CN105382451A - 一种两车型翼子板焊接夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两车型翼子板焊接夹具及其使用方法，属于汽车零部件焊接工装领域，其解决了现有翼子板焊接夹具重复定位精度较差、车型不能切换，只能上一种车型、车型无接近开关，无法识别工件是否安装错误的问题。本发明装置包括夹紧装置和输送部，还包括转台部，所述的转台部设置在输送部上端；所述的夹紧装置包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；所述的第一夹紧装置和第二夹紧装置分别设置在转台部的两端；所述的输送部包括机架、输送气缸和设置在机架上的滑轨架，滑轨架上方设置有转台座，所述的转台部设置在转台座上。本发明能实现多车型切换焊接，提高了装配精度，并且能节约设备生产成本，提高生产节拍。

Description

一种两车型翼子板焊接夹具及其使用方法

技术领域

本发明属于汽车零部件焊接工装领域，具体地说，涉及一种两车型翼子板焊接夹具及其使用方法。

背景技术

目前国内、外的汽车制造行业下部焊接翼子板工位大多采用大压臂翻转定位形式。此机构优点在于结构紧凑，操作方便，占用空间小，缺点在于重复定位精度较差、车型不能切换，只能上一种车型、车型无接近开关，无法识别钣件是否安装错误等。此机构通常使用1个动力源，输出动力至1个大型定位机构来实现控制。这样的动力机构过于庞大，对制造成本是一种浪费，且机构零件甚多，装配积累误差被拉长，难以保证翼子板重复安装精度；且由于是单个驱动，只能上一种车型，无法切换生产。这样的机构已经无法面临现在高节拍的自动化生产线，也与今天提倡建立节约型社会和企业，降低成本的发展趋势是不相符的。

中国专利申请号201310636798.4，公开日2014年4月16日的专利申请文件，公开了一种奇瑞E3车型仪表板横梁焊接夹具总成，包括底座，所述底座下设置有连接板，连接板下设置有滚动轮，底座的一端设置有支架板，支架板上设置有推手，夹具安装在底座上，该发明结构设计合理，可以进行量产，而且该发明具有良好的操作方便性、装夹定位的可靠性，很容易集成进行调整，以保证结构各部分的表面有足够的空间用于调整，以确保立体可调，由于底座上设置有夹具定位孔，夹具定位孔所在的面为夹具定位面，从而保证夹具安装定位的精确性和便利性，每个夹具上设置有垫片，因此X、Y、Z三方向可以通过垫片调节外置，使得员工操作更加方便。由于设置有推手和滚轮、可以方便工人对夹具的移动，使得夹具不局限于固定的加工地方。但该发明公开的技术方案仅能适用于一种车型零件的装夹焊接，不能满足现有高节拍自动化生产线，限制了汽车零部件生产效率的提高。

中国专利申请号201020224013.4，公开日2011年1月5日的专利文件，公开了一种多车型汽车焊接夹具，包括一夹具平台，其上安置并固定有包括夹持部件的夹具主体单元，夹具平台包括至少一层载物板；各夹具主体单元还包括固定在所述载物板上并呈“L”形的支承座和升降汽缸、及与支承座上端“|”一侧紧密接触的竖直定位板；支承座一侧面横向伸出第一固定座与升降汽缸筒体上部固定连接；定位板的与支承座相对另一侧面横向伸出第二固定座与升降汽缸活塞杆接头固定连接；定位板上部与夹持部件固定连接；支承座与定位板接触侧面固定有至少一根竖直滑轨，定位板相应部位设有与滑轨相配的通槽。该实用新型的夹具主体单元均采用升降结构，可满足在同一条生产线上加工多种地板高度车型汽车的需求，大大降低生产成本。但该实用新型公开的技术方案结构复杂，制造和使用成本高，占地面积大，操作复杂，生产效率较低。

发明内容

要解决的问题

针对现有翼子板焊接夹具重复定位精度较差、车型不能切换，只能上一种车型、车型无接近开关，无法识别工件是否安装错误的问题，本发明提供一种两车型翼子板焊接夹具及其使用方法，能实现多车型切换，提高了装配精度，并且能节约设备生产成本，提高生产节拍。

技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种两车型翼子板焊接夹具，包括夹紧装置和输送部，还包括转台部，所述的转台部设置在输送部上端；所述的夹紧装置包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；所述的第一夹紧装置和第二夹紧装置分别设置在转台部的两端。

