坐椅横梁打标装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种坐椅横梁打标装置，包括：机架、打标机、抬升机构和两个横向夹紧机构，所述机架包括外框架和内框架，所述打标机设置在内框架内，打标头位于打标机底部；外框架上固定有抬升气缸，所述抬升气缸的活塞杆与内框架连接；两个横向夹紧机构相对固定在外框架的底部两侧，所述横向夹紧机构包括滑块以及推动滑块横向运动的平推气缸、所述滑块上设有一支撑板；第一横向夹紧机构的支撑板上表面转动设置有一具有圆弧形导向面的垫板；第二横向夹紧机构的支撑板上设有一导向轮。本发明解决了坐椅横梁不便于夹紧固定且无法稳固支撑的困难，整个装置结构简单，设计巧妙，造价低廉，实用性强。
【专利说明】坐椅横梁打标装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及打标设备领域，尤其涉及一种对汽车坐椅横梁提供夹紧固定且稳固支撑的打标装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，人们生活水平的提高，每一种流通的商品都需要注明规格、型号等相关信息以便消费者和使用者了解。打标机就是在包装件或产品上打上标识的机器，通过标识可以实现对产品销售的追踪与管理。在汽车制造领域，也要对不同的车身各零部件进行打标工作，但是不同的车身零部件之间会存在差异，并且打标的要求也不尽相同，所以给一些特殊的车身零部件打标往往有很大的难度。
[0003]如图1及图2所示，显示为汽车驾驶室内坐椅横梁I的结构示意图，坐椅横梁I为倒U形结构，包括顶面11，顶面11的左右两侧各设有一板状的连接部12，连接部12底部固定。在顶面11和连接部12的端部设有若干翻边13，翻边13用于与白车身其它部位焊接固定，所以在打标工序时，整个坐椅横梁I实际呈一封闭结构。而在打标时需要对工件进行夹紧固定以防止其晃动造成打标不准确，呈封闭结构的坐椅横梁I显然不便于夹紧固定；而且坐椅横梁I的顶面11和连接部12均为板状结构，厚度较薄，如果不在打标区111下方提供一定支撑，可能会因横梁变形而无法保证打标质量。现有的打标装置均无法克服上述困难。
[0004]中国发明专利201110414969.X公开了一种汽车金属件打标压紧装置，包括固定工件的夹具、压紧工件的上压板、压板和侧压板，所述的上压板由气缸运动杆压紧，压板和侧压板与上压板连接；气缸提供动力，气缸动运动杆下移，使得上压板下移，上压板带动侧压板和压块下移，其中侧压板和压块直接压紧工件。该专利实际是通过压块和侧压板分别夹紧工件的上表面及两侧面来压紧工件，如果应用于本专利要针对的坐椅横梁，即使用侧压板来夹紧坐椅横梁的连接部，一方面夹紧并不稳固易使坐椅横梁变形，另一方面也无法起到对顶面进行支撑的目的。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供对汽车坐椅横梁提供夹紧固定且稳固支撑的打标装置，用于解决现有技术中的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种坐椅横梁打标装置，所述坐椅横梁为倒U形结构，包括顶面以及从顶面左右两侧向下弯折形成的连接部，所述顶面为打标面，所述连接部沿顶面的前后方向延伸，所述连接部上设有通孔，沿所述顶面前后方向设有一长条形的打标区，所述打标区的长度大于通孔的孔径，该打标装置包括:机架，所述机架包括外框架和内框架；打标机，所述打标机设置在内框架内，打标头位于打标机底部；抬升机构，包括固定在所述外框架上的抬升气缸，所述抬升气缸的活塞杆与内框架连接，通过抬升气缸使外框架和内框架相对上下运动；两个横向夹紧机构，相对固定在外框架的底部两侧，所述横向夹紧机构包括滑块以及推动滑块横向运动的平推气缸，每个滑块上设有一支撑板；其中，第一横向夹紧机构的支撑板上表面转动设置有一具有圆弧形导向面的垫板，所述垫板的最大宽度小于所述通孔的孔径，所述垫板的最大长度不小于所述打标区的长度；第二横向夹紧机构的支撑板上设有一导向轮。
[0007]进一步地，所述坐椅横梁的顶面上还设有一定位孔，所述内框架底部固定有一定位装置，所述定位装置包括两个夹持臂以及一定位柱，当所述内框架下行时，所述夹持臂贴合于所述连接部外侧，所述定位柱插入定位孔内。
[0008]进一步地，所述外框架上设有容置所述支撑板滑动的滑轨。
[0009]进一步地，所述垫板绕设置在第一横向夹紧机构的支撑板上的转轴旋转，所述转轴上套设有一复位扭簧，所述复位扭簧的两端分别嵌设在垫板和第一横向夹紧机构的支撑板内，所述第一横向夹紧机构的支撑板上固定有对所述垫板进行限位的限位柱。
[0010]进一步地，所述两块支撑板相对的端部分别设有相配合的卡合部和卡槽。
