CN103949833A - 一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，包括倒F型安装架，倒F型安装架安装有一号固定框，一号固定框安装有一号气缸、一号导向轴，一号气缸、一号导向轴连接有一号联动板；一号联动板连接有勾型联动杆；勾型联动杆连接有单自由度夹紧调距装置；倒F型安装架固连有二号固定框；二号固定框安装有二号气缸、二号导向轴，二号气缸、二号导向轴连接有二号联动板；二号联动板固连有多位安装板；多位安装板设有前凸安装台、上凸安装台；前凸安装台连接有单自由度定位调距装置；上凸安装台连接有两自由度定孔调位装置。本发明具有结构设计合理、自动化程度高和操控方便等优点，能实现X、Y、Z三向定位、夹紧尺寸调整，确保夹紧定位的可靠性。

Description

一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具

技术领域

本发明涉及汽车零配件加工技术领域，具体的说是一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具。

背景技术

汽车仪表板横梁上的中间左支架总成、中间左支架总成(以下合称中间支架总成)对于仪表板横梁起着重要的作用，不仅作为连接其它部件(如IP本体中间上安装支架总成、IP本体中间下安装支架总成)的重要骨架，也能够增强仪表板横梁的整体结构强度，可见中间支架总成固定连接的精度也会对仪表板横梁整体精度和性能产生一定的影响。目前工厂均是采用焊接的方式将中间支架总成与中间出风管安装支架的外圆面相连，由于中间支架总成的中部向下弯曲呈一定弧度，且沿着中间支架总成长度方向的上下两侧均设有翻边，沿着中间支架总成长度方向的中部设有腰型内凹的加强筋，这给中间支架总成的定位夹紧带来了一定的困难，若定位夹紧不够精确，还会对其其它部件如IP本体中间上安装支架总成、IP本体中间下安装支架总成的位置精度造成影响。现有的工厂多采用手动夹紧的方式对中间支架总成的中部进行夹紧定位，操作效率相对较低，影响到仪表板横梁的生产效率，且由于夹具本身结构设计的不合理，无法对定位、夹紧位置进行调节，不方便中间支架总成的定位、装夹，影响到产品的加工的效率。目前，虽自动化装夹控制已经逐步应用在了汽车生产技术领域，提高了装夹的效率，但是制成的夹具灵活性和可调整性较差，不能够实现夹具本身的安装定位尺寸的调节，这样使得夹具只能够适应于某一种固定尺寸类型的零部件装夹，适用面较窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理的、自动化程度高的、操控方便的，能实现自动夹紧定位并保证装夹定位精度的装置，即一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，包括倒F型安装架，所述倒F型安装架的中部内侧设有横向布置的载物板；所述载物板上固定安装有一号固定框，所述一号固定框的上部安装有一号气缸，所述一号固定框的下部穿有一根一号导向轴，所述一号气缸、一号导向轴的一端均连接有一号联动板，一号导向轴用以对一号联动板的运动进行导向；所述一号联动板的另一侧上端连接有勾型联动杆；在所述勾型联动杆的上端内侧连接有单自由度夹紧调距装置；所述倒F型安装架的上端外侧固连有二号固定框；所述二号固定框的中部安装有二号气缸，所述二号固定框的上下两侧对称穿有二号导向轴，所述二号气缸、二号导向轴的一端均连接有二号联动板，利用二号导轴对二号联动板的运动进行导向；所述二号联动板的另一侧固连有多位安装板；所述多位安装板的上端前部设有前凸安装台，所述多位安装板的上端后部设有上凸安装台；所述前凸安装台的右侧连接有单自由度定位调距装置；所述上凸安装台的前侧连接有两自由度定孔调位装置，所述两自由度定孔调位装置位于单自由度定位调距装置的上方；所述的单自由度夹紧调距装置包括一号Y向调距螺钉、一号Y向调整垫片和主动压块，所述一号Y向调整垫片位于主动压块和勾型联动杆的上端内侧之间，且所述主动压块和一号Y向调整垫片通过一号Y向调距螺钉紧固在勾型联动杆的上端，可根据实际的需要调整主动压块的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离，从而更好的适应中间支架总成的中部轮廓，若主动压块的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离大于中间支架总成的中部轮廓尺寸，即未压紧，中间支架总成会出现晃动，不利于焊接的顺利进行，且焊接精度低，安装误差较大，此时只需选择比原一号Y向调整垫片大一定尺寸的一号Y向调整垫片进行更换，使主动压块的左端面紧贴在中间支架总成的中部轮廓上，确保夹紧的牢固性；若主动压块的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离小于中间支架总成的中部轮廓尺寸，则会将中间支架总成的中部挤压变形，此时只需选择比原一号Y向调整垫片小一定尺寸的一号Y向调整垫片进行更换，确保主动压块的左端面紧贴在中间支架总成的中部轮廓上，不会对中间支架总成的中部造成破坏。

