CN104308437B - 用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，包括设在夹具底座上的前地板定位夹持装置和前排座椅安装横梁定位夹持装置。前排座椅安装横梁定位夹持装置包括四根均分为两组的立柱、连接两组立柱顶端的固定横梁，立柱与固定横梁构成龙门框架结构，一滑动横梁设置在固定横梁的下方，其两端与立柱滑动连接，在固定横梁的中部设有自锁气缸，其活塞杆头部朝下且与滑动横梁的中部固定连接；在立柱上设有限位块；在滑动横梁上设有沿着前后方向的悬臂，在悬臂上设有夹持构件，在夹持构件上设有定位销。该夹具能够对前排座椅安装横梁进行垂直、水平精准定位，在定位时不会产生晃动，稳定性好，避免了晃动产生的安全隐患。

Description

用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具

技术领域

本发明属于汽车生产工装技术领域，具体涉及一种用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，各主机厂对车身精度的要求越来越高，在人机工程方面也越来越重视，促使焊接夹具在自身功能结构、操作性方面不断创新求变，以满足高标准的质量控制要求以及舒适的操作性要求。

汽车前排座椅的安装要求高精度，以满足乘坐舒适性。汽车前排座椅通常固定在前排座椅安装横梁上，而前排座椅安装横梁需焊接在汽车前地板上，因此，汽车前地板与前排座椅安装横梁之间的焊接质量、焊接精度要求较高。常用的汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具中，其前排座椅安装横梁的定位夹持装置大多采用旋转臂机构或吊具机构。

如图1所示，为采用两级式旋转臂式结构的夹具，即采用两个驱动气缸驱动的原旋转臂机构23，以实现垂直方向和水平方向的进程控制，以实现旋转臂的旋转，其旋转臂半径大，受气压波动影响较大，旋转机构会发生晃动，严重时甚至导致零件脱落，致使零件破损，同时存在误伤操作者的隐患；另外，其旋转臂机构复杂、笨重，由于自重及旋转惯性的影响，夹具限位块易磨损、松动，导致夹具精度下降，稳定性变差。

如图2所示，为采用吊具机构的夹具，通过气动葫芦作为动力的原吊具机构24，实现上、下移动，然而其操作过程中夹具存在晃动，也有误伤操作者的安全隐患；同时气动葫芦操作繁锁、运动效率较低，不能满足高产能、快节拍的生产要求。

并且，上述两种夹具的前地板定位夹持装置在前地板进料出料时不能适应自动化生产要求。

因此传统的采用旋转臂式结构和吊具式结构的焊接夹具已不能满足汽车前地板与前排座椅安装横梁的焊接工艺要求，在整车制造水平日趋成熟的情况下，开发与之相配套的焊接夹具工装已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，该夹具能够对前排座椅安装横梁进行垂直、水平精准定位，在定位时不会产生晃动，稳定性好，避免了晃动产生的安全隐患；另外，该夹具能够使前地板进料出料更方便、定位夹持更容易。

本发明所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，包括夹具底座、设在夹具底座上的前地板定位夹持装置和前排座椅安装横梁定位夹持装置。

所述前排座椅安装横梁定位夹持装置包括四根立柱，平均分为两组，一组固定在夹具底座的左侧中部，另一组固定在夹具底座的右侧中部；两组立柱的顶端之间通过左右横置的固定横梁连接，所述两组立柱与固定横梁构成龙门框架结构；一滑动横梁左右横置在所述固定横梁的下方，该滑动横梁的一端与其中一组立柱滑动连接，另一端与另一组立柱滑动连接，在所述固定横梁的中部设有自锁气缸，该自锁气缸的活塞杆头部朝下且与所述滑动横梁的中部固定连接，能够驱动滑动横梁沿着立柱上下滑动；在所述两组立柱上分别设有限位块，对滑动横梁下行滑动进行限位，即当滑动横梁向下滑动至下止点时便会被阻止继续下行，以实现前排座椅安装横梁在垂直方向上的精准定位。

在所述滑动横梁上设有沿着前后方向的悬臂，在悬臂上设有夹持构件，在夹持构件上设有定位销，该定位销的作用是对前排座椅安装横梁在水平方向上的精准定位。

进一步，所述两组立柱相向的侧面分别设有导轨，所述滑动横梁的两端分别设有与对应导轨滑动配合的滑块。

进一步，所述一组立柱中，同组的立柱顶端之间通过连接板连接在一起；所述固定横梁为两根，平行并列，通过所述连接板与所述两组立柱的顶端连接，两根固定横梁之间留有间隙，所述自锁气缸的活塞杆头部从间隙内穿过朝下与所述滑动横梁的中部固定连接。

