CN102689125B - 轻型汽车下车身补焊夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轻型汽车下车身补焊夹具。汽车制造行业领域，针对现有焊接装置主要采要手动或自动化程度不高，使焊接效率较低或焊接质量不高、成本高等缺点，提供了一种轻型汽车下车身补焊夹具，主要采用可调整支撑架、工字型支撑体、工作平台、定位装置、锁紧装置、电气系统等组成，工作平台设有6套定位装置、8套定位夹紧装置并通过锁止装置可以随机动态锁止，布置对称，受力平衡，具有联动功能，根据不同类型轻型汽车与不同的定位位置及随车身长度和不同结构变化而能动态调整定位与锁紧装置，用于如单排、双排、面包、半排四种车型，不仅具有结构简单、减少操作的劳动强度、经济适用、提高生产效率，而且适用多车型下车身特点，一机多用，达到柔性化生产。

Description

轻型汽车下车身补焊夹具
技术领域
本发明涉及一种汽车制造行业的工装，具体涉及一种轻型汽车下车身补焊夹具。
背景技术
目前大部分轻型汽车下车身补焊夹具是采用人工装焊接，人工焊接适应性不佳、劳动强度大；或采用大型自动化的焊接设备进行，大型设备占用面积大，设备投资大，对操作要求较高,如单排与双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车4种车型混线焊接更为困难，现有的焊接夹具大部分只能是专用夹具，只能适应一种部件或总成的焊接；针对现有补焊夹具的缺点及不足，我们设计一种轻型汽车下车身补焊夹具由工作平台(1)、2套尾部定位锁紧装置(2)、2套尾部定位装置(3)、2套中部定位装置(4)、2套前部定位装置(5)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套前部定位支架(7)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)、支撑体(10)、可调整式支撑底座(11)、2套中部定位支座(12)、2套尾部定位支座(13)、二位五通阀(14)、气缸、气泵、行程控制阀、气路连接阀等部分组成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种保证单排与双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车四种轻型汽车下车身补焊夹具，保证产品质量进行切换，并用保证互相切换准确定位与锁止，提高产品生产效率，成本低，一机多用，达到柔性化生产，稳定可靠的轻型汽车下车身补焊夹具。有效地节省轻型汽车下车身补补焊的生产成本，对操作人员的水平要求不高，作业简便，可根据生产情况调节不同产品，适应性强，适合多车型的下车身，采用工作平台、定位锁紧装置、锁止装置、控制装置等组成的补焊夹具，采用控制阀、气压等进行控制，减少工人的劳动强度。既克服了现有大部分补焊夹具定位单一的缺点，也克服了补焊夹具功能单一的缺点；具有结构简单、经济适用、适用多轻型汽车下车身特点。
本发明的有益效果：适合4种轻型车的混线焊接，有效解决了单排轻型货车、双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车4种轻型汽车下车身补焊进行切换，保证产品质量，并保证互相切换准确定位与锁止，降低了生产成本，缩短了生产周期，达到了柔性化生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轻型汽车下车身补焊夹具，包括工作平台(1)、2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套尾部定位装置(3)、2套中部定位装置(4)、2套前部定位装置(5)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套前部定位支架(7)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)、支撑体(10)、可调整式支撑底座(11)、2套中部定位支座(12)、2套尾部定位支座(13)、二位五通阀(14)、单向阀(15)、动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)、动态定位锁紧装置锁止行程限位阀(17)、传感器(18)、单片机(19)、显示器(20)、控制面板(21)、接口芯片(22)、信号输出接口(23)、气泵、消声器、气管连接阀、气缸、气路连接阀，实现单排轻型货车、双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车4种车型的下车身补焊的夹具，尾部摇臂式定位锁紧装置(2)通过定位销、紧固螺钉与尾部定位支座(13)刚性联接，通过尾部定位支座(13)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；剪式定位锁紧装置(8)分别通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套剪式定位锁紧装置(8)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；前部摇臂式定位锁紧装置(6)与尾部摇臂式定位锁紧装置(2)结构相同，但尺寸不同，前部摇臂式定位锁紧装置(6)采用定位销、紧固螺钉通过尾部定位支座(13)与前部定位支架(7)刚性联接，前部定位支架(7)采用槽型结构，前部摇臂式定位锁紧装置(6)最后通过前部定位支架