CN104493404A - 一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，该装置包括夹具底板、定位压紧机构及滑动定位机构，所述的定位压紧机构设置在夹具底板的中部，所述的滑动定位机构为一对，分别位于定位压紧机构的左、右两侧，所述的每一滑动定位机构均通过底座固定在夹具底板上，并且所述的每一滑动定位机构的同一侧相向各设有一感应单元。与现有技术相比，本发明功能机构模块清晰，采用自动化的气动夹具可与进行焊接作业的机器人完美配合，可通过调节垫片实现0.1mm以内的调整精度，降低了返修率，提高了工件焊接的稳定性，大大提高了生产效率。

Description

一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具

技术领域

本发明属于汽车制造加工技术领域，涉及一种焊接夹具，尤其是涉及一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具。

背景技术

目前，许多汽车座椅角铁的焊接存在着因定位不稳定，而导致焊接存在质量缺陷、尺寸不稳定等问题，在座椅总装时，这会造成头枕不能顺利地装配在座椅角铁内。然而，现有焊接夹具存在的主要技术问题是：功能自动化程度低、焊接效率低、定位精度低，防错性差等缺陷，因此，在焊接过程中必须配有相应的专用焊接定位夹具，这无疑会大大增加生产加工的投入成本。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作检修简单、拆装方便、检错性好、焊接质量稳定性高、生产效率高的用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，该装置包括夹具底板、定位压紧机构及滑动定位机构，所述的定位压紧机构设置在夹具底板的中部，所述的滑动定位机构为一对，分别位于定位压紧机构的左、右两侧，所述的每一滑动定位机构均通过底座固定在夹具底板上，并且所述的每一滑动定位机构的同一侧相向各设有一感应单元。

所述的定位压紧机构包括支撑架、中间压紧单元、角铁支撑模块、角铁左调节单元、角铁右调节单元、角铁左压紧单元及角铁右压紧单元，所述的支撑架设置在夹具底板上，所述的中间压紧单元、角铁支撑模块均设置在支撑架的中部，并且所述的角铁支撑模块位于中间压紧单元的下方，所述的角铁左压紧单元、角铁右压紧单元分别对称设置在支撑架的左、右两端，所述的角铁左调节单元、角铁右调节单元分别设置在角铁左压紧单元、角铁右压紧单元上。

所述的角铁左调节单元包括前后调节块e、左右调节块a、上下调节块g及角铁限位销c，所述的角铁右调节单元包括前后调节块e’、左右调节块a’、上下调节块g’以及角铁限位销c’，所述的上下调节块g、上下调节块g’分别设置在支撑架的左、右两侧，所述的前后调节块e、前后调节块e’均通过调节垫片分别设置在上下调节块g、上下调节块g’的后侧面上，所述的左右调节块a设置在前后调节块e的右侧面上，左右调节块a上设有角铁限位销c，所述的左右调节块a’设置在前后调节块e’的左侧面上，左右调节块a’设有角铁限位销c’。

所述的中间压紧单元包括气缸B、气缸底座i’、气缸接头j’、铰链板k’及压板，所述的气缸底座i’位于支撑架后侧面的中部，所述的气缸B、铰链板k’均设置在气缸底座i’上，所述的压板通过铰链销设置在铰链板k’上，所述的气缸接头j’通过铰链销设置在压板上；所述的角铁左压紧单元包括气缸A、气缸底座i、气缸接头j、铰链板k及压紧板n，所述的角铁右压紧单元包括气缸C、气缸底座i”、气缸接头j”、铰链板k”及压紧板n”，所述的气缸底座i与气缸底座i”分别对称设置在支撑架的左、右两侧，所述的气缸A、铰链板k均设置在气缸底座i上，所述的气缸C、铰链板k”均设置在气缸底座i”上，所述的压紧板n、压紧板n”均通过铰链销分别设置在铰链板k、铰链板k”上，所述的气缸接头j、气缸接头j”均通过铰链销分别设置在压紧板n、压紧板n”上。

所述的角铁支撑模块包括角铁中间托块、角铁左托块及角铁右托块，所述的角铁中间托块设置在支撑架的中部，所述的角铁左托块、角铁右托块分别设置在角铁中间托块的左、右两侧，所述的角铁中间托块的前侧面上还对称设有两个角铁挡块。

