CN113245777B - 一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车桥装配技术领域，公开了一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，包括工作台，设置在工作台上的定位压紧单元、安装单元、对中单元、调角机构，对中单元包括设置在工作台下方的转动电机、固定连接在转动电机上的转动轴、连接在转动轴上的链传动件、固定连接在链传动件上的对中杆，转动电机驱动链传动件带动对中杆向内收缩或向外张开。本发明具有以下优点和效果：本发明采用自动对中、夹紧、调角、压紧以及自动安装弹簧座以及气垫块方式，能够显著的提高焊接过程的工作效率，并且采用对中单元对车桥本体进行对中，对中之后再对车桥本体进行各部件的焊接，该方式能够大大提高焊接精度。

Description

一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具

技术领域

本发明涉及车桥装配技术领域，特别涉及一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具。

背景技术

在汽车桥壳机械加工技术领域，国内或国外各类冲压焊接桥壳生产过程中需对弹簧板座总成及桥壳本体进行拼装，再进行焊接，拼装过程需保证弹簧板座总成与桥壳本体之间的距离、角度及角度差，然而现有拼装设备通用性不强。

申请公布号为CN107116332A的中国发明专利公开了一种弹簧板座总成与车桥本体拼装焊接夹具及其焊接工艺，该发明具有较强通用性，针对同类不同长度、管径变化的桥壳本体只需更换不同大小的定位套，针对同类不同角度、距离的弹簧板座总成只需更换不同的定位板、中心销、削边销、锥套及调节中心定位机构不同角度，就可以满足弹簧板座总成与桥壳本体拼装/焊接，但该装置中更换车桥时，中心定位机构是需要重新进行角度的调节，使用过程较复杂，并且在该装置中并没有调角装置，调角装置能够使车桥安装具有一定的倾斜角度，在使用过程中才能够与地面保持水平，提高车辆的安全稳定性，同时，该装置中的对中定位机构并对中精度不高，会影响后续的点焊精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，本发明采用自动对中、夹紧、调角、压紧以及自动安装弹簧座以及气垫块方式，能够显著的提高焊接过程的工作效率，并且采用对中单元对车桥本体进行对中，对中之后再对车桥本体进行各部件的焊接，该方式能够大大提高焊接精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，包括工作台，设置在所述工作台上的定位压紧单元、安装单元、对中单元、调角机构，所述定位压紧单元设置在所述工作台两侧，所述安装单元设置在两个所述定位压紧单元内侧工作台上，所述对中单元设置在所述工作台位于两个所述安装单元的中间，所述对中单元包括设置在工作台下方的转动电机、固定连接在所述转动电机上的转动轴、连接在所述转动轴上的链传动件、固定连接在所述链传动件上的对中杆，所述驱动电机驱动所述链传动件带动所述对中杆向内收缩或向外张开。

本发明的进一步设置为：所述链传动件包括套设在所述转动轴上的底板、套设在所述转动轴上的套环、呈辐射状连接在所述底板上的三根连杆、转动连接在所述连杆端部的齿轮、啮合在三个所述齿轮外部的链条，两个所述齿轮之间的链条上连接有齿条，所述转动轴上设置有中心齿轮，所述中心齿轮与所述齿条相啮合，所述转动电机驱动所述中心齿轮带动齿条转动。

本发明的进一步设置为：所述对中杆包括上杆与下杆，所述上杆与下杆分别固定连接在所述齿轮上下两侧轴线上，所述上杆与下杆的另一端转动连接有一个滚轮。

本发明的进一步设置为：所述工作台上设置有调节板，所述对中单元与所述调节板之间设置有固定装置，所述链传动件与所述工作台之间转动轴外侧设置有外螺纹，所述固定装置包括固定柱、导向柱、弹簧、固定爪，所述固定柱螺纹连接在所述转动轴上，所述导向柱固定连接在所述固定柱的下方，所述弹簧套设在所述导向柱外侧，所述弹簧两端分别连接在所述工作台与所述固定柱上，所述固定爪设置在所述固定柱侧面，所述驱动电机驱动所述固定爪合拢或张开。

本发明的进一步设置为：所述固定爪包括水平端和竖直端，所述固定柱外周开设有卡槽，所述水平端卡接在所述卡槽内，所述水平端中部转动连接在所述机架上，所述竖直端垂直设置在所述水平端远离所述卡槽的一侧，所述驱动电机驱动所述固定柱向下带动所述固定爪合拢或驱动所述固定柱向上带动所述固定爪张开。

