CN203887435U - 一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其包括系统安装底板，系统安装底板上安装有两个能将夹具固定的定位夹紧机构，定位夹紧机构包括夹具安装单元以及设置在夹具安装单元两端的夹紧定位单元，夹紧定位单元与夹具安装单元之间安装有夹具支撑单元，夹紧定位单元通过螺栓固定在系统安装底板上，夹具安装单元包括能将夹具一端固定的安装腔。本实用新型体积小，只在总拼夹具底部占用很少空间，不占用总拼夹具上部的空间，为焊枪的动作留出了更多的空间，减少了焊接机器人的空间奇异点数量，从而使焊接总拼工位焊接空间范围增大，增加了总拼工位焊点数量。

Description

一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业制造的定位夹紧系统，尤其涉及汽车焊装车间总拼工位总拼夹具的定位及夹紧，属于汽车车身制造技术领域。

背景技术

本系统用于汽车主机厂商焊装车间的总拼工位。总拼工位是把汽车白车身的地板总成，左右侧围总成，顶盖总成焊接成完整白车身的工位。总拼工位需要总拼夹具对车身进行定位和夹紧，然后进行焊接；而在对车身定位夹紧前，需要先对总拼夹具本身进行定位和夹紧。现有的定位及夹紧装置体积大，在高度方向上占用了很大的空间，导致在焊接车身时，焊枪与夹紧定位系统干涉，使可焊范围空间减小，这样造成需要增加后续工序进行补焊，减少了总拼工位完成焊接的点数。总拼工位焊点数量的减少对于提高白车身的精度不利，因为总拼工位是白车身在有夹具定位的前提下进行焊接的，后面工序的补焊工位都是没有夹具定位的，所以总拼工位的焊点数量直接影响白车身的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，解决了现有技术产品存在的定位及夹紧装置体积庞大，占用空间高度大，从而造成焊接机器人空间奇异点较多，直接导致总拼工位焊点数量减少的技术难题。本实用新型所采用的技术方案将定位及夹紧装置整体设计在总拼夹具的底部，不占用焊接位置所对应的上部空间，通过定位块、导向轮和夹紧楔块对总拼夹具实现定位和夹紧。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其包括系统安装底板，所述系统安装底板上安装有两个能将夹具固定的定位夹紧机构，所述定位夹紧机构包括夹具安装单元以及设置在夹具安装单元两端的夹紧定位单元，所述夹紧定位单元与夹具安装单元之间安装有夹具支撑单元，夹紧定位单元通过螺栓固定在系统安装底板上，所述夹具安装单元包括能将夹具一端固定的安装腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧定位单元包括C型的夹紧定位机架，所述夹紧定位机架的一侧端面从上往下布置的第一凸块、第一凹腔以及第二凸块，所述第一凸块中远离夹紧定位机架的端面设置了Z向下定位轮，所述第一凸块的上端面往Z向下定位轮的方向依次设置了Y向上定位块、 Z向上定位轮和Y向上夹紧楔块，所述Z向上定位轮8两侧分别安装有X向左导向轮和X向右导向轮，所述Y向上夹紧楔块从第一凸块内部穿出，所述第一凹腔的底部设置与第一凸块平行的Y向下定位块，所述第二凸块设置有Y向下夹紧楔块，所述Y向下夹紧楔块从第二凸块内部伸出后指向第一凸块；所述夹具支撑单元包括能扣合在夹紧定位机架上的夹具支撑机架，所述夹具支撑机架设置有能将Z向下定位轮夹紧的Z向上定位夹块和Z向下定位夹块，夹具支撑机架的上端面设置一根定位销，夹具支撑机架内部设置有一能扣合在第一凸块上的第一安装腔，所述第一安装腔下方设置Y向下定位块配对块，第一安装腔内顶面设置有能被X向左导向轮、X向右导向轮、Y向上定位块和Z向上定位轮压触的三向定位块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧定位机架内部设置有下夹紧气缸和位于下夹紧气缸上方的上夹紧气缸，所述下夹紧气缸的伸出端通过下夹紧摇臂与Y向下夹紧楔块链接后驱使Y向下夹紧楔块上下运动，所述上夹紧气缸的伸出端通过上夹紧摇臂与Y向上夹紧楔块链接后驱使Y向上夹紧楔块上下运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧定位机架侧面安装有上卡位系统和下卡位系统，所述上卡位系统的工作端穿过夹紧定位机架的侧壁后与上夹紧摇臂连接，所述下卡位系统的工作端穿过夹紧定位机架的侧壁后与下夹紧摇臂连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述三向定位块旁设置Y向上夹紧导轮，所述Y向下定位块配对块的侧面设置Y向下夹紧导轮。

本实用新型的有益效果是：本实用新型体积小，只在总拼夹具底部占用很少空间，不占用总拼夹具上部的空间，为焊枪的动作留出了更多的空间，减少了焊接机器人的空间奇异点数量，从而使焊接总拼工位焊接空间范围增大，增加了总拼工位焊点数量，进而减少了后续补焊数目，一方面减少了后续补焊装备的购买和工人数量，另一方面提高了白车身整体的焊接精度和生产节拍。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中夹具支撑单元和夹紧定位单元安装时的结构示意图；

