CN109128658A - 一种汽车焊接工装快换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车焊接工装快换机构，包括底板、定位卡板、定位卡板气缸和顶升气缸；所述底板上设置有两个支撑销和两个定位销，两个支撑销和两个定位销呈四边形分布，四个顶升气缸安装在底板下侧，其中两个顶升气缸分别驱动连接至两个支撑销，另外两个顶升气缸分别驱动连接至两个定位销，工装上设置有与两个定位销相对应的两个销套；所述定位卡板共有四个，对应的两个定位卡板之间通过连接块相连，定位卡板气缸安装在底板上，定位卡板气缸的伸缩端安装有气缸连接板，连接块通过浮动机构连接气缸连接板。该汽车焊接工装快换机构能够避免出现卡死现象，大大缩减了更换工装的时间，提高了生产效率。

Description

一种汽车焊接工装快换机构

技术领域

本发明涉及汽车生产设备技术领域，具体是一种汽车焊接工装快换机构。

背景技术

目前同平台的汽车车型较多，为了降低生产成本，减少资源浪费，实现同平台上不同的车型共线生产是必要的。随着汽车行业的发展，同平台的汽车车型日益增多，虽是同平台的车型但外观还是有所差异，有较多的钣金件也是有差异的，为了能实现同平台不通车型同生产线生产。要实现共线生产，降低制造成本，避免资源浪费，必须更换有差异钣金件焊接工位的工装，为了能快速便捷的更换，这时就需要工装的快换机构。现有的技术方案在进行切换车型时，步骤如下：1、通过点击机器人焊接工位PLC显示屏上的控制按键使顶升气缸通气；2、顶升气缸的磁性开关传给PLC信号允许定位卡板退回；3、定位卡板上的磁性开关传给PLC信号允许定位销退回，拉出工装；4、更换另一种车型的工装；5、在要快换的工装推到到位时，到位感应器传给 PLC信号允许四个顶升气缸顶起，工装定位销插入销套；6，顶升气缸上的磁性开关传给PLC信号允许侧向定位卡板在卡到定位销的卡槽内；7、定位卡板气缸上的磁性开关传给PLC信号允许顶升气缸泄气工装更换完毕。

现有的焊接工装快换机构在进行切换车型时，存在以下缺陷：1、机构采用四个圆柱定位销作为定位，属于过定位，很难实现四个定位销都能顺畅导入销套，这样就会造成定位销及导套磨损厉害，且在定位销未能导入导套时顶升气缸会受到较大压力影响气缸使用寿命。2、定位销如果有松动，定位卡槽的位置就会移动，定位卡板很难进入卡槽，导致定位卡板磨损厉害。3、工装的重量大约在1吨左右，限位块刚性强度太低很容易受到撞击变形。4、快换结构采用支撑脚调平，在受到反复撞击时支撑脚调整螺栓会松动，导致工装倾斜，定位销无法导入导套。5、快换机构在正常工作时，由于定位卡板没有浮动量，而零件机加工精度达不到丝毫不差，定位卡板驱动气缸会受到工装施加的纵向压力，气缸活塞缸及导柱会受力变形，导致气缸损坏。以上几点导致现有技术的焊接工装快换机构的切换时间较长，影响生产效率。定位销、气缸磨损损坏较快，增加制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车焊接工装快换机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车焊接工装快换机构，包括底板、定位卡板、定位卡板气缸和顶升气缸；所述底板上设置有两个支撑销和两个定位销，两个支撑销和两个定位销呈四边形分布，四个顶升气缸安装在底板下侧，其中两个顶升气缸分别驱动连接至两个支撑销，另外两个顶升气缸分别驱动连接至两个定位销，工装上设置有与两个定位销相对应的两个销套；所述定位卡板共有四个，对应的两个定位卡板之间通过连接块相连，定位卡板气缸安装在底板上，定位卡板气缸的伸缩端安装有气缸连接板，连接块通过浮动机构连接气缸连接板。

作为本发明进一步的方案：工装的两个销套分别为第一销套和第二销套，第一销套的销孔为圆形，第二销套的销孔为椭圆形。

作为本发明再进一步的方案：所述定位销由连接轴、位于连接轴顶端的支撑座、以及位于支撑座上的定位凸起组成，所述支撑销由连接轴、以及位于连接轴顶端的支撑座组成，支撑座与底板之间的间隙形成定位卡槽。

作为本发明再进一步的方案：所述连接块包括对称设置的两个连接座，定位卡板固定安装在连接座上，两个连接座之间通过连接柱相连，连接座前端还设置有限位凸起，连接柱与限位凸起之间的空隙形成安装气缸连接板的气缸连接板安装槽，连接柱通过浮动机构连接气缸连接板。