优选地，所述的输送部包括机架、输送气缸和设置在机架上的滑轨架；所述的滑轨架内设置有滑轨，滑轨架上方设置有转台座以及与转台座固定连接的回转气缸座；所述的输送气缸固定设置在机架上，输送气缸的活塞杆与转台座相连，并可以驱动转台座通过滑轨沿滑轨架移动；所述的转台部设置在转台座上。

优选地，所述的滑轨架包括第一滑轨架和第二滑轨架，两者并列设置在机架上；所述的第一滑轨架内设置有第一滑轨；所述的第二滑轨架内设置有第二滑轨。

优选地，所述的第一滑轨架两端分别设置有第一缓冲座和第四缓冲座；所述的第二滑轨架两端分别设置有第二缓冲座和第三缓冲座。

优选地，所述的第二滑轨架外侧设置有第一输送抱死装置；所述的第一滑轨架外侧设置有第二输送抱死装置。

优选地，所述的第一输送抱死装置包括第一输送抱死气缸以及由第一输送抱死气缸驱动的第一输送抱死器；所述的第二输送抱死装置包括第二输送抱死气缸以及由第二输送抱死气缸驱动的第二输送抱死器。

优选地，所述的转台部包括转台和转台梁；所述的转台包括齿轮轴箱和齿轮轴；所述的齿轮轴箱一端固定在转台座上，另一端设置有回转支承；所述的齿轮轴一端穿过回转支承后伸入齿轮轴箱内，另一端设置有转台法兰，齿轮轴伸入齿轮轴箱内的一端与齿轮轴箱内壁之间设置有轴承，且该端靠近轴承内侧设置有齿轮；所述的转台梁设置于转台法兰和回转支承之间，且分别与转台法兰和回转支承的内圈通过螺栓连接；所述的第一夹紧装置和第二夹紧装置分别设置在转台梁的两端。

优选地，所述的转台座上还设置有齿条座；所述的齿条座内设置有滑动齿条；所述的滑动齿条一侧与齿轮轴上的齿轮啮合，另一侧与齿条座内卡槽滑动卡合；所述的回转气缸座上设置有回转气缸；所述的回转气缸内活塞杆与滑动齿条的固定相连。

优选地，所述的转台座上靠近转台梁下方设置有第一转台抱死气缸以及与第一转台抱死气缸相连的转台抱死器、第二转台抱死气缸以及与第一转台抱死气缸相连的转台抱死器。

一种两车型翼子板焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：

1）启动第一输送抱死气缸和第二输送抱死气缸，分别驱动第一输送抱死器和第二输送抱死器解除转台座沿滑轨架移动的限制；

2）启动输送气缸，推动转台座及安装在转台座上的转台部碰撞到第一缓冲座和第二缓冲座停止；

3）启动第一转台抱死气缸，驱动第一转台抱死器锁定转台梁的位置，人工打开第一夹紧装置，安装第一车型翼子板工件，关闭第一夹紧装置；

4）启动输送气缸，推动转台座及安装在转台座上的转台部碰撞到第三缓冲座、第四缓冲座停止，启动第一输送抱死气缸和第二输送抱死气缸，分别驱动第一输送抱死器和第二输送抱死器打开转台座沿滑轨架移动的限制；

5）对第一车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第一夹紧装置，取下第一车型翼子板；

6）重复步骤1）和2），启动第一转台抱死气缸，驱动第一转台抱死器解除转台梁位置锁定；启动回转气缸，推动滑动齿条驱使齿轮轴旋转，齿轮轴带动转台梁旋转180°后实现第二夹紧装置与第一夹紧装置位置调换；启动第二转台抱死气缸，驱动第二转台抱死器锁定转台梁的位置；

7）人工打开第二夹紧装置，安装第二车型翼子板工件，关闭第二夹紧装置；

8）重复步骤4）；对第二车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第二夹紧装置，取下第二车型翼子板；

9）重复上述步骤，实现循环工作或停止工作。

有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

（1）本发明的装置具有两套夹紧装置，可以实现两种车型任意切换，充分提高了各设备利用率，大大降低了两车型制造的设备和人工投资成本；

（2）本发明装置的输送部可以实现自动控制定向移动，在实现两车型任意切换装夹焊接的基础上，能够进一步实现两车型任意、高速、柔性化自动切换混线生产或批量生产；

（3）本发明装置采用双导轨结构，提高了输送部移动运输的稳定性，提高了输送精度，确保设备正常运作、生产线运行流畅；

（4）本发明装置设置缓冲座，能够有效识别工件安装情况，工件安装是否到位，提高了加工精度；

（5）本发明装置设置抱死装置，能够有效固定工件安装及工件焊接位置，避免位置移动增大焊接加工误差而降低焊接精度；采用气缸驱动，能够实现机构动作自动化，而且动作更加精确、可靠；

