CN210818137U - 汽车生产流水线柔性组合工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柔性组合工装，包括位于装配线上的基础工装，和装配工件时放置于所述基础工装上、装配完成后随工件转移的随行工装。随行工装包括：至少两根横梁；至少两根纵梁，通过卡箍与横梁可拆卸连接；多个第一夹具，位于横梁和/或纵梁的外端以从水平方向上压紧工件；以及多个第二夹具，位于横梁和/或纵梁的中间以以从垂直方向上压紧工件。在装配工件时，将随行工装放置于基础工装上形成组合工装，当工件装配完毕后，只有随行工装随工件下线缓存转运，而基础工装继续在装配线上循环，能减轻移动工装的重量。工装中的第一夹具和第二夹具可在X、Y、Z三个方向进行调整，进而能满足工装的局部调整需求，适用性强。

Description

汽车生产流水线柔性组合工装

技术领域

本实用新型属于工装领域，具体涉及可用于汽车零部件装配的具有柔性的组合式工装。

背景技术

在建筑、汽车等行业需要用到各种类型的骨架，骨架在制作过程中需要进行焊接或者铆接，在无定位工装的情况下，人工手动定位导致骨架在焊接过程中容易发生变形，从而无法满足尺寸精度要求，另外人工手动定位效率也低。为此，在专利申请CN206029139U中，公开了一种用于电动公交车中段电池托架的焊接辅助工装，该工装包括底框和顶框，顶框设于底框中央部位上方，顶框与底框之间固定有第一支撑杆和第二支撑杆，底框下表面固定有支柱，底框包括并排设置的纵梁和并排固定在相邻两个纵梁之间的短横梁，顶框包括矩形框和并排固定在矩形框内侧的短纵梁。该工装主要起到托举托架的功能，与人工手动定位相比，在工件组装过程中其定位效果虽然有所提升，但是由于缺乏夹具的固定，精度还是不高。

在专利申请CN104477274B中，公开了一种固定装配台，该装配台可进行车架总成的组装，在组装时装配台上的夹紧单元一可以对车架后段进行定位，夹紧单元二对车架前段进行定位，并通过由位移传感器、液压系统和控制柜组成的控制系统对车架进行夹紧控制及车架调节，该装配台自动化程度高，但是系统复杂，成本较高。

在提高工装的定位精度的同时，不可避免的会增加工装的重量。为此可以从工装的结构设计、材料选择等方面着手来降低工装重量，例如专利申请 CN108802201A，公开了一种用于汽车薄板件及内饰材料隔声性能测试的隔声窗工装，该工装通过采用内部为空腔结构的主体框架来减轻工装的重量。又如专利申请CN105696042A，公开了汽车发动机涨紧轮盖镀锌工装，该工装通过使用聚丙烯制成的密封套等有特殊要求的零部件来减轻工装重量。

实用新型内容

为了降低工装的重量，并能适应不同大小类型工件的装配需求，本公开提供一种汽车生产流水线柔性组合工装。

根据本公开实施例的一方面，提供一种柔性组合工装，包括位于装配线上的基础工装，和装配工件时放置于所述基础工装上、装配完成后随工件转移的随行工装；

所述随行工装包括：

至少两根横梁；

至少两根纵梁，通过卡箍与所述横梁可拆卸连接；

多个第一夹具，位于所述横梁和/或纵梁上以从水平方向上压紧工件，其中所述第一夹具包括第一工件支撑块、第一快夹头、第一快夹安装座和第一调节支座，所述第一快夹安装座和所述第一调节支座相对设置且两者相对距离可调节，所述第一工件支撑块水平设置在所述第一调节支座上，且所述第一工件支撑块在所述第一调节支座上的高度可调节，所述第一快夹头安装在所述第一快夹安装座上以从水平方向上压紧位于所述第一工件支撑块内的工件；

多个第二夹具，位于所述横梁和/或纵梁上以从垂直方向上压紧工件，其中所述第二夹具包括第二工件支撑块、第二快夹头和第二调节支座，所述第二调节支座设置在所述横梁和/或纵梁上且位置可调节，所述第二工件支撑块水平设置在所述第二调节支座上，且所述第二工件支撑块在所述第二调节支座上的高度可调节，所述第二快夹头安装在所述第二调节支座上以从垂直方向上压紧位于所述第二工件支撑块内的工件。