所述前地板定位夹持装置包括设在夹具底座上的前地板定位销、前地板夹持装置、前地板支撑座以及前地板举升机构；所述前地板举升机构包括左右横置的举升横梁和驱动举升横梁上下升降的举升气缸；在所述举升横梁的两端设有导轮安装板，导轮安装板的中部固定在举升横梁的端部，并沿着前后方向水平布置；在导轮安装板上设有沿前后方向排列的导轮，导轮的作用是方便焊接物料的送进送出。

进一步，所述夹具底座还设有多个用于自身固定的支座。

本发明具有以下优点：采用立柱与固定横梁构成的龙门式框架结构，其自身结构稳定，所述滑动横梁通过滑块与导轨之间进行稳定导向滑动，并通过立柱上的限位块进行到位限制，因此当自锁气缸驱动滑动横梁作上下升降运动时也较为稳定和精确，配合固定在滑动横梁上的悬臂，从而确保了前排座椅安装横梁定位的精准性和稳定性。采用龙门式框架结构，滑动横梁只在框架结构内上下运动，动力源由自锁气缸平稳输出，滑动横梁下部的横梁定位单元工作半径小，降低了操作安全隐患，提高了操作舒适性和工作效率。

本发明使用时，通过导轮将汽车前地板送进焊接区域内，在焊接完成时，在通过导轮轻松将汽车前地板与前排座椅安装横梁的焊接总成一起送出，使进料出料更方便、定位夹持更容易。

附图说明

图1为现有的采用旋转臂机构的焊接夹具。

图2为现有的采用吊具机构的焊接夹具。

图3为本发明的主视图。

图4为图3的立体图。

图5为本发明的使用示意图。

图6为图3中悬臂与夹持构件的示意图。

图7为前地板举升机构的示意图。

图中：1-自锁气缸，2-固定横梁，3-导轨，4-滑块，5-滑动横梁，6-限位块，7-立柱，8-活塞杆头部，9-支座，10-夹具底座，11-前地板，12-前排座椅安装横梁，13-前地板定位销，14-前地板夹持装置，15-前地板支撑座，16-悬臂，17-夹持构件，18-定位销，19-举升横梁，20-举升气缸，21-导轮安装板，22-导轮，23-原旋转臂机构，24-原吊具机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图3~图5所示，本发明所述用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，包括夹具底座10、设在夹具底座上的前地板定位夹持装置和前排座椅安装横梁定位夹持装置。

所述前排座椅安装横梁定位夹持装置包括四根立柱7，平均分为两组，一组固定在夹具底座的左侧中部，另一组固定在夹具底座的右侧中部，同组的两根立柱顶端通过连接板固定在一起。还包括连接立柱顶端的固定横梁2，所述固定横梁也为两根，平行并列，通过所述连接板与所述立柱的顶端连接，两根固定横梁之间留有间隙。所述两组立柱7与两根固定横梁2构成龙门框架结构。

一滑动横梁5左右横置在所述固定横梁2的下方，该滑动横梁的一端与其中一组立柱滑动连接，另一端与另一组立柱滑动连接。所述两组立柱相向的侧面分别设有导轨3，所述滑动横梁的两端分别设有与对应导轨滑动配合的滑块4，通过滑块与导轨之间的滑动配合，实现滑动横梁两端与所述立柱之间的滑动连接。在所述固定横梁的中部设有自锁气缸1，所述自锁气缸1的活塞杆头部8从两根固定横梁之间的间隙内穿过朝下与所述滑动横梁5的中部固定连接，能够驱动滑动横梁沿着立柱上下滑动；在所述两组立柱上分别设有限位块6，对滑动横梁下行滑动进行限位，即当滑动横梁向下滑动至下止点时，便会被阻止继续下行，以实现前排座椅安装横梁在垂直方向上的精准定位。

在所述滑动横梁5上设有沿着前后方向的悬臂16，在悬臂上设有夹持构件17，在夹持构件上设有定位销18，该定位销的作用是对前排座椅安装横梁在水平方向上的精准定位。

所述前地板定位夹持装置包括设在夹具底座10上的前地板定位销13、前地板夹持装置14、前地板支撑座15以及前地板举升机构；所述前地板举升机构包括左右横置的举升横梁19和驱动举升横梁上下升降的举升气缸20；在所述举升横梁19的两端设有导轮安装板21，导轮安装板的中部固定在举升横梁的端部，并沿着前后方向水平布置；在导轮安装板上设有沿前后方向排列的导轮22，导轮的作用是方便焊接物料的送进送出。通过导轮将汽车前地板送进焊接区域内，在焊接完成时，在通过导轮轻松将汽车前地板与前排座椅安装横梁的焊接总成一起送出，使进料出料更方便、定位夹持更容易。