所述的角铁左压紧单元、角铁右压紧单元设置在支撑架的两边，相互对称，压紧后，压紧板n、压紧板n”分别压在角铁左托块及角铁右托块上，起到压紧角铁两边的作用。

所述的中间压紧单元，在压紧后，压板压在角铁中间托块上，起到压紧角铁中间的作用。

所述的支撑架包括支撑架下板、支撑架立板、支撑架上板和加强板，所述的支撑架立板设置在支撑架上板和支撑架下板之间，所述的支撑架下板和支撑架上板平行，所述的加强板设置在支撑架立板和支撑架上板之间，主要起加强作用。

所述的滑动定位机构包括气缸座、气缸、推动杆、滑轨、滑轨保护罩、滑轨上连接板及滑轨底板，所述的气缸通过气缸座固定在底座上，所述的滑轨底板位于气缸上方，且设置在底座上，所述的滑轨为一对，相互平行设置在滑轨底板上，所述的滑轨上连接板与滑轨保护罩相互连接共同设置在滑轨上方，所述的推动杆一端与气缸相连，另一端与滑轨上连接板相连。

所述的滑轨上连接板的后端与滑轨保护罩相互连接，所述的滑轨上连接板的前端设有两个相互平行的位置调节单元，所述的滑轨上连接板的侧面还设有感应单元。

所述的位置调节单元包括上下调节块b、左右调节块d、前后调节块f、限位挡块及防错销，所述的上下调节块b设置在滑轨上连接板上，所述的左右调节块d的尾部固定在上下调节块b的外侧面上，所述的左右调节块d的头部设有前后调节块f，该前后调节块f上设有限位挡块与防错销。

所述的防错销的主要作用是：在方管方向放错的情况下，滑动定位机构便滑动不到位，感应单元中的感应板无法与传感器接触，传感器接收不到信号，机器人便不会进行焊接。

所述的感应单元包括感应板、传感器、传感器托板及传感器插件，所述的感应板设置在滑轨上连接板的一侧面上，所述的传感器托板底部固定在滑轨底板上，并且所述的传感器托板上设有传感器，所述的传感器插件一端设置在传感器上，另一端连接至进行焊接作业的机器人上。

所述的传感器托板上还设有腰孔，可通过腰孔调节传感器的位置，确保在正确工作状态下，即传感器与感应板接触时，方可焊接，若不接触，机器人接收不到传感器信号，则不执行焊接，起到有效的防错效果。

所述的滑动定位机构主要用来定位和夹紧待焊配件的作用。

所述的角铁支撑模块、角铁右调节单元和角铁左调节单元用来固定和确定角铁主件的位置。

所述的角铁挡块、前后调节块e、前后调节块e’、前后调节块f均设有倒角。

所述的相互连接的可调节部件之间均设有定位销钉。

在对角铁进行定位时，可以通过调节垫片进行调节，以确定角铁主件的位置。

将待焊汽车座椅角铁主件通过左右调节块a、上下调节块g、左右调节块a’及上下调节块g’放置在角铁支撑模块上，以此来确定角铁主件的左右上下位置；再通过前后调节块e、前后调节块e’、角铁限位销c、角铁限位销c’及两个角铁挡块，来确定角铁主件的前后位置；然后，通过气动开关x同时打开控制气缸A、气缸B、气缸C的气阀使压板、压紧板n及压紧板n”将角铁主件压紧，使其与角铁支撑模块贴紧；通过气动开关y打开控制气缸D的气阀，使左侧滑动定位机构向右滑动到角铁主件的上方，左侧滑动定位机构中的两个前后调节块f分别插入方管K、方管L的一头，再通过气动开关z打开控制气缸E的气阀，使右侧滑动定位机构向左滑动，右侧滑动定位机构中的两个前后调节块f分别插入方管K、方管L的另一头，从而将方管K和方管L夹紧，此时便可进行后续的焊接工序。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)操作简单：只用三个气动开关便可实现定位压紧；

2)拆装方便：功能机构模块清晰，相互连接的可调节部件之间均设有定位销钉，方便拆卸；

3)焊接质量稳定性高：自动化的气动夹具可与进行焊接作业的机器人完美配合，提高了工件焊接的稳定性；

4)定位精度高：可通过调节垫片实现0.1mm以内的调整精度，降低了返修率，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具的俯视图；

