CN204449737U - 一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，包括设置在焊接夹具底板上的前、后顶升装置，前顶升装置包括底座，底座上由下至上依次同轴地设有顶升气缸和同步油缸，顶升气缸的活塞杆上端与同步油缸的活塞杆下端相连接，后顶升装置包括底座，底座上竖直地设有同步油缸，两个同步油缸的活塞杆上端分别连接有推块，推块上具有与工件的表面吻合的工件支撑面，前顶升装置的同步油缸的上腔室内与后顶升装置的同步油缸的下腔室内均充满液压油，并且前顶升装置的同步油缸的上腔室与后顶升装置的同步油缸的下腔室之间通过管路相连通。本实用新型可确保工件同步平稳上升与支撑定位装置分离，并且结构简单，方便布置。

Description

一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构

技术领域

本实用新型涉及一种汽车焊接用工装夹具，尤其是涉及一种用于发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构。

背景技术

在汽车制造过程中，零部件的焊接需要用到各种形式的工装夹具，以便使需要焊接的零部件得以可靠的定位，当焊接完成时，用相应的吊具将工件从工装夹具上取下。此类工装夹具的基本结构包括一个底板，底板上设置若干支撑定位装置，支撑定位装置具有与工件上相应的定位孔适配的定位销、以及与工件的表面适配的支撑面。当我们在焊装汽车车身发动机机舱总成时，此类结构的工装夹具会存在如下问题：由于汽车车身发动机机舱总成的外形尺寸较大，重量较重，因此，通常需要用四个或四个以上的支撑定位装置才能使工件得以可靠的支撑和定位。由于工件在焊装时会产生一定程度的焊接变形，这样，当焊装完成时，工件上的一些定位孔和支撑定位装置上的定位销之间会因为工件的变形而出现卡紧现象，从而导致工件吊取的困难，当我们强行吊取工件时，则容易造成工件的损伤和严重变形。为此，人们在现有的焊接夹具上设置了相应的顶升装置，以便在焊接完成时将工件向上顶起与支撑定位装置分离。例如：在中国专利文献上公开的“一种焊接夹具的顶升机构”，公布号为CN103341688A，其包括底座，底座上设有汽缸，汽缸上连接有汽缸固定座，汽缸固定座上安装有形状支架，形状支架两侧设有导套固定底座，导套固定底座与汽缸固定底座固定在同一直线上，导套固定底座下方连接有活动导杆，所述导套固定底座上方安装有导套，所述形状支架上方设有支撑座，所述支撑座上安放有钣件支撑面。当焊接完成时，气缸动作，从而通过形状支架带动两侧的支撑座上移，支撑座上的钣件支撑面即可推动工件上升与支撑定位装置分离。然而此类通过气缸实现升降的顶升机构存在如下问题：首先，由于形状支架两侧的支撑座在顶升时的受力不一致，因此，形状支架两侧的支撑座在顶升过程中容易出现升降速度不一致，进而产生卡滞现象；其次，对于像发动机机舱总成这样外形尺寸较大的工件，相应的形状支架会很长，从而导致其刚性的不足，尤其是，过长的形状支架会与焊接夹具原有的结构之间产生相互干涉，从而导致结构布置的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有焊接工装夹具的顶升机构在用于汽车车身发动机机舱总成的焊接时容易因升降速度不一致而卡滞、以及结构布置困难的问题，提供一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，可确保工件同步平稳上升与支撑定位装置分离，并且结构简单，方便布置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，包括分别设置在焊接夹具底板的前后两侧的前顶升装置和后顶升装置，所述前顶升装置包括固定在底板上的底座，底座上由下至上依次同轴地设有顶升气缸和同步油缸，所述顶升气缸的活塞杆向上伸出的上端与同步油缸的活塞杆向下伸出的下端相连接，所述后顶升装置包括固定在底板上的底座，底座上竖直地设有同步油缸，两个同步油缸的活塞杆向上伸出的上端分别连接有推块，所述推块上具有与工件的表面吻合的工件支撑面，同步油缸的活塞将缸体内分隔成上腔室和下腔室，前顶升装置的同步油缸的上腔室内与后顶升装置的同步油缸的下腔室内均充满液压油，并且前顶升装置的同步油缸的上腔室与后顶升装置的同步油缸的下腔室之间通过管路相连通。

