用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具的製作方法
2023-10-06 18:48:34
用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，包括設在夾具底座上的前地板定位夾持裝置和前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置。前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置包括四根均分為兩組的立柱、連接兩組立柱頂端的固定橫梁，立柱與固定橫梁構成龍門框架結構，一滑動橫梁設置在固定橫梁的下方，其兩端與立柱滑動連接，在固定橫梁的中部設有自鎖氣缸，其活塞桿頭部朝下且與滑動橫梁的中部固定連接；在立柱上設有限位塊；在滑動橫梁上設有沿著前後方向的懸臂，在懸臂上設有夾持構件，在夾持構件上設有定位銷。該夾具能夠對前排座椅安裝橫梁進行垂直、水平精準定位，在定位時不會產生晃動，穩定性好，避免了晃動產生的安全隱患。
【專利說明】
用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具
【技術領域】
[0001]本發明屬於汽車生產工裝【技術領域】，具體涉及一種用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具。
【背景技術】
[0002]隨著汽車行業的迅速發展，各主機廠對車身精度的要求越來越高，在人機工程方面也越來越重視，促使焊接夾具在自身功能結構、操作性方面不斷創新求變，以滿足高標準的質量控制要求以及舒適的操作性要求。
[0003]汽車前排座椅的安裝要求高精度，以滿足乘坐舒適性。汽車前排座椅通常固定在前排座椅安裝橫梁上，而前排座椅安裝橫梁需焊接在汽車前地板上，因此，汽車前地板與前排座椅安裝橫梁之間的焊接質量、焊接精度要求較高。常用的汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具中，其前排座椅安裝橫梁的定位夾持裝置大多採用旋轉臂機構或吊具機構。
[0004]如圖1所示，為採用兩級式旋轉臂式結構的夾具，即採用兩個驅動氣缸驅動的旋轉臂機構23，以實現垂直方向和水平方向的進程控制，以實現旋轉臂的旋轉，其旋轉臂半徑大，受氣壓波動影響較大，旋轉機構會發生晃動，嚴重時甚至導致零件脫落，致使零件破損，同時存在誤傷操作者的隱患；另外，其旋轉臂機構複雜、笨重，由於自重及旋轉慣性的影響，夾具限位塊易磨損、鬆動，導致夾具精度下降，穩定性變差。
[0005]如圖2所示，為採用吊具機構的夾具，通過氣動葫蘆作為動力的吊具機構24，實現上、下移動，然而其操作過程中夾具存在晃動，也有誤傷操作者的安全隱患；同時氣動葫蘆操作繁鎖、運動效率較低，不能滿足高產能、快節拍的生產要求。
[0006]並且，上述兩種夾具的前地板定位夾持裝置在前地板進料出料時不能適應自動化生產要求。
[0007]因此傳統的採用旋轉臂式結構和吊具式結構的焊接夾具已不能滿足汽車前地板與前排座椅安裝橫梁的焊接工藝要求，在整車製造水平日趨成熟的情況下，開發與之相配套的焊接夾具工裝已迫在眉睫。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，該夾具能夠對前排座椅安裝橫梁進行垂直、水平精準定位，在定位時不會產生晃動，穩定性好，避免了晃動產生的安全隱患；另外，該夾具能夠使前地板進料出料更方便、定位夾持更容易。
[0009]本發明所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，包括夾具底座、設在夾具底座上的前地板定位夾持裝置和前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置。
