CN112570965A - 摆臂支架夹具、摆臂支架装夹工装、摆臂支架的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摆臂支架夹具、摆臂支架装夹工装、摆臂支架的焊接方法，摆臂支架包括两个支架座，摆臂支架夹具包括第一夹紧部和第二夹紧部，第一夹紧部和第二夹紧部分别包括第一夹爪和第二夹爪；摆臂支架夹具还包括驱动缸、导向部、定位部；驱动缸同时驱动第一夹紧部、第二夹紧部直线移动，使第一夹爪、第二夹爪分别靠近定位部的两侧，两个支架座能够分别夹紧于定位部一侧和第一夹爪之间、定位部另一侧和第二夹爪之间；导向部导向第一夹爪和第二夹爪直线移动。采用如上结构，夹爪在夹紧摆臂支架的过程中，受到导向部的导向作用，始终保持直线运动，保证摆臂支架的定位效果，且由于夹爪直线移动，无需向两侧打开，能够适应于相对狭窄的工作空间。

Description

摆臂支架夹具、摆臂支架装夹工装、摆臂支架的焊接方法

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种摆臂支架夹具、摆臂支架装夹工装、摆臂支架的焊接方法。

背景技术

在紧凑型车型前副车架产品中，摆臂支架需要由摆臂支架夹具固定后进行焊接，在常规设计的夹具中，两个夹爪之间通过铰链连接，夹爪在相互夹紧的过程中容易发生偏移，导致摆臂支架的定位效果较差；而且由于夹爪本身的结构原因，两个夹爪需要向两侧转动打开，无法适应于相对狭窄的焊接空间，同时各夹爪之间也容易发生空间干涉。

因此，如何提供一种能够保证摆臂支架的定位效果并且适应于狭窄空间的装夹工装，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保证前后摆臂支架的定位效果和适应于狭窄空间的装夹工装。

为解决上述技术问题，本发明提供一种摆臂支架夹具，所述摆臂支架包括两个支架座，所述摆臂支架夹具包括第一夹紧部和第二夹紧部，所述第一夹紧部和所述第二夹紧部分别包括第一夹爪和第二夹爪；所述摆臂支架夹具还包括驱动缸、导向部、定位部；所述驱动缸同时驱动所述第一夹紧部、所述第二夹紧部直线移动，使所述第一夹爪、所述第二夹爪分别靠近所述定位部的两侧，两个所述支架座能够分别夹紧于所述定位部一侧和所述第一夹爪之间、所述定位部另一侧和所述第二夹爪之间；所述导向部导向所述第一夹爪和所述第二夹爪直线移动。

采用如上结构，第一夹爪和第二夹爪在夹紧摆臂支架的过程中，受到导向部的导向作用，始终能够保持直线运动，保证了摆臂支架的定位效果，并且由于夹爪进行直线移动，无需向两侧打开，对活动空间的要求较小，能够适应于相对狭窄的工作空间，也更易于保证焊接的空间需求，并且各夹爪之间也不会发生空间干涉。

可选地，所述第一夹爪、所述第二夹爪均设有定位销，所述定位销能够穿过所述支架座的孔洞，所述定位部包括位于两侧的定位块，所述定位块设有销孔，所述定位销随对应的所述第一夹爪、所述第二夹爪直线移动以穿入或离开所述销孔。

可选地，所述导向部包括设置于所述驱动缸下方的固定架，所述固定架设置有第一导向单元和第二导向单元，所述第一导向单元和所述第二导向单元分别导向所述第一夹爪和所述第二夹爪直线运动。

可选地，所述第一导向单元和所述第二导向单元前后错位设置，且均包括两个上、下分布的直线轴承，两个所述直线轴承水平设置，纵向位置相同；各所述直线轴承内设置有对应的圆柱轴，所述圆柱轴能够沿轴向在所述直线轴承内滑动，所述圆柱轴的两端伸出所述直线轴承，其中一端与第一夹爪或第二夹爪连接，另一端设置有限位块。

可选地，还包括夹紧手柄和手柄支持杆，所述手柄支持杆固定于所述第一夹紧部，所述夹紧手柄设有长孔，所述手柄支持杆通过所述长孔与所述夹紧手柄滑动连接，所述夹紧手柄与所述第二夹紧部之间可转动连接，所述夹紧手柄能够对所述第一夹紧部和所述第二夹紧部进行预夹紧。