本实用新型在焊接夹具底板的前后两侧分别设置独立的前、后顶升装置，从而极大地方便了整体结构的布置，可有效地避免与焊接夹具原有的结构产生相互干涉。由于前、后顶升装置的动力来自同一顶升气缸，因而可确保前、后顶升装置的同步启动。特别是，本实用新型前顶升装置的同步油缸的上腔室与后顶升装置的同步油缸的下腔室之间通过管路相连通，从而构成一个密闭的回路，因此，当前顶升装置的顶升气缸动作时，其活塞杆上移，从而带动与其相连同步油缸的活塞杆上移，这样，该同步油缸的上腔室变小，而下腔室变大，该同步油缸的上腔室因变小而挤出的液压油被送入到后顶升装置的同步油缸的下腔室内，从而推动后顶升装置的同步油缸同步动作，两个同步油缸的活塞杆上的推块则同步地推动工件平稳地上移与焊接夹具的支撑定位装置分离，进而有效地实现了前后两个顶升装置的同步同速升降，可避免工件在顶升过程中因动作不同步造成的工件变形或机构卡滞现象。

作为优选，顶升气缸的活塞杆向下伸出的下端螺纹连接有调节套杆，所述后顶升装置的同步油缸的活塞杆向下伸出的下端螺纹连接有调节套杆，在调节套杆和活塞杆的连接处设有锁紧螺母，调节套杆的下端抵靠底座。

由于调节套杆和活塞杆是螺纹连接的，因此可方便地调整其总体的连接长度，从而调整推块在复位时的高度，使推块上的工件支撑面与工件可靠地贴合，以适应不同型号的发动机机舱总成。

作为优选，所述同步油缸的活塞杆位于上腔室部分套设有复位压簧，从而使活塞杆可在复位压簧的作用下自动复位。

作为优选，所述底座的侧面设有连接架，连接架的上端沿竖直方向间隔地设有二个导向滚轮，所述推块包括与同步油缸的活塞杆连接的连接块、竖直地连接在连接块一侧的导向杆、以及向上倾斜地连接在导向杆上端的顶块，导向杆上设有竖直的导向槽，导向滚轮滑动连接在导向槽内，所述工件支撑面设置在顶块上。

由于顶块是向上倾斜地连接在导向杆上端的，也就是说，顶块上的工件支撑面偏离同步油缸的活塞杆，这样，可避免同步油缸与焊接夹具原有的支撑定位装置产生干涉，同时使顶块的工件支撑面尽量靠近支撑定位装置的定位销，从而有利于工件的顶出，避免工件在顶出时出现受力不均的现象。特别是，导向杆和连接架可通过导向槽和导向滚轮实现滚动摩擦，因而可显著地减小推块在升降式的摩擦阻力，避免因受力偏移而产生卡死现象。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可确保工件同步平稳上升与支撑定位装置分离，并且结构简单，方便布置。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是前、后顶升装置的两个同步油缸的连接结构示意图。