（6）本发明装置采用自上至下的结构布置，减小了设备体积，解决了设备庞大，占用生产场地空间的问题；

（7）本发明装置采用回转气缸驱动滑动齿条带动齿轮轴旋转，具有动作迅速、精确，传动稳定，动作可靠的优点；

（8）本发明装置采用转台抱死气缸驱动转台抱死器实现转台限位、定位功能，能够提高工件的焊接精度，降低加工误差；

（9）本发明的方法使得多车型工件加工时，减少了场地占用空间，且工件定位精度由原来的±0.3mm提高到±0.1mm，极大的提高了焊接一致性，提升车身精度；由自动化生产替代了工作强度大的完全人工作业方式，提高了工作效率，便于车间的管理且大大地降低了项目投资成本；

（10）本发明的焊装工艺间接提高了汽车车身的制造质量，提高了生产节拍，从而有效提升了汽车制造产能；本发明经济实用、操作方便，作为汽车制造的焊装行业在未来柔性自动化发展中，具有显著的进步。

附图说明

图1为本发明装置的主视图；

图2为本发明装置中转台部的立体结构示意；

图3为本发明装置中转台部的另一角度立体结构示意；

图4为本发明装置中输送部的立体结构示意；

图5为本发明装置中输送部的另一角度立体结构示意；

图6为图1的俯视图；

图7为图1的左视图；

图8为图1的右视图；

图9为本发明装置装夹第一车型翼子板工件时的状态示意图；

图10为本发明装置装夹第二车型翼子板工件时的状态示意图；

图11为本发明装置中转台部中转台的剖面示意图。

图中：1、转台部；11、回转支承；12、齿轮轴箱；13、回转气缸；14、滑动齿条；15、齿条座；16、第一夹紧装置；17、转台梁；

18、转台；181、转台法兰；182、轴承端盖；183、轴承；184、齿轮；185、齿轮轴；

19、第二夹紧装置；

2、输送部；21、机架；22、第一滑轨；23、第一滑轨架；24、转台座；25、第二滑轨架；26、第二滑轨；27、回转气缸座；28、输送气缸；

31、第一缓冲座；32、第二缓冲座；33、第三缓冲座；34、第四缓冲座；

41、第一输送抱死器；42、第一输送抱死气缸；43、第二输送抱死器；44、第二输送抱死气缸；

51、第一转台抱死器；52、第二转台抱死气缸；53、第二转台抱死器；54、第二转台抱死气缸。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种两车型翼子板焊接夹具，包括夹紧装置和输送部2，还包括转台部1，所述的转台部1设置在输送部2上端；所述的夹紧装置包括第一夹紧装置16和第二夹紧装置19；所述的第一夹紧装置16和第二夹紧装置19分别设置在转台部1的两端。

如图4和图5所示，输送部2包括机架21、输送气缸28和设置在机架21上的滑轨架；所述的滑轨架内设置有滑轨，滑轨架上方设置有转台座24以及与转台座24固定连接的回转气缸座27；所述的输送气缸28固定设置在机架21上，输送气缸28的活塞杆与转台座24相连，并可以驱动转台座24通过滑轨沿滑轨架移动；所述的转台部1设置在转台座24上；滑轨架包括第一滑轨架23和第二滑轨架25，两者并列设置在机架21上；所述的第一滑轨架23内设置有第一滑轨22；所述的第二滑轨架25内设置有第二滑轨26；

如图5所示，所述的第一滑轨架23两端分别设置有第一缓冲座31和第四缓冲座34；所述的第二滑轨架25两端分别设置有第二缓冲座32和第三缓冲座33；

如图7和图8所示，所述的第二滑轨架25外侧设置有第一输送抱死装置；所述的第一滑轨架23外侧设置有第二输送抱死装置；所述的第一输送抱死装置包括第一输送抱死气缸42以及由第一输送抱死气缸42驱动的第一输送抱死器41；所述的第二输送抱死装置包括第二输送抱死气缸44以及由第二输送抱死气缸44驱动的第二输送抱死器43。