图3是本实用新型中夹紧定位单元的剖视图；

图4是本实用新型中夹具支撑单元的结构示意图；

图5是本实用新型中夹具支撑单元的剖视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图5，一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其包括系统安装底板1，所述系统安装底板1上安装有两个能将夹具固定的定位夹紧机构，所述定位夹紧机构包括夹具安装单元4以及设置在夹具安装单元4两端的夹紧定位单元2，所述夹紧定位单元2与夹具安装单元4之间安装有夹具支撑单元3，夹紧定位单元2通过螺栓固定在系统安装底板1上，所述夹具安装单元4包括能将夹具一端固定的安装腔。

进一步作为优选的实施方式，所述夹紧定位单元2包括C型的夹紧定位机架13，所述夹紧定位机架13的一侧端面从上往下布置的第一凸块、第一凹腔以及第二凸块，所述第一凸块中远离夹紧定位机架13的端面设置了Z向下定位轮10，所述第一凸块的上端面往Z向下定位轮10的方向依次设置了Y向上定位块5、 Z向上定位轮8和Y向上夹紧楔块9，所述Z向上定位轮8两侧分别安装有X向左导向轮6和X向右导向轮7，Y向上定位块5、 Z向上定位轮8和X向左导向轮6和X向右导向轮7安装在定位导向安装块15，所述Y向上夹紧楔块9从第一凸块内部穿出，所述第一凹腔的底部设置与第一凸块平行的Y向下定位块11，所述第二凸块设置有Y向下夹紧楔块12，所述Y向下夹紧楔块12从第二凸块内部伸出后指向第一凸块；所述夹具支撑单元3包括能扣合在夹紧定位机架13上的夹具支撑机架，所述夹具支撑机架设置有能将Z向下定位轮10夹紧的Z向上定位夹块27和Z向下定位夹块28，夹具支撑机架的上端面设置一根定位销23，夹具支撑机架内部设置有一能扣合在第一凸块上的第一安装腔，所述第一安装腔下方设置Y向下定位块配对块29，第一安装腔内顶面设置有能被X向左导向轮6、X向右导向轮7、Y向上定位块5和Z向上定位轮压触的三向定位块26。

进一步作为优选的实施方式，所述夹紧定位机架13内部设置有下夹紧气缸20和位于下夹紧气缸20上方的上夹紧气缸19，所述下夹紧气缸20的伸出端通过下夹紧摇臂22与Y向下夹紧楔块12链接后驱使Y向下夹紧楔块12上下运动，所述上夹紧气缸19的伸出端通过上夹紧摇臂18与Y向上夹紧楔块9链接后驱使Y向上夹紧楔块9上下运动。

进一步作为优选的实施方式，所述夹紧定位机架13侧面安装有上卡位系统17和下卡位系统21，所述上卡位系统17的工作端穿过夹紧定位机架13的侧壁后与上夹紧摇臂18连接，所述下卡位系统21的工作端穿过夹紧定位机架13的侧壁后与下夹紧摇臂22连接。

进一步作为优选的实施方式，所述三向定位块26旁设置Y向上夹紧导轮，所述Y向下定位块配对块29的侧面设置Y向下夹紧导轮。

白车身焊接总拼夹具定位夹紧系统，包括系统安装底板1、夹紧定位单元2、夹具支撑单元3、夹具安装单元4。系统安装底板1通过地脚螺栓固定在工作场所地面，夹紧定位单元2通过螺栓固定在系统安装底板1上面，再通过定位块、导向轮、夹紧楔块等与夹具支撑单元3相互配合，从而实现对夹具支撑单元3的定位夹紧。夹具安装单元4通过定位销以及螺栓连接在夹具支撑单元3上，从而保证了焊接总拼夹具的位置。

夹紧定位单元2包括Y向上定位块5和Y向下定位块11、X向左导向轮7和右X向导向轮6、Z向上定位轮8和Z向下定位轮10、Y向上夹紧楔块9和Y向下夹紧楔块12、夹紧定位机架13、夹紧定位单元底板14、定位导向安装块15、夹紧定位单元后盖板16、上卡位系统17和下卡位系统21、上夹紧摇臂18和下夹紧摇臂22、上夹紧气缸19和下夹紧气缸20。

所述夹具支撑单元3包括定位销23、Y向上夹紧导轮24和Y向下夹紧导轮25、三向定位块26、Z向上定位夹块27和Z向下定位夹块28、Y向下定位块配对块29。

要实现焊接总拼夹具安装单元4的定位，必须要使X、Y、Z三个方向受约。通过在夹紧定位单元2上设置X向左导向轮7和X向右导向轮6，同时通过夹紧支撑单元3上的三向定位块26的两侧面，从而使夹具安装单元4的X方向自由度受约束；由于夹具支撑单元3体积较大，所以在夹紧定位单元2上设置了Y向上定位块5和Y向下定位块11，分别配合夹具支撑单元3的三向定位块26的正面和Y向下定位块配对块29，这样使得夹具安装单元4的Y向定位。在Z方向上，通过夹紧定位单元2的Z向定位轮8与夹具支撑单元3上的三向定位块26的底面配合，从而保证夹具支撑单元3的Z向受约，同时通过夹紧定位单元2的Z向定位轮10与夹具支撑单元3上的Z向上定位夹块27和Z向下定位夹块28的共同作用，防止夹具支撑单元4在Z向的晃动，通过以上设计使夹具安装单元4三个方向受到约束。