所述夹具底座10还设有多个用于自身固定的支座9。

本发明的工作过程如下：

第一步，送进前地板并定位。由前侧送进前地板11（也可以是后侧送进、前侧送出，视具体情况而定），将前地板11放置在导轮22上，通过导轮的滚动，将前地板11送进焊接区域，通过前地板定位销13与前地板上的工艺孔对应，实现前地板的定位。

第二步，前地板夹持。前地板定位之后，举升气缸20下降，驱动举升横梁19以及导轮22下降，导轮22与前地板11脱离，前地板11自然地支撑在前地板支撑座15上，通过前地板夹持装置14夹住前地板的边沿，实现前地板的夹持。

第三步，前排座椅安装横梁水平定位。在滑动横梁处于较高位置时，放置前排座椅安装横梁12，通过定位销18定位，通过悬臂上的夹持构件夹住。

第四步，前排座椅安装横梁垂直定位。在确定前地板定位夹持完成之后，启动自锁气缸1，驱动滑动横梁5下降至滑块4与限位块6贴合为止，这时，前排座椅安装横梁在垂直方向上的位置已经定位精准，相应地，此时前排座椅安装横梁12与前地板11之间的焊接部位会准确接触。

第五步，焊接。将前排座椅安装横梁12焊接到前地板11上。

第六步，送出前地板与前排座椅安装横梁焊接总成。在第五步完成，即前地板与前排座椅安装横梁焊接完成后，释放前地板夹持装置14。启动举升气缸20上升，驱动举升横梁19以及导轮22上升，导轮22与前地板11接触，前地板11自然地支撑在导轮22上，通过导轮22的滚动，送出前地板与前排座椅安装横梁焊接总成。

Claims (7)

1.用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，包括夹具底座（10）、设在夹具底座上的前地板定位夹持装置和前排座椅安装横梁定位夹持装置，其特征在于：所述前排座椅安装横梁定位夹持装置包括四根立柱（7），平均分为两组，一组固定在夹具底座的左侧中部，另一组固定在夹具底座的右侧中部；两组立柱的顶端之间通过左右横置的固定横梁连接，所述两组立柱与固定横梁构成龙门框架结构；一滑动横梁（5）左右横置在所述固定横梁的下方，该滑动横梁的一端与其中一组立柱滑动连接，另一端与另一组立柱滑动连接，在所述固定横梁的中部设有自锁气缸（1），该自锁气缸的活塞杆头部（8）朝下且与所述滑动横梁的中部固定连接，能够驱动滑动横梁沿着立柱上下滑动；在所述两组立柱上分别设有限位块（6），对滑动横梁下行滑动进行限位；

在所述滑动横梁（5）上设有沿着前后方向的悬臂（16），在悬臂上设有夹持构件（17），在夹持构件上设有定位销（18）。

2.根据权利要求1所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述两组立柱相向的侧面分别设有导轨（3），所述滑动横梁的两端分别设有与对应导轨滑动配合的滑块（4）。

3.根据权利要求1或2所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述一组立柱中，同组的立柱顶端之间通过连接板连接在一起；所述固定横梁为两根，平行并列，通过所述连接板与所述两组立柱的顶端连接，两根固定横梁之间留有间隙，所述自锁气缸的活塞杆头部从间隙内穿过朝下与所述滑动横梁的中部固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述前地板定位夹持装置包括设在夹具底座（10）上的前地板定位销（13）、前地板夹持装置（14）、前地板支撑座（15）以及前地板举升机构；所述前地板举升机构包括左右横置的举升横梁（19）和驱动举升横梁上下升降的举升气缸（20）；在所述举升横梁（19）的两端设有导轮安装板（21），导轮安装板的中部固定在举升横梁的端部，并沿着前后方向水平布置；在导轮安装板上设有沿前后方向排列的导轮（22）。

5.根据权利要求3所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述前地板定位夹持装置包括设在夹具底座（10）上的前地板定位销（13）、前地板夹持装置（14）、前地板支撑座（15）以及前地板举升机构；所述前地板举升机构包括左右横置的举升横梁（19）和驱动举升横梁上下升降的举升气缸（20）；在所述举升横梁（19）的两端设有导轮安装板（21），导轮安装板的中部固定在举升横梁的端部，并沿着前后方向水平布置；在导轮安装板上设有沿前后方向排列的导轮（22）。

6.根据权利要求1或2所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述夹具底座（10）还设有多个用于自身固定的支座（9）。

7.根据权利要求5所述的用于汽车前地板与前排座椅安装横梁焊接的夹具，其特征在于：所述夹具底座（10）还设有多个用于自身固定的支座（9）。