如图2、图3、图6和图11所示，所述的转台部1包括转台18和转台梁17；所述的转台18包括齿轮轴箱12和齿轮轴185；所述的齿轮轴箱12一端固定在转台座24上，另一端设置有回转支承11；所述的齿轮轴185一端穿过回转支承11后伸入齿轮轴箱12内，另一端设置有转台法兰181，齿轮轴185伸入齿轮轴箱12内的一端与齿轮轴箱12内壁之间设置有轴承183，且该端靠近轴承183内侧设置有齿轮184，轴承183的外侧设置有轴承端盖182，用于限定轴承183的轴向跳动；所述的转台梁17设置于转台法兰181和回转支承11之间，且分别与转台法兰181和回转支承11的内圈通过螺栓连接；所述的第一夹紧装置16和第二夹紧装置19分别设置在转台梁17的两端；所述的转台座24上还设置有齿条座15；所述的齿条座15内设置有滑动齿条14；所述的滑动齿条14一侧与齿轮轴185上的齿轮184啮合，另一侧与齿条座15内卡槽滑动卡合；所述的回转气缸座27上设置有回转气缸13；所述的回转气缸13内活塞杆与滑动齿条14的固定相连。

如图7所示，所述的转台座24上靠近转台梁17下方设置有有第一转台抱死气缸52以及与第一转台抱死气缸52相连的转台抱死器51、第二转台抱死气缸54以及与第一转台抱死气缸54相连的转台抱死器53；采用两套转台抱死装置，可以用于两个工位状态的抱死限位，提高不同车型工件的定位精度。

本发明的装置具有两套夹紧装置，可以实现两种车型任意切换，充分提高了各设备利用率，大大降低了两车型制造的设备和人工投资成本；其输送部可以实现自动控制定向移动，在实现两车型任意切换装夹焊接的基础上，能够进一步实现两车型任意、高速、柔性化自动切换混线生产或批量生产。

一种两车型翼子板焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：

1）启动第一输送抱死气缸42和第二输送抱死气缸44，分别驱动第一输送抱死器41和第二输送抱死器43解除转台座24沿滑轨架移动的限制；

2）启动输送气缸28，推动转台座24及安装在转台座24上的转台部1碰撞到第一缓冲座31和第二缓冲座32停止；

3）启动第一转台抱死气缸52，驱动第一转台抱死器51锁定转台梁17的位置，如图9所示，人工打开第一夹紧装置16，安装第一车型翼子板工件，关闭第一夹紧装置16；

4）启动输送气缸28，推动转台座24及安装在转台座24上的转台部1碰撞到第三缓冲座33、第四缓冲座34停止，启动第一输送抱死气缸42和第二输送抱死气缸44，分别驱动第一输送抱死器41和第二输送抱死器43打开转台座24沿滑轨架移动的限制；

5）对第一车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第一夹紧装置16，取下第一车型翼子板；

6）重复步骤1）和2），启动第一转台抱死气缸52，驱动第一转台抱死器51解除转台梁17位置锁定；启动回转气缸13，推动滑动齿条14驱使齿轮轴旋转，齿轮轴带动转台梁17旋转180°后实现第二夹紧装置19与第一夹紧装置16位置调换；启动第二转台抱死气缸54，驱动第二转台抱死器53锁定转台梁17的位置；

7）如图10所示，人工打开第二夹紧装置19，安装第二车型翼子板工件，关闭第二夹紧装置19；

8）重复步骤4）；对第二车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第二夹紧装置19，取下第二车型翼子板；

9）重复上述步骤，实现循环工作。

本发明的方法使得多车型工件加工时，减少了场地占用空间，且工件定位精度由原来的±0.3mm提高到±0.1mm，极大的提高了焊接一致性，提升车身精度；由自动化生产替代了工作强度大的完全人工作业方式，提高了工作效率，便于车间的管理且大大地降低了项目投资成本；本发明的焊装工艺间接提高了汽车车身的制造质量，提高了生产节拍，从而有效提升了汽车制造产能；本发明经济实用、操作方便，作为汽车制造的焊装行业在未来柔性自动化发展中，具有显著的进步。

Claims (10)

1.一种两车型翼子板焊接夹具，包括夹紧装置和输送部（2），其特征在于：还包括转台部（1），所述的转台部（1）设置在输送部（2）上端；所述的夹紧装置包括第一夹紧装置（16）和第二夹紧装置（19）；所述的第一夹紧装置（16）和第二夹紧装置（19）分别设置在转台部（1）的两端。

2.根据权利要求1所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的输送部（2）包括机架（21）、输送气缸（28）和设置在机架（21）上的滑轨架；所述的滑轨架内设置有滑轨，滑轨架上方设置有转台座（24）以及与转台座（24）固定连接的回转气缸座（27）；所述的输送气缸（28）固定设置在机架（21）上，输送气缸（28）的活塞杆与转台座（24）相连，并可以驱动转台座（24）通过滑轨沿滑轨架移动；所述的转台部（1）设置在转台座（24）上。