[0010]所述前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置包括四根立柱，平均分為兩組，一組固定在夾具底座的左側中部，另一組固定在夾具底座的右側中部；兩組立柱的頂端之間通過左右橫置的固定橫梁連接，所述兩組立柱與固定橫梁構成龍門框架結構；一滑動橫梁左右橫置在所述固定橫梁的下方，該滑動橫梁的一端與其中一組立柱滑動連接，另一端與另一組立柱滑動連接，在所述固定橫梁的中部設有自鎖氣缸，該自鎖氣缸的活塞桿頭部朝下且與所述滑動橫梁的中部固定連接，能夠驅動滑動橫梁沿著立柱上下滑動；在所述兩組立柱上分別設有限位塊，對滑動橫梁下行滑動進行限位，即當滑動橫梁向下滑動至下止點時便會被阻止繼續下行，以實現前排座椅安裝橫梁在垂直方向上的精準定位。
[0011]在所述滑動橫梁上設有沿著前後方向的懸臂，在懸臂上設有夾持構件，在夾持構件上設有定位銷，該定位銷的作用是對前排座椅安裝橫梁在水平方向上的精準定位。
[0012]進一步，所述兩組立柱相向的側面分別設有導軌，所述滑動橫梁的兩端分別設有與對應導軌滑動配合的滑塊。
[0013]進一步，所述兩根立柱中，同組的立柱頂端之間通過連接板連接在一起；所述固定橫梁也為兩根，平行並列，通過所述連接板與所述兩組立柱的頂端連接，兩根固定橫梁之間留有間隙，所述自鎖氣缸的活塞桿頭部從間隙內穿過朝下與與所述滑動橫梁的中部固定連接。
[0014]所述前地板定位夾持裝置包括設在夾具底座上的前地板定位銷、前地板夾持裝置、前地板支撐座以及前地板舉升機構；所述前地板舉升機構包括左右橫置的舉升橫梁和驅動舉升橫梁上下升降的舉升氣缸；在所述舉升橫梁的兩端設有導輪安裝板，導輪安裝板的中部固定在舉升橫梁的端部，並沿著前後方向水平布置；在導輪安裝板上設有沿前後方向排列的導輪，導輪的作用是方便焊接物料的送進送出。
[0015]進一步，所述夾具底座還設有多個用於自身固定的支座。
[0016]本發明具有以下優點:採用立柱與固定橫梁構成的龍門式框架結構，其自身結構穩定，所述滑動橫梁通過滑塊與導軌之間進行穩定導向滑動，並通過立柱上的限位塊進行到位限制，因此當自鎖氣缸驅動滑動橫梁作上下升降運動時也較為穩定和精確，配合固定在滑動橫梁上的懸臂，從而確保了前排座椅安裝橫梁定位的精準性和穩定性。採用龍門式框架結構，滑動橫梁只在框架結構內上下運動，動力源由自鎖氣缸平穩輸出，滑動橫梁下部的橫梁定位單元工作半徑小，降低了操作安全隱患，提高了操作舒適性和工作效率。
[0017]本發明使用時，通過導輪將汽車前地板送進焊接區域內，在焊接完成時，在通過導輪輕鬆將汽車前地板與前排座椅安裝橫梁的焊接總成一起送出，使進料出料更方便、定位夾持更容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為現有的採用旋轉臂機構的焊接夾具。
[0019]圖2為現有的採用吊具機構的焊接夾具。
[0020]圖3為本發明的主視圖。
[0021]圖4為圖3的立體圖。
[0022]圖5為本發明的使用示意圖。
[0023]圖6為圖3中懸臂與夾持構件的示意圖。
[0024]圖7為前地板舉升機構的示意圖。
[0025]圖中:1_自鎖氣缸，2-固定橫梁，3-導軌，4-滑塊，5-滑動橫梁，6-限位塊，7-立柱，8-活塞桿頭部，9-支座，10-夾具底座，11-前地板，12-前排座椅安裝橫梁，13-前地板定位銷，14-前地板夾持裝置，15-前地板支撐座，16-懸臂，17-夾持構件，18-定位銷，19-舉升橫梁，20-舉升氣缸，21-導輪安裝板，22-導輪，23-原旋轉臂機構，24-原吊具機構。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0027]如圖3?圖5所示，本發明所述用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，包括夾具底座10、設在夾具底座上的前地板定位夾持裝置和前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置。
