[發(fā)明專利]一種汽車車身焊接氣動夾具壓緊機構(gòu)

有效

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• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102528371A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 馬志飛;張凱;陳德川;王匯文;齊瑞霞
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發(fā)明涉及氣動夾具壓緊結(jié)構(gòu)，具體涉及一種汽車車身焊接氣動夾具壓緊機構(gòu)。

背景技術

在汽車整車制造廠車身焊接生產(chǎn)過程中，焊接生產(chǎn)線上的焊接夾具多為氣動夾具，以此來保證夾具對工件的準確定位和有效夾緊。通常情況下，同一個夾具壓緊單元（從一個氣動單元引出的壓緊單元及其連接機構(gòu)作為一個整體并稱之為一個夾具壓緊單元，它可能包含一個或多個壓緊塊，例如圖1中的壓緊單元1就包含兩個壓緊塊）只具有壓緊工件的一個面的功能，在夾具設計過程中氣缸工作時各運動單元的主旋轉(zhuǎn)中心（圖3中的11及鉸接板2的下旋轉(zhuǎn)中心）的選取是整個夾具運動模擬的中心任務，它直接關系到夾具壓緊單元是否能有效壓緊和打開，并保證工件在裝配和取出過程中有足夠的操作空間。

然而，在實際應用中，由于零件本身的結(jié)構(gòu)原因，往往要求夾具在有限的空間范圍內(nèi)對其多個面加以壓緊，這種情形有兩種表現(xiàn)形式：一是這些面在同一個或相互平行的平面上，二是這些面在互成角度的兩個或多個平面上。對于在同一個或相互平行的平面上的情況，夾具壓緊單元的設計相對簡單，除了前面談到的選好氣缸工作時各運動單元的主旋轉(zhuǎn)中心位置及其他必須參數(shù)的選擇外，就是將各個壓緊塊獨立開來設計以有利于各壓緊面的調(diào)節(jié)。而對于第二種情況及這些面在互成角度的兩個或多個平面上時，設計的難度就加大了許多，一般情況下，即使對于只有一個壓緊面的情形，上述主旋轉(zhuǎn)中心位置的選擇都是有一定限制的，如一般要求主旋轉(zhuǎn)中心必須在壓緊面上下各85度的范圍內(nèi)選取以保證其壓緊功能的實現(xiàn)，這樣對于要在一個夾具壓緊單元上實現(xiàn)對兩個以上互成角度的平面壓緊，如果依照常規(guī)的設計方案，主旋轉(zhuǎn)中心的位置往往難以找到，這就要求從多級聯(lián)動的角度考慮夾具壓緊機構(gòu)設計方案的制定。

對于一個夾具壓緊單元要對兩個互成鈍角平面的工件加以壓緊的要求，如果按照常規(guī)的設計思路，受夾具空間結(jié)構(gòu)布局的影響，氣缸工作時各運動單元的主旋轉(zhuǎn)中心往往難以找到，如圖5是常規(guī)氣動夾具打開狀態(tài)簡圖，按這種結(jié)構(gòu)設計，鉸接板與壓緊單元是通過二氧化碳保護焊的硬連接方式連接起來的，氣缸工作時各運動單元不能依靠鉸接板的上旋轉(zhuǎn)中心12作為過渡，導致氣缸在壓緊和打開過程中都會引起壓緊單元與工件的干涉，設計人員在氣缸設計模擬過程中一般會想到將氣缸工作時各運動單元的主旋轉(zhuǎn)中心11上調(diào)來試圖消除干涉，如圖6所示，事實往往不能得到滿意的結(jié)果，干涉只是較主旋轉(zhuǎn)中心上調(diào)之前有所減輕但不能根本解決，從結(jié)構(gòu)上講，這是受聯(lián)動結(jié)構(gòu)的運動軌跡引起的，因為氣缸4的下旋轉(zhuǎn)中心10離壓緊面太遠，在氣缸工作過程中，它的響應速度和幅度都比靠近壓緊面的運動單元小，這樣在缺少鉸接板2的上旋轉(zhuǎn)中心12作為緩解過渡的運動中，壓緊單元1必然與工件8產(chǎn)生干涉。

那么，是否能在常規(guī)設計的基礎上將鉸接板2的上旋轉(zhuǎn)中心12松開，及鉸接板2與壓緊單元1之間采用軟連接的方式連接，使氣缸4在打開和關閉時能滿足我們的設計要求呢？通過模擬分析可以知道這是不可能的，如圖7所示，雖然將鉸接板2與壓緊單元1之間的硬連接取消了，但氣缸4同時還能繞它與連接板5的連接銷轉(zhuǎn)動，氣缸工作時各運動單元自由度超過一個，導致整個運動系統(tǒng)紊亂，同樣會與工件8干涉。

圖7中共有4個旋轉(zhuǎn)點，其中鉸接板2的下旋轉(zhuǎn)中心11是整個運動機構(gòu)的主旋轉(zhuǎn)中心，氣缸4的上旋轉(zhuǎn)中心9是氣缸工作的關鍵點，這兩個旋轉(zhuǎn)點絕不可能取消。如圖8所示為其中之一，及在圖5所示常規(guī)設計的基礎上，取消氣缸4能繞它與連接板5的連接銷轉(zhuǎn)動的功能，顯然這與圖7所示的方案相反，氣缸工作時各運動單元自由度為零，運動機構(gòu)無法動作，壓緊單元1也不能實現(xiàn)其壓緊功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種汽車車身焊接氣動夾具壓緊機構(gòu)，它主要解決一個夾具壓緊單元上對兩個以上互成角度平面的壓緊問題，本發(fā)明以對兩個互成鈍角的面加以壓緊作為案例來闡述剖析。

本發(fā)明采用的技術方案：

一種汽車車身焊接氣動夾具壓緊機構(gòu)，它包括壓緊單元、鉸接板、氣缸、連接板、支座、定位塊，其中，鉸接板與連接板鉸接，定位塊固接在連接板上，連接板固接在支座上；氣缸與壓緊單元連接，工作時，工件被夾在定位塊與壓緊單元之間，在連接板與氣缸之間設有氣缸旋轉(zhuǎn)限位器，氣缸旋轉(zhuǎn)限位器固連在連接板上；壓緊單元與鉸接板鉸接。

上述的氣缸旋轉(zhuǎn)限位器為L型，其一端固定在氣缸缸體上端，另一端固接在連接板上。

本發(fā)明取得的技術效果：

本發(fā)明能用一個夾具壓緊單元對兩個以上互成角度的平面加以壓緊，避免了更多夾具單元的布置，節(jié)約了成本，同時為焊接生產(chǎn)線提供了更大的施焊空間，增強了工藝可行性和操作的方便性。