CN113909652A - 一种角焊夹具机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角焊夹具机构，夹具调整模块包括X向调整模块、Y向调整模块、Z向调整模块、X轴转动调整模块、Y轴转动调整模块及Z轴转动调整模块；X向调整模块分别与夹紧定位机构和Z向调整模块连接，Z向调整模块分别与X轴转动调整模块及Y轴转动调整模块连接，Z轴转动调整模块分别与Y轴转动调整模块及Y向调整模块连接，Y向调整模块安装于base板上。本技术方案通过对其中一个待焊接产品位置固定，另一个待焊接产品进行位置调整，实现焊接过程的产品姿态自由控制，这种调整机构的应用更易于提升焊接结构的精度，并独立于夹具本体存在，更换方便，提高夹具机构的使用周期。

Description

一种角焊夹具机构

技术领域

本发明属于焊接工具技术领域，具体涉及一种角焊夹具机构。

背景技术

随着汽车工业的迅速发展，汽车品种越来越多，产品竞争越来越激烈。汽车外观品质高低是最直接吸引消费者眼光的关键点，汽车外观的品质体现在外观产品的精细度上，影响产品精细度的关键因素是钣金件的面差精度，因此，对外板件的面差一致性控制是提升汽车颜值的重要因素，由于四门窗框产品本身结构的限制以及对角弧焊变形因素的影响，传统的夹具难以满足窗框精度控制要求。

现有的总成夹具结构一般是根据产品结构取3点或更多点实现Z面的控制，通过2孔定位限制产品的X向和Y向移动，夹紧后焊接总成，可以通过调整支撑块和定位销安装块的垫片实现产品精度控制，现有的夹具结构可以满足大部分车身总成的焊接需求，但对于如窗框这种结构的特殊件，难以实现稳定的定位，进而影响产品精度的达成。

现有的夹具结构在焊接分体式窗框对角处时，由于窗框本身结构限制，按照一般的定位设计夹具，定位很难稳定；角焊总成通过弧焊实现，产品件变形较多，夹具调整较频繁费时费力；对角焊的面精度控制比较困难，需要多自由度的调整，现有夹具难以满足。

发明内容

本发明的目的是提供一种角焊夹具机构，以实现分体式门窗框更稳定的焊接过程及角焊夹具更方便的调整，优化窗框角焊总成的精度控制。

这实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种角焊夹具机构，包括夹具调整模块，所述夹具调整模块包括X向调整模块、Y向调整模块、Z向调整模块、X轴转动调整模块、Y轴转动调整模块及Z轴转动调整模块；

所述X向调整模块分别与夹紧定位机构和Z向调整模块连接，所述Z向调整模块分别与X轴转动调整模块及Y轴转动调整模块连接，所述Z轴转动调整模块分别与Y轴转动调整模块及Y向调整模块连接，所述Y向调整模块安装于base板上。

进一步的，所述X向调整模块包括第一连接块、第一导向安装板和第一气缸，所述第一气缸安装于第一导向安装板上，所述第一连接块的一端与第一气缸连接，另一端与夹具安装板连接，所述夹具安装板与所述第一导向安装板通过榫卯结构滑动连接。

进一步的，所述Y向调整模块包括第一旋转手柄、第一螺栓、第一滑板、第一导向板及第一L形连接块，所述第一导向板固定于base板上，第一滑板与第一导向板通过榫卯结构滑动连接，第一L形连接块的一端与第一导向板固定连接，第一螺栓穿过第一L形连接块的穿孔，并且一端与第一滑块固定连接，另一端与第一旋转手柄固定连接。

进一步的，所述Z向调整模块包括第二旋转手柄、第二螺栓、第二滑板、第二导向板及第二L形连接块，所述第二L形连接块固定于第二导向板上，第二螺栓穿过第二L形连接块的穿孔后，下端与第二滑板连接，上端与第二旋转手柄连接，所述第二滑板与第一导向安装板固定连接。

进一步的，所述X轴转动调整模块包括第一安装板、第一六角螺栓、第一转动块、第二连接块、第一导向螺栓及第一锁紧螺栓；所述第二连接块固定于第二导向板上，所述第一六角螺栓穿过第二连接块的穿孔后与第一转动块螺纹连接，所述第一转动块固定于第一安装板上，在第一安装板上设置有两个弧形开口，所述第一导向螺栓与第一锁紧螺栓均穿过弧形开口与第二导向板连接。

