專利名稱：一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種汽車制造的工裝，具體的說，是關(guān)于一種汽車焊接的多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，通常采用自動化焊接流水線對汽車的主要部件進(jìn)行拼裝焊接，各焊接工位的焊接精度都至關(guān)重要，因?yàn)楹附诱`差或焊接工序的累計誤差會造成部件之間的裝配產(chǎn)生偏差，進(jìn)而影響到車輛結(jié)構(gòu)的可靠性和運(yùn)動性以及操作舒適性。部分車型車身下部總成線是車身結(jié)構(gòu)中的基本體，前圍上部總成需要準(zhǔn)確的定位焊接在下部總成線上，前圍上部總成與下部總成線的焊接定位需要滿足一些基本技術(shù)條件，如前圍上部總成的定位過程不能影響到下部總線在焊接流水線上的定位與正常輸送； 前圍上部總成的定位包括水平方向的定位和豎直方向的定位，既定位是三維的；前圍上部總成的定位必須牢固，使焊接過程中前圍上部總成保持相對穩(wěn)定，而且前圍上部總成焊接定位的精度要求較高，對前圍上部總成定位的定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)行要有很好的動作一致性和穩(wěn)定性。在不能影響到下部總線在焊接流水線上的定位與正常輸送的前提條件下，采用常規(guī)的夾具對前圍上部總成進(jìn)行三維方向的定位和固定，由于受到空間的限制而難以實(shí)現(xiàn)。 實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常采用預(yù)先的點(diǎn)焊將前圍上部總成與車身下部總成線在豎直方向的位置進(jìn)行固定，再使用夾具對前圍上部總成與車身下部總成線進(jìn)行水平位置的定位，該方法不僅定位精度差，而且工作效率非常低?，F(xiàn)有技術(shù)提供了一些焊接定位的技術(shù)方案，如中國專利公告號為CN2547457Y、公告日為2003年4月30日、專利名稱為“多角度旋轉(zhuǎn)焊接工作臺”的實(shí)用新型專利公開了一種焊接定位的技術(shù)方案，該方案采用一種焊接工作臺來定位焊接工件，焊接工作臺可以驅(qū)動焊接工件作各種方向的運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)，其缺點(diǎn)是焊接工件的運(yùn)動位置不能精確定位，不適合焊接工件需要精確定位的焊接方式。前圍上部總成與下部總成線的焊接定位，采用常規(guī)的夾具對前圍上部總成進(jìn)行三維方向的定位和固定，由于受到空間的限制而難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有的點(diǎn)焊預(yù)定位的焊接方式定位精度差，工作效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決前圍上部總成與下部總成線的焊接由于受到空間的限制而難以實(shí)現(xiàn)三維方向的定位和固定的技術(shù)問題，提供了一種自動化的、定位精度高、動作的一致性和可靠性非常好的多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了下述技術(shù)方案一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位夾緊機(jī)構(gòu)包括基座、翻轉(zhuǎn)臂、夾具型板和定位板；翻轉(zhuǎn)臂的下端與基座鉸接，翻轉(zhuǎn)臂的上端與夾具型板鉸接，夾具型板與定位板鉸接；翻轉(zhuǎn)臂與基座之間設(shè)有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)臂與夾具型板之間設(shè)有驅(qū)動夾具型板作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的夾具型板驅(qū)動裝置，夾具型板與定位板之間設(shè)有驅(qū)動定位板作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的定位板驅(qū)動裝置；夾具型板上設(shè)有定位焊接工件的定位裝置；定位板上設(shè)有限位焊接工件的限位塊和固定焊接工件的夾緊裝置。