可选地，还包括摆臂支持块，所述摆臂支持块设置于所述定位部的下端，在所述摆臂支架夹紧于所述定位部时，所述摆臂支持块能够从下方托住所述摆臂支架的底部。

可选地，还包括接触感应器，所述接触感应器设置于所述摆臂支持块下端，所述接触感应器的感应头设于所述摆臂支持块的上表面。

可选地，还包括设置于导向部外侧的防护壳，所述防护壳能够防止异物落入所述导向部。

本发明还提供一种摆臂支架装夹工装，能够固定需要焊接摆臂支架的工件，所述摆臂支架装夹工装包括基架，所述基架中部用于固定所述工件，所述基架两端均设置有两个摆臂支架夹具，用于装夹焊接前后两个摆臂支架，所述摆臂支架夹具为上文中所述摆臂支架夹具。

可选地，所述基架的每一端均设有基座，两个所述摆臂支架夹具均安装于所述基座。

可选地，所述基架还包括滑动导轨和设于所述基座的滑套，在所述摆臂支架夹紧于所述摆臂支架夹具后，所述摆臂支架夹具能够通过所述滑套在所述滑动导轨上滑动，并将所述摆臂支架移动到预定焊接位置。

可选地，所述滑动导轨倾斜设置，且由低位逐渐向上倾斜至焊接位置。

本发明还提供一种摆臂支架的焊接方法，基于上文所描述的摆臂支架装夹工装，包括下述步骤：将各摆臂支架放置于对应的摆臂支架夹具，使摆臂支架两侧的支架座分别处于对应的定位块和第一夹爪、第二夹爪之间，并进行夹紧操作；将前副车架放置于所述摆臂支架装夹工装的基架上，将所述前副车架固定；驱动所述基座的滑套沿滑动导轨移动，带动所述摆臂支架移动到预定焊接位置，以进行焊接操作。

可选地，所述工件为前副车架，驱动所述基座的滑套沿滑动导轨逐渐倾斜向上移动至所述预定焊接位置，摆臂支架具有摆臂卡板，所述摆臂卡板倾斜移动过程中自前副车架侧梁的下方移动至侧梁的内侧。

附图说明

图1是本发明实施例提供摆臂支架夹具的结构示意图；

图2是图1中摆臂支架夹具另一视角的结构示意图；

图3是图1中摆臂支架夹具安装有防护壳后的结构示意图；

图4是图1中两组摆臂支架夹具在装夹前、后摆臂支架准备焊接时的结构示意图；

图5是本发明实施例摆臂支架装夹工装在前副车架上焊接摆臂支架的结构示意图；

图6是图5的局部放大示意图；

图7是摆臂支架的结构示意图。

图1-7中的附图标记说明如下：

1第一夹紧部、2第二夹紧部、3第一夹爪、4第二夹爪、5驱动缸、6导向部、61直线轴承、62圆柱轴、63限位块、64固定架、7定位部、71定位块、8定位销、9夹紧手柄、10手柄支持杆、11摆臂支持块、12接触感应器、13防护壳、14摆臂支架、141支架座、142底部、143摆臂卡板、15滑动导轨、151滑套、16前副车架、161侧梁、17滑轨驱动缸。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-4，图1是本发明实施例提供摆臂支架夹具的结构示意图；图2是图1中摆臂支架夹具另一视角的结构示意图；图3是图1中摆臂支架夹具安装有防护壳后的结构示意图；图4是图1中两组摆臂支架夹具在装夹前、后摆臂支架准备焊接时的结构示意图。

本发明实施例提供一种摆臂支架夹具，摆臂支架14的结构如图7所示，图7是摆臂支架的结构示意图，摆臂支架14包括底部142和位于底部142两侧立起的两个支架座141，摆臂支架夹具需要同时夹住两个支架座141，并移动到指定位置进行焊接。本实施例中摆臂支架夹具包括第一夹紧部1和第二夹紧部2，第一夹紧部1和第二夹紧部2分别包括第一夹爪3和第二夹爪4，除此之外还包括驱动缸5、导向部6和定位部7。