所述前凸安装台的右侧铣削有矩形凹槽，所述单自由度定位调距装置固定安装在矩形凹槽内。

所述的单自由度定位调距装置包括二号Y向调距螺钉、二号Y向调整垫片和从动压块，所述从动压块、主动压块成对配合使用，用以对中间支架总成的中部夹紧定位，所述二号Y向调整垫片位于从动压块和前凸安装台的右侧之间，且所述从动压块、二号Y向调整垫片通过二号Y向调距螺钉紧固在前凸安装台上。单自由度定位调距装置与两自由度定孔调位装置配合，用以对中间支架总成中部装件时的预定位支撑，当从动压块与主动压块间的距离需要调整时，可以通过更换二号Y向调整垫片以达到改变从动压块与主动压块间距离的目的，这样能够确保对中间支架总成的充分定位。

所述的两自由度定孔调位装置包括X向调整垫片、下衬座、X向调距螺钉、Z向调整垫片、勾型外伸座、Z向调距螺钉和定位销轴，所述X向调整垫片位于下衬座的后侧和上凸安装台的前侧之间，且所述下衬座、X向调整垫片通过X向调距螺钉紧固在上凸安装台的前侧，所述Z向调整垫片位于下衬座的上侧面和勾型外伸座的左部下侧面之间，且所述勾型外伸座、Z向调整垫片通过Z向调距螺钉紧固在下衬座的上侧面上，所述定位销轴插接在勾型外伸座的右侧中部。利用定位销轴插在中间支架总成的中部定位孔中实现孔的定位，而经常由于加工制造的误差，致使中间支架总成的中部定位孔的位置会有偏差，有时会出现孔无法定位，此时，只需相应的更换X向调整垫片、Z向调整垫片，从而使定位销轴的位置能够与中间支架总成的中部定位孔相配合。

本发明的有益效果是：本发明具有结构设计合理、自动化程度高和操控方便等优点，能实现自动夹紧定位，并保证装夹定位精度；能实现X、Y、Z三个方向的定位、夹紧尺寸的调整，以更好的适应中间支架总成的中部轮廓，确保夹紧定位的可靠性，为焊接加工提供保障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的多位安装板与单自由度定位调距装置、两自由度定孔调位装置连接的立体结构示意图；

图3为本发明的单自由度夹紧调距装置与勾型联动杆、一号联动板连接的立体结构示意图；

图4为本发明的实际定位装夹时的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1、图2、图3和图4所示，一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，包括倒F型安装架1，所述倒F型安装架1的中部内侧设有横向布置的载物板101；所述载物板101上固定安装有一号固定框2，所述一号固定框2的上部安装有一号气缸3，所述一号固定框2的下部穿有一根一号导向轴4，所述一号气缸3、一号导向轴4的一端均连接有一号联动板5，一号导向轴4用以对一号联动板5的运动进行导向；所述一号联动板5的另一侧上端连接有勾型联动杆6；在所述勾型联动杆6的上端内侧连接有单自由度夹紧调距装置；所述倒F型安装架1的上端外侧固连有二号固定框14；所述二号固定框14的中部安装有二号气缸15，所述二号固定框14的上下两侧对称穿有二号导向轴13，所述二号气缸15、二号导向轴13的一端均连接有二号联动板12，利用二号导轴13对二号联动板12的运动进行导向；所述二号联动板12的另一侧固连有多位安装板17；所述多位安装板17的上端前部设有前凸安装台16，所述多位安装板17的上端后部设有上凸安装台18；所述前凸安装台16的右侧连接有单自由度定位调距装置；所述上凸安装台18的前侧连接有两自由度定孔调位装置，所述两自由度定孔调位装置位于单自由度定位调距装置的上方；所述的单自由度夹紧调距装置包括一号Y向调距螺钉27、一号Y向调整垫片26和主动压块7，所述一号Y向调整垫片26位于主动压块7和勾型联动杆6的上端内侧之间，且所述主动压块7和一号Y向调整垫片26通过一号Y向调距螺钉27紧固在勾型联动杆6的上端，可根据实际的需要调整主动压块7的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离，从而更好的适应中间支架总成28的中部轮廓，若主动压块7的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离大于中间支架总成28的中部轮廓尺寸，即未压紧，中间支架总成28会出现晃动，不利于焊接的顺利进行，且焊接精度低，安装误差较大，此时只需选择比原一号Y向调整垫片26大一定尺寸的一号Y向调整垫片26进行更换，使主动压块7的左端面紧贴在中间支架总成28的中部轮廓上，确保夹紧的牢固性；若主动压块7的左端面与单自由度定位调距装置之间的距离小于中间支架总成28的中部轮廓尺寸，则会将中间支架总成28的中部挤压变形，此时只需选择比原一号Y向调整垫片26小一定尺寸的一号Y向调整垫片26进行更换，确保主动压块7的左端面紧贴在中间支架总成28的中部轮廓上，不会对中间支架总成28的中部造成破坏。