在上述的柔性组合工装，所述第一工件支撑块和/或第二工件支撑块内设有适应不同型材的垫块。

在上述的柔性组合工装，所述基础工装包括支架和位于所述支架上的承载所述随行工装的多个定位基座。

在上述的柔性组合工装，所述随行工装还包括与所述定位基座配合的多个定位导向机构，所述多个定位导向机构包括在基础工装和随行工装组合时放置于所述定位基座中的第一定位部件，所述第一定位部件竖直向下设置，所述第一定位部件与所述定位基座接触的端面与水平面平行。

在上述的柔性组合工装，所述多个定位导向机构还包括竖直向上的第二定位部件，所述第一定位部件和所述第二定位部件位于同一直线上。

在上述的柔性组合工装，所述第一定位部件和所述第二定位部件的端面形状大小一样。

在上述的柔性组合工装，所述基础工装和/或随行工装还包括多个支撑工件的卡槽。

在上述的柔性组合工装，所述卡槽的水平位置和垂直位置可调节。

在上述的柔性组合工装，所述基础工装和/或随行工装的材料为铝型材。

本公开的有益效果是：

1、工装设计成组合式的，工件装配完成后，随行工装随工件下线缓存转运，并进入焊接线定位工件焊接，基础工装在装配线上循环，这样能减轻移动工装时的重量。

2、定位导向机构不仅可用于基础工装和随行工装组合时的定位，还可用于随行工装码垛缓存时的定位。

3、本实用新型组合工装中横梁和纵梁的位置、卡槽的位置、第一夹具和第二夹具的位置以及夹具上工件支撑块的位置均可以调节，使得卡槽、第一夹具和第二夹具可在X、Y、Z三个方向进行调整，能满足工装的局部调整需求，适用性强。

4、第一夹具和第二夹具的调节底座、工件支撑块以及工装的各个抱紧卡箍等可采用铝型材挤压，大幅度减少机加工量。

5、工件支撑块内的垫块的形状构造与构成工件的型材的断面的形状相适应，即可根据工件的类型对更换进行更换，使本实用新型柔性工装能应用到不同工件的装配中，零件通用性广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示出了本实用新型汽车生产流水线柔性组合工装的立体图。

图2示出了图1所示的柔性组合工装拆分后的立体图。

图3示出了随行工装及其上的工件的立体图。

图4示出了随行工装的立体图。

图5示出了随行工装上第一夹具的立体图。

图6示出了随行工装上第二夹具的立体图。

图7示出了图4中的部分A的放大视图。

图8示出了随行工装码垛后上下相邻随行工装的对接点的立体图。

图9示出了基础工装的立体图。

图10示出了图9中的部分B的放大视图。

图11示出了工件与随行工装缓存码垛的立体图。

图12示出了图9中的部分C的放大视图。

附图标记说明：100-基础工装；200-随行工装；300-工件；1-横梁；2-第一夹具；3-纵梁；4-第二夹具；5-工件支撑块；501-垫块；6-第一快夹头；7-第一快夹安装座；8-第二快夹头；9-第二快夹安装座；10-调节支座；11-下卡箍；12-上卡箍；14-卡槽；21-定位导向机构；22-定位基座；210-第一定位部件；211-第二定位部件；220-支撑部；221-限位部。

具体实施方式

参考图1～图3，柔性组合工装包括可组合在一起的基础工装100和随行工装200。在装配工件时，将随行工装200放置于基础工装100上形成组合工装，当工件装配完毕后，只有随行工装200随工件300下线缓存转运，并进入焊接线定位工件焊接，而基础工装100继续在装配线上循环，能减轻移动工装的重量。

随行工装200包括支架和位于所述支架上的多个定位导向机构21。基础工装100包括支架和位于所述支架上与定位导向机构21匹配的多个定位基座22。定位导向机构21和定位基座22用于基础工装100和随行工装200组合时的定位，定位导向机构21还可用于随行工装堆垛时的定位。如图1，在组合时，只需将随行工装200的定位导向机构21放置于基础工装100上的定位基座22内，就可快速完成工装的组合，即在减轻移动工装重量的同时，工作效率却并没有降低。

参考图3、图4，随行工装200的所述支架可以包括多个横梁1和纵梁3，横梁1、纵梁3通过卡箍连接在一起，松开所述卡箍就可调整横梁1、或纵梁3 的间距，以适应不同大小工件的装配需求。横梁1和/或纵梁3上安装有多个夹持工件300的第一夹具2和第二夹具4，第一夹具2和第二夹具4的具体位置可根据工件300的形状构造来调整。