进一步的，所述Y轴转动调整模块包括第二六角螺栓、第一连接板、第二安装板、第三连接块、第二转动块、第二锁紧螺栓及第二导向螺栓；所述第一连接板与第一安装板固定连接，所述第三连接块固定于第一连接板上，所述第二转动块安装于第二安装板上，在第二安装板上设置有两个弧形开口，所述第二六角螺栓穿过第三连接块的穿孔后与第二转动块螺纹连接，第二锁紧螺栓与第二导向螺栓均穿过第二安装板上的两个弧形开口与第一连接板连接。

进一步的，所述Z轴转动调整模块包括第三六角螺栓、第三安装板、第四连接块、第三转动块、第三锁紧螺栓及第三导向螺栓；所述第三安装板与第二安装板固定连接，第四连接块固定于第一滑板上，第三转动块安装于第三安装板上，在第三安装板上设置有两个弧形开口，第三六角螺栓穿过第四连接块的穿孔后与第三转动块螺纹连接，所述第三锁紧螺栓及第三导向螺栓均穿过第三安装板上的两个弧形开口与第一滑板连接。

进一步的，还包括第一夹紧定位单元、第二夹紧定位单元及支撑限位单元，其中第一夹紧定位单元与夹具调整模块连接，第二夹紧定位单元及支撑限位单元均安装于base板上；

所述第一夹紧定位单元包括第一夹紧气缸及第一定位气缸，所述第二夹紧定位单元包括第二夹紧气缸及第二定位气缸。

进一步的，所述支撑限位单元根据待焊接产品的不同位置的结构为U型块或L型块。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过对其中一个待焊接产品位置固定，另一个待焊接产品进行位置调整，实现焊接过程的产品姿态自由控制，这种调整机构的应用更易于提升焊接结构的精度，并独立于夹具本体存在，更换方便，提高夹具机构的使用周期。

附图说明

图1为本发明角焊夹具机构的结构示意图；

图2为本发明夹具调整模块结构示意图；

图3a为第一夹紧定位单元与夹具调整模块的连接处示意图；

图3b为第一夹紧定位单元与夹具调整模块的连接处另一方向示意图；

图4为对第一夹紧定位单元的Y向调整模块示意图；

图5为Y向调整模块的第一旋转手柄和第一螺栓示意图；

图6为Z向调整模块的结构示意图；

图7为X轴转动调整模块的结构示意图；

图8为Y轴转动调整模块和Z轴转动调整模块结构示意图。

附图标记说明

1、夹具调整模块，2、第一夹紧气缸，3、第二待焊接产品，4、第一待焊接产品，5、第一定位气缸，6、U型块，7、L型块，8、base板，9、第一连接块，10、限位螺栓，11、第一气缸，12、第一旋转手柄，13、第三六角螺栓，14、第二六角螺栓，15、第二旋转手柄，16、第一六角螺栓，17、夹具安装板，18、第三安装板，19、第一导向板，20、第一L形连接块，21、第一滑板，22、限位螺栓，23、加强筋，24、第二安装板，25、第一连接板，26、加强筋，27、第一安装板，28、第二导向板，29、第二L形连接块，30、第二滑板、31、第一导向安装板，32、第一导向螺栓，33、第一锁紧螺栓，34、第一转动块，35、紧固螺母，36、第一螺栓，37、第二连接块。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的技术方案是针对角焊夹具机构的改进，在本申请的技术方案中，以白车身的分体式门窗为例进行说明，但是本技术方案的角焊夹具机构同样能够实用于其它涉及分体焊接的产品中，对此，不进行一一说明。

如图1所示，为本申请的角焊夹具机构的结构示意图，因为涉及到分体产品的焊接，本夹具至少需要有两个夹紧定位单元，分别为第一夹紧定位单元和第二夹紧定位单元，其中第二夹紧定位单元安装于base板8上，用于夹紧定位其中第一待焊接产品4，在本申请的技术方案中，对此部分没有进行改进，所有现用于角焊夹具中的结构均适用，在此不进行详细的说明，通常至少包括第二夹紧气缸及第二定位气缸，用于将该待焊接产品进行夹紧及定位，当然，为了实现这一功能，还包括一些安装板、转接板、与气缸连接的气源、控制阀等等。

同样的，为了保证被焊接产品的焊接，防止被焊接产品在焊接过程中的变形，还需要相应的支撑限位单元，本申请技术方案中，对支撑限位单元没有改进，支撑限位单元根据待焊接产品的不同位置的结构为U型块6或L型块7。

本技术方案的关键是在角焊夹具机构上增加夹具调整模块1，本申请的夹具调整模块1安装于base板8上，第一夹紧定位单元与夹具调整模块连接，通过夹具调整模块调整第二块待焊接产品的位置及姿态，与第一块待焊接产品进行配合。