驱动缸5能够同时驱动第一夹紧部1和第二夹紧部2进行直线移动，使第一夹爪3和第二夹爪4分别靠近定位部7的两侧，两个支架座141能够分别夹紧于定位部7一侧和第一夹爪3之间、定位部7另一侧和第二夹爪4之间；导向部6导向第一夹爪3和第二夹爪4直线移动。

采用如上结构，驱动缸5同时驱动第一夹紧部1和第二夹紧部2向中间夹紧，以图1为视角，第一夹爪3和第二夹爪4分别设置于第一夹紧部1和第二夹紧部2的下端，定位部7也位于下端，则驱动缸5能够驱动第一夹爪3和第二夹爪4分别靠近定位部7的两侧，即第一夹爪3和定位部7的一侧形成一个夹紧位，第二夹爪4和定位部7的另一侧形成一个夹紧位，从而同时夹紧摆臂支架的两个支架座141。此外，第一夹爪3和第二夹爪4在移动时受到导向部6的导向作用，始终能够保持直线运动，保证了夹紧固定后的摆臂支架14的定位效果，并且由于本实施例中各夹紧部和各夹爪大体为竖向延伸的结构，向两侧直线移动以夹紧或松开，而无需向两侧转动打开，所需的工作空间较小，能够适应于相对狭窄的工作空间，也更易于保证焊接的空间要求，并且各夹爪之间也不会发生空间干涉。

请继续参考图1，第一夹爪3和第二夹爪4的内侧均设有定位销8，内侧即朝向定位部7的一侧，定位销8能够穿过支架座141的孔洞，定位部7包括位于其两侧的定位块71，两个定位块71均设有可供定位销8穿过的销孔。

在支架座141被夹紧于定位部7一侧和第一夹爪3之间或者定位部7另一侧和第二夹爪4之间时，设置于夹爪内侧的定位销8能够穿过支架座141的孔洞，***定位块71的销孔中，对摆臂支架14进行进一步定位，防止支架座141脱离夹紧位。具体在夹装开始时，定位销8并未***销孔中，可以先将支架座141穿于定位销8，以预定位，然后再驱动夹爪移动，在夹爪逐渐靠近定位块71的过程中，定位销8逐渐***销孔中。

本实施例中导向部6包括设置于驱动缸5下方的固定架64，固定架64设置有第一导向单元和第二导向单元(图中未标出)，第一导向单元和第二导向单元分别导向第一夹爪3和第二夹爪4直线运动。

该固定架64是摆臂支架夹具的支撑结构，其下端与定位部7固定连接。在第一夹紧部1、第二夹紧部2、第一夹爪3和第二夹爪4进行夹紧时，设置于固定架64的第一导向单元和第二导向单元，分别为移动中的第一夹爪3和第二夹爪4进行导向，固定架64能够保持不动，保证导向的准确性。

进一步地，如图1和图2所示，为便于理解，对于摆臂支架夹具而言，本文定义以图1中垂直纸面方向为前后方向，向纸面外为前，向纸面内为后。第一导向单元和第二导向单元前后错位设置，第一导向单元设置于固定架64的前端，第二导向单元设置于固定架64的后端，且各导向单元均包括两个上、下分布的直线轴承61，两个直线轴承61水平设置。此外，第一导向单元与第二导向单元共四个直线轴承61，在上下方向上依次错开，从上向下的正投影面上，第一导向单元的直线轴承61和第二导向单元的直线轴承61的投影部分重合，从而不干涉对对应夹爪的分别驱动，又能够节省空间。可知，每个导向单元包括一个直线轴承61也可以，两个直线轴承61进一步保证导向效果。

各直线轴承61内设置有对应的圆柱轴62，圆柱轴62能够从直线轴承61内部穿过，直线轴承61内设有滚珠，圆柱轴62沿轴向沿直线轴承61滑动，和滚珠接触，圆柱轴62的两端伸出直线轴承61，一端与相对应的第一夹爪3或第二夹爪4连接，另一端设置有限位块63。