参考图4，随行工装200的第一夹具2可位于横梁1和/或纵梁3的两端或其中一端，从水平方向上压紧工件300。参考图5，第一夹具2包括工件支撑块 5、第一快夹头6、第一快夹安装座7、调节支座10和下卡箍11。第一快夹安装座7和调节支座10相对设置，且两者可通过紧固件固定在位于同一根横梁1或纵梁3上的两个下卡箍11上，所述紧固件可以是螺栓。当需要调整第一快夹安装座7和调节支座10之间的间距时，只需要松开紧固件，调整下卡箍11在横梁 1或纵梁3上的位置即可。调节支座10上具有竖直分布的腰形安装孔，工件支撑块5通过紧固件固定在调节支座10的内侧面(正对第一快夹安装座7一侧)，改变所述紧固件在所述腰形安装孔的位置就可实现对工件支撑块5安装高度的调节，所述紧固件可以是螺丝。第一快夹头6安装在第一快夹安装座7上，以从水平方向上压紧位于工件支撑块5内的工件300。第一快夹安装座7中间设置腰型孔，改变所述第一快夹头6在所述腰型孔中的位置，就可从正对工件的方向将其压紧。

参考图4，随行工装200的第二夹具4可位于横梁1和/或纵梁3的中间以从垂直方向上压紧工件300。参考图6，第二夹具4包括工件支撑块5、第二快夹头8、调节支座10、下卡箍11等。调节支座10通过紧固件固定在位于横梁1 或纵梁3上的下卡箍11上，当要调整第二夹具4的位置时，只需要松开紧固件调节下卡箍11位置，固定调节支座10的紧固件可以是螺栓。调节支座10上具有竖直分布的腰形安装孔，位于所述腰形安装孔中的螺丝等紧固件可将工件支撑块5固定在调节支座10的一侧，改变螺丝在所述安装孔的位置就可实现对工件支撑块5安装高度的调节。第二快夹头8通过第二快夹安装座9安装在调节支座 10上，以从垂直方向上压紧位于工件支撑块5内的工件300。

随行工装200的第一夹具2和/或第二夹具4中的工件支撑块5内侧还可以设置垫块501，通过调整垫块501的形状来适应不同截面的型材。

定位导向机构21可以安装在纵梁3的外端，如图4，可在最外侧的两根纵梁3的两端分别设有一个定位导向机构21。作为替代，定位导向机构21也可设置在横梁1的一端或两端上。参考图7，定位导向机构21包括竖直向下的第一定位部件210和竖直向上的第二定位部件211，其中第一定位部件210和第二定位部件211位于同一直线上，且第一定位部件210和第二定位部件211的端面形状大小一样，且均与水平面平行。如图8，将多个随行工装200堆叠在一起时，只需使上层随行工装的第一定位部件210和下层随行工装的第二定位部件211完全对齐，就可快速地对多个堆垛在一起的随行工装进行规整。

参考图9，基础工装100的所述支架同样可以包括多个横梁1和纵梁3，横梁1和纵梁3通过下卡箍、上卡箍12连接在一起，横梁1置于纵梁3上，下卡箍卡在下方的纵梁3上，上卡箍12卡在上方的纵梁3上，上卡箍12和下卡箍通过紧固件固定连接，所述紧固件可以是螺栓。松开所述紧固件就可调整两横梁1、或两纵梁3的间距，以适应置于基础工装100上随行工装200的大小。

基础工装100和随行工装200的横梁1和/或纵梁3上也可设置有多个支撑工件300的卡槽14，即工件300相应的零部件可卡在该卡槽14中，用于在装配工件时辅助上层的随行工装200的第一夹具2和第二夹具4对工件零部件的定位。参考图10，卡槽包括支撑部220和位于支撑部220侧面的限位部221。

定位基座22在基础工装100上的安装位置与定位导向机构21在随行工装 200上的安装位置相对应。当在随行工装200的最外侧的两根纵梁3的两端分别设有一个定位导向机构21时，基础工装100的最外侧的两根纵梁3的两端也分别对应设有一个定位基座22。将定位导向机构21的第一定位部件210放置在基础工装100对应的定位基座22中，实现工装的快速组合。工件装配完后，随行工装200随工件300下线缓存转运，并进入焊接线定位工件焊接，基础工装100 在装配线上循环。这种组合式的工装，能减轻移动工装时的重量，定位导向机构 21不仅可用于基础工装100和随行工装200组合时的定位，还可用于如图11所示的随行工装200码垛缓存时的定位。