(7)采用定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；动态定位锁紧装置(9)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套动态定位锁紧装置(9)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；尾部定位装置(3)、中部定位装置(4)及前部定位装置(5)均通过定位销、紧固螺钉与中部定位支座(12)刚性联接，中部定位支座(12)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接；支撑体(10)采用工字型梁通过U型紧固螺栓与工作平台(1)刚性联接，工作平台(1)通过紧固螺钉与可调整式支撑底座(11)刚性联接，可调整式支撑底座(11)通过调整螺栓调整支承高度使工作平台(1)保持水平，L型支承板上开有槽口用于调整L型支承板相对于可调整式支撑底座(11)的位置，并通过紧固螺钉锁紧锁止可调整式支撑底座(11)高度；2套尾部定位装置(3)与2套中部定位装置(4)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，均通过定位销、紧固螺钉与中部定位支座(12)刚性联接，通过中部定位支座(12)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接；2套中部定位支座(12)与2套尾部定位支座(13)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，2套中部定位支座(12)与2套尾部定位支座(13)的底端均通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，中部定位支座(12)上端通过定位销、紧固螺钉与尾部定位装置(3)或中部定位装置(4)刚性联接，尾部定位支座(13)的上端通过定位销、紧固螺钉与尾部摇臂式定位锁紧装置(2)刚性联接；2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)的气缸均通过气路连接阀与二位五通阀(14)联接，由二位五通阀(14)控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)与2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)二个组件同时联动按序实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于单排与双排轻型货车；按序由二位五通阀(14)控制2套剪式定位锁紧装置(8)动作，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于面包轻型客车；动态定位锁紧装置(9)刚性连接有2个气缸，一个用于举升，通过直线滑轨副(9-19)可以动态调整动态定位锁紧装置(9)的相对车身工件的定位位置，另一个用于锁紧，按序由二位五通阀(14)先控制动态定位锁紧装置(9)的举升气缸工作先实施定位，然后依次控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、动态定位锁紧装置(9)的锁紧气缸三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于半排轻型货车。
控制面板(21)通过接口芯片(22)与单片机(19)双向联接,实现传感器(18)自动检测车型与手控选择车型的切换；显示器(20)通过接口芯片(22)与单片机(2)相联接,显示当前焊接的车型；当控制面板(21)选择自动检测车型时，通过传感器(18)检测车型的信号，并将信号通过输入处理电路送给单片机(19)处理,按程序存储器中已编好的程序进行处理后将信号通过信号输出接口(23)传给控制气缸，当控制面板(21)选择手动选择车型时，根据所选择车型控制相应的气压回路，根据不同车型给实现相应的气压回路的加电操作，从而实现柔性的混线生产不同车型的焊接，焊接夹具的气压回路共有三种使用状态，具体如下：第一种适用于单排与双排轻型货车，工作回路：二位五通阀(14)P1右位与二位五通阀(14)P3左位时，二位五通阀(14)P2、P4、P5三阀均左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，取下工件，准备下一工件；第二种适用于面包轻型客车，工作回路：二位五通阀(14)P4右位与二位五通阀(14)P1、P2、P3左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P4左位使剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P4右位打开剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)，取下工件，准备下一工件；第三种适合于半排轻型货车工作回路：二位五通阀(14)P1、P3左位时，二位五通阀(14)P4、P2、P5右位时，二位五通阀(14)P2右位时举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)，举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)的举升位置由动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)由关变通限位确定，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P5左位使动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P5右位打开动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)，取下工件，准备下一工件。
