CN107598453B - 一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，包括龙门式的夹具框和滑台，所述滑台上可滑动的设有与其滑动方向垂直设置的X向导轨，所述X向导轨上可滑动的设有支承所述夹具框的两端的夹具承载车，所述X向导轨一侧设有将所述夹具承载车与其在X方向上锁紧的插销定位机构，所述滑台外设有两个可与所述夹具承载车上的夹具框的两端相限位的定位立柱，所述定位立柱的内侧设有可向上翻转将所述夹具框与所述定位立柱在Y方向锁紧的翻转式压紧机构。本发明的结构简单，稳定可靠，解决了固定式立柱方式定位夹紧时夹具框尺寸偏大问题，提高了夹具框在运输时的稳定性，保证焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动焊装的柔性生产领域，更具体地说，它涉及一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置。
背景技术
目前，世界汽车发展的趋势是由大批量生产向多品种、小批量生产转化，为满足汽车消费者广泛而多样化的需求，适应汽车市场的激烈竞争，世界各大汽车生产厂家不断缩短车型变换周期，加快车种的更新，柔性总拼就是为适应这一发展趋势而设计的，它能在一条线生产多个车型，具有换型生产简单快捷、开发时间段、二次投入费用少、生产效率高等优点，被各大汽车公司广泛采用。
柔性总拼工位是把汽车白车身地板总成，左右侧围总成，顶盖总成焊接成完整白车身的工位。柔性总拼工位夹具负责对汽车白车身进行夹具与定位，保证白车身的焊接质量，但在总拼工位夹具对白车身进行夹紧与定位之前，还需要对夹具本身进行夹紧与定位。
现有的汽车柔性总拼工位定位夹紧装置主要有两类，一类是通过对夹具框底部以及顶部定位夹紧，此方式夹具框结构尺寸小，定位夹紧可靠，但由于其结构复杂，需要在底部和顶部增加几套定位和滑移机构，增大了系统可靠性风险，且维修保养困难，另一类是夹具框两侧固定立柱夹具，通过立柱夹具对夹具框本身进行定位夹紧，此方式结构简单，但夹具框尺寸设计较大，需要额外增加一套夹具框稳定机构，夹具框不适用于地面滑移式车型切换方式，且受限于本身结构尺寸，焊接机器人布置较少，导致后续补焊机器人增多，不利于焊接质量的稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供了一种结构简单，稳定可靠，焊接质量好，适用于地面滑移的用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，包括龙门式的夹具框和滑台，所述滑台上可滑动的设有与其滑动方向垂直设置的X向导轨，所述X向导轨上可滑动的设有支承所述夹具框的两端的夹具承载车，所述X向导轨一侧设有将所述夹具承载车与其在X方向上锁紧的插销定位机构，所述滑台外设有两个可与所述夹具承载车上的夹具框的两端相限位的定位立柱，所述定位立柱的内侧设有可向上翻转将所述夹具框与所述定位立柱在Y方向锁紧的翻转式压紧机构。
进一步的，所述夹具框的两端沿X方向凸出设有可与所述定位立柱在Y方向相限位的框耳，所述的翻转式压紧机构包括在两个所述定位立柱的内侧沿X方向凸出设有的可与所述框耳相适应的挡板，所述定位立柱的内侧设有竖直向上布置的第一气缸，所述第一气缸顶端设有可向下翻转的将所述夹具框压紧在所述挡板上的翻转式勾头键，所述的翻转式勾头键具有与所述第一气缸的推杆结构连接的外边和可与所述挡板相适应的内边。
更进一步的，所述的翻转式勾头键的外边与内边之间的夹角为90°。
更进一步的，所述夹具框两端各设有上、下两个框耳，相对应的，两个所述定位立柱的内侧均设有两个与所述框耳相适应的挡板。
作为进一步的改进，所述夹具承载车的两端设有支承所述龙门式的夹具框的两端的支承座，所述的插销定位机构包括在所述X向导轨的一侧设有的两个与所述支承座相对应的支撑柱，两个所述的支撑柱的顶端设有可转动的杠杆，所述杠杆的里端铰接有可向下滑动的与所述夹具框插接的插销，所述支撑柱的外侧竖向布置的设有带动所述杠杆转动的第二气缸，所述支撑柱的内侧设有与所述插销相适应的导向座，所述的夹具框的底部设有与所述插销相适配的定位座。
更进一步的，所述支撑柱的顶面凸出设有可与所述杠杆可相对转动的铰接的铰接座，所述第二气缸的推杆设有与所述杠杆的外端相铰接的活动接头。
作为更进一步的改进，所述的滑台包括设置在合拼工位上的基台，所述基台上沿Y方向延伸设置有两道Y向导轨，两道所述的Y向导轨上可Y向滑动的设有两个支撑所述X向导轨的两端的滑块。
更进一步的，两个所述滑块的一侧敞开设有Y向贯通设置的U型槽，所述基台上设有包裹所述Y向导轨设置的保护罩，所述保护罩的盖板嵌入所述U型槽内设置。
作为更进一步的改进，所述的定位立柱包括增高基座和设置在所述增高基座的顶面的底板，所述底板上支承有两个贴合设置的单立柱，两个所述单立柱的一侧横向设置有将两者连接的连接板，所述单立柱的侧面垂直凸出设有与夹具框相限位的挡板和安装所述翻转式压紧机构的固定座。
更进一步的，所述增高基座的高度h与所述单立柱的高度H的比值S在1：5至1：2之间。
有益效果
与现有技术相比，本发明的用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置的有益效果如下：本发明的柔性夹具框设计，极大的减小了夹具框的尺寸，使之适用于地面滑移式总拼车型切换，解决了固定式立柱方式定位夹紧时夹具框尺寸偏大问题，提高了夹具框在运输时的稳定性；采用增高基台单立柱夹紧方式结构更加紧凑、占用空间更小，同时增强了立柱的刚性，使立柱在夹紧时弯曲变形更小，提高了车身的焊接质量；对夹具框在X方向和Y方向上快速定位，锁紧牢固，保证夹具的准确定位，提高车身的焊装效率和焊装精度。