图2为本发明一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具中定位压紧机构的结构示意图；

图3为本发明一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具中左侧滑动定位机构的机构示意图；

图4为本发明一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具中右侧滑动定位机构的机构示意图；

图5为本发明一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具中定位压紧机构的左视图；

图中标记说明：

1-夹具底板、2-支撑架、3-前后调节块e、4-左右调节块a、5-上下调节块g、6-角铁限位销c、7-前后调节块e’、8-左右调节块a’、9-上下调节块g’、10-角铁限位销c’、11-气缸A、12-气缸底座i、13-气缸接头j、14-铰链板k、15-压紧板n、16-气缸C、17-气缸底座i”、18-气缸接头j”、19-铰链销、20-压板、21-压紧板n”、22-角铁中间托块、23-角铁左托块、24-角铁右托块、25-角铁挡块、26-传感器插件、27-传感器托板、28-传感器、29-感应板、30-底座、31-气缸座、32-气缸D、33-调节垫片、34-滑轨、35-滑轨保护罩、36-滑轨上连接板、37-滑轨底板、38-上下调节块b、39-左右调节块d、40-前后调节块f、41-限位挡块、42-防错销、43-气缸E、44-气缸B、45-方管L、46-角铁主件、47-方管K。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1～5所示，一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，该装置包括夹具底板1、定位压紧机构及滑动定位机构，定位压紧机构设置在夹具底板1的中部，滑动定位机构为一对，分别位于定位压紧机构的左、右两侧，每一滑动定位机构均通过底座30固定在夹具底板1上，并且每一滑动定位机构的同一侧相向各设有一感应单元。

定位压紧机构包括支撑架2、中间压紧单元、角铁支撑模块、角铁左调节单元、角铁右调节单元、角铁左压紧单元及角铁右压紧单元，支撑架2设置在夹具底板1上，中间压紧单元、角铁支撑模块均设置在支撑架2的中部，并且角铁支撑模块位于中间压紧单元的下方，角铁左压紧单元、角铁右压紧单元分别对称设置在支撑架的左、右两端，所述的角铁左调节单元、角铁右调节单元分别设置在角铁左压紧单元、角铁右压紧单元上。

角铁左调节单元包括前后调节块e3、左右调节块a4、上下调节块g5及角铁限位销c6，角铁右调节单元包括前后调节块e’7、左右调节块a’8、上下调节块g’9以及角铁限位销c’10，上下调节块g5、上下调节块g’9分别设置在支撑架2的左、右两侧，前后调节块e3、前后调节块e’7均通过调节垫片33分别设置在上下调节块g5、上下调节块g’9的后侧面上，左右调节块a4设置在前后调节块e3的右侧面上，左右调节块a4上设有角铁限位销c6，左右调节块a’8设置在前后调节块e’7的左侧面上，左右调节块a’8上设有角铁限位销c’10。

中间压紧单元包括气缸B44、气缸底座i’、气缸接头.j’、铰链板k’及压板20，气缸底座i’设置在支撑架2的中部，气缸B44、铰链板k’均设置在气缸底座i’上，压板20通过铰链销19设置在铰链板k’上，气缸接头j’通过铰链销19设置在压板20上；角铁左压紧单元包括气缸A11、气缸底座i12、气缸接头j 13、铰链板k14及压紧板n15，角铁右压紧单元包括气缸C16、气缸底座i”17、气缸接头j”18、铰链板k”及压紧板n”，气缸底座i12与气缸底座i”17分别设置在支撑架2的左、右两侧，气缸A11、铰链板k14均设置在气缸底座i12上，气缸C16、铰链板k”均设置在气缸底座i”17上，压紧板n15、压紧板n”21均通过铰链销19分别设置在铰链板k14、铰链板k”上，气缸接头j13、气缸接头j”18均通过铰链销19分别设置在压紧板n15、压紧板n”上。

角铁支撑模块包括角铁中间托块22、角铁左托块23及角铁右托块24，角铁中间托块22设置在支撑架2的中部，角铁左托块23、角铁右托块24分别设置在角铁中间托块22的左、右两侧，角铁中间托块22的前侧面上还对称设有两个角铁挡块25。