本實(shí)用新型中的基座、翻轉(zhuǎn)臂、夾具型板、定位板順序連接，構(gòu)成一個對焊接工件進(jìn)行定位夾緊的機(jī)械臂，基座安裝在焊接流水線的基礎(chǔ)平臺上。翻轉(zhuǎn)臂的作用是支撐夾具型板與定位板，翻轉(zhuǎn)臂的下端與基座鉸接，翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置連接在翻轉(zhuǎn)臂中部與基座之間， 翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂圍繞翻轉(zhuǎn)臂與基座的鉸接點(diǎn)擺動。夾具型板設(shè)置在翻轉(zhuǎn)臂的頂部，夾具型板的中部與翻轉(zhuǎn)臂的頂部鉸接，夾具型板驅(qū)動裝置連接在夾具型板后端的端部與翻轉(zhuǎn)臂的中部之間，夾具型板驅(qū)動裝置驅(qū)動夾具型板圍繞夾具型板與翻轉(zhuǎn)臂的鉸接點(diǎn)擺動，夾具型板的前端朝向焊接工件，夾具型板前端的側(cè)壁上安裝有定位焊接工件的定位裝置。定位板橫向設(shè)置在夾具型板的前端，定位板的中部設(shè)有與定位板垂直的連接板， 連接板的一端與定位板的中部固定連接，連接板的另一端的下部與夾具型板前端的端部鉸接，連接板的另一端的上部與夾具型板的中部之間通過定位板驅(qū)動裝置連接，定位板驅(qū)動裝置驅(qū)動連接板圍繞連接板與夾具型板的鉸接點(diǎn)擺動，連接板帶動定位板圍繞連接板與夾具型板的鉸接點(diǎn)作圓周運(yùn)動。定位板的一端設(shè)有對焊接工件進(jìn)行限位的限位塊，定位板的另一端設(shè)有定位焊接工件的限位塊和固定焊接工件的夾緊裝置。本實(shí)用新型利用安裝在夾具型板上的定位裝置和定位板上設(shè)有的限位塊對焊接工件在水平方向的位置進(jìn)行了限制和定位，利用安裝在定位板上的夾緊裝置對焊接工件在豎直方向的位置進(jìn)行了限制和定位。作為優(yōu)選，所述定位裝置包括導(dǎo)向伸縮氣缸和定位銷，導(dǎo)向伸縮氣缸安裝在夾具型板上，導(dǎo)向伸縮氣缸帶有與活塞桿運(yùn)動方向一致的導(dǎo)向柱，定位銷設(shè)置在導(dǎo)向伸縮氣缸的下方。安裝在夾具型板上的定位裝置包括對焊接工件進(jìn)行定位的定位銷和驅(qū)動定位銷上下運(yùn)動的導(dǎo)向伸縮氣缸，導(dǎo)向伸縮氣缸的底座固定連接在夾具型板的側(cè)壁上，導(dǎo)向伸縮氣缸帶有與活塞桿運(yùn)動方向一致的導(dǎo)向柱，定位銷連接在活塞桿的下方，活塞桿向下運(yùn)動時驅(qū)動定位銷插入焊接工件上的焊接定位孔內(nèi)，導(dǎo)向柱的作用是保證定位銷在運(yùn)動過程中的位置精度。作為優(yōu)選，所述定位裝置還包括安裝板、連接板、定位銷固定件；導(dǎo)向伸縮氣缸的活塞桿和導(dǎo)向柱的前端與安裝板固定連接，安裝板、連接板、定位銷固定件從上至下順序連接，定位銷安裝于定位銷固定件的下端。安裝板與連接板通過螺栓連接，連接板與定位銷固定件通過螺栓連接，定位銷與定位銷固定件焊接。通過調(diào)整安裝板與連接板、連接板與定位銷固定件之間相對位置可以調(diào)整定位銷的位置。作為優(yōu)選，所述夾緊裝置包括夾緊頭驅(qū)動裝置和夾緊頭，夾緊頭的中部與定位板鉸接，夾緊頭的一端與夾緊頭驅(qū)動裝置鉸接。夾緊頭驅(qū)動裝置安裝在定位板的一端，夾緊頭設(shè)置在驅(qū)動裝置的下方，夾緊頭驅(qū)動裝置驅(qū)動夾緊頭的一端使夾緊頭的另一端向上運(yùn)動抵住焊接工件。作為優(yōu)選，所述定位板上還設(shè)有與夾緊頭相對應(yīng)的壓頭，壓頭與定位板固定連接。 壓頭的作用是與夾緊頭配合夾緊焊接工件，壓頭通過螺栓與定位板固定連接，通過調(diào)整壓頭的厚度或壓頭與定位板的連接位置可以調(diào)整夾緊后的焊接工件在豎直方向的位置，實(shí)現(xiàn)對焊接工件在豎直方向的定位。作為優(yōu)選，所述定位板上還設(shè)有感應(yīng)裝置，感應(yīng)裝置與定位板固定連接。所述的感應(yīng)裝置是一種距離感應(yīng)器，其作用是檢測焊接工件的定位狀態(tài)，防止夾緊裝置的誤動作。作為優(yōu)選，所述基座與翻轉(zhuǎn)臂之間設(shè)有子母定位塊，翻轉(zhuǎn)臂與夾具型板之間設(shè)有子母定位塊，夾具型板與定位板之間設(shè)有子母定位塊?