附图说明
图1是本发明的组成结构示意图。
图2是本发明的尾部摇臂式定位锁紧装置组成结构示意图。
图3是本发明的剪式定位锁紧装置组成结构示意图。
图4是本发明的剪式定位锁紧装置组成结构主视图。
图5是本发明的动态定位锁紧装置组成结构一侧方向示意图。
图6是本发明的动态定位锁紧装置组成结构另一侧方向示意图。
图7是本发明的中部定位装置组成结构示意图。
图8是本发明的中部定位支座组成结构示意图。
图9是本发明的前部定位支架组成结构示意图。
图10是本发明的控制气压回路原理图。
图11是本发明的控制面板工作原理示意图。
1-工作平台、2-尾部摇臂式定位锁紧装置、3-尾部定位装置、4-中部定位装置、5-前部定位装置、6-前部摇臂式定位锁紧装置、7-前部定位支架、8-剪式定位锁紧装置、9-动态定位锁紧装置、10-支撑体、11-可调整式支撑底座、12-中部定位支座、13-尾部定位支座、14-二位五通阀、15-单向阀、16-动态定位锁紧装置举升行程限位阀、17-动态定位锁紧装置锁止行程限位阀、18-传感器、19-单片机、20-显示器、21-控制面板、22-接口芯片、23-信号输出接口。
具体实施方式
本技术方案还可以通过以下技术措施来实现并下面结合附图对本发明作进一步的描述：
图1是本发明的组成结构示意图，由工作平台(1)、2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套尾部定位装置(3)、2套中部定位装置(4)、2套前部定位装置(5)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套前部定位支架(7)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)、支撑体(10)、可调整式支撑底座(11)、2套中部定位支座(12)、2套尾部定位支座(13)、二位五通阀(14)、气缸、气泵、行程开关、气路连接阀等部分组成，实现单排与双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车4种轻型汽车下车身补焊的夹具，尾部摇臂式定位锁紧装置(2)通过定位销、紧固螺钉与尾部定位支座(13)刚性联接，通过尾部定位支座(13)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；剪式定位锁紧装置(8)分别通过尾定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套剪式定位锁紧装置(8)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；前部摇臂式定位锁紧装置(6)与尾部摇臂式定位锁紧装置(2)结构相同，但尺寸不同，前部摇臂式定位锁紧装置(6)采用定位销、紧固螺钉通过尾部定位支座(13)与前部定位支架(7)刚性联接，前部定位支架(7)采用槽型结构，前部摇臂式定位锁紧装置(6)最后通过前部定位支架(7)采用定位销、紧固螺钉、与工作平台(1)刚性联接，2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；动态定位锁紧装置(9)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套动态定位锁紧装置(9)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；尾部定位装置(3)与中部定位装置(4)及前部定位装置(5)均通过定位销、紧固螺钉与中部定位支座(12)刚性联接，通过中部定位支座(12)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，用于4种轻型汽车下车身的支承定位；支撑体(10)采用工字型梁通过U型紧固螺栓与工作平台(1)刚性联接，工作平台(1)通过紧固螺钉与可调整式支撑底座(11)刚性联接，可调整式支撑底座(11)采用调整螺栓进行旋入或旋出调整支承高度为了调整工作平台(1)水平，用L型支承板上开有槽口用于调整支承板的相对于可调整式支撑底座(11)位置，并通过紧固螺钉锁紧锁止可调整式支撑底座(11)高度；2套尾部定位装置(3)与2套中部定位装置(4)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，均通过定位销、紧固螺钉与中部定位支座(12)刚性联接，通过中部定位支座(12)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接；2套中部定位支座(12)与2套尾部定位支座(13)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，2套中部定位支座(12)与2套尾部定位支座(13)的底端均通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，中部定位支座(12)上端通过定位销、紧固螺钉