[0011]进一步地，所述打标头为气动打标头。
[0012]进一步地，所述打标装置通过一助力机械臂可滑动地悬吊于一工位吊轨上。
[0013]通过以上技术方案，当本打标装置的内框架通过定位装置定位放置于顶面上后，两个横向夹紧机构上的支撑板在平推气缸推动下相对运动穿过坐椅横梁两侧的通孔，两个支撑板的端部接触并相互顶紧，垫板与导向轮接触，在导向轮的抵触作用下，垫板旋转至打标区的正下方以支撑打标区。然后抬升气缸驱动外框架相对内框架抬升，通过内框架下表面与垫板夹紧顶面，打标头进行打标。本发明通过平推气缸动作使两个支撑板相对运动至端部接触而相互顶紧，垫板与导向轮抵触发生旋转，垫板支撑打标区提供稳固支撑，抬升气缸动作使内框架和垫板共同夹紧顶面，解决了坐椅横梁不便于夹紧固定且无法稳固支撑的困难，整个装置结构简单，设计巧妙，造价低廉，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为坐椅横梁的左轴测图；
[0015]图2为坐椅横梁的右轴测图；
[0016]图3为本发明坐椅横梁打标装置较佳实施例的结构示意图；
[0017]图4为第一横向夹紧机构的结构示意图；
[0018]图5为第一横向夹紧机构的正视图；
[0019]图6为沿图5中G-G线的剖视图；
[0020]图7为图6的正视图；
[0021]图8为第二横向夹紧机构的结构示意图；
[0022]图9-图12为本发明坐椅横梁打标装置的工作状态示意图；
[0023]图13-图14为垫板与导向轮接触后的转动状态示意图。
[0024]元件标号说明:
[0025]I 坐椅横梁
[0026]11 顶面
[0027]111 打标区
[0028]112 定位孔
[0029]12 连接部
[0030]121 通孔
[0031]13 翻边
[0032]21 外框架
[0033]211 滑轨
[0034]212 扶手
[0035]22 内框架
[0036]3 打标机
[0037]31 打标头
[0038]4 抬升气缸
[0039]51 第一横向夹紧机构
[0040]511 第一平推气缸
[0041]512 第一滑块
[0042]513 第一支撑板
[0043]5131 卡合部
[0044]514 滑座
[0045]515 导轨
[0046]52 第二横向夹紧机构
[0047]521 第二平推气缸
[0048]522 第二滑块
[0049]523 第二支撑板
[0050]5231 卡槽
[0051]61 夹持臂
[0052]62 定位柱
[0053]7 垫板
[0054]71 导向面
[0055]72 平面侧
[0056]73 转轴
[0057]74 复位扭簧
[0058]8 导向轮
[0059]9 限位柱
【具体实施方式】
[0060]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0061]请参阅图1至图14。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0062]参阅【背景技术】及图1、图2所示，坐椅横梁I为倒U形结构，包括顶面11及顶面左右两侧的板状连接部12，连接部12与车身底板固定，顶面11为打标面，在顶面11和连接部
12的前后端部设有若干翻边13，翻边13用于与白车身的其它部位焊接。在打标工序时，整个坐椅横梁I实际呈一封闭结构，不利于夹紧，但是在连接部12上预设有通孔121，所以考虑从连接部上的通孔121伸入一垫板7为打标面提供支撑；又因为打标区111位于顶面的前后方向上且为长条形，打标区111的长度大于通孔121的孔径，所以垫板7伸入坐椅横梁内部后还必须满足能产生一定角度旋转以支撑打标区111的要求。
[0063]实施例一:
[0064]基于以上思路，参阅图3所示，本发明提供一种坐椅横梁打标装置，包括机架、打标机3、抬升机构、以及横向夹紧机构。机架包括外框架21和内框架22，打标机3固定在内框架22内，打标头31位于打标机3底部。外框架21两侧各固定一抬升气缸4,抬升气缸4的活塞杆与内框架22连接作用于内框架上，使外框架21和内框架22可相对上下运动。外框架21的底部两侧各固定有一横向夹紧机构,两个横向夹紧机构相对设置。如图4及图8所示，每个横向夹紧机构均包括滑块以及推动滑块横向运动的平推气缸，每个滑块上各固定一支撑板，其中，第一横向夹紧机构51包括第一滑块512，第一平推气缸511，第一支撑板513，第一支撑板上表面可转动地设置有一垫板7，第二横向夹紧机构52包括第二滑块522，第二平推气缸521，第二支撑板523，第二支撑板523上设有一导向轮8。
