用于无人车车身的拼焊工装的制作方法

1.本实用新型涉及无人车领域，尤其是涉及一种用于无人车车身的拼焊工装。


背景技术：

2.相关技术中指出，随着自动驾驶技术的日趋成熟，无人驾驶车辆的落地变得触手可及，物流运输、送餐、安防、移动零售、环卫等场景的刚需性较强，低速载物车将成为最先落地的、实现产业化的应用场景。而随着产业化运营的推广，低速物流车的推广必将带来车辆生产的专有化、高效率、轻量化、快速成型、批量化制造的趋势发展。
3.物流车车架作为整车的骨架，需要固定包含整车的全部零部件，车架起到支撑连接汽车各零部件的作用，并承受来自车内外的各种载荷。为满足车架承载车身载荷的需要，车架的制造和加工往往需要复杂的工序和工艺，其中，拼焊工装夹具对于钣金件装夹过程会耗费大量的时间。同时又需要满足不同应用场景下的车辆造型和功能需求，针对不同的需求定制专属车身。另外，整车整备质量的高低绝大多数取决于车身质量的大小，这就为车身轻量化再次提出了不小的挑战。车身的焊接往往都需要配置车身骨架工装，其市场上的拼焊工装夹具价格都比较高，专用拼焊工装夹具对于专属定制的小批量生产的成本压力太大，且不便于方案改进过程中的调整。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种用于无人车车身的拼焊工装，所述用于无人车车身的拼焊工装可以在满足用户专属化定制的小批量制造快速投产能力的同时，控制拼焊件精度、提高拼焊效率，大幅度降低零部件加工成本和拼焊工装制作成本费用，制作简单，灵活可调整。
5.根据本实用新型的用于无人车车身的拼焊工装，所述无人车车身包括多个通过焊接连接的杆件，其特征在于，所述拼焊工装包括：基板，所述基板水平设置呈平板形状；定位结构，所述定位结构包括多个定位组，多个所述定位组与多个所述杆件一一对应，每个所述定位组包括在对应的所述杆件的长度方向间隔设置的至少两个定位件，所述定位件的一端与所述基板固定连接，所述定位件的另一端沿竖向向上延伸且设有用于定位并固定所述杆件的定位部。
6.根据本实用新型的用于无人车车身的拼焊工装，通过在基板上设置定位件来代替现有的焊接夹具，达到对杆件定位的作用，这样，能够满足用户专属化定制的小批量制造快速投产能力，也能够控制拼焊件精度、提高拼焊效率，进而大幅度降低零部件加工成本和拼焊工装制作成本费用，制作简单可灵活调整工装方案。
7.在一些实施例中，所述定位件形成为垂直于所述基板设置的定位板，所述定位板垂直于所述杆件的长度方向设置。
8.在一些实施例中，所述定位部形成为从所述定位板的上端面向下凹陷的定位槽，所述定位槽与所述杆件的截面形状适配。
9.在一些实施例中，所述基板和所述定位板均为激光切割件。
10.在一些实施例中，所述基板与所述定位板焊接连接。
11.在一些实施例中，所述基板上形成有固定孔，所述定位板的下端与所述固定孔形状适配且插装于所述固定孔内。
12.在一些实施例中，所述固定孔与所述定位板的下端间隙配合。
13.在一些实施例中，所述固定孔的周壁与所述定位板的外表面之间的间隙为0.1mm-0.3mm。
14.在一些实施例中，所述固定孔形成为矩形孔，所述固定孔的两个短边侧壁与所述定位板之间的间隙为0.2mm-0.3mm，所述固定孔的两个长边侧壁与所述定位板之间的间隙为0.15mm-0.25mm。
15.在一些实施例中，所述无人车车身的多个杆件包括：第一杆，所述第一杆在水平面内沿第一方向延伸；第二杆和第三杆，所述第二杆的一端和所述第三杆的一端分别连接所述第一杆在第一方向的两端，所述第二杆和所述第三杆均垂直于所述第一杆设置且位于所述第一杆在第二方向的同一侧，所述第二方向在水平面内垂直于第一方向；第四杆和第五杆，所述第四杆和所述第五杆在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，所述第四杆和所述第五杆均与所述第二杆相连且位于所述第二杆在第二方向的两端之间，所述第四杆和所述第五杆位于所述第二杆在第一方向上背离所述第一杆的一侧；第六杆和第七杆，所述第六杆和所述第七杆在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，所述第六杆和所述第七杆均与所述第三杆相连且位于所述第三杆在第二方向的两端之间，所述第六杆和所述第七杆位于所述第三杆在第一方向上背离所述第一杆的一侧；所述定位结构的多个所述定位组包括：与所述第一杆至所述第七杆一一对应的第一定位组至第七定位组，每个所述定位组包括在对应的所述杆件的长度方向间隔设置的两个定位板，每个定位组的两个所述定位板分别布置在对应的杆件的长度方向的两端。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装的示意图；
19.图2是无人车车身的示意图；
20.图3是图1中所示的定位板与基板连接处的剖面图；
21.图4是图2中所示的无人车身装配到图1中所示的拼焊工装的效果图；
22.图5是图1中所示的拼焊工装的主视图；
23.图6是图1中所示的拼焊工装的俯视图；
24.图7是图1中所示的定位板的示意图；