本发明的进一步设置为：所述调角机构包括连接在所述调节板下方的固定架、伺服电机、转动齿轮、扇形齿轮，所述伺服电机水平设置在所述固定架下端，所述伺服电机输出端穿过所述固定架侧面与所述转动齿轮固定连接，所述扇形齿轮固定连接在所述固定架下端，所述扇形齿轮与所述转动齿轮相啮合，所述固定架与所述调节板之间相铰接。

本发明的进一步设置为：所述安装单元包括弹簧座安装单元、气垫块安装单元，所述弹簧座安装单元包括两个侧面安装件、下安装件和弹簧座上板，两个所述侧面安装件包括相对设置在所述工作台上的安装座、气缸一、弹簧座侧板，所述弹簧座侧板垂直设置在所述气缸一的活塞杆端部，所述气缸一设置在所述安装座上，两个所述气缸一驱动相对设置的两个所述弹簧座侧板与所述车桥本体贴合，所述下安装件包括设置在所述两个安装座之间的导向座、气缸二、弹簧座下板，所述气缸二竖直设置在所述导向座内，所述弹簧座下板水平设置在所述气缸二的活塞杆端部，所述气缸二驱动所述弹簧座下板与所述车桥本体下侧相抵触。

本发明的进一步设置为：所述气垫块安装单元包括气缸三、活动件、气垫块，所述活动件包括支撑臂、支架、支架座，所述气缸三设置在工作台上，所述支撑臂竖直设置在所述气缸三活塞杆端部，所述支架垂直设置在所述支撑臂上，所述支架座设置在所述支撑臂下端，所述气垫块安装在所述支架座下方，所述气缸三驱动所述活动件上下运动带动所述气垫块压在所述车桥本体上侧。

本发明的进一步设置为：所述定位压紧单元包括气缸四、活动架、压块、支撑件，所述压块设置在所述活动架的正下方，所述气缸四驱动所述活动架带动所述压块上下运动，所述支撑件包括设置在所述工作台上的支撑座、设置在所述支撑座上的支撑块，所述支撑块为V 型支撑块。

本发明的进一步设置为：所述滑块滑动连接在所述滑轨上，所述气垫块安装单元固定安装在所述调节板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用自动对中、夹紧、调角、压紧以及自动安装弹簧座以及气垫块方式，能够显著的提高焊接过程的工作效率，并且采用对中单元对车桥本体进行对中，对中之后再对车桥本体进行各部件的焊接，该方式能够大大提高焊接精度。

2、本发明中的对中单元采用齿轮、齿条传动的方式，利用转动电机驱动转动轴转动，转动轴上的中心齿轮与齿条相啮合，能够带动齿条运动，从而拉动链条带动齿轮转动，固定连接在齿轮上的对中杆向外扩张，能够使车桥进行完成对中过程，方便后续精准焊接操作。

3、本发明中的固定装置与对中装置能够实现同步操作能够减少机器的调节时间，进一步提高工作效率，在驱动电机带动转动轴转动过程中，螺纹连接在转动轴上的固定柱会向下运动，卡接在固定柱上的固定爪会向内收缩，多个固定爪将车桥进行固定，同时在转动过程中，只需要转动某一个角度就能够实现定位功能，因此，车桥本体会先进行对中，然后再进行固定，避免了车桥先被固定而无法实现对中的功能，在对中完成之后，由于对中杆的端部设置为滚轮，在转动轴继续转动，滚轮会沿着车桥内壁进行转动，能够在对中完成之后转动轴继续转动完成固定过程，对中与固定的过程相互联动并且又互不干扰。

4、本发明中通过伺服扇形机构自动调整桥壳本体的角度，即弹簧板座四块板在水平或垂直面上定位，桥壳本体变角度，该方式能够非常容易地实现多种产品兼容一套夹具中来。

5、本发明中采用伺服电机驱动连接在固定架下方的扇形齿轮进行转动，从而能够实现车桥本体的角度调节，通过调节车桥本体的安装角度，能够使车桥弹簧座上附件在安装之前保持上扬的角度，在汽车后进行受力之后，能够使车桥与地面处于保持水平状态，提高了汽车安全性，并且采用调角机构既能够满足调角功能也能够供无须调角的车体车桥进行使用。