[0028]所述前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置包括四根立柱7，平均分為兩組，一組固定在夾具底座的左側中部，另一組固定在夾具底座的右側中部，同組的兩根立柱頂端通過連接板固定在一起。還包括連接立柱頂端的固定橫梁2，所述固定橫梁也為兩根，平行並列，通過所述連接板與所述立柱的頂端連接，兩根固定橫梁之間留有間隙。所述兩組立柱7與兩根固定橫梁2構成龍門框架結構。
[0029]—滑動橫梁5左右橫置在所述固定橫梁2的下方,該滑動橫梁的一端與其中一組立柱滑動連接，另一端與另一組立柱滑動連接。所述兩組立柱相向的側面分別設有導軌3，所述滑動橫梁的兩端分別設有與對應導軌滑動配合的滑塊4，通過滑塊與導軌之間的滑動配合，實現滑動橫梁兩端與所述立柱之間的滑動連接。在所述固定橫梁的中部設有自鎖氣缸I，所述自鎖氣缸I的活塞桿頭部8從兩根固定橫梁之間的間隙內穿過朝下與所述滑動橫梁5的中部固定連接，能夠驅動滑動橫梁沿著立柱上下滑動；在所述兩組立柱上分別設有限位塊6，對滑動橫梁下行滑動進行限位，即當滑動橫梁向下滑動至下止點時，便會被阻止繼續下行，以實現前排座椅安裝橫梁在垂直方向上的精準定位。
[0030]在所述滑動橫梁5上設有沿著前後方向的懸臂16，在懸臂上設有夾持構件17，在夾持構件上設有定位銷18，該定位銷的作用是對前排座椅安裝橫梁在水平方向上的精準定位。
[0031]所述前地板定位夾持裝置包括設在夾具底座10上的前地板定位銷13、前地板夾持裝置14、前地板支撐座15以及前地板舉升機構；所述前地板舉升機構包括左右橫置的舉升橫梁19和驅動舉升橫梁上下升降的舉升氣缸20 ;在所述舉升橫梁19的兩端設有導輪安裝板21，導輪安裝板的中部固定在舉升橫梁的端部，並沿著前後方向水平布置；在導輪安裝板上設有沿前後方向排列的導輪22，導輪的作用是方便焊接物料的送進送出。通過導輪將汽車前地板送進焊接區域內，在焊接完成時，在通過導輪輕鬆將汽車前地板與前排座椅安裝橫梁的焊接總成一起送出，使進料出料更方便、定位夾持更容易。
[0032]所述夾具底座10還設有多個用於自身固定的支座9。
[0033]本發明的工作過程如下:
第一步，送進前地板並定位。由前側送進前地板11 (也可以是後側送進、前側送出，視具體情況而定)，將前地板11放置在導輪22上，通過導輪的滾動，將前地板11送進焊接區域，通過前地板定位銷13與前地板上的工藝孔對應，實現前地板的定位。
[0034]第二步，前地板夾持。前地板定位之後，舉升氣缸20下降，驅動舉升橫梁19以及導輪22下降，導輪22與前地板11脫離，前地板11自然地支撐在前地板支撐座15上，通過前地板夾持裝置14夾住前地板的邊沿，實現前地板的夾持。
[0035]第三步，前排座椅安裝橫梁水平定位。在滑動橫梁處於較高位置時，放置前排座椅安裝橫梁12，通過定位銷18定位，通過懸臂上的夾持構件夾住。
[0036]第四步，前排座椅安裝橫梁垂直定位。在確定前地板定位夾持完成之後，啟動自鎖氣缸I，驅動滑動橫梁5下降至滑塊4與限位塊6貼合為止，這時，前排座椅安裝橫梁在垂直方向上的位置已經定位精準，相應地，此時前排座椅安裝橫梁12與前地板11之間的焊接部位會準確接觸。
[0037]第五步，焊接。將前排座椅安裝橫梁12焊接到前地板11上。
[0038]第六步，送出前地板與前排座椅安裝橫梁焊接總成。在第五步完成，即前地板與前排座椅安裝橫梁焊接完成後，釋放前地板夾持裝置14。啟動舉升氣缸20上升，驅動舉升橫梁19以及導輪22上升，導輪22與前地板11接觸，前地板11自然地支撐在導輪22上，通過導輪22的滾動，送出前地板與前排座椅安裝橫梁焊接總成。