与尾部定位装置(3)或中部定位装置(4)刚性联接，尾部定位支座(13)的上端通过定位销、紧固螺钉与尾部摇臂式定位锁紧装置(2)刚性联接；前部摇臂式定位锁紧装置(6)采用定位销、紧固螺钉通过尾部定位支座(13)与前部定位支架(7)刚性联接，前部定位支架(7)采用槽型结构，前部摇臂式定位锁紧装置(6)最后通过前部定位支架(7)采用定位销、紧固螺钉、与工作平台(1)刚性联接；2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)的气缸均通过气路连接阀与二位五通阀(14)联接，由二位五通阀(14)控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)与2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)二个组件同时联动按序实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于单排与双排轻型货车；按序由二位五通阀(14)控制2套剪式定位锁紧装置(8)动作，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于面包轻型客车；动态定位锁紧装置(9)刚性连接有2个气缸，一个用于举升，通过直线滑轨副(9-19)可以动态调整动态定位锁紧装置(9)的相对车身工件的定位位置，另一个用于锁紧，按序由二位五通阀(14)先控制动态定位锁紧装置(9)的举升气缸工作先实施定位，然后依次控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、动态定位锁紧装置(9)的锁紧气缸三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于半排轻型货车。
图2是本发明的尾部摇臂式定位锁紧装置组成结构示意图，由支架(2-1)、定位块(2-2)、压块(2-3)、摇臂(2-4)、销轴(2-5)、支座(2-6)、气缸导杆(2-7)、摇臂支承座(2-8)、气缸安装座(2-9)、气缸固定销轴(2-10)、尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)、定位销(2-12)、转接块(2-13)、定位销座(2-14)、尾部定位支座(13)等部分组成，其特征在于：所述摇臂(2-4)采用镰刀J型结构，摇臂(2-4)的前端通过定位销及紧固螺钉与压块(2-3)刚性联接，摇臂(2-4)的中部采用连接孔通过销轴(2-5)与摇臂支承座(2-8)半浮式联接，销轴(2-5)与摇臂支承座(2-8)过盈刚性联接，销轴(2-5)与摇臂(2-4)的中部连接孔采用间隙联接，摇臂(2-4)可绕销轴(2-5)自由转动，摇臂(2-4)的末端采用连接孔通过销轴(2-5)与支座(2-6)全浮式联接，摇臂(2-4)的末端与销轴(2-5)及销轴(2-5)与支座(2-6)之间均采用间隙连接，摇臂(2-4)通过连接孔可绕销轴(2-5)自由转动，同时销轴(2-5)在支座(2-6)孔内自由转动，内孔可安装铜衬套，减少摩擦，提高使用寿命，销轴(2-5)的两端安装外卡环锁止销轴(2-5)的轴向移动与定位构成摇臂式锁紧；摇臂支承座(2-8)采用H字型结构通过定位销及紧固螺钉与支架(2-1)刚性联接；定位块(2-2)采用L型结构通过L型定位块的两个顶端面作为定位面的其中二个点，并通过定位销及紧固螺钉与支架(2-1)刚性联接；支座(2-6)采用U型结构通过焊接与气缸导杆(2-7)刚性联接；转接块(2-13)采用L型结构通过定位销及紧固螺钉与定位销座(2-14)刚性联接，转接块(2-13)通过定位销及紧固螺钉与支架(2-1)刚性联接，转接块(2-13)采用连接孔通过气缸固定销轴(2-10)与锁紧气缸(2-11)半浮式联接，气缸固定销轴(2-10)与锁紧气缸(2-11)过盈刚性联接，转接块(2-13)气缸固定销轴(2-10)采用间隙联接，锁紧气缸(2-11)与气缸固定销轴(2-10)可绕转接块(2-13)的连接孔自由转动；定位销(2-12)的一端采用锥形顶尖用于定位，用于定位与L型定位块的两个顶端面构成三个点确定一个平面进行定位，另一端采用螺纹的结构与销座(2-14)刚性联接；尾部定位支座(13)采用L型结构通过定位销及紧固螺钉与支架(2-1)刚性联接，尾部定位支座(13)底面上设计有安装螺栓孔及定位孔用于与其它的支承体刚性联接。
图3是本发明的剪式定位锁紧装置组成结构示意图，图4是本发明的剪式定位锁紧装置组成结构主视图，由左剪式连杆(8-1)、2个定位锁止压头(8-2)、副定位支架(8-3)、连接销轴(8-4)、轴向位移调整挡圈(8-5)、主支承销轴(8-6)、连接销轴(8-7)、右剪式连杆(8-8)、气缸导杆(8-9)、气缸导杆导向套(8-10)、主定位支架(8-11)、气缸安装座(8-12)、剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)、支承底座(8-14)、支座(8-15)、左下支臂(8-16)、右下支臂(8-17)等部分组成。