單人座椅靠背機器人焊接夾具的製作方法

2024-02-04 12:13:15

本實用新型涉及一種焊接夾具，尤其涉及一種單人座椅靠背機器人焊接夾具。

背景技術：

現在汽車是人們出行的主要交通工具。單人靠背骨架是安裝在微型客車單人座椅靠背中的埋伏件，是加強靠背剛性強度的一種焊接骨架。現在的汽車座椅靠背骨架焊接夾具，採用手動夾緊定位和異形支撐點及手動壓角進行固定，工件繁多，取件放件不方便，焊接工序較多，其缺點是相鄰兩個件不能同時焊接，工藝安排不合理，工件二次裝夾現象較多，定位不準確。總成經過拼焊多次裝夾而製成，缺點是工件變形量大，產生廢品多，關鍵尺寸無法保證，焊接工序繁瑣，製造成本也隨高。而且壓料機構是手動壓塊，沒有導向面和限位控制，定位狀態易產生虛定位。沒有導向約束，導致焊接後鈑金與鋼絲接觸面超差、間隙大配合面貼合不好；返工返修多增加製造成本。而且鈑金件和鋼筋件不能同時進行焊接的，生產周期長。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種單人座椅靠背機器人焊接夾具，單人座椅靠背骨架待焊接工件設置在加工平臺上，其頂部設置有縱向旋轉定位夾緊機構；兩邊圓管的外側下部設置有限位導軌衝壓件定位連接機構，上部設置有鋼絲鈑金複合夾緊組件，兩邊圓管的內側設置有側向限位夾緊機構。解決了現有技術中存在的定位不準確，生產周期長，放件取件不方便，生產成本高，自動化性能低的技術問題。

為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：單人座椅靠背機器人焊接夾具，其特徵在於：單人座椅靠背骨架待焊接工件設置在加工平臺上，其頂部設置有縱向旋轉定位夾緊機構；兩邊圓管的外側下部設置有限位導軌衝壓件定位連接機構，上部設置有鋼絲鈑金複合夾緊組件，兩邊圓管的內側設置有側向限位夾緊機構。

所述的鋼絲鈑金複合夾緊組件包括支撐鋼絲組件雙導柱氣缸，鋼絲組件雙導柱氣缸兩側設置有鋼絲組件導軌滑板，鋼絲組件導軌滑板上設置有與鋼絲組件矩形限位導軌位置對應的矩形凹槽軌道，在鋼絲組件矩形限位導軌的側面連接有鋼絲組件推拉固定板，鋼絲組件推拉固定板上設置有鋼絲組件定位面和旋轉氣缸I，旋轉氣缸I上的旋轉壓角位置與鋼絲組件定位面位置相對，用於壓緊定位鋼絲。

所述的限位導軌衝壓件定位連接機構中的雙導柱氣缸左右兩側設置有導軌滑板，導軌滑板上設置有兩個矩形的滑軌凹槽；矩形限位導軌設置在滑軌凹槽內，由雙導柱氣缸帶動在滑軌凹槽中前後運動；矩形限位導軌的前側面連接有推拉固定板，推拉固定板上連接有衝壓件定位塊。

所述的側向限位夾緊機構包括有設置在連接板上旋轉氣缸II、豎向鋼絲定位塊、下定位塊和彎曲鋼絲定位塊，旋轉氣缸II的旋轉部上連接有爪型轉臂，所述的爪型轉臂整體為F型結構，豎直臂的自由端連接在旋轉氣缸II的旋轉部上，F型中間的橫向臂自由端豎直向下延伸設置有限位面。

本實用新型創造的有益效果在於：本實用新型提供了一種單人座椅靠背機器人焊接夾具，單人座椅靠背骨架待焊接工件設置在加工平臺上，其頂部設置有縱向旋轉定位夾緊機構；兩邊圓管的外側下部設置有限位導軌衝壓件定位連接機構，上部設置有鋼絲鈑金複合夾緊組件，兩邊圓管的內側設置有側向限位夾緊機構。提供了一種自動化性能高，定位加緊準確，使用方便，縮短工期且生產成本低的焊接夾具。

附圖說明

圖1：為本實用新型結構示意圖。

圖2：為圖1中鋼絲鈑金複合夾緊組件的結構示意圖。

圖3：為圖1中限位導軌衝壓件定位連接機構的結構示意圖。

圖4：為圖4中E-E剖視圖。

圖5：為圖1中側向限位夾緊機構的結構示意圖。

圖6：為圖6中爪型轉臂的結構示意圖。

圖7：為圖1中縱向旋轉導向夾緊機構的結構示意圖。

圖8：為圖1中縱向旋轉定位夾緊機構的結構示意圖。

圖9：為圖1的部分結構使用狀態圖。

具體實施方式

單人座椅靠背機器人焊接夾具，其特徵在於：在單人座椅靠背骨架待焊接工件設置在加工平臺上，其頂部設置有縱向旋轉定位夾緊機構1；兩邊圓管的外側下部設置有限位導軌衝壓件定位連接機構3，上部設置有鋼絲鈑金複合夾緊組件2，兩邊圓管的內側設置有側向限位夾緊機構4。

其中縱向旋轉定位夾緊機構1如圖8所示，包括有可100°旋轉的壓臂1-2，帶動壓臂1-2的氣缸1-1，和與壓臂1-2配合使用的定位塊1-3，其中定位塊1-3的上端面帶有導向面1-3-1。