[0065]如图6所示，垫板7近似一半圆形，具有一平面侧72和一弧面侧，弧面侧构成垫板的导向面71，一个限位柱9固定在第一支撑板513上，并与垫板的平面侧72相接触，用于使垫板7的平面侧72在初始状态下与第一支撑板513的运动方向平行。
[0066]参阅图9-图12所示的工作状态示意图，使用时，将本发明打标装置移动到坐椅横梁的上方，当内框架22与坐椅横梁的顶面11接触且打标头位于打标区111的正上方后(图
10所示)，两个平推气缸的活塞杆伸出推动第一滑块512和第二滑块522，两个滑块带动两个支撑板相对运动，第一支撑板513和第二支撑板523分别穿过坐椅横梁两侧连接部12上的通孔121 (图11所示)，垫板7的导向面71将与导向轮8接触并沿其滑动，垫板7开始转动(图13所示)，在转动一定角度后第一支撑板513和第二支撑板523的端部接触而互相顶紧(图14所示)，为垫板7提供稳固的支撑，此时垫板7位于打标区111的正下方且能支撑打标区111，本实施例中条形打标区111的长度方向与两个支撑板的运动方向垂直，所以垫板7旋转90度后即可支撑打标区111。因为垫板7需要完全穿过坐椅横梁连接部12上的通孔121后再发生旋转，所以垫板7设计尺寸应满足以下条件:最大宽度(即半圆形垫板的弧顶到平面侧的垂直距离)小于通孔121的孔径；同时又因为旋转后的垫板7需要对打标区111进行完全支撑，所以垫板7的最大长度(即平面侧72的长度)应不小于打标区111的长度。
[0067]当第一支撑板513和第二支撑板523互相顶紧后，抬升气缸4的活塞杆伸出，因机架的内框架22与顶面11接触，其相对于坐椅横梁I位置已经固定，所以机架的外框架21相对于内框架22向上抬升，带动横向夹紧机构向上抬升，内框架22的下表面和垫板7共同夹紧横梁的顶面(图12所示)，之后操作人员通过控制系统下达命令，打标头31进行打标。
[0068]当然，从以上垫板的动作过程可以看出，垫板7并不限于半圆形，只要其导向面71具有一定弧度，满足其与导向轮8抵触后使垫板7转动即可；其非导向面也不限于平面，t匕如在非导向面侧开设一可容置限位柱9的凹槽或凹口也可起到止挡作用(图6所示)。同时为便于制作，本实施例中的导向轮8由轴承制成。
[0069]实施例二:
[0070]实际生产中，为了保证打标头位于打标区111的正上方，所以还需要考虑打标区111的定位问题。在实施例一的基础上，内框架22的底部固定有一定位装置，定位装置为坐椅横梁的仿形结构，包括两个夹持臂61和一定位柱62。当内框架22下行与顶面11接触时，夹持臂61贴合于坐椅横梁连接部12的外侧，定位柱62穿过坐椅横梁顶面11上的通孔(即定位孔112)，定位柱62的外径约等于定位孔112的内径，使其正好容置于定位孔内。
[0071]实施例三:
[0072]为保证垫板的转动过程平稳，第一横向夹紧机构51由滑座514、设置在滑座上的导向轴515、穿设在导向轴515上的第一滑块512、推动第一滑块512沿导向轴515滑动的第一平推气缸511、以及固定在第一滑块512上的第一支撑板513构成；而第二横向夹紧机构52直接将第二平推气缸521固定在外框架21上，第二平推气缸的活塞杆前端连接第二滑块522，第二滑块522底部固定于第二支撑板523上。
[0073]同时，为了保证第一支撑板513和第二支撑板523的平稳运动，外框架21上还设有容置两个支撑板滑动的滑轨211。可选的，第一支撑板513前端的横截面为一三角形构成卡合部5131,第二支撑板523前端设有一与三角形卡合部5131适配的卡槽5231,两块支撑板在相对运动至接触后前端卡合，便于定位，同时也可在打标时起到支撑作用。显而易见的，卡合部5131和卡槽5231并不限于三角形，也可为诸如楔形等其它适于卡合的形状。
[0074]实施例四:
[0075]如图5至图7所示，垫板7绕设置在第一支撑板513的转轴73旋转，转轴73上套设有一复位扭簧74,复位扭簧74的两端分别嵌设在第一支撑板513和垫板7内。打标完成后，平推气缸的活塞杆缩回，垫板7和导向轮8分离，垫板7在复位扭簧74的作用下复位至初始状态，以便于下一次的打标工作。
[0076]实施例五:
[0077]同时，又因为本发明的打标主要用于车身部件的识别码打码，因此对打刻深度有一定要求，所以打标头是气动压力控制驱动的打标头。打标头与气压管路相连接，即通过气压管路调节控制打标头的打标压力，同时为了方便控制气压，打标头上还连接有气压表，通过上述结构调节气压管路上的压力进而控制打标深度，保证打标的深度和一致性。
[0078]以下结合具体工作过程做进一步说明:
[0079]首先，本发明打标装置可以通过助力机械臂可滑动地悬吊在打标工位上方的吊轨上，操作人员通过外框架21上设置的扶手212控制打标装置，使本打标装置移动至坐椅横梁正上方(图9所示)。接着，使内框架22下表面与坐椅横梁的顶面11接触，夹持臂61贴合于坐椅横梁连接部12的外侧，定位柱62穿过坐椅横梁顶面上的定位孔112 (图10所示)，完成定位。接着，左右两个平推气缸的活塞杆分别推出，推动第一滑块512和第二滑块522相对运动，第一支撑板513和第二支撑板523沿滑轨211滑动并穿过坐椅横梁两侧连接部上的通孔121 (图11所示)。垫板7的导向面71将与导向轮8接触并沿其滑动(图13所示)，直至第一支撑板513和第二支撑板523的端部互相顶紧，垫板7旋转了 90度至打标区111的正下方(图14所示)。然后，抬升气缸4的活塞杆伸出，机架的外框架21相对于内框架22向上抬升，带动横向夹紧机构向上抬升，内框架22的下表面和垫板7共同夹紧的顶面
11(图12所ττΟ,完成夹紧。最后，打标头31进打打标。打标完成后，平推气缸的活塞杆缩回，垫板7和导向轮8分离，垫板7在复位扭簧74的作用下复位，以便于下一次的打标工作。
[0080]综上所述，本发明通过平推气缸动作使两个支撑板相对运动至端部接触而相互顶紧，垫板与导向轮抵触发生旋转，垫板支撑打标区提供稳固支撑，抬升气缸动作使内框架和垫板共同夹紧顶面，解决了坐椅横梁不便于夹紧固定且无法稳固支撑的困难，整个装置结构简单，设计巧妙，造价低廉，实用性强。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0081]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种坐椅横梁打标装置，所述坐椅横梁(I)为倒U形结构，包括顶面(11)以及从顶面左右两侧向下弯折形成的连接部(12)，所述顶面(11)为打标面，所述连接部(12)沿顶面的前后方向延伸，所述连接部(12)上设有通孔(121)，沿所述顶面(I)前后方向设有一长条形的打标区(111 )，所述打标区(111)的长度大于通孔(121)的孔径，其特征在于，该打标装置包括: 机架，所述机架包括外框架(21)和内框架(22)； 打标机(3 )，所述打标机(3 )设置在内框架(22 )内，打标头(31)位于打标机(3 )底部； 抬升机构，包括固定在所述外框架(21)上的抬升气缸，所述抬升气缸的活塞杆与内框架(22)连接，通过抬升气缸使外框架(21)和内框架(22)相对上下运动； 两个横向夹紧机构，相对固定在外框架(21)的底部两侧，所述横向夹紧机构包括滑块以及推动滑块横向运动的平推气缸，每个滑块上设有一支撑板； 其中，第一横向夹紧机构(51)的支撑板上表面转动设置有一具有圆弧形导向面(71)的垫板(7)，所述垫板(7)的最大宽度小于所述通孔(121)的孔径，所述垫板(7)的最大长度不小于所述打标区(111)的长度；第二横向夹紧机构(52)的支撑板上设有一导向轮(8)。
2.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述坐椅横梁的顶面(11)上还设有一定位孔(112)，所述内框架(22)底部固定有一定位装置，所述定位装置包括两个夹持臂(61)以及一定位柱(62)，当所述内框架(22)下行时，所述夹持臂(61)贴合于所述连接部(12)外侧，所述定位柱(62)插入定位孔(112)内。
3.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述外框架(21)上设有容置所述支撑板滑动的滑轨(211)。
4.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述垫板(7)绕设置在第一横向夹紧机构的支撑板上的转轴(73)旋转，所述转轴(73)上套设有一复位扭簧(74)，所述复位扭簧(74)的两端分别嵌设在垫板(7)和第一横向夹紧机构的支撑板内，所述第一横向夹紧机构的支撑板上固定有对所述垫板(7 )进行限位的限位柱(9 )。
5.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述两块支撑板相对的端部分别设有相配合的卡合部(5131)和卡槽(5231)。
6.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述打标头(31)为气动打标头。
7.根据权利要求1所述的坐椅横梁打标装置，其特征在于，所述打标装置通过一助力机械臂可滑动地悬吊于一工位吊轨上。
【文档编号】B41J3/407GK104369548SQ201310352460
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】宫淑红, 黄立寅 申请人:西刻标识设备（上海）有限公司