左剪式连杆(8-1)、右剪式连杆(8-8)、左下支臂(8-16)、右下支臂(8-17)、连接销轴(8-4)、轴向位移调整挡圈(8-5)、主支承销轴(8-6)、连接销轴(8-7)构成剪式联接，通过二位五通阀(14)P4控制剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)实现联动与锁止；定位锁止压头(8-2)一端采用锥形顶尖，另一端采用螺纹的结构，定位准确还能保证强度；左剪式连杆(8-1)与右剪式连杆(8-8)分别与定位锁止压头(8-2)刚性联接，一般采用螺丝连接；左剪式连杆(8-1)与右剪式连杆(8-8)分别采用连接孔通过连接销轴(8-4)与副定位支架(8-3)半浮式联接，连接销轴(8-4)与副定位支架(8-3)及主定位支架(8-11)过盈刚性联接，连接销轴(8-4)与左剪式连杆(8-1)及右剪式连杆(8-8)的连接孔采用间隙联接，左剪式连杆(8-1)及右剪式连杆(8-8)可绕连接销轴(8-4)自由转动；左剪式连杆(8-1)及右剪式连杆(8-8)与连接销轴(8-4)上安装有轴向位移调整挡圈(8-5)进行轴向间隙的调整与定位保证轴向位置防止干涉，轴向位移调整挡圈(8-5)厚度按需配作即可；左剪式连杆(8-1)采用连接孔通过连接销轴(8-7)、外卡环与右下支臂(8-17)全浮式联接，右剪式连杆(8-8)采用连接孔通过连接销轴(8-7)、外卡环与左下支臂(8-16)全浮式联接，在连接孔内镶入铜衬套，提高使用寿命，通过全浮式联接减少摩擦，运动阻力小，全浮式联接是指左剪式连杆(8-1)与及右下支臂(8-17)、右剪式连杆(8-8)与左下支臂(8-16)之间均均通过连接孔与连接销轴(8-7)采用间隙连接，左下支臂(8-16)与右下支臂(8-17)与连接销轴(8-7)采用间隙连接，左剪式连杆(8-1)、右下支臂(8-17)、右剪式连杆(8-8)及左下支臂(8-16)通过连接孔可绕连接销轴(8-7)自由转动，连接销轴(8-7)的两端安装外卡环锁止连接销轴(8-7)的轴向移动与定位，防止轴向窜动；左下支臂(8-16)及右下支臂(8-17)通过连接孔、主支承销轴(8-6)与支座(8-15)半浮式联接，主支承销轴(8-6)与支座(8-15)过盈刚性联接，左下支臂(8-16)及右下支臂(8-17)通过连接孔与主支承销轴(8-6)间隙连接可绕主支承销轴(8-6)自由转动；气缸导杆导向套(8-10)采用U型通过一面两定位销及紧固螺栓与主定位支架(8-11)刚性联接，与气缸导杆(8-9)间隙配合保证轴向移动起到导向作用；副定位支架(8-3)采用U型结构通过紧固螺栓与主定位支架(8-11)刚性联接，U型结构的凹槽用于安装左剪式连杆(8-1)与右剪式连杆(8-8)等；支座(8-15)采用U型结构通过焊接与气缸导杆(8-9)刚性联接，支座(8-15)过盈刚性连接主支承销轴(8-6)，用于支承左下支臂(8-16)及右下支臂(8-17)；支承底座(8-14)采用L型结构通过一面两定位销及紧固螺栓与主定位支架(8-11)刚性联接，支承底座(8-14)侧面通过一面两定位销及紧固螺栓与气缸安装座(8-12)刚性联接，支承底座(8-14)底面上设计有安装螺栓孔及定位孔与其它支承体刚性联接。
图5是本发明的动态定位锁紧装置组成结构一侧方向示意图，图6是本发明的动态定位锁紧装置组成结构另一侧示方向示意图。由支架(9-1)、定位支块(9-2)、压块(9-3)、摇臂(9-4)、支承销轴(9-5)、副支座(9-6)、锁紧气缸导杆(9-7)、摇臂支承座(9-8)、气缸安装座(9-9)、气缸固定销轴(9-10)、动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)、定位销(9-12)、定位销座(9-13)、转接块(9-14)、支承底座(9-15)、动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)、固定限位块(9-17)、可调整限位块(9-18)、直线滑轨副(9-19)、举升气缸导杆(9-20)、举升定位气缸安装板(9-21)、举升定位销轴(9-22)、举升定位气缸导杆支座(9-23)、举升定位安装支座(9-24)、二位五通(14)、气泵等部分组成，其特征在于：所述轻型汽车下车身动态定位锁紧装置主要由两套部件组成：一个是举升机构装置，根据不同车型与车身的不同工作位置动态与柔性化确定定位位置，另一个锁紧机构装置，锁紧车身后进行焊接；直线滑轨副(9-19)的导轨采用歌德型结构通过定位销及紧固螺钉与采用L型结构的支承底座(9-15)刚性联接，直线滑轨副(9-19)的滑块通过定位销及紧固螺钉与支架(9-1)刚性联接，支架(9-1)可随直线滑轨副(9-19)的滑块沿直线滑轨副(9-19)的导轨滑动，固定限位块(9-17)与支架(9-1)刚性联接，可调整限位块(9-18)与支承底座(9-15)采用U型槽可在支承底座(9-15)调整位置，通过螺钉锁紧在支承底座(9-15)上，支架(9-1)在直线滑轨副(9-19)的滑动位置通过固定限位块(9-17)与可调整限位块(9-18)进行调整及限位，实现动态调整定位；支架(9-1)与定位支块(9-2)、定位销座(9-13)、转接块(9-14)、摇臂支承座(9-8)、气缸固定销轴(9-10)、举升定位安装支座(9-24)均刚性联接，定位支块(9-2)、定位销座(9-13)、转接块(9-14)、摇臂支承座(9-8)、气缸固定销轴(9-10)、举升定位安装支座(9-24)等元件随支架(9-1)一起运动，定位支块(9-2)采用U型结构通过定位销及紧固螺钉与支架(9-1)刚性联接，通过U型定位块的两个顶端面作为车身工件定位面的其中二个点，转接块(9-14)采用L型结构通过定位销及紧固螺钉分别与定位销座(9-13)及支架(9-1)刚性联接；摇臂支承座(9-8)采用工字型结构通过定位销及紧固螺钉与支架(9-1)刚性联接；气缸固定销轴(9-10)通过气缸安装座(9-9)、锁紧气缸(9-11)与支架(9-1)全浮式联接，锁紧气缸(9-11)与气缸安装座(9-9)刚性联接，气缸安装座(9-9)与气