CN117381753A - 一种左右前端板共用抓手夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车左右前端板与白车身自动焊接技术领域，具体公开了一种左右前端板共用抓手夹具，包括框架，所述框架的中部设置有用于机械手换装工具公盘插入的母盘，所述框架上左右两端分别设置有用于左右前端板定位的第一定位结构，所述第一定位结构一侧设置有用于左右前端板压紧的夹紧机构，所述框架上还设置有用于整车工装对接定位的第二定位结构。该装置满足同时左右前端板要求，提高拼装精度，保证左右前端板相对位置尺寸精度，又大大减少了机器人等设备的投入。

Description

一种左右前端板共用抓手夹具

技术领域

本发明涉及车体焊接拼装技术领域，具体是一种左右前端板共用抓手夹具。

背景技术

汽车前端板是白车身骨架的前端重要组成部分，左右前端板涉及多点的功能尺寸或者说相对位置尺寸较为重要，传统的焊装夹具设计，如图1所示，一般采用一个车型一种零件单独的抓手夹具，类似前端板左右两种零件就需要两套抓手、两套机器人系统和相对应的两套精定位料车和库区，使产线的建设成本增加，并且独立的抓手系统，两件之间的功能尺寸或者相对位置尺寸也较难保证，增加了尺寸调试的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种左右前端板共用抓手夹具，满足同时左右前端板要求，提高拼装精度，保证左右前端板相对位置尺寸精度，又大大减少了机器人等设备的投入。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种左右前端板共用抓手夹具，包括框架，所述框架的中部设置有用于机械手换装工具公盘插入的母盘，所述框架上左右两端分别设置有用于左右前端板定位的第一定位结构，所述第一定位结构一侧设置有用于左右前端板压紧的夹紧机构，所述框架上还设置有用于整车工装对接定位的第二定位结构。

进一步的方案中，所述第一定位结构包括多个支撑块和两个零件到位感应器，多个支撑块分别通过连接板连接在框架上，用于对左右前端板四周进行支撑，两个所述零件到位感应器分别连接在用于支撑左右前端板中部的支撑块上，其中支撑块上匹配前端板上的安装孔设置有定位销。

进一步的方案中，所述定位销的数量至少为两个。

进一步的方案中，所述第二定位结构包括定位座和插销式感应器，所述定位座上设置有定位销孔，定位销孔用于与整车工装上的定位销对接，所述插销式感应器设置在定位销孔一侧，所述插销式感应器用于与整车工装上的插销对接。

进一步的方案中，所述定位座和插销式感应器的数量均至少为两个，分别布置在框架的两端。

进一步的方案中，所述夹紧机构包括气缸和夹紧块，所述气缸通过连接架固定连接在框架上，所述夹紧块连接在气缸的伸缩端，所述夹紧块配合所示第一定位结构对其上的前端板进行夹紧。

进一步的方案中，所述整车工装包括与所述抓手夹具对接的抱死机构。

进一步的方案中，所述抱死机构包括气缸和夹紧块。

进一步的方案中，所述抓手夹具的一侧设置有多自由度机械手，所述机械手通过其上连接的换装工具的公盘插入所述抓手夹具的母盘内，带动所述抓手夹具运动至所述整车工装安装左右前端板位置处，通过所述第二定位结构定位，通过所述抱死机构夹紧。

进一步的方案中，所述框架上还设置有用于所述抓手夹具标记定位的坐标孔。

本发明的有益效果：

本发明通过设计上述抓手夹具，使得可用一台焊接机械手持一个抓手同时去抓取左前端板和右前端板两个零件，减少了一台机械手以及抓手成本投入，满足左右前端板对相对位置尺寸精度的要求。

通过设置零件到位感应器，可避免出现零件装夹不到位以及错漏装情况发生。

通过设置插销式感应器，可检测保证抓手是否到位，进一步保证在车身上相对尺寸精度要求。

通过抱死机构可以保证左右前端板在白车身工装上焊装时稳定。

通过设置有用于三坐标测量的建系坐标孔，可用于加工制造后检测抓手上用于定位的销子和支撑块、夹紧块尺寸精度是否符合设计要求，也可用于后续对抓手精度的复测维护确认。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例中一种左右前端板共用抓手夹具的连接正视示意图；

