[发明专利]一种汽车门环拼焊板坯料的加工系统及方法

说明书

本发明公开了一种汽车门环拼焊板坯料的加工系统及方法。所述加工系统包括落料机构、多个关节式机械手、多个板料工装夹具、移动机构、激光切割机构以及激光焊接机构，落料机构落料出的多个板料具有带切割部，板料定位于板料工装夹具上且板料的待切割部悬挂在板料工装夹具的外部，激光切割机构的激光切割头和激光焊接机构的激光焊接头分别设置于移动机构上，移动机构带动激光切割头依次切除各个待切割部，使得各个板料形成焊接板边，各个关节式机械手能带动其上的板料工装夹具沿水平方向运动，使相邻两个板料的焊接板边对应抵接形成焊接部，移动机构带激光焊接头依次对各个焊接部进行焊接。本发明具有生产效率高、工装成本低、焊接质量高等优点。

技术领域

本发明涉及了汽车零部件加工技术领域，具体的是一种汽车门环拼焊板坯料的加工系统及方法。

背景技术

汽车行业中，通常采用激光拼焊的方式，将不同材质、不同厚度的钢材进行拼合和焊接，以满足一个零部件上不同区域具有不同强度的需求。拼焊板不仅能够降低整车的制造成本、整车重量、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高，因此给汽车制造业带来巨大的经济效益。

尤其在高强钢热成型的汽车门环上，采用激光拼焊工艺大大的提高了材料利用率，进一步减低整车重量，因此，业内通常采用将汽车门环的A柱、B柱、H柱和门槛这几个零部件分别落料，再将这几个零部件激光拼焊的方式来生产汽车门环。由于激光拼焊工艺对两个焊接零件之间的缝隙精度要求很高，缝隙误差不超过0.1mm。因此，在激光拼焊汽车门环时，如何在对零部件进行快速定位的同时确保两个零部件之间缝隙的精度，是本领域技术人员持续研究的课题。

中国专利CN201810293923.9公开了一种汽车门环定位工装及门环大总成成形工艺，具体公开了汽车门环包括精确落料的多个零件，每个零件下方使用吸附装置并依次用定位销进行预定位；第一个被定位的零件用夹具上的移动机构推动以与最后一个零件互相贴合，缩小最后一道焊缝处累计误差，从而达到激光拼焊对缝隙误差不超过0.1mm的要求。该工装及方法存如下问题：

1、要求每个零件至少设置1个定位销孔，提高了主机厂对零件产品的设计要求。

2、每一种型号的汽车门环均要投入一套完整的工装夹具，成本高。

3、每块板料都依次经历定位销预定位、支撑吸附及夹紧板夹紧定位，最后一道缝还需要移动板料来贴合焊缝，这样的工艺顺序效率低下，产能受到极大限制。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种汽车门环拼焊板坯料的加工系统及方法，其用于解决上述问题中的至少一种。

本申请实施例公开了：一种汽车门环拼焊板坯料的加工系统，包括：用于落料出多个板料的落料机构，其中，所述板料在待拼接处具有待切割部；所述加工系统还包括多个关节式机械手、多个板料工装夹具、移动机构、激光切割机构以及激光焊接机构，所述板料定位于所述板料工装夹具上且所述板料的待切割部悬挂在所述板料工装夹具的外部，所述激光切割机构包括激光切割头，所述激光焊接机构包括激光焊接头，所述激光切割头和所述激光焊接头分别设置于所述移动机构上，所述移动机构带动所述激光切割头依次切除各个所述板料的待切割部，使得各个所述板料形成焊接板边，各个所述关节式机械手能带动可拆卸连接于其上的所述板料工装夹具沿水平方向运动，使相邻两个所述板料的焊接板边对应抵接，从而形成焊接部，所述移动机构还带动所述激光焊接头依次对各个焊接部进行焊接形成汽车门环拼焊板坯料。

具体的，每个所述板料工装夹具包括支撑座、多个定位单元以及吸附单元，所述支撑座可拆卸连接于所述关节式机械手上且与放置于其上的板料仿形，多个所述定位单元设置于所述支撑座上用于对板料进行定位，所述吸附单元设置于所述支撑座上用于吸附板料。

具体的，所述板料工装夹具还包括快换夹头，所述板料工装夹具通过所述快换夹头与所述关节式机械手连接。