缸固定销轴(9-10)采用间隙联接，锁紧气缸(9-11)与气缸安装座(9-9)可绕气缸固定销轴(9-10)自由转动，气缸固定销轴(9-10)与支架(9-1)间隙联接，气缸固定销轴(9-10)的两端安装外卡环锁止气缸固定销轴(9-10)的轴向移动与定位，气缸固定销轴(9-10)、气缸安装座(9-9)及锁紧气缸(9-11)可随支架(9-1)一起联动，举升定位安装支座(9-24)分别支架(9-1)及举升定位气缸导杆支座(9-23)刚性联接，举升定位安装支座(9-24)通过定位销及紧固螺钉与支架(9-1)刚性联接，举升定位安装支座(9-24)通过举升定位销轴(9-22)与举升定位气缸导杆支座(9-23)过盈刚性联接；定位销(9-12)的一端采用锥形顶尖，用于定位与U型定位支块(9-2)的两个顶端面构成三点式定位面，另一端采用螺纹结构与定位销座(9-13)刚性联接；定位销座(9-13)采用L型结构通过定位销及紧固螺钉与转接块(9-14)刚性联接；举升定位气缸安装板(9-21)与支承底座(9-15)及举升定位气缸(9-16)刚性联接，一般采用螺纹联接；摇臂(9-4)采用Z型结构，摇臂(9-4)通过定位销及紧固螺钉与压块(9-3)刚性联接，摇臂(9-4)采用连接孔通过支承销轴(9-5)与摇臂支承座(9-8)半浮式联接，支承销轴(9-5)与摇臂支承座(9-8)过盈刚性联接，支承销轴(9-5)与摇臂(9-4)连接孔采用间隙联接，摇臂(9-4)可绕支承销轴(9-5)自由转动，摇臂(9-4)采用连接孔通过支承销轴(9-5)与副支座(9-6)全浮式联接，一般在连接孔内可以安装铜衬套，减少摩擦力，提高使用寿命，摇臂(9-4)与支承销轴(9-5)及摇臂(9-4)与副支座(9-6)之间均采用间隙连接，摇臂(9-4)通过连接孔可绕支承销轴(9-5)自由转动，同时支承销轴(9-5)在副支座(9-6)孔内自由转动，支承销轴(9-5)的两端安装外卡环锁止支承销轴(9-5)的轴向移动与定位，构成Z型结构锁紧；副支座(9-6)采用U型结构通过焊接与锁紧气缸气缸导杆(9-7)刚性联接，举升定位气缸导杆支座(9-23)采用U型结构通过焊接与举升气缸导杆(9-20)刚性联接。
图7是本发明的中部定位装置组成结构示意图，中部定位装置(4)与尾部定位装置(3)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，尾部定位装置(3)由定位支架(3-3)、2个螺栓联接孔(3-1)、1个定位孔(3-1)、支板(3-4)、4个支板螺栓联接孔(3-5)、2个支板定位孔(3-6)组成，定位支架(3-3)采用L型结构，利用L型的两个顶面进行定位，相当于两点定位，定位支架(3-3)通过2个螺栓联接孔(3-1)、1个定位孔(3-1)、定位销、紧固螺钉与支板(3-4)刚性联接；支板(3-4)通过4个支板螺栓联接孔(3-5)、2个支板定位孔(3-6)、定位销、紧固螺钉与支架刚性联接。
图8是本发明的中部定位支座组成结构示意图，尾部定位支座(13)与中部定位支座(12)的结构相同，采用L型结构外型，但尺寸不同，中部定位支座(12)由主支承板(12-1)、4个主支承板螺栓联接孔(12-2)、2个主支承板定位孔(12-3)、加强筋板(12-4)、4个底板螺栓联接孔(12-5)、底板(12-6)、2个底板定位孔(12-7)组成，主支承板(12-1)、底板(12-6)与加强筋板(12-4)采用焊接方法刚性联接，主支承板(12-1)与底板(12-6)焊接后成L型结构；主支承板(12-1)采用4个主支承板螺栓联接孔(12-2)、2个主支承板定位孔(12-3)的结构，通过4个主支承板螺栓联接孔(12-2)、2个主支承板定位孔(12-3)、定位销、紧固螺钉与定位组件刚性联接；底板(12-6)采用4个底板螺栓联接孔(12-5)、2个底板定位孔(12-7)的结构，通过4个底板螺栓联接孔(12-5)、2个底板定位孔(12-7)、定位销、紧固螺钉与工作平台刚性联接。
图9是本发明的前部定位支架组成结构示意图，前部定位支架(7)采用槽形结构，由上支承板(7-1)、2个上支承板定位孔(7-2)、4个上支承板螺栓联接孔(7-3)、加强筋板(7-4)、侧支承板(7-5)、4个底板螺栓联接孔(7-6)、2个底板定位孔(7-7)、底板(7-8)组成，上支承板(7-1)、加强筋板(7-4)、侧支承板(7-5)与底板(7-8)采用焊接方法刚性联接，构成槽形结构；上支承板(7-1)采用2个上支承板定位孔(7-2)、4个上支承板螺栓联接孔(7-3)的结构，通过2个上支承板定位孔(7-2)、4个上支承板螺栓联接孔(7-3)、定位销、紧固螺钉与定位组件刚性联接；底板(7-8)采用4个底板螺栓联接孔(7-6)、2个底板定位孔(7-7)的结构，通过、4个底板螺栓联接孔(7-6)、2个底板定位孔(7-7)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接。