基础工装100、随行工装200的材料可采用铝合金等强度高、塑性好的材质。第一夹具2和第二夹具4的调节支座10，工件支撑块5以及工装的下卡箍11、上卡箍12都可采用铝型材挤压，大幅度减少机加工量。

本公开的组合工装具有柔性，组合工装中的横梁和纵梁的位置、卡槽的位置、第一夹具和第二夹具的位置以及第一夹具和第二夹具上支撑工件的工件支撑块的位置均可以调节，使得第一夹具和第二夹具可在X、Y、Z三个方向进行调整，能满足工装的局部调整需求，适用性强。

本公开的柔性组合工装可用于汽车顶棚的装配，为了与顶棚模块的外侧相适应，第一夹具2可设置在随行工装200的外侧，如图3，横梁1和纵梁3的两端均可设第一夹具2，正好呈八边形分布，即第一夹具2位于八边形的顶点。横梁 1和纵梁3的数量，即第一夹具2横向和纵向的排数可根据需求进行调整。为了适应不同宽度的顶棚，可对随行工装进行如下操作：保持纵向方向上的第一夹具 2和中间位置的第二夹具4不动；同时保持横向方向上其中一端的第一夹具2位置不动，将另一端的第一夹具2调整到合适位置。为了适应不同尺寸顶棚的内横梁和内纵梁，可对随行工装进行如下操作：保持四周方向上的第一夹具2不动，根据顶棚的内纵梁的位置将第二夹具4调整至适合位置。使用组合工装在流水线上将顶棚模块装配完毕后，随行工装200随工件300下线缓存转运，并进入焊接线定位工件焊接，基础工装100在装配线上循环。

Claims (9)

1.一种柔性组合工装，其特征在于，包括位于装配线上的基础工装，和装配工件时放置于所述基础工装上、装配完成后随工件转移的随行工装；

所述随行工装包括：

至少两根横梁；

至少两根纵梁，通过卡箍与所述横梁可拆卸连接；

多个第一夹具，位于所述横梁和/或纵梁上以从水平方向上压紧工件，其中所述第一夹具包括第一工件支撑块、第一快夹头、第一快夹安装座和第一调节支座，所述第一快夹安装座和所述第一调节支座相对设置且两者相对距离可调节，所述第一工件支撑块水平设置在所述第一调节支座上，且所述第一工件支撑块在所述第一调节支座上的高度可调节，所述第一快夹头安装在所述第一快夹安装座上以从水平方向上压紧位于所述第一工件支撑块内的工件；

多个第二夹具，位于所述横梁和/或纵梁上以从垂直方向上压紧工件，其中所述第二夹具包括第二工件支撑块、第二快夹头和第二调节支座，所述第二调节支座设置在所述横梁和/或纵梁上且位置可调节，所述第二工件支撑块水平设置在所述第二调节支座上，且所述第二工件支撑块在所述第二调节支座上的高度可调节，所述第二快夹头安装在所述第二调节支座上以从垂直方向上压紧位于所述第二工件支撑块内的工件。

2.根据权利要求1所述的柔性组合工装，其特征在于，所述第一工件支撑块和/或第二工件支撑块内设有适应不同型材的垫块。

3.根据权利要求1所述的柔性组合工装，其特征在于，所述基础工装包括支架和位于所述支架上的承载所述随行工装的多个定位基座。

4.根据权利要求3所述的柔性组合工装，其特征在于，所述随行工装还包括与所述定位基座配合的多个定位导向机构，所述多个定位导向机构包括在基础工装和随行工装组合时放置于所述定位基座中的第一定位部件，所述第一定位部件竖直向下设置，所述第一定位部件与所述定位基座接触的端面与水平面平行。

5.根据权利要求4所述的柔性组合工装，其特征在于，所述多个定位导向机构还包括竖直向上的第二定位部件，所述第一定位部件和所述第二定位部件位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的柔性组合工装，其特征在于，所述第一定位部件和所述第二定位部件的端面形状大小一样。

7.根据权利要求1所述的柔性组合工装，其特征在于，所述基础工装和/或随行工装还包括多个支撑工件的卡槽。

8.根据权利要求7所述的柔性组合工装，其特征在于，所述卡槽的水平位置和垂直位置可调节。

9.根据权利要求1～8任一项所述的柔性组合工装，其特征在于，所述基础工装和/或随行工装的材料为铝型材。

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