鋼絲鈑金複合夾緊組件2如圖2所示，包括支撐鋼絲組件雙導柱氣缸2-4，鋼絲組件雙導柱氣缸2-4兩側設置有鋼絲組件導軌滑板2-3，鋼絲組件導軌滑板2-3上設置有與鋼絲組件矩形限位導軌2-2位置對應的矩形凹槽軌道，在鋼絲組件矩形限位導軌2-2的側面連接有鋼絲組件推拉固定板2-1，鋼絲組件推拉固定板2-1上設置有鋼絲組件定位面2-8和旋轉氣缸I2-7，旋轉氣缸I2-7上的旋轉壓角2-9位置與鋼絲組件定位面2-8位置相對，用於壓緊定位鋼絲。

限位導軌衝壓件定位連接機構3其結構如圖3-4所示，雙導柱氣缸3-4的的左右兩側設置有導軌滑板3-3，雙導柱氣缸3-4底部通過支撐塊3-5和連接板3-6設置在工作平臺上。導軌滑板3-3上設置有兩個矩形的滑軌凹槽3-3-1；矩形限位導軌3-2設置在滑軌凹槽3-3-1內，由雙導柱氣缸3-4帶動在滑軌凹槽3-3-1中前後運動；矩形限位導軌3-2的前側面連接有推拉固定板3-1，推拉固定板3-1上連接有衝壓件定位塊3-7。衝壓件定位塊3-7的外側面上設置有電磁片3-7-1和定位銷3-7-2，用於定位衝壓件位置。所述的滑軌凹槽3-3-1內設置有導軌定位銷3-3-2，限定雙導柱氣缸3-4的極限位置。

使用時，限位導軌衝壓件定位連接機構3與鋼絲鈑金複合夾緊組件2配合使用。通過雙導柱氣缸3-4帶動矩形限位導軌3-2，從而帶動推拉固定板3-1前後運動，衝壓件定位塊3-7上的電磁片3-7-1和定位銷3-7-2定位衝壓件，從而穩定推動衝壓件向圓管組件位置移動，當衝壓件到達待加工位置時，雙導柱氣缸3-4通知運動，通過衝壓件對圓管組件進行加工。同時，上部的絲夾緊組件8通過鋼絲組件雙導柱氣缸3-8-4和鋼絲組件推拉固定板3-8-1將鋼絲組件定位面8-8推動到待定位鋼絲位置處，通過旋轉氣缸I2-7帶動旋轉壓角2-9對待加工鋼絲進行夾緊固定，從而定位鋼絲與圓管組件位置，之後對其進行焊接加工。加工結束後，電磁片3-7-1斷電，雙導柱氣缸3-4、鋼絲組件雙導柱氣缸2-4和旋轉氣缸I2-7帶動定位工件退回到初始位置，此時可以將焊接完成後的焊接件取下，進行後續加工。

其中，鋼絲組件推拉固定板2-1與推拉固定板3-1為定位工件提供了導向面，確保了精準度。電磁片3-7-1與定位銷3-7-2能夠固定衝壓件定位塊3-7上的衝壓件位置，保證系統使用運行時的穩定性能，並且可以通過供電和斷電的方式，控制電磁片3-7-1的吸附狀態，實現自動吸附定位和完成取件。為了防止傳導式氣動夾緊鋼絲、圓管組件衝壓件在後退時過載，或者出現連接件商人現象，增加了導軌定位銷3-3-2，保證了導軌安全可靠性能。

上下位設置的方式能夠縮小平臺佔用面積，實現複雜位置處的圓管組件、鋼絲分別限定位置並同時定位相對位置。為定位夾緊實現自動化定位調節提供了基礎支持。

如圖5-6所示的側向限位夾緊機構4，在連接板4-3上設置有旋轉氣缸II4-1、豎向鋼絲定位塊4-5、下定位塊4-4和彎曲鋼絲定位塊4-6，旋轉氣缸II4-1的旋轉部上連接有爪型轉臂4-8，所述的爪型轉臂4-8整體為F型結構，豎直臂的自由端連接在旋轉氣缸II4-1的旋轉部上，F型中間的橫向臂自由端豎直向下延伸設置有限位面4-8-1。限位面4-8-1上設置有導向滑槽4-8-2。所述的導向滑槽4-8-2相對應位置處的加工平臺上設置有高度高於爪型轉臂4-8的導向塊4-9。導向塊4-9、導向滑槽4-8-2配合，限制爪型轉臂4-8運動位置，保證裝置的精準度。

所述的爪型轉臂4-8的下表面通過連接孔連接有上定位塊4-2，上定位塊4-2的下定位面與下定位塊、豎向鋼絲定位塊位置相對。豎向鋼絲定位塊4-5、下定位塊4-4和彎曲鋼絲定位塊4-6的上表面設置有鋼絲定位凹槽。上述部件配合使用，用於夾緊組合式多種鋼絲位置。

所述的爪型轉臂4-8與上定位塊4-2之間設置有間隙調整墊4-7。通過間隙調整墊4-7能夠微調上定位塊4-2的高度，增強設備的適用性能。

所述的爪型轉臂4-8F型上端的橫向臂的自由頂在靠背骨架待焊接圓管的內側面，同時固定鋼絲和圓管的位置。在有限的空間內實現多定位面，對待加工零件進行定位和夾緊。

使用時，通過旋轉氣缸II4-1帶動爪型轉臂4-8進行側向旋轉，當導向塊4-9與導向滑槽4-8-2接觸時，限定極限位置。當焊接結束後，通過旋轉氣缸II4-1帶動爪型轉臂4-8旋轉離開圓管和鋼絲，在進行取件。實現裝夾和拆卸的自動化。

縱向旋轉導向夾緊機構5結構如圖7所示，用於在內部夾緊鋼絲，並且為圓管提供側面支撐。