附图说明
图1是本发明的用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置的结构示意图；
图2是本发明中夹具框的结构示意图；
图3是本发明中定位立柱的结构示意图；
图4是本发明中插销定位机构的结构示意图；
图5是本发明中滑台的结构示意图；
图6是图1中a处的结构放大图。
图中：1、滑台；101、基台；102、Y向导轨；103、滑块；104、U型槽；105、保护罩；2、X向导轨；3、夹具承载车；301、支承座；4、夹具框；401、框耳；402、定位座；5、插销定位机构；501、支撑柱；502、杠杆；503、插销；504、导向座；505、铰接座；506、活动接头；507、第二气缸；508、导向套；6、定位立柱；601、增高基座；602、底板；603、单立柱；604、连接板；605、固定座；7、翻转式压紧机构；701、挡板；702、第一气缸；703、翻转式勾头键。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明的具体实施方式是这样的：如图1-6所示，一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，包括龙门式的夹具框4和滑台1，夹具框4中部位置镂空，便于焊枪自由进出焊接白车身，也用于减轻柔性夹具框4的重量并减小尺寸，滑台1上可滑动的设有与其滑动方向垂直设置的X向导轨2，X向导轨2上可滑动的设有支承夹具框4的两端的夹具承载车3，柔性夹具框4底端通过螺栓和销钉固定在夹具承载车3上，X向导轨2一侧设有将夹具承载车3与其在X方向上锁紧的插销定位机构5，通过插销定位机构5可以将夹具承载车3以及固定在夹具承载车3上的夹具框4锁定在X向导轨2，进行X方向限位，然后使两者可以跟随X向导轨2做Y方向移动，输送到夹紧工位上，保证夹具框4输送过程中平稳滑动；滑台1外设有两个可与夹具承载车3上的夹具框4的两端相限位的定位立柱6，夹具框4输送到夹紧工位后与两端的定位立柱进行Y方向限位，定位立柱6的内侧设有可向上翻转将夹具框4与定位立柱6在Y方向锁紧的翻转式压紧机构7，通过定位立柱6内侧的翻转式压紧机构7驱动压块转动以将夹具框4压紧在定位立柱6上，实现夹具框4的快速定位和锁紧。
在本实施例中，夹具框4的两端沿X方向凸出设有可与定位立柱6在Y方向相限位的框耳401，翻转式压紧机构7包括在两个定位立柱6的内侧沿X方向凸出设有的可与框耳401相适应的挡板701，框耳401与挡板701相限位，定位立柱6的内侧设有竖直向上布置的第一气缸702，第一气缸702顶端设有可向下翻转的将夹具框4压紧在挡板701上的翻转式勾头键703，翻转式勾头键703具有与第一气缸702的推杆结构连接的外边和可与挡板701相适应的内边，翻转式勾头键703的外边与内边之间的夹角为90°，翻转式勾头键703向上翻转90°，使其内边挤压在框耳401上，从而将夹具框4与定位立柱6锁紧，通过气缸控制，反应迅速，快速锁紧夹具框4，加快工作效率。
在本实施例中，夹具框4两端各设有上、下两个框耳401，相对应的，两个定位立柱6的内侧均设有两个与框耳401相适应的挡板701，通过左右、上下四个框耳401进行限位，保证受力平衡，将夹具框4可靠锁紧在定位立柱6上。
在本实施例中，夹具承载车3的两端设有支承龙门式的夹具框4的两端的支承座301，插销定位机构5包括在X向导轨2的一侧设有的两个与支承座301相对应的支撑柱501，两个支撑柱501的顶端设有可转动的杠杆502，杠杆502的里端铰接有可向下滑动的与夹具框4插接的插销503，支撑柱501的外侧竖向布置的设有带动杠杆502转动的第二气缸507，支撑柱501的内侧设有与插销503相适应的导向座504，夹具框4的底部设有与插销503相适配的定位座402，在导向座504内设有与插销503相适配的导向套508，通过导向座504和导向套508的导向作用，保证插销503实现竖直上、下滑动，同时对插销503进行X方向限位，防止插销503与杠杆502铰接处受扭力而损坏，增长插销503的使用寿命。当夹具承载车3与固定其上的柔性夹具框4运行至X向导轨2上预定位置时，插销定位机构5通过接受信号，第二气缸507向上推动杠杆502，杠杆502带动铰链在其里端的插销503向下运动，至第二气缸507运动行程结束为止。此时，插销503插入到柔性夹具框4内，实现定位和X向锁紧。
在本实施例中，支撑柱501的顶面凸出设有可与杠杆502可相对转动的铰接的铰接座505，第二气缸507的推杆设有与杠杆502的外端相铰接的活动接头506，便于第二气缸507的推杆与杠杆502可相对转动的连接，使第二气缸507的推杆的推拉动作更加流畅，防止出现结构卡死的状况，保证装置的顺利工作。
在本实施例中，滑台1包括设置在合拼工位上的基台101，基台101上沿Y方向延伸设置有两道Y向导轨102，两道Y向导轨102上可Y向滑动的设有两个支撑X向导轨2的两端的滑块103，两个滑块103在U向导轨102上稳定滑动，配合安装容易，使滑块103、X向导轨2等结构单独制造，加工容易，拆装、维护更换方便，而且使用两个滑块103对X向导轨2支承可靠，平稳滑动。
在本实施例中，两个滑块103的一侧敞开设有Y向贯通设置的U型槽104，基台101上设有包裹Y向导轨102设置的保护罩105，用于保护Y向导轨102运行时不受焊渣及灰尘的影响，使其寿命更长；保护罩105的盖板嵌入U型槽104内设置，保护罩105顶板上设有便于滑块103滑动的滑槽，使保护罩150的结构更加紧凑，滑槽的开口尺寸小，防尘挡物的效果更好。