25.图8是图5中a-a处的剖视图；
26.图9是图8中所示b处的放大图；
27.图10是图1中所示基板的示意图。
28.附图标记：
29.拼焊工装100；
30.基板10，固定孔11；
31.定位组20，第一定位组21，第二定位组22，第三定位组23，第四定位组24，第五定位组25，第六定位组26，第七定位组27，定位板211，定位部2111，凸起2112；
32.杆件200；
33.第一杆201，第二杆202，第三杆203，第四杆204，第五杆205，第六杆206，第七杆207。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.下面参考图1-图10描述根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装100。
38.如图1所示，根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装100，无人车车身包括多个通过焊接连接的杆件200，其中，多个杆件200之间通过焊接的方式连接，相对于整体成形的车身而言，局部的设计方案可以更加的灵活，可以根据车身不同位置的强度要求，对车声的局部区域进行空心设计，在保证车身外形不变的情况下，可以尽可能地减轻车身整体的重量，实现了车身的轻量化，同时对于车身小范围的改进，可以只进行小范围的焊接方案的调整，减少改进的成本。
39.根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装100可以包括：基板10和定位结构。
40.具体地，如图1所示，基板10水平设置呈平板形状，基板10放置在焊接平台上，这样，有利于在焊接过程中的找平，使得焊接的工件位于同一水平面上，定位结构可以包括多个定位组20，多个定位组20与多个杆件200一一对应，每个定位组20包括在对应的杆件200的长度方向间隔设置的至少两个定位件(例如下文中所述的定位板211)，这样，可以很好的将对应的杆件200进行定位，定位件的一端与基板10固定连接，进而避免了定位件在焊接过程中的运动，定位件的另一端沿竖向(例如图1中所示的上下方向)向上延伸且设有用于定
位并固定杆件200的定位部2111，整个设备的设计思路简单，只需要根据无人车车身的杆件200的位置和杆件200的形状来设置定位组20的位置和定位件的形状即可，从设计方案本身入手针对车架加工关键位置进行定位，提升加工精度，缩短零件加工时间和治具制作时间。
41.例如，如图1所示，基板10水平设置且呈矩形平板形状，定位件的一端与基板10固定，另一端沿竖向向上延伸，定位件远离基板10的一端上形成有与杆件200相匹配的定位部2111，每根杆件200通过两个定位件进行定位，定位同一根杆件200的两个定位件为一个定位组20，定位组20中的两个定位件在对应的杆件200的长度方向间隔设置，这样，实现了焊接前的定位工作，结构简单，减少了专用工装的成本，同时也能够保证拼焊件精度，提高焊接效率。
42.根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装100，通过在基板10上设置定位件来代替现有的焊接夹具，达到对杆件200定位的作用，这样，能够满足用户专属化定制的小批量制造快速投产能力，也能够控制拼焊件精度、提高拼焊效率，进而大幅度降低零部件加工成本和拼焊工装100制作成本费用，制作简单可灵活调整工装方案。
43.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，定位件可以形成为垂直于基板10设置的定位板211，定位板211垂直于杆件200的长度方向设置，相比较于定位板211其他方向的设置，这样，更好的保证杆件200在焊接过程中的稳定性，进而保证了焊接的精度。
44.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，定位部2111形成为从定位板211的上端面向下凹陷的定位槽，定位槽与杆件200的截面形状适配，进而实现定位板211对于杆件200的定位与固定，使得杆件200在焊接的过程中保持位置不变。
45.例如，如图2所示，杆件200的截面为矩形形状，定位板211上的定位槽设置为与杆件200截面矩形相匹配的u形槽，在进行焊接之前，只需要将杆件200放到相应的两个定位板211的定位槽中，这样，杆件200就被固定，保证杆件200在焊接过程中的稳定性。
46.在本实用新型的一个实施例中，如图10和图7所示，基板10和定位板211均为激光切割件，采用小批量激光切割代替原有机械加工，以降低费用，同时保证一致性，降低机械加工对工艺与手法的要求，所以本技术方案和制作方法成本低，进而降低车身加工成本和治具制作成本。
47.进一步地，定位板211和拼焊工装100的基板10通过数控激光切割机切割成型，线性尺寸精度能够达到
±
0.1mm，由此，提高了定位板211和基板10的加工精度。