；c翻轉(zhuǎn)臂之間的子母定位塊的作用是對翻轉(zhuǎn)臂的工作位進(jìn)行定位；翻轉(zhuǎn)臂與夾具型板之間的子母定位塊的作用是對夾具型板的工作位進(jìn)行定位，夾具型板與定位板之間的子母定位塊的作用是對定位板的工作位進(jìn)行定位。作為優(yōu)選，所述翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置、夾具型板驅(qū)動裝置、定位板驅(qū)動裝置和夾緊頭驅(qū)動裝置均為氣壓缸。本實(shí)用新型中的各驅(qū)動裝置均帶有狀態(tài)感應(yīng)裝置，各驅(qū)動裝置的動作受外部的伺服系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)控制。本實(shí)用新型采用機(jī)械化、自動化的方式實(shí)現(xiàn)了前圍上部總成與下部總成線的焊接過程中對前圍上部總成進(jìn)行三維方向的定位和夾緊，提高了焊接的精度，提高了焊接的速度，起到了提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高工作效率的有益效果。

圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的圖1中A部分的局部放大圖；圖3是本實(shí)用新型的定位裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的夾緊裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的子母定位塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中基座1翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置2翻轉(zhuǎn)臂3子母定位塊4夾具型板驅(qū)動裝置 5夾具型板6子母定位塊7定位裝置8定位板驅(qū)動裝置9定位板10子母定位塊 11感應(yīng)器12夾緊裝置13壓頭14限位塊15導(dǎo)向伸縮氣缸81安裝板82連接板83定位銷固定件84定位銷85夾緊頭驅(qū)動裝置131夾緊頭132具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，圖中的基座1、翻轉(zhuǎn)臂3、夾具型板6、定位板 10從下至上順序連接構(gòu)成一個機(jī)械臂?；?安裝在焊接流水線的基礎(chǔ)平臺上?；南虏考庸び邪惭b翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置 2的鉸鏈座，基座1的中部加工有安裝翻轉(zhuǎn)臂3的鉸鏈座。翻轉(zhuǎn)臂3的主體采用正立方柱體，上端部采用等厚鋼板制成，翻轉(zhuǎn)臂3在工作位時呈豎直狀態(tài)，翻轉(zhuǎn)臂3的下端通過基座1中部的鉸鏈座與基座1鉸接，翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置2連接在翻轉(zhuǎn)臂3中部與基座1下部鉸鏈座之間，翻轉(zhuǎn)臂3的中部與基座1的上部之間安裝有子母定位塊4。夾具型板6采用長條形的等厚鋼板制成，夾具型板6安裝在翻轉(zhuǎn)臂3的頂部，夾具型板6的中部與翻轉(zhuǎn)臂3的頂部鉸接，夾具型板驅(qū)動裝置5連接在夾具型板6后端的端部與翻轉(zhuǎn)臂3的中部之間。夾具型板6前端的側(cè)壁上安裝有定位裝置8。夾具型板6的前端與翻轉(zhuǎn)臂3之間安裝有定位塊7。定位板10采用長條形的等厚鋼板制成，定位板10橫向安裝在夾具型板6的前端， 定位板10的中部安裝有與定位板10垂直的連接板，連接板的左端與定位板10的中部通過螺栓固定連接，連接板的右端的下部與夾具型板6的前端鉸接，連接板的右端的上部與夾具型板6的中部之間安裝定位板驅(qū)動裝置9。定位板10的里端的下部安裝有限位塊15，限位塊15與定位板10焊接；定位板10的外端安裝有夾緊裝置13 ；定位板10外端的側(cè)壁上安裝感應(yīng)器12 ；定位板10外端的底部安裝壓頭14 ；夾具型板6前端的端部與定位板10的中部之間安裝子母定位塊11。安裝在夾具型板6前端側(cè)壁上的定位裝置8的結(jié)構(gòu)如圖3所示，定位裝置8包括導(dǎo)向伸縮氣缸81、安裝板82、連接板83、定位銷固定件84和定位銷85。