其中，圆柱轴62具体与第一夹爪3还是者第二夹爪4连接取决于对应的直线轴承61属于哪个导向单元，若该直线轴承61属于第一导向单元，则对应的圆柱轴62与第一夹爪3连接。限位块63能够防止圆柱轴62未连接第一夹爪3或第二夹爪4的一端从直线轴承61脱出。

基于上述导向部6的结构，第一夹爪3和第二夹爪4与圆柱轴62的连接处也需要前后错位设置，此时，第一夹爪3和第二夹爪4的底端夹爪头部分均向相对的方向弯折，即第一夹爪3向后弯折，第二夹爪4向前弯折，最终使两个夹爪头内侧设置的定位销8仍然相对于前副车架16同轴，并且能够***定位块71的销孔。

综上，导向部6的工作过程为：驱动缸5驱动第一夹紧部1和第二夹紧部2直线移动，第一夹紧部1和第二夹紧部2分别带动第一夹爪3和第二夹爪4夹紧，固定于固定架64的第一导向单元为第一夹爪3提供导向，其对应圆柱轴62只能在方向固定的直线轴承61内滑动，保证了第一夹爪3在水平方向上的直线运动，上、下两个直线轴承61进一步保证第一夹爪3直线运动时在竖直方向上不会发生偏移；第二夹爪4的导向与第一夹爪3的导向过程相似，只是发挥导向作用的第一导向单元变为第二导向单元，故不再赘述。

本实施例中还包括夹紧手柄9和手柄支持杆10，手柄支持杆10固定于第一夹紧部1的上端，夹紧手柄9设有长孔，手柄支持杆10设置有能够穿过长孔的活动杆和可供夹紧手柄9活动的凹槽空间，夹紧手柄9通过该长孔和活动杆与手柄支持杆10滑动连接，夹紧手柄9与第二夹紧部2的上端可转动连接；夹紧手柄9上端设置有手柄扶手，工作人员能够通过控制该手柄扶手来控制夹紧手柄9，对第一夹紧部1和第二夹紧部2进行预夹紧。以图1为视角，驱动夹紧手柄9顺时针转动，会推动两个夹紧部分离，驱动夹紧手柄9逆时针转动，会拉动两个夹紧部靠近。

在实际操作中，将摆臂支架14放置于定位销8和定位块71之间，待支架座141的孔洞与定位销8对准后，工作人员即可摇动夹紧手柄9上端的手柄扶手，以对第一夹紧部1和第二夹紧部2进行预夹紧，预夹紧之后即可开启驱动缸5，对摆臂支架14进行夹紧固定。

该预夹紧能够由工作人员确保定位销8***支架座141的孔洞，若未经预夹紧，驱动缸5可能在定位销8在未***支架座141时便启动并进行夹紧，定位销8无法正确***支架座141的孔洞，会导致定位销8、夹爪以及摆臂支架14的损坏。

本实施例中摆臂支架夹具还包括摆臂支持块11，摆臂支持块11设置于定位部7的下端，在摆臂支架14夹紧固定于定位部7时，摆臂支持块11能够从下方托住摆臂支架14的底部142，进一步对摆臂支架14进行固定。

摆臂支持块11下端还设置有接触感应器12，接触感应器12的感应头设置在摆臂支持块11的上表面，在摆臂支架14被装夹于夹紧位时，摆臂支持块11从下方托住摆臂支架14的底部142，即摆臂支持块11的上表面与摆臂支架14的底部142接触，接触感应器12的感应头能够感应到摆臂支架14，即可发送信号到焊接***，开始焊接；若接触感应器12不能感应到摆臂支架14，则不会发送信号给焊接***，焊接不会开始，防止错焊。

请参考图3，本实施例还包括设置于导向部6外侧的防护壳13，在摆臂支架14的焊接过程中，可能会有异物产生，防护壳13能够防止这些异物落入导向部6之中，对导向部6起到防护作用。