48.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，基板10与定位板211焊接连接，焊接连接是通过加热或者加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法，焊接连接的气密性和水密性都较好，结构刚性也较大，结构的整体性好，这样，可以很好的将定位板211固定在基板10上，进而保证了定位板211在焊接过程中的稳定。
49.在拼焊工装100的制造过程中只用了激光切割和焊接两种工艺，制作周期短，制作工艺简单。即满足工程样件、快速成型件的加工制作，同时又适用于小批量生产工艺的验证与制造瑕疵少、变异性低的良品。
50.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，基板10上形成有固定孔11，定位板211的下端与固定孔11形状适配且插装于固定孔11内，将定位板211与基板10的制作分开再进行组装，大大降低了拼焊工装100的制作工艺，同时也有利于日常的清洁与维护。
51.例如，如图7所示，定位板211的下端形成矩形的凸起2112，基板10上形成与其配合
的固定孔11，将定位板211下端的凸起2112插装于固定孔11中，然后将定位板211焊接在基板10上进行固定，这样，降低了焊接的难度，同时实现了定位板211的定位。
52.在具体地实施过程中，若需要对焊接零部件方案进行局部调整，也只需要对基板10和定位板211进行局部调整，这样，可以大幅度降低方案调整带来的工装调整费用，降低制造与加工成本，提升零件优化的可行性与便利性。
53.在本实用新型的一个实施例中，如图8所示，固定孔11与定位板211的下端间隙配合，这样既保证了定位板211焊接在基板10时的定位，同时，也降低了固定孔11和定位板211的工艺要求，降低了拼焊工装100的制作成本。
54.在本实用新型的一个实施例中，如图8所示，固定孔11的周壁与定位板211的外表面之间的间隙为0.1mm-0.3mm，这样，在保证固定孔11可以对定位板211进行定位的情况下，降低了固定孔11和定位板211的加工工艺，进而降低了拼焊工装100的制作成本。
55.在具体地实施过程中，可以根据实际情况将固定孔11的周壁与定位板211的外表面之间的间隙设置为0.1mm、0.2mm、0.3mm，例如，将固定孔11的周壁与定位板211的外表面之间的间隙设置为0.2mm，这样，在保证固定孔11可以对定位板211进行定位的情况下，降低了固定孔11和定位板211的加工工艺，进而降低了拼焊工装100的制作成本。
56.在本实用新型的一个实施例中，如图9所示，固定孔11形成为矩形孔，固定孔11的两个短边侧壁与定位板211之间的间隙为0.2mm-0.3mm(例如图9中所示的b)，固定孔11的两个长边侧壁与定位板211之间的间隙为0.15mm-0.25mm(例如图9中所示的a)，这样根据定位板211不同方向的不同长度设置不同的间隙，可以进一步地准确的设置固定孔11与定位板211在不同方向的间隙大小，同时，保证固定孔11对定位板211的定位。
57.例如，如图9所示，固定孔11形成为矩形孔，固定孔11的两个短边侧壁与定位板211之间的间隙设置为0.25mm，固定孔11的两个长边侧壁与定位板211之间的间隙设置为0.2mm，这样，在保证固定孔11对定位板211进行定位的情况下，降低了固定孔11和定位板211的加工工艺，进而降低了拼焊工装100的制作成本。
58.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，无人车车身的多个杆件200包括：第一杆201、第二杆202、第三杆203、第四杆204、第五杆205、第六杆206和第七杆207。
59.具体地，如图2所示，第一杆201在水平面内沿第一方向(例如图2中所示的左右方向)延伸，第二杆202的一端和第三杆203的一端分别连接第一杆201在第一方向的两端，第二杆202和第三杆203均垂直于第一杆201设置且位于第一杆201在第二方向(例如图2中所示的前后方向)的同一侧，第二方向在水平面内垂直于第一方向，第四杆204和第五杆205在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，第四杆204和第五杆205均与第二杆202相连且位于第二杆202在第二方向的两端之间，第四杆204和第五杆205位于第二杆202在第一方向上背离第一杆201的一侧，第六杆206和第七杆207在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，第六杆206和第七杆207均与第三杆203相连且位于第三杆203在第二方向的两端之间，第六杆206和第七杆207位于第三杆203在第一方向上背离第一杆201的一侧。
60.定位结构的多个定位组20包括：与第一杆201至第七杆207一一对应的第一定位组21至第七定位组27，每个定位组20包括在对应的杆件200的长度方向间隔设置的两个定位板211，每个定位组20的两个定位板211分别布置在对应的杆件200的长度方向的两端，这样将多个杆件200分别定位，保证多个杆件200在焊接过程中的稳定。