6、本发明中定位压紧单元中采用的支撑块为V型支撑块，由于车桥端部为圆柱型，采用V型支撑块与上方的压块进行压紧，能够提高压紧的稳定性。

7、本发明中定位压紧单元、弹簧座安装单元滑动连接在工作台上，该方式能够满足不同规格的车桥进行装配，大大提高了该夹具的实用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明 俯视结构示意图。

图2是本发明 结构示意图。

图3是图2中A处结构示意图。

图4是本发明 中弹簧座安装单元局部结构示意图。

图5是本发明 中气垫块安装单元结构示意图。

图6是本发明 定位压紧单元结构示意图。

图7是本发明 中调角机构结构示意图。

图8是图7中局部剖面结构示意图。

图9是固定装置局部示意图。

图10是对中单元俯视结构示意图。

图中，1、工作台；11、滑轨；12、滑块；2、对中单元；21、转动轴；22、底板；23、套环；24、连杆；25、齿轮；26、链条；27、齿条；28、中心齿轮；29、对中杆；291滚轮； 3、固定装置；31、调节板；32、固定柱；321、卡槽；33、导向柱；34、弹簧；35、固定爪； 351、水平端；352、竖直端；4、调角机构；41、固定架；42、伺服电机；43、转动齿轮；44、扇形齿轮；5、弹簧座安装单元；51、侧面安装件；511、安装座；512、气缸一、513、弹簧座侧板；52、下安装件；521、导向座；522、气缸二；523、弹簧座下板；53、弹簧座上板； 6、气垫块安装单元；61、气缸三；62、支撑臂；63、支架；64、支架座；65、气垫块；7、定位压紧单元；71、气缸四；72、活动架；73、压块；74、支撑座；75、支撑块；8、转动电机；9、车桥本体。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例，一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，如图1、图2所示，设置在工作台1 上的定位压紧单元7、安装单元、对中单元2、调角机构4，定位压紧单元7设置在工作台1两侧，安装单元设置在两个定位压紧单元7内侧工作台1上，对中单元2设置在工作台1位于两个安装单元的中间，在对中单元2的下方设置有固定装置3，工作台1上两侧设置有滑轨11，定位压紧单元7、弹簧座安装单元5下方设置有滑块12，滑块12滑动连接在所述滑轨11上，能够通过调节定位压紧单元7和弹簧34座安装单元的位置来适配不同规格的车桥进行装配。

如图3、图4所示，安装单元包括弹簧座安装单元5、气垫块安装单元6，弹簧座安装单元5包括两个侧面安装件51、下安装件52和弹簧座上板53，两个侧面安装件51包括相对设置在工作台1上的安装座511、气缸一512、弹簧座侧板513，弹簧座侧板513垂直设置在气缸一512的活塞杆端部，气缸一512设置在安装座511上，两个气缸一512驱动相对设置的两个弹簧座侧板513与车桥本体9贴合，下安装件52包括设置在两个安装座511之间的导向座521、气缸二522、弹簧座下板523，气缸二522竖直设置在导向座521内，弹簧座下板523 水平设置在气缸二522的活塞杆端部，气缸二522驱动弹簧座下板523与车桥本体9下侧相抵触。

如图5所示，气垫块安装单元6包括气缸三61、活动件、气垫块65，活动件包括支撑臂 62、支架63、支架座64，气缸三61设置在工作台1上，支撑臂62竖直设置在气缸三61活塞杆端部，支架63垂直设置在支撑臂62上，支架座64设置在支架63下端，气垫块65安装在支架63座下方，气缸三61驱动活动件上下运动带动气垫块65压在车桥本体9上侧。

如图6所示，定位压紧单元7包括气缸四71、活动架72、压块73、支撑件，压块73设置在活动架72的正下方，气缸四71驱动活动架72带动压块73上下运动，支撑件包括设置在工作台1上的支撑座74、设置在支撑座74上的支撑块75，支撑块75为V型支撑块75。