如图5和图6所示，图5是本发明实施例摆臂支架装夹工装在前副车架上焊接摆臂支架的结构示意图；图6是图5的局部放大示意图。

本发明还提供一种摆臂支架装夹工装，包括基架，基架的中部能够固定需要焊接摆臂支架14的工件，在实施例中，该工件为前副车架16，基架的两端分别布置有一组上述的摆臂支架夹具，每组包括两个前后分布的摆臂支架夹具，在前副车架16固定于摆臂支架装夹工装时，前副车架16的两侧各对应一组摆臂支架夹具，用于装夹并焊接前后两个摆臂支架14，这里的前后方向以图4、5为视角，前副车架16包括两根侧梁161，前后方向是沿侧梁161的长度方向，前后两个摆臂支架14需要沿长度方向焊接到侧梁161的外侧。

其中，摆臂支架夹具为上文所描述的摆臂支架夹具，由于摆臂支架夹具已经具有如上的技术效果，那么设置有摆臂支架夹具的摆臂支架装夹工装也应具有相同的技术效果，故在此不再赘述。

另外，摆臂支架14除设置于前副车架16，还可以设置于其他工件，如后副车架和前轴等部件之上，本发明提供摆臂支架夹具和摆臂支架装夹工装亦可用于在后副车架和前轴等部件的摆臂支架14焊接。

该实施例中，可以为一组的两个摆臂支架14设置一个基座，两个摆臂支架14的固定架64均固定于该基座，从而易于保证两个摆臂支架14的相对位置，从而确保前后两个摆臂支架14焊接的同轴度。

本实施例摆臂支架装夹工装还包括设于基架的滑动导轨15以及滑动驱动缸17，摆臂支架14的基座可以设置相配套的滑套151，在摆臂支架14夹紧于摆臂支架夹具后，可以通过滑动驱动缸17驱动滑套151相对滑动导轨15移动，以将两个摆臂支架14移动到预定焊接位置进行焊接。图6中，基座设置与两个摆臂支架夹具相对应的两个滑套151，基架的每一端均设置两个对应的滑动导轨15，对应于两个摆臂支架夹具，以更稳定地将同一端的两个摆臂支架夹具移动至预定焊接位置。

另外，如图7所示，摆臂支架14还包括摆臂卡板143，摆臂卡板143沿摆臂支架14底部142的一端向上延伸，摆臂卡板143位于两个支架座141之间，在摆臂支架14位于焊接位置时，支架座141的侧边和侧梁161的外侧焊接，摆臂卡板143则位于侧梁161的内侧，且摆臂卡板143的上端高于侧梁161的下端，从而和侧梁161沿内外卡住，以增加和侧梁161连接的可靠性。此时，摆臂支架14无法通过水平推动的方式移动到预定焊接位置，因此，如图6所示，本实施例中滑动导轨15倾斜设置，由低位逐渐向上倾斜至焊接位置，这样在倾斜移动过程中，摆臂卡板143就可从下方逐渐移动到侧梁161的内侧。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.摆臂支架夹具，所述摆臂支架(14)包括两个支架座(141)，其特征在于：所述摆臂支架夹具包括第一夹紧部(1)和第二夹紧部(2)，所述第一夹紧部(1)和所述第二夹紧部(2)分别包括第一夹爪(3)和第二夹爪(4)；所述摆臂支架夹具还包括驱动缸(5)、导向部(6)、定位部(7)；

所述驱动缸(5)同时驱动所述第一夹紧部(1)、所述第二夹紧部(2)直线移动，使所述第一夹爪(3)、所述第二夹爪(4)分别靠近所述定位部(7)的两侧，两个所述支架座(141)能够分别夹紧于所述定位部(7)一侧和所述第一夹爪(3)之间、所述定位部(7)另一侧和所述第二夹爪(4)之间；所述导向部(6)导向所述第一夹爪(3)和所述第二夹爪(4)直线移动。

2.根据权利要求1所述摆臂支架夹具，其特征在于：所述第一夹爪(3)、所述第二夹爪(4)均设有定位销(8)，所述定位销(8)能够穿过所述支架座(141)的孔洞，所述定位部(7)包括位于两侧的定位块(71)，所述定位块(71)设有销孔，所述定位销(8)随对应的所述第一夹爪(3)、所述第二夹爪(4)直线移动以穿入或离开所述销孔。

3.根据权利要求1所述摆臂支架夹具，其特征在于：所述导向部(6)包括设置于所述驱动缸(5)下方的固定架(64)，所述固定架(64)设置有第一导向单元和第二导向单元，所述第一导向单元和所述第二导向单元分别导向所述第一夹爪(3)和所述第二夹爪(4)直线运动。