焊接总拼焊接过程中由于焊接应力的存在，使得白车身在Y向作用力存在，从而使得焊接总拼安装单元4的受到Y方向的作用力，那么必须使得焊接总拼安装单元4受到夹紧定位单元2的Y向力，从而保证焊接总拼夹具不发生Y向移动和转动。夹具安装单元4的Y向夹紧机构，通过以下方式实现。在夹紧定位单元2上通过上夹紧气缸19推出，则上夹紧摇臂18逆时针转动，从而使Y向上夹紧楔块9在Z向运动，Y向上夹紧楔块9则在Y、Z向对夹具支撑单元3施加作用力，Y向力用于防止支撑单元4的Y向移动和转动，Z向力用于平衡夹具安装单元4的重力，当焊接完成后，则上夹紧气缸19退回，使夹具安装单元4放开以便取走。同理，下夹紧气缸20、下夹紧摇臂22和下夹紧楔块12组合实现Y向的夹紧原理一样。由于在实际工况下，可能存在上下夹紧气缸断气或者不能正常工作时，而此时又处于焊接状态则需要一个机构使夹具安装单元4仍然处于夹紧状态，从而保证此生产周期正常。针对此情况，本实用新型设置了上卡位系统17和下卡位系统21，当发生如上情况时，通过上卡位系统17和下卡位系统21的作用，使上夹紧摇臂18和下夹紧摇臂22不发生转动，仍然处于工作状态。

至此，白车身焊接总拼夹具定位夹紧系统使焊接总拼工位焊接空间范围增大，增加了总拼工位焊点数量，减少了后续补焊数目，提高生产效率和白车身质量，同时降低了生产成本。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其特征在于：其包括系统安装底板，所述系统安装底板上安装有两个能将夹具固定的定位夹紧机构，所述定位夹紧机构包括夹具安装单元以及设置在夹具安装单元两端的夹紧定位单元，所述夹紧定位单元与夹具安装单元之间安装有夹具支撑单元，夹紧定位单元通过螺栓固定在系统安装底板上，所述夹具安装单元包括能将夹具一端固定的安装腔。

2.根据权利要求1所述的用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其特征在于：所述夹紧定位单元包括C型的夹紧定位机架，所述夹紧定位机架的一侧端面从上往下布置的第一凸块、第一凹腔以及第二凸块，所述第一凸块中远离夹紧定位机架的端面设置了Z向下定位轮，所述第一凸块的上端面往Z向下定位轮的方向依次设置了Y向上定位块、 Z向上定位轮8和Y向上夹紧楔块，所述Z向上定位轮8两侧分别安装有X向左导向轮和X向右导向轮，所述Y向上夹紧楔块从第一凸块内部穿出，所述第一凹腔的底部设置与第一凸块平行的Y向下定位块，所述第二凸块设置有Y向下夹紧楔块，所述Y向下夹紧楔块从第二凸块内部伸出后指向第一凸块；所述夹具支撑单元包括能扣合在夹紧定位机架上的夹具支撑机架，所述夹具支撑机架设置有能将Z向下定位轮夹紧的Z向上定位夹块和Z向下定位夹块，夹具支撑机架的上端面设置一根定位销，夹具支撑机架内部设置有一能扣合在第一凸块上的第一安装腔，所述第一安装腔下方设置Y向下定位块配对块，第一安装腔内顶面设置有能被X向左导向轮、X向右导向轮、Y向上定位块和Z向上定位轮压触的三向定位块。

3.根据权利要求2所述的用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其特征在于：所述夹紧定位机架内部设置有下夹紧气缸和位于下夹紧气缸上方的上夹紧气缸，所述下夹紧气缸的伸出端通过下夹紧摇臂与Y向下夹紧楔块链接后驱使Y向下夹紧楔块上下运动，所述上夹紧气缸的伸出端通过上夹紧摇臂与Y向上夹紧楔块链接后驱使Y向上夹紧楔块上下运动。

4.根据权利要求2所述的用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其特征在于：所述夹紧定位机架侧面安装有上卡位系统和下卡位系统，所述上卡位系统的工作端穿过夹紧定位机架的侧壁后与上夹紧摇臂连接，所述下卡位系统的工作端穿过夹紧定位机架的侧壁后与下夹紧摇臂连接。

5.根据权利要求2或3所述的用于白车身焊接总拼夹具的定位夹紧系统，其特征在于：所述三向定位块旁设置Y向上夹紧导轮，所述Y向下定位块配对块的侧面设置Y向下夹紧导轮。