所述前凸安装台16的右侧铣削有矩形凹槽，所述单自由度定位调距装置固定安装在矩形凹槽内，采用铣削方式加工前凸安装台16，能够保证矩形凹槽内部的面的加工精度，这样单自由度定位调距装置安装在矩形凹槽内，能够确保单自由度定位调距装置的安装定位尺寸，并在单自由度定位调距装置工作时能够作为单自由度定位调距装置尺寸调节的基准。

所述的单自由度定位调距装置包括二号Y向调距螺钉25、二号Y向调整垫片24和从动压块8，所述从动压块8、主动压块7成对配合使用，用以对中间支架总成28的中部夹紧定位，所述二号Y向调整垫片24位于从动压块8和前凸安装台16的右侧之间，且所述从动压块8、二号Y向调整垫片24通过二号Y向调距螺钉25紧固在前凸安装台16上。单自由度定位调距装置与两自由度定孔调位装置配合，用以对中间支架总成28中部装件时的预定位支撑，当从动压块8与主动压块7间的距离需要调整时，可以通过更换二号Y向调整垫片24以达到改变从动压块8与主动压块7间距离的目的，这样能够确保对中间支架总成28的充分定位。

所述的两自由度定孔调位装置包括X向调整垫片19、下衬座10、X向调距螺钉20、Z向调整垫片21、勾型外伸座22、Z向调距螺钉23和定位销轴9，所述X向调整垫片19位于下衬座10的后侧和上凸安装台18的前侧之间，且所述下衬座10、X向调整垫片19通过X向调距螺钉20紧固在上凸安装台18的前侧，所述Z向调整垫片21位于下衬座10的上侧面和勾型外伸座22的左部下侧面之间，且所述勾型外伸座22、Z向调整垫片21通过Z向调距螺钉23紧固在下衬座10的上侧面上，所述定位销轴9插接在勾型外伸座22的右侧中部。利用定位销轴9插在中间支架总成28的中部定位孔中实现孔的定位，而经常由于加工制造的误差，致使中间支架总成28的中部定位孔的位置会有偏差，有时会出现孔无法定位，此时，只需相应的更换X向调整垫片19、Z向调整垫片21，以调整定位销轴9的实际安装位置，从而使定位销轴9的位置能够与中间支架总成28的中部定位孔相配合。

如图1至图4所示，装夹时按照以下操作步骤进行：

1)根据中间支架总成28的具体型号尺寸规格确定好一号Y向调整垫片26、二号Y向调整垫片24、X向调整垫片19、Z向调整垫片21的规格：

一号Y向调整垫片26、二号Y向调整垫片24、X向调整垫片19、Z向调整垫片21的尺寸规格按照一定顺序(如规格尺寸依次递增或者递减)排好，在实际确定好各处的欠缺的间隙值或多余的外形尺寸时，选取对应规格的垫片即可，若无正好适宜的垫片时，也可将同类不同规格的垫片叠加使用，以满足实际的增尺寸或减尺寸，适应中间支架总成28的外形轮廓，以保障焊接加工的顺序进行；