图2是本发明实施例中一种左右前端板共用抓手夹具的连接轴向示意图；

图3是本发明实施例中一种左右前端板共用抓手夹具的示意图；

图4是图3中A处放大示意图；

图5是图3中B处放大示意图；

图6是本发明实施例中整车工装安装左右前端板处轴向示意图；

图中：1、框架；11、母盘；12、第一定位结构；121、支撑块；122、零件到位感应器；1211、定位销；13、夹紧机构；14、第二定位结构；141、定位座；1411、定位销孔；142、插销式感应器；15、坐标孔；2、左右前端板；3、整车工装；31、抱死机构。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种左右前端板共用抓手夹具，包括框架1，框架1的中部设置有用于机械手换装工具公盘插入的母盘11，框架1上左右两端分别设置有用于如图2所示左右前端板2定位的第一定位结构12，第一定位结构12一侧设置有用于左右前端板2压紧的夹紧机构13，框架1上还设置有用于整车工装3对接定位的第二定位结构14。

其工作原理或实施方式为：参阅图1和图2所示，通过框架1上的第一定位结构12，分别对左右前端板2定位，保证两种相对位置精度后，通过夹紧机构13压紧定位，然后通过设置好的程序，驱动机械手换装工具公盘插入母盘11，带动框架1随机械手一起运转至整车工装3前端预拼左右前端板2位置，对接定位的第二定位结构14，通过第二定位结构14，定位左右前端板2位于车身上距离。整个操作相比于传统的单独控制一侧前端板焊接的工序或结构相比，节省了工序步骤或机械手等结构，不用一边端板边端板焊接拼装，提高了自动化效率，同时提高了拼装后两者相对于车身位置的精度。

本领域技术人员应该能够想到，根据现有机械手控制程序，上述机械手设置机械手运动程序，带动抓手夹按上述方式运动，容易实现，程序设计及控制方法不一一赘述。

根据上述工作原理，提供一些优选的实施结构或实施方式，如图3所示，第一定位结构12包括多个支撑块121和两个零件到位感应器122，多个支撑块121分别通过连接板连接在框架1上，用于对左右前端板2四周进行支撑，两个零件到位感应器122分别连接在用于支撑左右前端板2中部的支撑块121上，其中支撑块121上匹配前端板上的安装孔设置有定位销1211。这样可以在控制机械手带动夹具至精定位零件工装后感应到左右前端板2到位后，控制夹紧机构13快速夹紧左右前端板2。

如图4所示，定位销1211的数量至少为两个。这样可以更稳定的固定前端板，在夹紧工具未夹紧前端板前，可以防止前端部产生运动。

如图5所示，第二定位结构14包括定位座141和插销式感应器142，定位座141上设置有定位销孔1411，定位销孔1411用于与整车工装3上的定位销1211对接，插销式感应器142设置在定位销孔1411一侧，插销式感应器142用于与如图6所示整车工装3上的插销对接。

如图3所示，定位座141和插销式感应器142的数量均至少为两个，分别布置在框架1的两端。这样框架1两端定位座141可以与整车工装3对接架上定位结构对接，两端定位使得真个抓手夹具定位后更稳定。

夹紧机构13包括气缸和夹紧块，气缸通过连接架固定连接在框架1上，夹紧块连接在气缸的伸缩端，夹紧块配合所示第一定位结构12对其上的前端板进行夹紧。通过气缸驱动夹紧块动作，抵住夹紧支撑块121上的左右前端板2，使得效率高，便于对于如图2所示不规则的左右前端板2从四面快速夹紧。

如图6所示整车工装3包括与抓手夹具对接的抱死机构31。这样可以实现抓手夹具在和整车工装3对接后能快速夹紧，防止装配过程中跑位。

抱死机构31包括气缸和夹紧块。该结构简单，便于布置，本领域技术人员应该能够想到，上述气缸还可以换做别的伸缩结构，比如电缸或一些连杆往复结构等。

如图1所示，抓手夹具的一侧设置有多自由度机械手，机械手通过其上连接的换装工具的公盘插入抓手夹具的母盘11内，带动抓手夹具运动至整车工装3安装左右前端板2位置处，通过第二定位结构14定位，通过抱死机构31夹紧。机械手为自动化生产线上常用设备，调试方法成熟，可采用现有焊接机械手。