【權利要求】
1.用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，包括夾具底座(10)、設在夾具底座上的前地板定位夾持裝置和前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置，其特徵在於:所述前排座椅安裝橫梁定位夾持裝置包括四根立柱(7)，平均分為兩組，一組固定在夾具底座的左側中部，另一組固定在夾具底座的右側中部；兩組立柱的頂端之間通過左右橫置的固定橫梁連接，所述兩組立柱與固定橫梁構成龍門框架結構；一滑動橫梁(5)左右橫置在所述固定橫梁的下方，該滑動橫梁的一端與其中一組立柱滑動連接，另一端與另一組立柱滑動連接，在所述固定橫梁的中部設有自鎖氣缸(1)，該自鎖氣缸的活塞桿頭部(8)朝下且與所述滑動橫梁的中部固定連接，能夠驅動滑動橫梁沿著立柱上下滑動；在所述兩組立柱上分別設有限位塊(6)，對滑動橫梁下行滑動進行限位； 在所述滑動橫梁(5)上設有沿著前後方向的懸臂(16)，在懸臂上設有夾持構件(17)，在夾持構件上設有定位銷(18)。
2.根據權利要求1所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述兩組立柱相向的側面分別設有導軌(3)，所述滑動橫梁的兩端分別設有與對應導軌滑動配合的滑塊(4 )。
3.根據權利要求1或2所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述兩根立柱中，同組的立柱頂端之間通過連接板連接在一起；所述固定橫梁也為兩根，平行並列，通過所述連接板與所述兩組立柱的頂端連接，兩根固定橫梁之間留有間隙，所述自鎖氣缸的活塞桿頭部從間隙內穿過朝下與所述滑動橫梁的中部固定連接。
4.根據權利要求1或2所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述前地板定位夾持裝置包括設在夾具底座(10)上的前地板定位銷(13)、前地板夾持裝置(14)、前地板支撐座(15)以及前地板舉升機構；所述前地板舉升機構包括左右橫置的舉升橫梁(19)和驅動舉升橫梁上下升降的舉升氣缸(20);在所述舉升橫梁(19)的兩端設有導輪安裝板(21)，導輪安裝板的中部固定在舉升橫梁的端部，並沿著前後方向水平布置；在導輪安裝板上設有沿前後方向排列的導輪(22)。
5.根據權利要求3所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述前地板定位夾持裝置包括設在夾具底座(10)上的前地板定位銷(13)、前地板夾持裝置(14)、前地板支撐座(15)以及前地板舉升機構；所述前地板舉升機構包括左右橫置的舉升橫梁(19)和驅動舉升橫梁上下升降的舉升氣缸(20);在所述舉升橫梁(19)的兩端設有導輪安裝板(21)，導輪安裝板的中部固定在舉升橫梁的端部，並沿著前後方向水平布置；在導輪安裝板上設有沿前後方向排列的導輪(22 )。
6.根據權利要求1或2所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述夾具底座(10)還設有多個用於自身固定的支座(9)。
7.根據權利要求5所述的用於汽車前地板與前排座椅安裝橫梁焊接的夾具，其特徵在於:所述夾具底座(10)還設有多個用於自身固定的支座(9)。
【文檔編號】B23K37/00GK104308437SQ201410678752
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】陳德川, 方向松, 馬志飛, 張力敏, 袁鴻川 申請人:重慶長安汽車股份有限公司