如图2所示，本申请的夹具调整模块共包括X向调整模块、Y向调整模块、Z向调整模块、X轴转动调整模块、Y轴转动调整模块及Z轴转动调整模块，分别对第二块待焊接产品进行X向调整、Y向调整、Z向调整、X轴转动调整、Y轴转动调整及Z轴转动调整。

所述X向调整模块分别与夹紧定位机构和Z向调整模块连接，所述Z向调整模块分别与X轴转动调整模块及Y轴转动调整模块连接，所述Z轴转动调整模块分别与Y轴转动调整模块及Y向调整模块连接，所述Y向调整模块安装于base板上。

如图2，图3a和图3b所示，本申请的X向调整模块包括第一连接块9、第一导向安装板31和第一气缸11，所述第一气缸11安装于第一导向安装板31上，所述第一连接块9的一端与第一气缸11连接，另一端与夹具安装板17连接，所述夹具安装板17与所述第一导向安装板31通过榫卯结构滑动连接。第一夹紧定位单元通过夹具安装板与本申请的夹具调整模块连接，并由夹具调整模块调整第一夹紧定位单元的位置。具体的X向调整为，当夹具工作时，第一气缸带动夹持有第二待焊接产品3的第一夹紧单元沿夹具的X方向移动(非第一待焊接产品方向，在本申请中，定义第一气缸的伸缩方向为X方向)，实现第一待焊接产品与第二待焊接产品的搭接，夹具安装与第一导向安装板通过榫卯结构滑动连接，上下对称，并且通过设置于第一导向安装板端部的限位螺栓限制第一连接块的位置实现对第二待焊接产品的X方向的位置调整。

如图4和图5所示，Y向调整模块包括第一旋转手柄12、第一螺栓36、第一滑板21、第一导向板19及第一L形连接块20，所述第一导向板19固定于base板8上，第一滑板21与第一导向板19通过榫卯结构滑动连接，第一L形连接块的一端与第一导向板固定连接，第一螺栓36穿过第一L形连接块的穿孔，并且一端与第一滑块固定连接，另一端与第一旋转手柄固定连接。在进行调整时，通过旋转第一旋转手柄，使得第一螺栓锁紧控制的第一滑板移动，进而带动第一夹紧定位单元Y向移动，并且通过设置于第一L形连接块上的限位螺栓22对第一旋转手柄限位。

如图6所示，Z向调整模块包括第二旋转手柄15、第二螺栓、第二滑板30、第二导向板28及第二L形连接块29，所述第二L形连接块固定于第二导向板上，第二螺栓穿过第二L形连接块的穿孔后，下端与第二滑板连接，上端与第二旋转手柄连接，所述第二滑板与第一导向安装板31固定连接。对第二待焊接产品的Z向调整原理与Y向调整一致，通过旋转第二旋转手柄，控制第二滑板移动，第二滑板带动第一导向安装板同步移动，进而带动第一夹紧定位单元的Z向移动，实现Z向调整。

如图7所示，所述X轴转动调整模块包括第一安装板27、第一六角螺栓16、第一转动块34、第二连接块37、两个第一导向螺栓32及三个第一锁紧螺栓33；所述第二连接块37固定于第二导向板28上，所述第一六角螺栓穿过第二连接块的穿孔后与第一转动块螺纹连接，所述第一转动块固定于第一安装板上，在第一安装板上设置有两个弧形开口，所述第一导向螺栓与第一锁紧螺栓均穿过弧形开口与第二导向板连接。在进行X轴转动调整时，通过转动第一六角螺栓，使第二导向板沿弧形开口方向移动，从而带动第一夹紧定位单元跟着同步移动，从而实现对第二待焊接产品姿态沿X轴调整。

如图8所示，所述Y轴转动调整模块包括第二六角螺栓14、第一连接板25、第二安装板24、第三连接块、第二转动块、第二锁紧螺栓及第二导向螺栓；所述第一连接板25与第一安装板27固定连接，在第一连接板与第一安装板之间设置有加强筋26，所述第三连接块固定于第一连接板上，所述第二转动块安装于第二安装板上，在第二安装板上设置有两个弧形开口，所述第二六角螺栓穿过第三连接块的穿孔后与第二转动块螺纹连接，第二锁紧螺栓与第二导向螺栓均穿过第二安装板上的两个弧形开口与第一连接板连接。

所述Z轴转动调整模块包括第三六角螺栓13、第三安装板18、第四连接块、第三转动块、第三锁紧螺栓及第三导向螺栓；所述第三安装板与第二安装板固定连接，第四连接块固定于第一滑板上，第三转动块安装于第三安装板上，在第三安装板上设置有两个弧形开口，第三六角螺栓穿过第四连接块的穿孔后与第三转动块螺纹连接，所述第三锁紧螺栓及第三导向螺栓均穿过第三安装板上的两个弧形开口与第一滑板连接。