作为本发明再进一步的方案：所述底板安装在Base板上，Base板上安装有限位块，限位块位于底板的两侧。

作为本发明再进一步的方案：所述限位块的背侧设置有加强筋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的四个定位销更改为两个定位销，两个定位销就能够保证完成工装的定位工作，如此设置，大大降低了定位销顺利导入工装销套的难度，降低了定位销及工装销套的磨损，避免了因定位销未能导入销套时顶升气缸受到较大压力而影响气缸使用寿命，另外，工装的两个销套，其中一个销套的销孔为圆形，另一个销套的销孔为椭圆形，如此设置，进一步降低了定位销顺利导入工装销套的难度，保证定位销顺利导入工装销套；

2、该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的第一凸环及第二凸环替换为支撑座，原有第一凸环与第二凸环之间形成的原定位卡槽替换为支撑座与底板之间的间隙形成定位卡槽，如此设置，大大降低了定位卡板卡入定位卡槽的难度，保证了定位卡板能够顺利卡入定位卡槽，即便在支撑销和定位销出现松动的情况下，定位卡槽的位置不会移动，仍然能够保证定位卡板顺利卡入定位卡槽，大大降低了定位卡板的磨损；

3、该汽车焊接工装快换机构，由于气缸连接板与连接块之间具有一定的浮动量，如此设置，在放置工装后，定位卡板气缸不再受力，延长了定位卡板气缸的使用寿命；

4、该汽车焊接工装快换机构，限位块的背侧设置有加强筋，能够增强加强筋的强度，不易变形，将底板安装在整块Base板上，如此设置，底板就不再使用支撑脚进行调平，也就避免了支撑脚调整螺栓在受到反复撞击时松动所导致的工装倾斜以及定位销无法导入销套的问题；

5、该汽车焊接工装快换机构，由于保证了定位销能够顺利导入工装的销套，以及定位卡板顺利卡入定位销的定位卡槽，避免出现卡死现象，大大缩减了更换工装的时间，将更换时间将至分钟内，提高了生产效率；

6、该汽车焊接工装快换机构，能够降低各部件的磨损，延长各部件的使用寿命，减少了备件的数量，节约了制造成本。

附图说明

图1为现有的汽车焊接工装快换机构的结构示意图。

图2为现有的汽车焊接工装快换机构的侧视结构示意图。

图3为现有的汽车焊接工装快换机构中原定位销的结构示意图。

图4为现有的汽车焊接工装快换机构中原定位卡板的结构示意图。

图5为现有的汽车焊接工装快换机构中原定位卡板气缸及原顶升气缸的结构示意图。

图6为本发明汽车焊接工装快换机构的结构示意图。

图7为本发明汽车焊接工装快换机构中定位卡板气缸及顶升气缸的结构示意图。

图8为本发明汽车焊接工装快换机构中连接块的结构示意图。

图9为本发明汽车焊接工装快换机构中定位卡板的结构示意图。

图10为本发明汽车焊接工装快换机构中限位块的结构示意图。

图11为本发明汽车焊接工装快换机构中支撑销的结构示意图。

图12为本发明汽车焊接工装快换机构中定位销的结构示意图。

图13为本发明汽车焊接工装快换机构中第二销套的结构示意图。

图14为本发明汽车焊接工装快换机构中第一销套的结构示意图。

图中：101-原底板、102-原定位销、103-原顶升气缸、104-原定位卡板气缸、 105-原气缸连接板、106-原连接板、107-原限位块、108-到位感应器、109-原定位卡板、110-支撑脚、111-原工装、112-第一凸环、113-第二凸环、114-原定位卡槽、1- Base板、2-底板、3-支撑销、4-定位卡板、5-连接块、51-连接座、52-连接柱、53- 限位凸起、54-安装槽、6-浮动机构、7-气缸连接板、8-定位卡板气缸、9-限位块、10-定位销、11-第一销套、12-第二销套、13-顶升气缸、14-加强筋、15-连接轴、 16-支撑座、17-定位凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1-5为现有的汽车焊接工装快换机构的结构示意图。其包括原底板101、原定位卡板气缸104和原定位卡板109，原底板101上设置有四个原定位销102，原底板101 下端还设置有驱动原定位销102升降的原顶升气缸103，原工装111上设置有与原定位销102相对应的原销套，将原工装111放置在该机构上，当原顶升气缸103驱动原定位销102升起时，原定位销102将伸入原销套内，对原工装111进行定位，原定位销102上间隔设置有第一凸环112和第二凸环113，第一凸环112与第二凸环113之间形成与原定位卡板109相对应的原定位卡槽114，两个原定位卡板109之间通过原连接板106固定连接，原定位卡板气缸104的伸缩端设置有原气缸连接板105，原气缸连接板105固定连接至原连接板106，当原定位销102升起并插入至原工装111的原销套内后，原定位卡板气缸104伸长，并带动原气缸连接板105、原连接板106和原定位卡板109移动，原定位卡板109卡入到原定位销102的原定位卡槽114内，实现了原定位卡板109对原定位卡槽114的支撑，此时，原顶升气缸103就能泄气；所述原底板101上还设置有原限位块107，原底板101下端设置有支撑脚110，原底板 101通过支撑脚110放置在地面上。