如图4所示框架1上还设置有用于抓手夹具标记定位的坐标孔15。坐标孔15带有XYZ坐标值即整车坐标系下坐标值，标刻在抓手上，测量时整车三坐标测量坐标孔15的坐标实际值XYZ，将测量值与标刻值即整车坐标系下坐标值重合，从而将三坐标坐标系与理论整车坐标系相拟合，建系完成，可以可测量各基准块和定位销1211在整车坐标系下理论偏差值，检测是否装配到位。

具体的使用时，参阅图1-图6所示，定位销1211左右件对称，用于零件定位，保证零件间相对精度，夹紧机构13用于零件抓取固定，抱死机构31保证抓手拼焊尺寸；用于三坐标测量的建系坐标孔15还可以用于测量抓手各定位精度，更好保证零件拼焊车身的尺寸精度；抓手定位的定位座141保证抓手与白车身的相对尺寸精度；插销式感应器142可检测保证抓手是否到位，用于控制机械手进行脱离母盘11操作；零件到位感应器122保证产品左右前端板2装夹到位。

运用到焊接生产线上时，可用一台焊接机械手持一个抓手同时去抓取左前端板和右前端板两个零件，减少了一台机械手以及抓手成本投入；

因左右前端板2对相对位置尺寸精度要求较高，将左右前端板2定位设置在同一抓手上，可有效的满足左右前端板2对安装位置精度的要求。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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。

Claims (10)

1.一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，包括框架(1)，所述框架(1)的中部设置有用于机械手换装工具公盘插入的母盘(11)，所述框架(1)上左右两端分别设置有用于左右前端板(2)定位的第一定位结构(12)，所述第一定位结构(12)一侧设置有用于左右前端板(2)压紧的夹紧机构(13)，所述框架(1)上还设置有用于整车工装(3)对接定位的第二定位结构(14)。

2.根据权利要求1所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述第一定位结构(12)包括多个支撑块(121)和两个零件到位感应器(122)，多个支撑块(121)分别通过连接板连接在框架(1)上，用于对左右前端板(2)四周进行支撑，两个所述零件到位感应器(122)分别连接在用于支撑左右前端板(2)中部的支撑块(121)上，其中支撑块(121)上匹配前端板上的安装孔设置有定位销(1211)。

3.根据权利要求2所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述定位销(1211)的数量至少为两个。

4.根据权利要求1所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述第二定位结构(14)包括定位座(141)和插销式感应器(142)，所述定位座(141)上设置有定位销孔(1411)，定位销孔(1411)用于与整车工装(3)上的定位销(1211)对接，所述插销式感应器(142)设置在定位销孔(1411)一侧，所述插销式感应器(142)用于与整车工装(3)上的插销对接。

5.根据权利要求4所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述定位座(141)和插销式感应器(142)的数量均至少为两个，分别布置在框架(1)的两端。

6.根据权利要求1所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述夹紧机构(13)包括气缸和夹紧块，所述气缸通过连接架固定连接在框架(1)上，所述夹紧块连接在气缸的伸缩端，所述夹紧块配合所示第一定位结构(12)对其上的前端板进行夹紧。

7.根据权利要求1所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述整车工装(3)包括与所述抓手夹具对接的抱死机构(31)。

8.根据权利要求7所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述抱死机构(31)包括气缸和夹紧块。

9.根据权利要求7所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述抓手夹具的一侧设置有多自由度机械手，所述机械手通过其上连接的换装工具的公盘插入所述抓手夹具的母盘(11)内，带动所述抓手夹具运动至所述整车工装(3)安装左右前端板(2)位置处，通过所述第二定位结构(14)定位，通过所述抱死机构(31)夹紧。

10.根据权利要求1所述的一种左右前端板共用抓手夹具，其特征在于，所述框架(1)上还设置有用于所述抓手夹具标记定位的坐标孔(15)。