图10是本发明的控制气压回路原理示意图，由尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)、前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)、剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)、动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)、动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)、二位五通阀(14)、单向阀(15)、动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)、动态定位锁紧装置锁止行程限位阀(17)、气泵、消声器、气管连接阀等部分组成，共有三种使用状态，具体如下：第一种适用于单排与双排轻型货车，工作回路：二位五通阀(14)P1右位与二位五通阀(14)P3左位时，二位五通阀(14)P2、P4、P5三阀均左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，取下工件，准备下一工件；第二种适用于面包轻型客车，工作回路：二位五通阀(14)P4右位与二位五通阀(14)P1、P2、P3左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P4左位使剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P4右位打开剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)，取下工件，准备下一工件；第三种适合于半排轻型货车工作回路：二位五通阀(14)P1、P3左位时，二位五通阀(14)P4、P2、P5右位时，二位五通阀(14)P2右位时举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)，举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)的举升位置由动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)由关变通限位确定，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P5左位使动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁紧气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P5右位打开动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)，取下工件，准备下一工件。通过锁止装置可以随机动态锁止，布置对称，受力平衡，具有联动功能，根据不同类型轻型汽车与不同的定位位置及随车身长度和不同结构变化而能动态调整定位与锁紧装置，用于如单排轻型货车、双排轻型货车、面包轻型客车、半排轻型货车等4种车型，适用多车型下车身特点，达到柔性化生产，具有结构简单、减少操作的劳动强度、经济适用、提高生产效率、一机多用。
图11是本发明的控制面板工作原理示意图，主要由传感器(18)、单片机(19)、显示器(20)、控制面板(21)、接口芯片(22)、信号输出接口(23)组成，单片机(19)包括输入处理电路、信号数据存储器、程序存储器、中央处理器；焊接夹具的气压回路的三种控制方法，主要通过传感器(18)和单片机(19)识别工件是属于何种车型，根据不同车型给实现相应的气压回路的加电操作，从而实现柔性的混线生产不同车型的焊接，也可以通过控制面板实现切换到手动选择车型，控制面板(21)通过接口芯片(22)与单片机(19)双向联接,实现传感器(18)自动检测车型与手控选择车型的切换；显示器(20)通过接口芯片(22)与单片机(19)相联接,显示当前焊接的车型；当控制面板(21)选择自动检测车型时，通过传感器(18)检测车型的信号，并将信号通过输入处理电路送给单片机(19)处理,按程序存储器中已编好的程序进行处理后将信号通过信号输出接口(23)传给控制气缸，当控制面板(21)选择手动选择车型时，根据所选择车型控制相应的气压回路。

Claims (3)

1.一种轻型汽车下车身焊接夹具，包括工作平台(1)、2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套尾部定位装置(3)、2套中部定位装置(4)、2套前部定位装置(5)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套前部定位支架(7)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)、支撑体(10)、可调整式支撑底座(11)、2套中部定位支座(12)、2套尾部定位支座(13)、二位五通阀(14)、单向阀(15)、动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)、动态定位锁紧装置锁止行程限位阀(17)、传感器(18)、单片机(19)、显示器(20)、控制面板(21)、接口芯片(22)、信号输出接口(23)、气泵、消声器、气管连接阀、气缸、气路连接阀，其特征在于：所述尾部摇臂式定位锁紧装置(2)通过定位销、紧固螺钉与尾部定位支座(13)刚性联接，通过尾部定位支座(13)、定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；剪式定位锁紧装置(8)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套剪式定位锁紧装置(8)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；前部摇臂式定位锁紧装置(6)采用定位销、紧固螺钉通过尾部定位支座(13)与前部定位支架(7)刚性联接，前部定位支架(7)采用槽型结构，前部摇臂式