角铁左压紧单元、角铁右压紧单元设置在支撑架2的两边，相互对称，压紧后，压紧板n15、压紧板n”分别压在角铁左托块23及角铁右托块24上，起到压紧角铁主件46两边的作用。

中间压紧单元，在压紧后，压板20压在角铁中间托块22上，起到压紧角铁主件46中间的作用。

支撑架2包括支撑架下板、支撑架立板、支撑架上板和加强板，支撑架立板设置在支撑架上板和支撑架下板之间，支撑架下板和支撑架上板平行，加强板设置在支撑架立板和支撑架上板之间，主要起加强作用。

滑动定位机构包括气缸座31、气缸、推动杆、滑轨34、滑轨保护罩35、滑轨上连接板36及滑轨底板37，气缸通过气缸座31设置在底座30上，滑轨底板37位于气缸上方，且设置在底座30上，滑轨34为一对，相互平行设置在滑轨底板37上，滑轨上连接板36与滑轨保护罩35相互连接共同设置在滑轨34上方，推动杆一端与气缸相连，另一端与滑轨上连接板36相连。

滑轨上连接板36的后端与滑轨保护罩35相互连接，滑轨上连接板36的前端设有两个相互平行的位置调节单元，滑轨上连接板36的侧面还设有感应单元。

两个位置调节单元对称设置在滑轨上连接板36上，每个位置调节单元均包括上下调节块b38、左右调节块d39、前后调节块f40、限位挡块41及防错销42，上下调节块b38设置在滑轨上连接板36上，左右调节块d39的尾部固定在上下调节块b38的外侧面上，左右调节块d39的头部设有前后调节块f40，该前后调节块f40上设有限位挡块41与防错销42。

防错销42的主要作用是：在方管方向放错的情况下，滑动定位机构便滑动不到位，感应单元中的感应板29无法与传感器28接触，传感器28接收不到信号，机器人便不会进行焊接。

感应单元包括感应板29、传感器28、传感器托板27及传感器插件26，感应板29设置在滑轨上连接板36的一侧面上，传感器托板27底部固定在滑轨底板37上，传感器托板27上设有传感器28，传感器插件26一端设置在传感器28上，另一端连接至进行焊接作业的机器人上。

传感器托板27上还设有腰孔，可通过腰孔调节传感器28的位置，确保在正确工作状态下，即传感器28与感应板29接触时，方可焊接，若不接触，机器人接收不到传感器信号，则不执行焊接，起到有效的防错效果。

滑动定位机构主要用来定位和夹紧待焊配件的作用。

角铁支撑模块、角铁右调节单元和角铁左调节单元用来固定和确定角铁主件46的位置。

角铁挡块25、前后调节块e3、前后调节块e’7、前后调节块f40均设有倒角。

相互连接的可调节部件之间均设有定位销钉。

在对角铁主件46进行定位时，可以通过调节垫片33进行调节，以确定角铁主件46的位置。

将待焊汽车座椅角铁主件46通过左右调节块a4、上下调节块g5、左右调节块a’8及上下调节块g’9放置在角铁支撑模块上，以此来确定角铁主件46的左右上下位置；再通过前后调节块e3、前后调节块e’7、角铁限位销c6、角铁限位销c’10及两个角铁挡块25，来确定角铁主件26的前后位置；然后，通过气动开关x同时打开控制气缸A11、气缸B44、气缸C16的气阀使压板20、压紧板n15及压紧板n”将角铁主件46压紧，使其与角铁支撑模块贴紧；通过气动开关y打开控制气缸D32的气阀，使左侧滑动定位机构向右滑动到角铁主件46的上方，左侧滑动定位机构中的两个前后调节块f40分别插入方管K47、方管L45的一头，再通过气动开关z打开控制气缸E43的气阀，使右侧滑动定位机构向左滑动，右侧滑动定位机构中的两个前后调节块f40分别插入方管K47、方管L45的另一头，从而将方管K47和方管L45夹紧，此时便可进行后续的焊接工序。

Claims (9)