图3是图1中A向的局部视图。

图中：1、底板 2、底座 21、连接片 3、顶升气缸 4、同步油缸 41、上腔室 42、下腔室 43、复位压簧 44、定位凸环 5、推块 51、工件支撑面 52、连接块 53、导向杆 531、导向槽 54、顶块 6、调节套杆 7、锁紧螺母 8、连接架 81、夹杆 82、导向滚轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，包括分别设置在焊接夹具的底板1前后两侧的前顶升装置和后顶升装置，其中的前顶升装置包括固定在底板上的底座2，底座上由下至上依次设置顶升气缸3和同步油缸4，并且为了简化结构、方便安装，我们可先将顶升气缸的缸体通过螺钉固定在底座上，然后在顶升气缸缸体上端的四个边角处分别固定连接一个隔离柱，而同步油缸的缸体则固定在四个隔离柱的上端。此外，后顶升装置同样包括一个固定在底板上的底座2，底座上则固定一个竖直的同步油缸4。两个同步油缸的活塞杆分别穿出缸体的上下两端，前顶升装置中顶升气缸的活塞杆向上伸出的上端与同步油缸的活塞杆向下伸出的下端同轴相连接。另外，我们需要在两个同步油缸的活塞杆向上伸出的上端分别连接一个推块5，该推块上具有一个与工件在该位置的表面形状吻合的工件支撑面51，从而当工件定位在焊接夹具上时推块上的工件支撑面与工件表面紧密贴合。如图2所示，同步油缸的活塞将缸体内分隔成上腔室41和下腔室42，前顶升装置的同步油缸的上腔室内充满液压油，相应地，后顶升装置的同步油缸的下腔室内充满液压油，并且前顶升装置的同步油缸的上腔室与后顶升装置的同步油缸的下腔室之间通过管路相连通。

当前顶升装置的顶升气缸动作时，其活塞杆上移，从而带动与其相连的同步油缸的活塞杆上移，这样，该同步油缸的上腔室内的液压油收到挤压被送入到后顶升装置的同步油缸的下腔室内，从而使后顶升装置的同步油缸的活塞带动活塞杆同步上移，两个同步油缸的活塞杆上的推块则同步地推动工件平稳地上移与焊接夹具的支撑定位装置分离，进而有效地实现前后两个顶升装置的同步同速升降，可避免工件在顶升过程中因动作不同步造成的工件变形或机构卡滞现象。可以理解的是，前、后顶升装置中的两个同步油缸的缸体内径以及活塞杆直径应完全相同，这样前顶升装置的同步油缸和后顶升装置的同步油缸可保持完全的同步移动。

需要说明的是，本实用新型的顶升装置可多个串接，我们可根据工件顶升时的实际需要在工件相应的位置设置辅助顶升装置，辅助顶升装置的基本结构与后顶升装置相同，其同样是在底座上设置一个同步油缸，辅助顶升装置的同步油缸在下腔室内充满液压油，并且在后顶升装置的同步油缸的上腔室内充满液压油，然后用管路连通后顶升装置的同步油缸的上腔室与辅助顶升装置的同步油缸的下腔室。当顶升气缸动作时，可使多个同步油缸的活塞杆保持同步升降。

为了适应不同型号的发动机机舱总成的焊接和顶升，如图1所示，我们可在顶升气缸的活塞杆向下伸出的下端设置外螺纹，并且在外面螺纹套接一个调节套杆6，同时在活塞杆上与调节套杆连接处设置一个锁紧螺母7。这样，我们可先转动调节套杆，使调节套杆的下端抵靠在底座上限位，并且使与顶升气缸相连接的同步油缸上端的推块的工件支撑面与工件表面紧密贴合。然后我们再转动锁紧螺母，使锁紧螺母紧紧地抵靠调节套杆的端面并形成自锁，避免调节套杆自行转动。与此同理，后顶升装置的同步油缸的活塞杆向下伸出的下端同样可设置外螺纹，并且在外面螺纹套接一个调节套杆，同时在活塞杆上与调节套杆连接处设置一个锁紧螺母。调节套杆的调节方法与前顶升装置相同，在此不重复描述。

此外，如图2所示，我们还可在两个同步油缸的活塞杆位于上腔室部分套设一个复位压簧43。这样，当工件被顶升并吊离焊接夹具后，顶升气缸的进气管被切断，同步油缸的活塞杆即可在自身重力以及复位压簧的作用下向下移动，从而实现自动复位。此时后顶升装置的同步油缸的下腔室内的液压油通过管路回充到前顶升装置的同步油缸的上腔室内。