在本实施例中，定位立柱6包括增高基座601和设置在增高基座601的顶面的底板602，底板602上支承有两个贴合设置的单立柱603(根据实际需要，可以增加单立柱603的数量，保证支撑力度)，两个单立柱603的一侧横向设置有将两者连接的连接板604，通过连接板604快速将两单立柱603焊接固定，牢固可靠，拆分方便，单立柱603的侧面垂直凸出设有与夹具框4相限位的挡板701和安装翻转式压紧机构7的固定座605。
在本实施例中，增高基座601的高度h与单立柱603的高度H的比值S在1：5至1：2之间。增高基座601的高度h与由两个单立柱603组合呈的立柱的整高H的比值S的大小与焊接质量有关，S＝h/H，当S过小时，立柱过长，夹具在夹紧时造成立柱上部偏移量较大，在焊接时容易引起机构变形，影响焊接质量，当S过大时，增高基座601过高，占用空间较大，容易引起其他部件的运动干涉，且随着S的变大，立柱的变形量在变小到一定程度后，便不在变化或变化很小，本发明通过仿真确定1/5≤S≤1/2值，其中S取1/3为最优。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (9)
1.一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，包括龙门式的夹具框(4)和滑台(1)，所述滑台(1)上可滑动的设有与其滑动方向垂直设置的X向导轨(2)，所述X向导轨(2)上可滑动的设有支承所述夹具框(4)的两端的夹具承载车(3)，所述X向导轨(2)一侧设有将所述夹具承载车(3)与其在X方向上锁紧的插销定位机构(5)，所述滑台(1)外设有两个可与所述夹具承载车(3)上的夹具框(4)的两端相限位的定位立柱(6)，所述定位立柱(6)的内侧设有可向上翻转将所述夹具框(4)与所述定位立柱(6)在Y方向锁紧的翻转式压紧机构(7)；
所述夹具承载车(3)的两端设有支承所述龙门式的夹具框(4)的两端的支承座(301)，所述的插销定位机构(5)包括在所述X向导轨(2)的一侧设有的两个与所述支承座(301)相对应的支撑柱(501)，两个所述的支撑柱(501)的顶端设有可转动的杠杆(502)，所述杠杆(502)的里端铰接有可向下滑动的与所述夹具框(4)插接的插销(503)，所述支撑柱(501)的外侧竖向布置的设有带动所述杠杆(502)转动的第二气缸(507)，所述支撑柱(501)的内侧设有与所述插销(503)相适应的导向座(504)，所述的夹具框(4)的底部设有与所述插销(503)相适配的定位座(402)。
2.根据权利要求1所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述夹具框(4)的两端沿X方向凸出设有可与所述定位立柱(6)在Y方向相限位的框耳(401)，所述的翻转式压紧机构(7)包括在两个所述定位立柱(6)的内侧沿X方向凸出设有的可与所述框耳(401)相适应的挡板(701)，所述定位立柱(6)的内侧设有竖直向上布置的第一气缸(702)，所述第一气缸(702)顶端设有可向下翻转的将所述夹具框(4)压紧在所述挡板(701)上的翻转式勾头键(703)，所述的翻转式勾头键(703)具有与所述第一气缸(702)的推杆结构连接的外边和可与所述挡板(701)相适应的内边。
3.根据权利要求2所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述的翻转式勾头键(703)的外边与内边之间的夹角为90°。
4.根据权利要求2所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述夹具框(4)两端各设有上、下两个框耳(401)，相对应的，两个所述定位立柱(6)的内侧均设有两个与所述框耳(401)相适应的挡板(701)。
5.根据权利要求1所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述支撑柱(501)的顶面凸出设有可与所述杠杆(502)可相对转动的铰接的铰接座(505)，所述第二气缸(507)的推杆设有与所述杠杆(502)的外端相铰接的活动接头(506)。
6.根据权利要求1所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述的滑台(1)包括设置在合拼工位上的基台(101)，所述基台(101)上沿Y方向延伸设置有两道Y向导轨(102)，两道所述的Y向导轨(102)上可Y向滑动的设有两个支撑所述X向导轨(2)的两端的滑块(103)。
7.根据权利要求6所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，两个所述滑块(103)的一侧敞开设有Y向贯通设置的U型槽(104)，所述基台(101)上设有包裹所述Y向导轨(102)设置的保护罩(105)，所述保护罩(105)的盖板嵌入所述U型槽(104)内设置。
8.根据权利要求1所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述的定位立柱(6)包括增高基座(601)和设置在所述增高基座(601)的顶面的底板(602)，所述底板(602)上支承有两个贴合设置的单立柱(603)，两个所述单立柱(603)的一侧横向设置有将两者连接的连接板(604)，所述单立柱(603)的侧面垂直凸出设有与夹具框(4)相限位的挡板(701)和安装所述翻转式压紧机构(7)的固定座(605)。