導(dǎo)向伸縮氣缸81的底座通過螺栓安裝在夾具型板6前端的側(cè)壁上，導(dǎo)向伸縮氣缸 81的活塞桿和導(dǎo)向柱的前端與安裝板82通過螺栓連接，連接板83通過螺栓連接在安裝板 82的下部，定位銷固定件84通過螺栓連接在連接板83的下部，定位銷固定件84的下部與定位銷的上端部焊接。焊接過程中，可以通過調(diào)整安裝板82與連接板83、連接板83與定位銷固定件84之間的相對位置來調(diào)整定位銷85的位置準(zhǔn)確度。安裝在定位板10的外端的夾緊裝置13的結(jié)構(gòu)如圖4所示，夾緊裝置13包括夾緊頭驅(qū)動裝置131和夾緊頭132，夾緊頭132的中部與定位板10的外端的下部進(jìn)行鉸接安裝， 夾緊頭132的外端與夾緊頭驅(qū)動裝置131的下端進(jìn)行鉸接安裝，夾緊頭驅(qū)動裝置131的上部缸體通過螺栓安裝在定位板10外端的側(cè)壁上。子母定位塊4、子母定位塊7、子母定位塊11的結(jié)構(gòu)如圖5所示，子母定位塊通過螺栓分別安裝在相應(yīng)的部件上。本實(shí)用新型的動作過程為在初始狀態(tài)下，夾緊機(jī)構(gòu)的各翻轉(zhuǎn)臂均處于自由位置，夾緊機(jī)構(gòu)的外部設(shè)有控制夾緊機(jī)構(gòu)動作的中央控制器和氣壓缸伺服裝置，流水線上的焊接車身和焊接工件都到工位時，操作人員發(fā)出一個啟動信號給中央控制器，在中央控制器和氣壓缸伺服裝置的控制下， 翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置2驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂3翻轉(zhuǎn)至工作位，子母定位塊4對翻轉(zhuǎn)臂3的工作位進(jìn)行定位，翻轉(zhuǎn)臂3就位后，翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置2發(fā)出完成信號；夾具型板驅(qū)動裝置5開始動作，夾具型板驅(qū)動裝置5驅(qū)動夾具型板6翻轉(zhuǎn)至工作位，子母定位塊7對夾具型板6的工作位進(jìn)行定位，夾具型板6就位后，夾具型板驅(qū)動裝置5發(fā)出完成信號；定位裝置8開始動作，導(dǎo)向伸縮氣缸81推動定位銷85插入焊接工件的定位孔對焊接工件進(jìn)行定位，定位裝置8定位動作完成后，導(dǎo)向伸縮氣缸81發(fā)出完成信號；定位板驅(qū)動裝置9開始動作，定位板驅(qū)動裝置9 驅(qū)動定位板10翻轉(zhuǎn)至工作位，子母定位塊11對定位板10的工作位進(jìn)行定位，限位塊15對焊接工件進(jìn)行定位，定位板10就位后，定位板驅(qū)動裝置9發(fā)出完成信號；夾緊裝置13開始動作，夾緊頭驅(qū)動裝置131驅(qū)動夾緊頭132，夾緊頭132與壓頭14配合對焊接工件進(jìn)行豎直方向的定位并對焊接工件進(jìn)行夾緊，夾緊動作完成后，夾緊頭驅(qū)動裝置131發(fā)出完成信號， 感應(yīng)器12感應(yīng)焊接工件位置是否準(zhǔn)確，在夾緊頭驅(qū)動裝置131和感應(yīng)器12都發(fā)出完成信號的狀態(tài)下，中央控制器發(fā)出信號，焊接機(jī)構(gòu)開始動作，工序進(jìn)入焊接階段，焊接階段夾緊機(jī)構(gòu)保持工作位不變，焊接完成后，在中央控制器控制下夾緊機(jī)構(gòu)回復(fù)至自由位待機(jī)。
權(quán)利要求1.一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位夾緊機(jī)構(gòu)包括基座(1)、翻轉(zhuǎn)臂(3)、夾具型板(6)和定位板(10);翻轉(zhuǎn)臂(3)的下端與基座(1)鉸接，翻轉(zhuǎn)臂(3)的上端與夾具型板(6)鉸接，夾具型板(6)與定位板(10)鉸接；翻轉(zhuǎn)臂(3)與基座(1)之間設(shè)有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂(3)作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置(2)，翻轉(zhuǎn)臂(3)與夾具型板(6)之間設(shè)有驅(qū)動夾具型板(6)作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的夾具型板驅(qū)動裝置(5)，夾具型板(6)與定位板(10)之間設(shè)有驅(qū)動定位板(10)作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的定位板驅(qū)動裝置(9)；夾具型板(6)上設(shè)有定位焊接工件的定位裝置(8);定位板(10)上設(shè)有定位焊接工件的限位塊(15)和固定焊接工件的夾緊裝置 (13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位裝置(8)包括導(dǎo)向伸縮氣缸(81)和定位銷(85)，導(dǎo)向伸縮氣缸(81)安裝在夾具型板(6)上， 導(dǎo)向伸縮氣缸(81)帶有與活塞桿運(yùn)動方向一致的導(dǎo)向柱，定位銷(85)設(shè)置在導(dǎo)向伸縮氣缸(81)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位裝置(8)還包括安裝板(82)、連接板(83)、定位銷固定件(84);導(dǎo)向伸縮氣缸(81)的活塞桿和導(dǎo)向柱的前端與安裝板(82)固定連接，安裝板(82)、連接板(83)、定位銷固定件(84)從上至下順序連接，定位銷(85)安裝于定位銷固定件(84)的下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述夾緊裝置(13)包括夾緊頭驅(qū)動裝置(131)和夾緊頭(132)，夾緊頭(132)的中部與定位板 (10)鉸接，夾緊頭(132)的一端與夾緊頭驅(qū)動裝置(131)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位板(10 )上還設(shè)有與夾緊頭(132)相對應(yīng)的壓頭(14)，壓頭(14)與定位板(10)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位板(10)上還設(shè)有感應(yīng)裝置(12)，感應(yīng)裝置(12)與定位板(10)固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述基座(1)與翻轉(zhuǎn)臂(3)之間設(shè)有子母定位塊(4)，翻轉(zhuǎn)臂(3)與夾具型板(6)之間設(shè)有子母定位塊(7)，夾具型板(6)與定位板(10)之間設(shè)有子母定位塊(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于所述翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置(2)、夾具型板驅(qū)動裝置(5)、定位板驅(qū)動裝置(9)均為氣壓缸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)，旨在提供一種自動化的、定位精度高、動作的一致性和可靠性非常好的多翻轉(zhuǎn)臂焊接定位夾緊機(jī)構(gòu)。該定位夾緊機(jī)構(gòu)包括基座、翻轉(zhuǎn)臂、夾具型板和定位板；翻轉(zhuǎn)臂的下端與基座鉸接，翻轉(zhuǎn)臂的上端與夾具型板鉸接，夾具型板與定位板鉸接；翻轉(zhuǎn)臂與基座之間設(shè)有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的翻轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置，翻轉(zhuǎn)臂與夾具型板之間設(shè)有驅(qū)動夾具型板作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的夾具型板驅(qū)動裝置，夾具型板與定位板之間設(shè)有驅(qū)動定位板作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的定位板驅(qū)動裝置；夾具型板上設(shè)有定位焊接工件的定位裝置；定位板上設(shè)有限位焊接工件的限位塊和固定焊接工件的夾緊裝置。本實(shí)用新型適用于汽車制造行業(yè)。
文檔編號B23K37/04GK202045464SQ20112003807
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者劉杰, 安聰慧, 李書福, 楊健 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車有限公司