需要补充说明的是，同步油缸的活塞杆与活塞相连接的上下两端可分别设置一个同轴的定位凸环44。这样，当活塞杆上下移动时，活塞的上下表面不会完全与缸体的上下内端面贴合，也就是说，同步油缸的上、下腔室内始终具有一定量的液压油，从而便于管路的设置以及和上、下腔室的连通。

进一步地，如图1所示，我们还可在底座的侧面设置一块连接片21，然后在连接片上固定连接一个连接架8。如图3所示，该连接架包括两根竖直地设置在连接片两外侧的夹杆81，两根夹杆的下端与连接片可通过螺钉和定位销固定连接，从而在两根夹杆之间形成空隙。而推块则包括与同步油缸的活塞杆连接的连接块52、竖直地连接在连接块一侧的导向杆53、以及向上倾斜地连接在导向杆上端的顶块54，工件支撑面51设置在顶块上，从而偏离同步油缸的活塞杆，导向杆可滑动地卡位在两根夹杆的空隙内，导向杆上竖直设置长圆形的导向槽531。然后在连接架的上端沿竖直方向间隔地设置二个导向滚轮82，导向滚轮横向的轮轴两端分别与两根夹杆相连接，导向滚轮滑动连接在导向槽内，从而对导向杆构成良好的导向作用。可以理解的是，顶块上的工件支撑面应尽量靠近焊接夹具中支撑定位装置的定位销，从而有利于工件的顶出，而倾斜的顶块则可避免同步油缸与焊接夹具原有的支撑定位装置产生干涉。当同步油缸的活塞杆上移时，连接块即带动导向杆上升。由于工件支撑面偏离同步油缸的活塞杆，因此，推块的受力不均衡，此时导向杆的导向槽与两个导向滚轮形成良好的滚动摩擦，使得推块能顺滑地升降，避免出现卡死现象。

Claims (4)

1.一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，包括分别设置在焊接夹具底板的前后两侧的前顶升装置和后顶升装置，其特征是，所述前顶升装置包括固定在底板上的底座，底座上由下至上依次同轴地设有顶升气缸和同步油缸，所述顶升气缸的活塞杆向上伸出的上端与同步油缸的活塞杆向下伸出的下端相连接，所述后顶升装置包括固定在底板上的底座，底座上竖直地设有同步油缸，两个同步油缸的活塞杆向上伸出的上端分别连接有推块，所述推块上具有与工件的表面吻合的工件支撑面，同步油缸的活塞将缸体内分隔成上腔室和下腔室，前顶升装置的同步油缸的上腔室内与后顶升装置的同步油缸的下腔室内均充满液压油，并且前顶升装置的同步油缸的上腔室与后顶升装置的同步油缸的下腔室之间通过管路相连通。

2.根据权利要求1所述的一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，其特征是，顶升气缸的活塞杆向下伸出的下端螺纹连接有调节套杆，所述后顶升装置的同步油缸的活塞杆向下伸出的下端螺纹连接有调节套杆，在调节套杆和活塞杆的连接处设有锁紧螺母，调节套杆的下端抵靠底座。

3.根据权利要求1所述的一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，其特征是，所述同步油缸的活塞杆位于上腔室部分套设有复位压簧。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机机舱总成焊接夹具的辅助顶升机构，所述底座的侧面设有连接架，连接架的上端沿竖直方向间隔地设有二个导向滚轮，所述推块包括与同步油缸的活塞杆连接的连接块、竖直地连接在连接块一侧的导向杆、以及向上倾斜地连接在导向杆上端的顶块，导向杆上设有竖直的导向槽，导向滚轮滑动连接在导向槽内，所述工件支撑面设置在顶块上。