[發(fā)明專(zhuān)利]一種汽車(chē)車(chē)身焊接氣動(dòng)夾具壓緊機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110457081.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102528371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬志飛;張凱;陳德川;王匯文;齊瑞霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K37/053
• 分類(lèi)號(hào): B23K37/053
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣動(dòng)夾具壓緊結(jié)構(gòu)，具體涉及一種汽車(chē)車(chē)身焊接氣動(dòng)夾具壓緊機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在汽車(chē)整車(chē)制造廠車(chē)身焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊接生產(chǎn)線上的焊接夾具多為氣動(dòng)夾具，以此來(lái)保證夾具對(duì)工件的準(zhǔn)確定位和有效夾緊。通常情況下，同一個(gè)夾具壓緊單元（從一個(gè)氣動(dòng)單元引出的壓緊單元及其連接機(jī)構(gòu)作為一個(gè)整體并稱(chēng)之為一個(gè)夾具壓緊單元，它可能包含一個(gè)或多個(gè)壓緊塊，例如圖1中的壓緊單元1就包含兩個(gè)壓緊塊）只具有壓緊工件的一個(gè)面的功能，在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)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(gè)夾具運(yùn)動(dòng)模擬的中心任務(wù)，它直接關(guān)系到夾具壓緊單元是否能有效壓緊和打開(kāi)，并保證工件在裝配和取出過(guò)程中有足夠的操作空間。

然而，在實(shí)際應(yīng)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(duì)其多個(gè)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(gè)或相互平行的平面上，二是這些面在互成角度的兩個(gè)或多個(gè)平面上。對(duì)于在同一個(gè)或相互平行的平面上的情況，夾具壓緊單元的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，除了前面談到的選好氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)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(gè)壓緊塊獨(dú)立開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)以有利于各壓緊面的調(diào)節(jié)。而對(duì)于第二種情況及這些面在互成角度的兩個(gè)或多個(gè)平面上時(shí)，設(shè)計(jì)的難度就加大了許多，一般情況下，即使對(duì)于只有一個(gè)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(shí)現(xiàn)，這樣對(duì)于要在一個(gè)夾具壓緊單元上實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)以上互成角度的平面壓緊，如果依照常規(guī)的設(shè)計(jì)方案，主旋轉(zhuǎn)中心的位置往往難以找到，這就要求從多級(jí)聯(lián)動(dòng)的角度考慮夾具壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的制定。

對(duì)于一個(gè)夾具壓緊單元要對(duì)兩個(gè)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(shè)計(jì)思路，受夾具空間結(jié)構(gòu)布局的影響，氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)單元的主旋轉(zhuǎn)中心往往難以找到，如圖5是常規(guī)氣動(dòng)夾具打開(kāi)狀態(tài)簡(jiǎn)圖，按這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鉸接板與壓緊單元是通過(guò)二氧化碳保護(hù)焊的硬連接方式連接起來(lái)的，氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)單元不能依靠鉸接板的上旋轉(zhuǎn)中心12作為過(guò)渡，導(dǎo)致氣缸在壓緊和打開(kāi)過(guò)程中都會(huì)引起壓緊單元與工件的干涉，設(shè)計(jì)人員在氣缸設(shè)計(jì)模擬過(guò)程中一般會(huì)想到將氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)單元的主旋轉(zhuǎn)中心11上調(diào)來(lái)試圖消除干涉，如圖6所示，事實(shí)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(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡引起的，因?yàn)闅飧?的下旋轉(zhuǎn)中心10離壓緊面太遠(yuǎn)，在氣缸工作過(guò)程中，它的響應(yīng)速度和幅度都比靠近壓緊面的運(yùn)動(dòng)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(guò)渡的運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上將鉸接板2的上旋轉(zhuǎn)中心12松開(kāi)，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(kāi)和關(guān)閉時(shí)能滿足我們的設(shè)計(jì)要求呢？通過(guò)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(shí)還能繞它與連接板5的連接銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)單元自由度超過(guò)一個(gè)，導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)紊亂，同樣會(huì)與工件8干涉。

圖7中共有4個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，其中鉸接板2的下旋轉(zhuǎn)中心11是整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)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(guān)鍵點(diǎn)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)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(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，取消氣缸4能繞它與連接板5的連接銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，顯然這與圖7所示的方案相反，氣缸工作時(shí)各運(yùn)動(dòng)單元自由度為零，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)法動(dòng)作，壓緊單元1也不能實(shí)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(chē)車(chē)身焊接氣動(dòng)夾具壓緊機(jī)構(gòu)，它主要解決一個(gè)夾具壓緊單元上對(duì)兩個(gè)以上互成角度平面的壓緊問(wèn)題，本發(fā)明以對(duì)兩個(gè)互成鈍角的面加以壓緊作為案例來(lái)闡述剖析。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種汽車(chē)車(chē)身焊接氣動(dòng)夾具壓緊機(jī)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(shí)，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(shè)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(zhǎng)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(shù)效果：

本發(fā)明能用一個(gè)夾具壓緊單元對(duì)兩個(gè)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(shí)為焊接生產(chǎn)線提供了更大的施焊空間，增強(qiáng)了工藝可行性和操作的方便性。