在进行Y轴转动调整时，通过转动第二六角螺栓，使第一连接板沿第二安装板上的两个弧形开口移动，带动第一夹紧定位单元沿Y轴转动，实现第二待焊接产品姿态沿Y轴调整。

在进行Z轴转动调整时，通过转动第三六角螺栓，使第三安装板沿两个弧形开口移动，带动第一夹紧定位单元沿Z轴转动，实现第二待焊接产品姿态沿Z轴调整。

本技术方案通过第一连接板与第一安装板通过螺栓连接固定，第三安装板与第二安装板通过螺栓固定连接，实现在6个自由度控制基础上把夹具调整模块统一起来，并在第二安装板与第三安装板之间增加强筋23以提高夹具调整模块的强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种角焊夹具机构，其特征在于，包括夹具调整模块，所述夹具调整模块包括X向调整模块、Y向调整模块、Z向调整模块、X轴转动调整模块、Y轴转动调整模块及Z轴转动调整模块；

所述X向调整模块分别与夹紧定位机构和Z向调整模块连接，所述Z向调整模块分别与X轴转动调整模块及Y轴转动调整模块连接，所述Z轴转动调整模块分别与Y轴转动调整模块及Y向调整模块连接，所述Y向调整模块安装于base板上。

2.根据权利要求1所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述X向调整模块包括第一连接块、第一导向安装板和第一气缸，所述第一气缸安装于第一导向安装板上，所述第一连接块的一端与第一气缸连接，另一端与夹具安装板连接，所述夹具安装板与所述第一导向安装板通过榫卯结构滑动连接。

3.根据权利要求2所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述Y向调整模块包括第一旋转手柄、第一螺栓、第一滑板、第一导向板及第一L形连接块，所述第一导向板固定于base板上，第一滑板与第一导向板通过榫卯结构滑动连接，第一L形连接块的一端与第一导向板固定连接，第一螺栓穿过第一L形连接块的穿孔，并且一端与第一滑块固定连接，另一端与第一旋转手柄固定连接。

4.根据权利要求2所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述Z向调整模块包括第二旋转手柄、第二螺栓、第二滑板、第二导向板及第二L形连接块，所述第二L形连接块固定于第二导向板上，第二螺栓穿过第二L形连接块的穿孔后，下端与第二滑板连接，上端与第二旋转手柄连接，所述第二滑板与第一导向安装板固定连接。

5.根据权利要求2所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述X轴转动调整模块包括第一安装板、第一六角螺栓、第一转动块、第二连接块、第一导向螺栓及第一锁紧螺栓；所述第二连接块固定于第二导向板上，所述第一六角螺栓穿过第二连接块的穿孔后与第一转动块螺纹连接，所述第一转动块固定于第一安装板上，在第一安装板上设置有两个弧形开口，所述第一导向螺栓与第一锁紧螺栓均穿过弧形开口与第二导向板连接。

6.根据权利要求5所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述Y轴转动调整模块包括第二六角螺栓、第一连接板、第二安装板、第三连接块、第二转动块、第二锁紧螺栓及第二导向螺栓；所述第一连接板与第一安装板固定连接，所述第三连接块固定于第一连接板上，所述第二转动块安装于第二安装板上，在第二安装板上设置有两个弧形开口，所述第二六角螺栓穿过第三连接块的穿孔后与第二转动块螺纹连接，第二锁紧螺栓与第二导向螺栓均穿过第二安装板上的两个弧形开口与第一连接板连接。

7.根据权利要求6所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述Z轴转动调整模块包括第三六角螺栓、第三安装板、第四连接块、第三转动块、第三锁紧螺栓及第三导向螺栓；所述第三安装板与第二安装板固定连接，第四连接块固定于第一滑板上，第三转动块安装于第三安装板上，在第三安装板上设置有两个弧形开口，第三六角螺栓穿过第四连接块的穿孔后与第三转动块螺纹连接，所述第三锁紧螺栓及第三导向螺栓均穿过第三安装板上的两个弧形开口与第一滑板连接。

8.根据权利要求1所述的角焊夹具机构，其特征在于，还包括第一夹紧定位单元、第二夹紧定位单元及支撑限位单元，其中第一夹紧定位单元与夹具调整模块连接，第二夹紧定位单元及支撑限位单元均安装于base板上；

所述第一夹紧定位单元包括第一夹紧气缸及第一定位气缸，所述第二夹紧定位单元包括第二夹紧气缸及第二定位气缸。

9.根据权利要求8所述的角焊夹具机构，其特征在于，所述支撑限位单元根据待焊接产品的不同位置的结构为U型块或L型块。

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