上述汽车焊接工装快换机构在使用过程中存在以下缺陷：1、机构采用四个圆柱定位销作为定位，属于过定位，很难实现四个定位销都能顺畅导入销套，这样就会造成定位销及导套磨损厉害，且在定位销未能导入导套时顶升气缸会受到较大压力影响气缸使用寿命。2、定位销如果有松动，定位卡槽的位置就会移动，定位卡板很难进入卡槽，导致定位卡板磨损厉害。3、工装的重量大约在1吨左右，限位块刚性强度太低很容易受到撞击变形。4、快换结构采用支撑脚调平，在受到反复撞击时支撑脚调整螺栓会松动，导致工装倾斜，定位销无法导入导套。5、快换机构在正常工作时，由于定位卡板没有浮动量，而零件机加工精度达不到丝毫不差，定位卡板驱动气缸会受到工装施加的纵向压力，气缸活塞缸及导柱会受力变形，导致气缸损坏。以上几点导致现有技术的焊接工装快换机构的切换时间较长，影响生产效率。定位销、气缸磨损损坏较快，增加制造成本。

请参阅图6～14，本发明实施例中，一种汽车焊接工装快换机构，包括底板2、定位卡板4、定位卡板气缸8和顶升气缸13；所述底板2上设置有两个支撑销3和两个定位销10，两个支撑销3和两个定位销10呈四边形分布，四个顶升气缸13安装在底板2下侧，其中两个顶升气缸13分别驱动连接至两个支撑销3，另外两个顶升气缸 13分别驱动连接至两个定位销10，工装上设置有与两个定位销10相对应的两个销套，支撑销3仅具有支撑作用，定位销10具有支撑及定位作用，该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的四个定位销更改为两个定位销，两个定位销就能够保证完成工装的定位工作，如此设置，大大降低了定位销顺利导入工装销套的难度，降低了定位销及工装销套的磨损，避免了因定位销未能导入销套时顶升气缸受到较大压力而影响气缸使用寿命，工装的两个销套分别为第一销套11和第二销套12，第一销套11的销孔为圆形，第二销套12的销孔为椭圆形，如此设置，进一步降低了定位销顺利导入工装销套的难度，保证定位销顺利导入工装销套；所述定位销10由连接轴15、位于连接轴15顶端的支撑座16、以及位于支撑座16上的定位凸起17组成，所述支撑销3由连接轴15、以及位于连接轴15顶端的支撑座16组成，支撑座16与底板2之间的间隙形成定位卡槽，该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的第一凸环112及第二凸环113替换为支撑座16，原有第一凸环112与第二凸环113之间形成的原定位卡槽114替换为支撑座16与底板2 之间的间隙形成定位卡槽，如此设置，大大降低了定位卡板4卡入定位卡槽的难度，保证了定位卡板4能够顺利卡入定位卡槽，即便在支撑销3和定位销10出现松动的情况下，定位卡槽的位置不会移动，仍然能够保证定位卡板4顺利卡入定位卡槽，大大降低了定位卡板4的磨损；

所述定位卡板4共有四个，对应的两个定位卡板4之间通过连接块5相连，定位卡板气缸8安装在底板2上，定位卡板气缸8的伸缩端安装有气缸连接板7，连接块 5通过浮动机构6连接气缸连接板7，浮动机构6使气缸连接板7与连接块5之间具有一定的浮动量，本实施例中，优选的，所述气缸连接板7与连接块5之间在上下方向及左右方向均具有1mm的浮动量，所述连接块5包括对称设置的两个连接座51，定位卡板4固定安装在连接座51上，两个连接座51之间通过连接柱52相连，连接座51 前端还设置有限位凸起53，连接柱52与限位凸起53之间的空隙形成安装气缸连接板 7的气缸连接板安装槽54，连接柱52通过浮动机构6连接气缸连接板7，由于气缸连接板7与连接块5之间具有一定的浮动量，如此设置，在放置工装后，定位卡板气缸 8不再受力，延长了定位卡板气缸8的使用寿命；所述底板2安装在Base板1上，将底板2安装在整块Base板1上，如此设置，底板2就不再使用支撑脚110进行调平，也就避免了支撑脚调整螺栓在受到反复撞击时松动所导致的工装倾斜以及定位销无法导入销套的问题，Base板1上安装有限位块9，限位块9位于底板2的两侧，用于对底板2进行限位，所述限位块9的背侧设置有加强筋14，能够增强加强筋14的强度，不易变形。