2)松动一号Y向调距螺钉27、二号Y向调距螺钉25、X向调距螺钉20、Z向调距螺钉23，将确定好的垫片放置在对应的位置上，拧紧一号Y向调距螺钉27、二号Y向调距螺钉25、X向调距螺钉20、Z向调距螺钉23；

3)复位：启动二号气缸15，在二号导向轴13的导向作用下，使二号联动板12带动多位安装板17移动至指定位置；

4)装件：将中间支架总成28的上孔套在定位销轴9上，轻敲后使中间支架总成28的中部轮廓紧贴在从动压块8上；

5)夹紧：启动一号气缸3，驱动一号联动板5带动单自由度夹紧调距装置运动，使主动压块7靠近中间支架总成28的中部轮廓并最终压紧，即可进行焊接。

待焊接完成后，启动一号气缸3带动单自由度夹紧调距装置，使主动压块7远离中间支架总成28的中部轮廓，接着，启动二号气缸15，带动两自由度定孔调位装置、单自由度定位调距装置，使定位销轴9从中间支架总成28的上孔中抽出，即可将焊接成型后的中间支架总成28取出。

当本次焊接的中间支架总成28的尺寸类型与待焊的中间支架总成28的尺寸类型不同时，根据图纸上的尺寸，换算出现在的夹具的定位尺寸与需要调整成的夹具的定位尺寸之间的偏差值，根据偏差值从一号Y向调整垫片26、二号Y向调整垫片24、X向调整垫片19、Z向调整垫片21的尺寸规格中选取对应规格的垫片，以替换原垫片，从而改变了夹具的实际安装定位尺寸，与待焊的中间支架总成28的尺寸类型相吻合，以满足实际的安装定位需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，包括倒F型安装架，其特征在于：所述倒F型安装架的中部内侧设有横向布置的载物板；所述载物板上固定安装有一号固定框，所述一号固定框的上部安装有一号气缸，所述一号固定框的下部穿有一根一号导向轴，所述一号气缸、一号导向轴的一端均连接有一号联动板；所述一号联动板的另一侧上端连接有勾型联动杆；在所述勾型联动杆的上端内侧连接有单自由度夹紧调距装置；所述倒F型安装架的上端外侧固连有二号固定框；所述二号固定框的中部安装有二号气缸，所述二号固定框的上下两侧对称穿有二号导向轴，所述二号气缸、二号导向轴的一端均连接有二号联动板；所述二号联动板的另一侧固连有多位安装板；所述多位安装板的上端前部设有前凸安装台，所述多位安装板的上端后部设有上凸安装台；所述前凸安装台的右侧连接有单自由度定位调距装置；所述上凸安装台的前侧连接有两自由度定孔调位装置，所述两自由度定孔调位装置位于单自由度定位调距装置的上方。

2.根据权利要求1所述的一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，其特征在于：所述前凸安装台的右侧铣削有矩形凹槽，所述单自由度定位调距装置固定安装在矩形凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，其特征在于：所述的单自由度夹紧调距装置包括一号Y向调距螺钉、一号Y向调整垫片和主动压块，所述一号Y向调整垫片位于主动压块和勾型联动杆的上端内侧之间，且所述主动压块和一号Y向调整垫片通过一号Y向调距螺钉紧固在勾型联动杆的上端。

4.根据权利要求3所述的一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，其特征在于：所述的单自由度定位调距装置包括二号Y向调距螺钉、二号Y向调整垫片和从动压块，所述二号Y向调整垫片位于从动压块和前凸安装台的右侧之间，且所述从动压块、二号Y向调整垫片通过二号Y向调距螺钉紧固在前凸安装台上。

5.根据权利要求1所述的一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，其特征在于：所述从动压块、主动压块成对配合使用。

6.根据权利要求1所述的一种仪表板横梁中间支架总成焊接夹具，其特征在于：所述的两自由度定孔调位装置包括X向调整垫片、下衬座、X向调距螺钉、Z向调整垫片、勾型外伸座、Z向调距螺钉和定位销轴，所述X向调整垫片位于下衬座的后侧和上凸安装台的前侧之间，且所述下衬座、X向调整垫片通过X向调距螺钉紧固在上凸安装台的前侧，所述Z向调整垫片位于下衬座的上侧面和勾型外伸座的左部下侧面之间，且所述勾型外伸座、Z向调整垫片通过Z向调距螺钉紧固在下衬座的上侧面上，所述定位销轴插接在勾型外伸座的右侧中部。