以便定位臂102可伸至板材放置平臺2上方或由平臺2上方收回即可，如該驅動機構可以包括一升降驅動單元和一水平移動驅動單元，該驅動機構整體安裝于一安裝臺上，該安裝臺上設有水平軌道，該水平軌道的長度方向垂直于板材放置平臺2的長度方向，升降驅動單元置于一滑移座上，該滑移座帶動升降驅動單元在水平軌道上滑移，定位臂102水平安裝于該升降驅動單元的輸出端上。當然，該定位臂102水平安裝于水平移動驅動單元的輸出端上，該水平移動驅動單元由升降驅動單元控制升降也滿足上述要求。對于上述結構的驅動機構，采用直桿狀的定位臂102即可。

接續上述定位裝置1的結構，對于上述采用升降驅動單元和水平移動驅動單元的結構，偏心頭1062的空間位置可由該驅動機構直接定位；對于上述采用C型定位臂102可轉動設置在底座101上的結構，所述偏心頭1062優選為由偏心頭高度調節機構調節，所述偏心頭高度調節機構包括用于調節所述偏心頭1062上端面與所述定位臂102對應側表面之間間距的調節墊片114，所述調節墊片114套設于所述輥軸部1061上。進一步地，所述定位臂102的用于安裝所述輥軸部1061的部分為一沉頭通孔，所述沉頭通孔包括靠近所述偏心頭1062側的第一沉頭孔部，所述偏心頭1062的軸線與所述輥軸部1061的軸線之間有一錯位量，所述第一沉頭孔部的孔徑大于所述偏心頭1062半徑與所述錯位量之和；所述調節墊片114位于偏心頭1062上端面與該第一沉頭孔部的頂端面(即該沉頭孔部的除側壁外的端面)之間，即置于所述偏心頭1062上端面上。

接續上述定位裝置1的結構，如圖2，所述輥軸部1061至少部分為螺紋段，所述螺紋段自所述輥軸部1061遠離所述偏心頭1062的一端向所述偏心頭1062側延伸，所述螺紋段伸出所述定位臂102外并通過螺母112與所述定位臂102固定。調整偏心頭1062與板材放置平臺2之間的間距時，旋松螺母112，使得輥軸部1061可上下活動，通過墊設相應高度量的調節墊片114再旋進螺母112將輥軸部1061固定即可。需旋轉偏心頭1062時，旋松螺母112，轉動輥軸部1061即可。進一步地，上述沉頭通孔還包括有遠離偏心頭1062側的第二沉頭孔部，在該第二沉頭孔部內安裝有脹套113，保證偏心頭1062空間位置的準確性，減小定位誤差。

進一步優化上述定位裝置1的結構，所述底座101還連接有用于微調其與所述板材放置平臺2之間相對位置的微調機構，該相對位置可以底座101的遠離該平臺2的端部與該平臺2之間的距離確定；通過該微調機構可進一步調節定位臂102及偏心擋輥106伸至板材放置平臺2上方的位置，保證偏心頭1062的用于與板材貼靠的端部在理想焊縫位置上，從而提高定位精度。如圖1，本實施例中，上述微調機構包括調節板109、多個拉力螺釘110和多個推力螺釘111，調節板109平行設于底座101遠離板材放置平臺2的一側，各拉力螺釘110和各推力螺釘111均穿設在該調節板109上并與底座101連接。

實施例二

如圖5，本實施例涉及一種板材拼焊定位系統，包括多臺板材拼焊定位裝置1，各板材拼焊定位裝置1均采用上述實施例一中所提供的板材拼焊定位裝置1，具體結構此處不再贅述；各所述板材拼焊定位裝置1沿所述板材放置平臺2長度方向依次排列。通過該定位系統，可實現較長板材的拼焊前定位工作，通過每一板材拼焊定位裝置1對板材進行分段定位，有效提高板材尤其是較長板材的定位精度。

實施例三

本實施例涉及一種板材拼焊定位方法，采用上述實施例二所述的板材拼焊定位系統進行定位，包括如下步驟：

步驟一，各定位臂102帶動對應的偏心擋輥106伸至板材放置平臺2正上方，調整偏心頭1062下端面與板材放置平臺2之間的距離小于待定位的第一塊板材的厚度；

步驟二，旋轉各輥軸部1061帶動對應的偏心頭1062旋轉，使各偏心頭1062的遠離對應的定位臂102的一端位于同一直線上；

步驟三，第一塊板材上料至板材放置平臺2，使其用于與另一塊板材拼接的拼接面部與各偏心頭1062貼靠；

步驟四，微調各偏心頭1062的位置，使該第一塊板材的拼接面部位于理想焊縫位置處，將該第一塊板材夾緊在板材放置平臺2上；

步驟五，驅動機構驅動定位臂102和定位機構均位于板材放置平臺2臺面下方，另一塊板材上料，該另一塊板材上料的基準靠面為第一塊板材的拼接面部。

上述步驟四中，理想焊縫位置依序現場實際工況確定，包括考慮兩拼接板材之間的拼焊縫隙、焊接頭的空間位置設定、夾緊板材的夾具位置等因素，是本領域技術人員根據公知常識可確定的，具體不贅述。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。