该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的四个定位销更改为两个定位销，两个定位销就能够保证完成工装的定位工作，如此设置，大大降低了定位销顺利导入工装销套的难度，降低了定位销及工装销套的磨损，避免了因定位销未能导入销套时顶升气缸受到较大压力而影响气缸使用寿命，另外，工装的两个销套，其中一个销套的销孔为圆形，另一个销套的销孔为椭圆形，如此设置，进一步降低了定位销顺利导入工装销套的难度，保证定位销顺利导入工装销套；该汽车焊接工装快换机构与现有的汽车焊接工装快换机构相比，将原有的第一凸环112及第二凸环113替换为支撑座16，原有第一凸环112与第二凸环113之间形成的原定位卡槽114替换为支撑座16与底板2之间的间隙形成定位卡槽，如此设置，大大降低了定位卡板4卡入定位卡槽的难度，保证了定位卡板4能够顺利卡入定位卡槽，即便在支撑销3和定位销10出现松动的情况下，定位卡槽的位置不会移动，仍然能够保证定位卡板4顺利卡入定位卡槽，大大降低了定位卡板4的磨损；该汽车焊接工装快换机构，由于气缸连接板7与连接块5之间具有一定的浮动量，如此设置，在放置工装后，定位卡板气缸8不再受力，延长了定位卡板气缸8的使用寿命；该汽车焊接工装快换机构，限位块9的背侧设置有加强筋14，能够增强加强筋14的强度，不易变形，将底板2安装在整块Base板1上，如此设置，底板2就不再使用支撑脚110进行调平，也就避免了支撑脚调整螺栓在受到反复撞击时松动所导致的工装倾斜以及定位销无法导入销套的问题；该汽车焊接工装快换机构，由于保证了定位销能够顺利导入工装的销套，以及定位卡板4顺利卡入定位销的定位卡槽，避免出现卡死现象，大大缩减了更换工装的时间，将更换时间将至10分钟内，提高了生产效率；该汽车焊接工装快换机构，能够降低各部件的磨损，延长各部件的使用寿命，减少了备件的数量，节约了制造成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种汽车焊接工装快换机构，其特征在于，包括底板(2)、定位卡板(4)、定位卡板气缸(8)和顶升气缸(13)；所述底板(2)上设置有两个支撑销(3)和两个定位销(10)，两个支撑销(3)和两个定位销(10)呈四边形分布，四个顶升气缸(13)安装在底板(2)下侧，其中两个顶升气缸(13)分别驱动连接至两个支撑销(3)，另外两个顶升气缸(13)分别驱动连接至两个定位销(10)，工装上设置有与两个定位销(10)相对应的两个销套；所述定位卡板(4)共有四个，对应的两个定位卡板(4)之间通过连接块(5)相连，定位卡板气缸(8)安装在底板(2)上，定位卡板气缸(8)的伸缩端安装有气缸连接板(7)，连接块(5)通过浮动机构(6)连接气缸连接板(7)。

2.根据权利要求1所述的汽车焊接工装快换机构，其特征在于，工装的两个销套分别为第一销套(11)和第二销套(12)，第一销套(11)的销孔为圆形，第二销套(12)的销孔为椭圆形。

3.根据权利要求1或2所述的汽车焊接工装快换机构，其特征在于，所述定位销(10)由连接轴(15)、位于连接轴(15)顶端的支撑座(16)、以及位于支撑座(16)上的定位凸起(17)组成，所述支撑销(3)由连接轴(15)、以及位于连接轴(15)顶端的支撑座(16)组成，支撑座(16)与底板(2)之间的间隙形成定位卡槽。

4.根据权利要求3所述的汽车焊接工装快换机构，其特征在于，所述连接块(5)包括对称设置的两个连接座(51)，定位卡板(4)固定安装在连接座(51)上，两个连接座(51)之间通过连接柱(52)相连，连接座(51)前端还设置有限位凸起(53)，连接柱(52)与限位凸起(53)之间的空隙形成安装气缸连接板(7)的气缸连接板安装槽(54)，连接柱(52)通过浮动机构(6)连接气缸连接板(7)。

5.根据权利要求4所述的汽车焊接工装快换机构，其特征在于，所述底板(2)安装在Base板(1)上，Base板(1)上安装有限位块(9)，限位块(9)位于底板(2)的两侧。

6.根据权利要求5所述的汽车焊接工装快换机构，其特征在于，所述限位块(9)的背侧设置有加强筋(14)。