如图7、图8所示，工作台1上固定连接有调角机构4，调角机构4包括固定连接在工作台1上的固定架41，固定架41的中间交接有一块调节板31，调节板31的侧面向下固定连接有一块扇形齿轮44，在固定架41的下方水平固定连接有一个伺服电机42，伺服电机42的输出端穿过所述固定架41侧面连接有一个转动齿轮43，转动齿轮43与扇形齿轮44相啮合，伺服电机42驱动所述扇形齿轮44转动，进一步带动扇形齿轮44上的调节板31偏转到设定角度，是车桥处于一定的倾斜角度状态。

如图8、图9所示，调节板31下方转动连接有转动电机8，固定连接在转动电机8输出端端部的转动轴21，转动轴21的中间段设置有外螺纹，转动轴21上螺纹连接有固定柱32，固定柱32的下方连接有导向柱33，导向柱33上套设有弹簧34，弹簧34的两端分别连接在调节板31和固定柱32上，固定柱32的侧面开设有一条卡槽321，固定爪35的水平端351 的端部卡接在卡槽321内，水平端351的中间转动连接在调节板31上，转动电机8转动过程中，转动柱沿着转动轴21向下运动，转动柱向下运动过程中，会带动固定爪35的水平端351 向下运动，同时固定爪35的另一段竖直端352会向内靠拢，将车桥固定夹紧。

如图9、图10所示，在固定装置3的上方设置有对中单元2，对中单元2包括转动设置在转动轴21上端的链传动件，链传动件包括套设在所述转动轴21上的底板22，底板22上固定设置有套环23，套环23套设在转动轴21上，套环23侧面呈辐射状连接有三根连杆24，连杆24的端部转动连接有齿轮25，三个齿轮25外周啮合有一根链条26，链条26形状为三角形，其中两个齿轮25之间的链条26上连接有齿条27，在套环23内部的转动轴21上固定连接有一个中心齿轮28，中心齿轮28与齿条27相啮合，在齿轮25上固定连接有一个对中杆29，对中杆29分为上杆和下杆，上杆与下杆分别固定连接在齿轮25上下两侧轴线上，上杆与下杆的另一端转动连接有一个滚轮291，转动电机8驱动转动轴21转动，转动轴21上的中心齿轮28带动齿条27运动，齿条27带动链条26内的齿轮25转动，齿轮25转动过程中，会带动对中杆29向外扩张，使车桥能够被移动到工作台1合适的位置上，

一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具的工作原理：车桥本体9放置在工作台1上，启动转动电机8，转动电机8驱动对中机构进行车桥本体9分中对中，同时对车桥本体9中部进行固定，启动气缸四71，驱动定位压紧装置对车桥本体9两端进行压紧到位，驱动气缸一512、气缸二522和气缸三61分别使两个弹簧座侧板513、弹簧座下板523、气垫块65与车桥本体9相对应的位置进行贴合，然后采用调角机构4使车桥本体9倾斜特定角度，然后进行点焊，点焊完成之后，再将驱动转动电机8反转，对中单元2向内收缩，固定柱32带动固定爪35张开，同时各气缸回缩，完成车桥本体9弹簧座和气垫块65的点焊工序。

Claims (8)

1.一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：包括工作台（1），设置在所述工作台（1）上的定位压紧单元（7）、安装单元、对中单元（2）、调角机构（4），所述定位压紧单元（7）设置在所述工作台（1）两侧，所述安装单元设置在两个所述定位压紧单元（7）内侧工作台（1）上，所述安装单元包括弹簧座安装单元（5）、气垫块安装单元（6），所述对中单元（2）设置在所述工作台（1）位于两个所述安装单元的中间，所述对中单元（2）包括设置在工作台（1）下方的转动电机（8）、固定连接在所述转动电机（8）上的转动轴（21）、连接在所述转动轴（21）上的链传动件、固定连接在所述链传动件上的对中杆（29），所述转动电机（8）驱动所述链传动件带动所述对中杆（29）向内收缩或向外张开所述链传动件包括套设在所述转动轴（21）上的底板（22）、套设在所述转动轴（21）上的套环（23）、呈辐射状连接在所述套环（23）上的三根连杆（24）、转动连接在所述连杆（24）端部的齿轮（25）、啮合在三个所述齿轮（25）外部的链条（26），两个所述齿轮（25）之间的链条（26）上连接有齿条（27），所述转动轴（21）上设置有中心齿轮（28），所述中心齿轮（28）与所述齿条（27）相啮合，所述转动电机（8）驱动所述中心齿轮（28）带动齿条（27）转动；所述工作台（1）上设置有调节板（31），所述对中单元（2）与所述调节板（31）之间设置有固定装置（3），所述链传动件与所述工作台（1）之间转动轴（21）外侧设置有外螺纹，所述固定装置（3）包括固定柱（32）、导向柱（33）、弹簧（34）、固定爪（35），所述固定柱（32）螺纹连接在所述转动轴（21）上，所述导向柱（33）固定连接在所述固定柱（32）的下方，所述弹簧（34）套设在所述导向柱（33）外侧，所述固定爪（35）设置在所述固定柱（32）侧面，所述转动电机（8）驱动所述固定爪（35）合拢或张开。