4.根据权利要求3所述摆臂支架夹具，其特征在于：所述第一导向单元和所述第二导向单元前后错位设置，且均包括两个上、下分布的直线轴承(61)，所述直线轴承(61)水平设置；

各所述直线轴承(61)内设置有对应的圆柱轴(62)，所述圆柱轴(62)能够沿轴向在所述直线轴承(61)内滑动，所述圆柱轴(62)的两端伸出所述直线轴承(61)，其中一端与所述第一夹爪(3)或所述第二夹爪(4)连接，另一端设置有限位块(63)。

5.根据权利要求1所述摆臂支架夹具，其特征在于：还包括夹紧手柄(9)和手柄支持杆(10)，所述手柄支持杆(10)固定于所述第一夹紧部(1)，所述夹紧手柄(9)设有长孔，所述手柄支持杆(10)通过所述长孔与所述夹紧手柄(9)滑动连接，所述夹紧手柄(9)与所述第二夹紧部(2)之间可转动连接，所述夹紧手柄(9)能够对所述第一夹紧部(1)和所述第二夹紧部(2)进行预夹紧。

6.根据权利要求1-5任一项所述摆臂支架夹具，其特征在于：还包括摆臂支持块(11)，所述摆臂支持块(11)设置于所述定位部(7)的下端，在所述摆臂支架(14)夹紧于所述定位部(7)时，所述摆臂支持块(11)能够从下方托住所述摆臂支架(14)的底部(142)。

7.根据权利要求6所述摆臂支架夹具，其特征在于：还包括接触感应器(12)，所述接触感应器(12)设置于所述摆臂支持块(11)下端，所述接触感应器(12)的感应头设于所述摆臂支撑块(11)的上表面。

8.根据权利要求1-5任一项所述摆臂支架夹具，其特征在于：还包括设置于导向部(6)外侧的防护壳(13)，所述防护壳(13)能够防止异物落入所述导向部(6)。

9.摆臂支架装夹工装，能够固定需要焊接摆臂支架(14)的工件，其特征在于：所述摆臂支架装夹工装包括基架，所述基架中部用于固定所述工件，所述基架两端均设置有两个摆臂支架夹具，用于装夹焊接前后两个摆臂支架(14)，所述摆臂支架夹具为权利要求1-8中任一项所述摆臂支架夹具。

10.根据权利要求9所述摆臂支架装夹工装，其特征在于：所述基架的每一端均设有基座，两个所述摆臂支架夹具均安装于所述基座。

11.根据权利要求10所述摆臂支架装夹工装，其特征在于：所述基架还包括滑动导轨(15)和设于所述基座的滑套(151)，在所述摆臂支架(14)夹紧于所述摆臂支架夹具后，所述摆臂支架夹具能够通过所述滑套(151)在所述滑动导轨(15)上滑动，并将所述摆臂支架(14)移动到预定焊接位置。

12.根据权利要求11所述摆臂支架装夹工装，其特征在于：所述滑动导轨(15)倾斜设置，且由低位逐渐向上倾斜至焊接位置。

13.摆臂支架的焊接方法，基于权利要求11-12中任一项所述摆臂支架装夹工装，其特征在于：包括下述步骤：

将各摆臂支架(14)放置于对应的摆臂支架夹具，使摆臂支架(14)两侧的支架座(141)分别处于对应的定位块(71)和第一夹爪(3)、第二夹爪(4)之间，并进行夹紧操作；

将工件放置于所述摆臂支架装夹工装的基架上，将所述工件固定；

驱动所述基座的滑套(151)沿滑动导轨(15)移动，带动所述摆臂支架(14)移动到预定焊接位置，以进行焊接操作。

14.如权利要求13所述的摆臂支架的焊接方法，其特征在于：所述工件为前副车架(16)，驱动所述基座的滑套(151)沿滑动导轨(15)逐渐倾斜向上移动至所述预定焊接位置，摆臂支架(14)具有摆臂卡板(143)，所述摆臂卡板(143)倾斜移动过程中自前副车架(16)侧梁(161)的下方移动至侧梁(161)的内侧。

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