61.进一步地，如图1和图2所示，第一杆201在水平方向沿第一方向延伸，第一定位组21包括两个定位板211，在第一杆201的长度方向间隔设置，第一定位组21对第一杆201进行定位，第二杆202和第三杆203均垂直于第一杆201设置且位于第一杆201在第二方向的同一侧，且第二杆202和第三杆203关于第一杆201长度方向的中垂线对称设置，第二定位组22包括两个定位板211，在第二杆202的长度方向间隔设置，对第二杆202进行定位，第三定位组23包括两个定位板211，在第三杆203的长度方向间隔设置，对第三杆203进行定位。
62.第四杆204和第五杆205在水平方向延伸且在第二方向上平行间隔设置，第四杆204和第五杆205均与第二杆202相连且位于第二杆202在第二方向的两端之间，第四杆204和第五杆205位于第二杆202在第一方向上背离第一杆201的一侧，第四定位组24包括两个定位板211，在第四杆204的长度方向间隔设置，对第四杆204进行定位，第五定位组25包括两个定位板211，在第五杆205的长度方向间隔设置，对第五杆205进行定位，第六杆206和第七杆207在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，第六杆206和第七杆207均与第三杆203相连且位于第三杆203在第二方向的两端之间，第六杆206和第七杆207位于第三杆203在第一方向上背离第一杆201的一侧，第六定位组26包括两个定位板211，在第六杆206的长度方向间隔设置，对第六杆206进行定位，第七定位组27包括两个定位板211，在第七杆207的长度方向间隔设置，对第七杆207进行定位，这样，分别将杆件200进行定位保证了在焊接过程中无人车车身的稳定。
63.下面将参考图1-图3描述根据本实用新型一个具体实施例的用于无人车车身的拼焊工装100。
64.参照图1，无人车车身的拼焊工装100，无人车车身包括多个通过焊接连接的杆件200，本实用新型实施例的拼焊工装100可以包括：基板10和定位结构。
65.基板10水平设置呈平板形状，基板10上形成有固定孔11。
66.定位结构可以包括：多个定位组20，多个定位组20与多个杆件200一一对应，每个定位组20包括在对应的杆件200的长度方向间隔设置的至少两个定位板211，每个定位组20的两个定位板211分别布置在对应的杆件200的长度方向的两端，定位板211一端与基板10固定，另一端沿竖向向上延伸且设有用于定位并固定杆件200的定位部2111，定位部2111形成为向下凹陷的定位槽，定位板211与固定孔11下端间隙配合。
67.无人车车身的多个杆件200包括：第一杆201、第二杆202、第三杆203、第四杆204、第五杆205、第六杆206和第七杆207，第一杆201在水平面内沿第一方向延伸；第二杆202的一端和第三杆203的一端分别连接第一杆201在第一方向的两端，第二杆202和第三杆203均垂直于第一杆201设置且位于第一杆201在第二方向的同一侧，第二方向在水平面内垂直于第一方向；第四杆204和第五杆205在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，第四杆204和所述第五杆205均与第二杆202相连且位于第二杆202在第二方向的两端之间，第四杆204和第五杆205位于第二杆202在第一方向上背离第一杆201的一侧；第六杆206和第七杆207在水平内延伸且在第二方向上平行且间隔设置，第六杆206和第七杆207均与第三杆203相连且位于第三杆203在第二方向的两端之间，第六杆206和第七杆207位于第三杆203在第一方向上背离第一杆201的一侧。
68.具体地，如图4所示，在进行焊接之前，先将拼焊工装100的基板10放置在焊接平台上，用橡胶锤将第一定位组21、第二定位组22、第三定位组23、第四定位组24、第五定位组
25、第六定位组26和第七定位组27的定位板211，分别砸进拼焊工装100的基板10上对应的长方形的固定孔11内，然后，用钢角尺测量定位板211与基板10的垂直度，垂直度达到使用要求后，将定位板211与基板10焊接在一起后，打磨，电泳或者喷防锈漆，拼焊工装100制作完成，最后分别将第一杆201、第二杆202、第三杆203、第四杆204、第五杆205、第六杆206和第七杆207放置在对应的定位组20的定位板211的定位部2111中，将杆件200固定。
69.根据本实用新型实施例的用于无人车车身的拼焊工装100，通过在基板10上设置定位件来代替现有的焊接夹具，达到对杆件200定位的作用，这样，能够满足用户专属化定制的小批量制造快速投产能力，也能够控制拼焊件精度、提高拼焊效率，进而大幅度降低零部件加工成本和拼焊工装100制作成本费用，制作简单可灵活调整工装方案。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
72.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。