1.一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，该装置包括夹具底板、定位压紧机构及滑动定位机构，所述的定位压紧机构设置在夹具底板的中部，所述的滑动定位机构为一对，分别位于定位压紧机构的左、右两侧，所述的每一滑动定位机构均通过底座固定在夹具底板上，并且所述的每一滑动定位机构的同一侧相向各设有一感应单元。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的定位压紧机构包括支撑架、中间压紧单元、角铁支撑模块、角铁左调节单元、角铁右调节单元、角铁左压紧单元及角铁右压紧单元，所述的支撑架设置在夹具底板上，所述的中间压紧单元、角铁支撑模块均设置在支撑架的中部，并且所述的角铁支撑模块位于中间压紧单元的下方，所述的角铁左压紧单元、角铁右压紧单元分别对称设置在支撑架的左、右两端，所述的角铁左调节单元、角铁右调节单元分别设置在角铁左压紧单元、角铁右压紧单元上。

3.根据权利要求2所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的角铁左调节单元包括前后调节块e、左右调节块a、上下调节块g及角铁限位销c，所述的角铁右调节单元包括前后调节块e’、左右调节块a’、上下调节块g’以及角铁限位销c’，所述的上下调节块g、上下调节块g’分别设置在支撑架的左、右两侧，所述的前后调节块e、前后调节块e’均通过调节垫片分别设置在上下调节块g、上下调节块g’的后侧面上，所述的左右调节块a设置在前后调节块e的右侧面上，左右调节块a上设有角铁限位销c，所述的左右调节块a’设置在前后调节块e’的左侧面上，左右调节块a’设有角铁限位销c’。

4.根据权利要求2所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的中间压紧单元包括气缸B、气缸底座i’、气缸接头j’、铰链板k’及压板，所述的气缸底座i’位于支撑架后侧面的中部，所述的气缸B、铰链板k’均设置在气缸底座i’上，所述的压板通过铰链销设置在铰链板k’上，所述的气缸接头j’通过铰链销设置在压板上；所述的角铁左压紧单元包括气缸A、气缸底座i、气缸接头j、铰链板k及压紧板n，所述的角铁右压紧单元包括气缸C、气缸底座i”、气缸接头j”、铰链板k”及压紧板n”，所述的气缸底座i与气缸底座i”分别对称设置在支撑架的左、右两侧，所述的气缸A、铰链板k均设置在气缸底座i上，所述的气缸C、铰链板k”均设置在气缸底座i”上，所述的压紧板n、压紧板n”均通过铰链销分别设置在铰链板k、铰链板k”上，所述的气缸接头j、气缸接头j”均通过铰链销分别设置在压紧板n、压紧板n”上。

5.根据权利要求2所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的角铁支撑模块包括角铁中间托块、角铁左托块及角铁右托块，所述的角铁中间托块设置在支撑架的中部，所述的角铁左托块、角铁右托块分别设置在角铁中间托块的左、右两侧，所述的角铁中间托块的前侧面上还对称设有两个角铁挡块。

6.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的滑动定位机构包括气缸座、气缸、推动杆、滑轨、滑轨保护罩、滑轨上连接板及滑轨底板，所述的气缸通过气缸座固定在底座上，所述的滑轨底板位于气缸上方，且设置在底座上，所述的滑轨为一对，相互平行设置在滑轨底板上，所述的滑轨上连接板与滑轨保护罩相互连接共同设置在滑轨上方，所述的推动杆一端与气缸相连，另一端与滑轨上连接板相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的滑轨上连接板的后端与滑轨保护罩相互连接，所述的滑轨上连接板的前端设有两个相互平行的位置调节单元，所述的滑轨上连接板的侧面还设有感应单元。

8.根据权利要求7所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的位置调节单元包括上下调节块b、左右调节块d、前后调节块f、限位挡块及防错销，所述的上下调节块b设置在滑轨上连接板上，所述的左右调节块d的尾部固定在上下调节块b的外侧面上，所述的左右调节块d的头部设有前后调节块f，该前后调节块f上设有限位挡块与防错销。

9.根据权利要求7所述的一种用于机器人焊接汽车座椅角铁的焊接夹具，其特征在于，所述的感应单元包括感应板、传感器、传感器托板及传感器插件，所述的感应板设置在滑轨上连接板的一侧面上，所述的传感器托板底部固定在滑轨底板上，并且所述的传感器托板上设有传感器，所述的传感器插件一端设置在传感器上，另一端连接至进行焊接作业的机器人上，所述的传感器托板上还设有腰孔。