2.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述对中杆（29）包括上杆与下杆，所述上杆与下杆分别固定连接在所述齿轮（25）上下两侧轴线上，所述上杆与下杆的另一端转动连接有一个滚轮（291）。

3.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述固定爪（35）包括水平端（351）和竖直端（352），所述固定柱（32）外周开设有卡槽（321），所述水平端（351）卡接在所述卡槽（321）内，所述水平端（351）中部转动连接在所述调节板（31）上，所述竖直端（352）垂直设置在所述水平端（351）远离所述卡槽（321）的一侧，所述转动电机（8）驱动所述固定柱（32）向下带动所述固定爪（35）合拢或驱动所述固定柱（32）向上带动所述固定爪（35）张开。

4.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述调角机构（4）包括连接在所述调节板（31）下方的固定架（41）、伺服电机（42）、转动齿轮（43）、扇形齿轮（44），所述伺服电机（42）水平设置在所述固定架（41）下端，所述伺服电机（42）输出端穿过所述固定架（41）侧面与所述转动齿轮（43）固定连接，所述扇形齿轮（44）固定连接在所述固定架（41）下端，所述扇形齿轮（44）与所述转动齿轮（43）相啮合，所述固定架（41）与所述调节板（31）之间相铰接。

5.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述弹簧座安装单元（5）包括两个侧面安装件（51）、下安装件（52）和弹簧座上板（53），两个所述侧面安装件（51）包括相对设置在所述工作台（1）上的安装座（511）、气缸一（512）、弹簧座侧板（513），所述弹簧座侧板（513）垂直设置在所述气缸一（512）的活塞杆端部，所述气缸一（512）设置在所述安装座（511）上，两个所述气缸一（512）驱动相对设置的两个所述弹簧座侧板（513）与所述车桥本体（9）贴合，所述下安装件（52）包括设置在两个所述安装座（511）之间的导向座（521）、气缸二（522）、弹簧座下板（523），所述气缸二（522）竖直设置在所述导向座（521）内，所述弹簧座下板（523）水平设置在所述气缸二（522）的活塞杆端部，所述气缸二（522）驱动所述弹簧座下板（523）与所述车桥本体（9）下侧相抵触。

6.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述气垫块安装单元（6）包括气缸三（61）、活动件、气垫块（65），所述活动件包括支撑臂（62）、支架（63）、支架座（64），所述气缸三（61）设置在工作台（1）上，所述支撑臂（62）竖直设置在所述气缸三（61）活塞杆端部，所述支架（63）垂直设置在所述支撑臂（62）上，所述支架座（64）设置在所述支架（63）下端，所述气垫块（65）安装在所述支架座（64）下方，所述气缸三（61）驱动所述活动件上下运动带动所述气垫块（65）压在所述车桥本体（9）上侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述定位压紧单元（7）包括气缸四（71）、活动架（72）、压块（73）、支撑件，所述压块（73）设置在所述活动架（72）的正下方，所述气缸四（71）驱动所述活动架（72）带动所述压块（73）上下运动，所述支撑件包括设置在所述工作台（1）上的支撑座（74）、设置在所述支撑座（74）上的支撑块（75），所述支撑块（75）为V型支撑块。

8.根据权利要求1所述的一种用于车桥本体的柔性化点焊工装夹具，其特征在于：所述工作台（1）上设置有滑轨（11），所述定位压紧单元（7）、弹簧座安装单元（5）下方设置有滑块（12），所述滑块（12）滑动连接在所述滑轨（11）上，所述气垫块安装单元（6）固定安装在所述调节板（31）上。

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