9.根据权利要求8所述的一种用于白车身焊装柔性总拼系统的定位夹紧装置，其特征在于，所述增高基座(601)的高度h与所述单立柱(603)的高度H的比值S在1：5至1：2之间。
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- 2017-09-28 CN CN201710898832.3A patent/CN107598453B/zh active Active
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| CN107598453A (zh) | 2018-01-19 |
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Denomination of invention: A positioning and clamping device for body in white welding flexible assembly system Effective date of registration: 20210728 Granted publication date: 20200131 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU DEHENG AUTO EQUIPMENT SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.|GUANGZHOU DUNHE INTELLIGENT EQUIPMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021440000254 |
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Date of cancellation: 20220805 Granted publication date: 20200131 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU DEHENG AUTO EQUIPMENT SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.|GUANGZHOU DUNHE INTELLIGENT EQUIPMENT TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021440000254 |
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Denomination of invention: A positioning and clamping device for a flexible assembly system for body-in-white welding Effective date of registration: 20220819 Granted publication date: 20200131 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU DEHENG AUTO EQUIPMENT SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.|GUANGZHOU DUNHE INTELLIGENT EQUIPMENT TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980012939 |
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Date of cancellation: 20231016 Granted publication date: 20200131 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU DUNHE INTELLIGENT EQUIPMENT TECHNOLOGY CO.,LTD.|GUANGZHOU DEHENG AUTO EQUIPMENT SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980012939 |
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Denomination of invention: A positioning and clamping device for flexible assembly system of white body welding Effective date of registration: 20231018 Granted publication date: 20200131 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU DEHENG AUTO EQUIPMENT SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.|GUANGZHOU DUNHE INTELLIGENT EQUIPMENT TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980061584 |