3.根据权利要求2所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的滑轨架包括第一滑轨架（23）和第二滑轨架（25），两者并列设置在机架（21）上；所述的第一滑轨架（23）内设置有第一滑轨（22）；所述的第二滑轨架（25）内设置有第二滑轨（26）。

4.根据权利要求3所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的第一滑轨架（23）两端分别设置有第一缓冲座（31）和第四缓冲座（34）；所述的第二滑轨架（25）两端分别设置有第二缓冲座（32）和第三缓冲座（33）。

5.根据权利要求3或4所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的第二滑轨架（25）外侧设置有第一输送抱死装置；所述的第一滑轨架（23）外侧设置有第二输送抱死装置。

6.根据权利要求5所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的第一输送抱死装置包括第一输送抱死气缸（42）以及由第一输送抱死气缸（42）驱动的第一输送抱死器（41）；所述的第二输送抱死装置包括第二输送抱死气缸（44）以及由第二输送抱死气缸（44）驱动的第二输送抱死器（43）。

7.根据权利要求2、3、4或6所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的转台部（1）包括转台（18）和转台梁（17）；所述的转台（18）包括齿轮轴箱（12）和齿轮轴（185）；所述的齿轮轴箱（12）一端固定在转台座（24）上，另一端设置有回转支承（11）；所述的齿轮轴（185）一端穿过回转支承（11）后伸入齿轮轴箱（12）内，另一端设置有转台法兰（181），齿轮轴（185）伸入齿轮轴箱（12）内的一端与齿轮轴箱（12）内壁之间设置有轴承（183），且该端靠近轴承（183）内侧设置有齿轮（184）；所述的转台梁（17）设置于转台法兰（181）和回转支承（11）之间，且分别与转台法兰（181）和回转支承（11）的内圈通过螺栓连接；所述的第一夹紧装置（16）和第二夹紧装置（19）分别设置在转台梁（17）的两端。

8.根据权利要求7所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的转台座（24）上还设置有齿条座（15）；所述的齿条座（15）内设置有滑动齿条（14）；所述的滑动齿条（14）一侧与齿轮轴（185）上的齿轮（184）啮合，另一侧与齿条座（15）内卡槽滑动卡合；所述的回转气缸座（27）上设置有回转气缸（13）；所述的回转气缸（13）内活塞杆与滑动齿条（14）的固定相连。

9.根据权利要求8所述的一种两车型翼子板焊接夹具，其特征在于：所述的转台座（24）上靠近转台梁（17）下方设置有第一转台抱死气缸（52）以及与第一转台抱死气缸（52）相连的转台抱死器（51）、第二转台抱死气缸（54）以及与第一转台抱死气缸（54）相连的转台抱死器（53）。

10.一种两车型翼子板焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：

1）启动第一输送抱死气缸（42）和第二输送抱死气缸（44），分别驱动第一输送抱死器（41）和第二输送抱死器（43）解除转台座（24）沿滑轨架移动的限制；

2）启动输送气缸（28），推动转台座（24）及安装在转台座（24）上的转台部（1）碰撞到第一缓冲座（31）和第二缓冲座（32）停止；

3）启动第一转台抱死气缸（52），驱动第一转台抱死器（51）锁定转台梁（17）的位置，人工打开第一夹紧装置（16），安装第一车型翼子板工件，关闭第一夹紧装置（16）；

4）启动输送气缸（28），推动转台座（24）及安装在转台座（24）上的转台部（1）碰撞到第三缓冲座（33）、第四缓冲座（34）停止，启动第一输送抱死气缸（42）和第二输送抱死气缸（44），分别驱动第一输送抱死器（41）和第二输送抱死器（43）打开转台座（24）沿滑轨架移动的限制；

5）对第一车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第一夹紧装置（16），取下第一车型翼子板；

6）重复步骤1）和2），启动第一转台抱死气缸（52），驱动第一转台抱死器（51）解除转台梁（17）位置锁定；启动回转气缸（13），推动滑动齿条（14）驱使齿轮轴（185）旋转，齿轮轴（185）带动转台梁（17）旋转180°后实现第二夹紧装置（19）与第一夹紧装置（16）位置调换；启动第二转台抱死气缸（54），驱动第二转台抱死器（53）锁定转台梁（17）的位置；

7）人工打开第二夹紧装置（19），安装第二车型翼子板工件，关闭第二夹紧装置（19）；

8）重复步骤4）；对第二车型翼子板工件进行焊接，焊接完成后打开第二夹紧装置（19），取下第二车型翼子板；

9）重复上述步骤，实现循环工作或停止工作。