定位锁紧装置(6)最后通过前部定位支架(7)采用定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；动态定位锁紧装置(9)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接，2套动态定位锁紧装置(9)左右联动同时定位与锁紧，结构对称受力平衡；尾部定位装置(3)、中部定位装置(4)及前部定位装置(5)均采用定位销、紧固螺钉与中部定位支座(12)刚性联接，中部定位支座(12)通过定位销、紧固螺钉与工作平台(1)刚性联接；支撑体(10)采用工字型梁通过U型紧固螺栓与工作平台(1)刚性联接，工作平台(1)通过紧固螺钉与可调整式支撑底座(11)刚性联接，可调整式支撑底座(11)通过调整螺栓调整支承高度使工作平台(1)保持水平，L型支承板上开有槽口用于调整L型支承板相对于可调整式支撑底座(11)的位置，并通过紧固螺钉锁紧锁止可调整式支撑底座(11)高度；2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)、2套动态定位锁紧装置(9)的气缸均通过气路连接阀与二位五通阀(14)联接，由二位五通阀(14)控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)与2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)二个组件同时联动按序实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于单排与双排轻型货车；按序由二位五通阀(14)控制2套剪式定位锁紧装置(8)动作，2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、2套剪式定位锁紧装置(8)三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于面包轻型客车；动态定位锁紧装置(9)刚性连接有2个气缸，一个用于举升，通过直线滑轨副(9-19)可以动态调整动态定位锁紧装置(9)的相对车身工件的定位位置，另一个用于锁紧，按序由二位五通阀(14)先控制动态定位锁紧装置(9)的举升气缸工作先实施定位，然后依次控制2套尾部摇臂式定位锁紧装置(2)、2套前部摇臂式定位锁紧装置(6)、动态定位锁紧装置(9)的锁紧气缸三部分组件共同实现定位与锁紧工件及回位卸工件等待下一个工件，适用于半排轻型货车。 
2.根据权利要求1所述的轻型汽车下车身焊接夹具，其特征在于：焊接夹具的气压回路的三种控制方法，主要通过传感器(18)和单片机(19)组合识别工件是属于何种车型，根据不同车型给实现相应的气压回路的加电操作，从而实现柔性的混线生产不同车型的焊接，具体操作方法如下：第一种适用于单排与双排轻型货车，工作回路1：二位五通阀(14)P1右位与二位五通阀(14)P3左位时，二位五通阀(14)P2、P4、P5三阀均左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，取下工件，准备下一工件；第二种适用于面包轻型客车，工作回路2：二位五通阀(14)P4右位与二位五通阀(14)P1、P2、P3左位时，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P4左位使剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3阀左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P4右位打开剪式定位锁紧装置锁止气缸(8-13)，取下工件，准备下一工件；第三种适合于半排轻型货车，工作回路3：二位五通阀(14)P1、P3左位时，二位五通阀(14)P4、P2、P5右位时，二位五通阀(14)P2右位时举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)，举升动态定位锁紧装置举升定位气缸(9-16)的举升位置由动态定位锁紧装置举升行程限位阀(16)限位确定，装上工件，二位五通阀(14)P3右位使尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)锁止工件，二位五通阀(14)P5左位与动态定位锁紧装置锁止行程限位阀(17)共同作用使动态定位锁紧装置锁紧 气缸(9-11)锁止工件，然后焊接工件，焊接完毕后二位五通阀(14)P3左位打开尾部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(2-11)与前部摇臂式定位锁紧装置锁止气缸(6-11)，二位五通阀(14)P5右位打开动态定位锁紧装置锁紧气缸(9-11)，取下工件，准备下一工件。 
3.根据权利要求1所述的轻型汽车下车身焊接夹具，其特征在于：所述单片机(19)包括输入处理电路、信号数据存储器、程序存储器、中央处理器；传感器(18)检测车型的信号，并将信号通过输入处理电路送给单片机(19)处理,按程序存储器中已编好的程序进行处理后将信号通过信号输出接口(23)传给控制气缸，控制面板(21)通过接口芯片(22)与单片机(19)双向联接,实现传感器(18)自动检测车型与手控选择车型的切换；显示器(20)通过接口芯片(22)与单片机(2)相联接,显示当前焊接的车型。 
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