汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车座椅钢丝的焊接夹具，它包括底板基座，底板基座按照后排座垫乘坐区分为三个区域，即呈左右对称设置的左、右基座，以及位于左、右基座之间的中部基座；左、右基座上对称设有第一固定装置、第二固定装置、第三固定装置、第四固定装置、第五固定装置、第六固定装置；中部基座包括用于固定中部搁腿部外缘及内缘钢丝的第七固定装置、用于固定中部乘坐区域臀部支撑钢丝的第八固定装置、用于固定中部靠背处钢丝的第九固定装置，本发明易于装配，夹紧和定位可靠、不挡焊枪，能大大提高生产效率和焊接质量，且结构简单，易于推广和使用。
【专利说明】汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车座垫的加工设备，尤其涉及一种轿车用后排座垫钢丝骨架的 焊接夹具。
【背景技术】
[0002] 汽车座椅系统作为汽车基本装置之一，它把人体和车身联系在一起，直接影响到 乘员的安全性和乘坐舒适性，是汽车的重要安全部件。汽车座椅的设计、开发与研究越来越 受到汽车业界的重视。在我国一般均将驾驶员的座椅的安全性及舒适性作为座椅研究的主 要方向，但随着私家车的发展，汽车后排座椅已越来越引起人们的重视，已成为人们选购车 辆的重要指标之一。汽车后排座椅一般由座垫、靠背、头枕及座椅连接件等组成。汽车后排 座椅的基础结构是汽车座椅骨架，可分为座垫骨架和靠背骨架两部分，二者相互独立，分别 与车身结构相连。目前，一般的汽车座垫骨架均采用冲压钢板或铝合金材料，但随着人们对 汽车座椅轻量化的要求越来越高，铝合金轻型材料已无法满足座椅轻量化的要求。目前，越 来越多的高级轿车采用钢丝来制作汽车座垫骨架。钢丝汽车座垫骨架既能够满足汽车座垫 的强度要求，又能够满足人们对汽车座垫舒适度的要求。但是钢丝汽车座垫骨架的焊接却 成为人们难以解决的难题。因为汽车在行进过程中，后排座椅的汽车座垫的不同部位承受 的冲击力不同，例如座垫骨架应力最为集中的地方在座垫骨架中心轴线处，其承受的压力 较大。座垫骨架处于车身连接处的前后卡板连接处的应力也较为集中，在选择骨架钢丝基 材时需根据其应当承受的强度进行选择。除了考虑座椅骨架的强度之外，人们还需要考虑 后排座椅的舒适性，尽量使其符合人体工程力学的要求。由此可见座垫骨架上不同部位采 用的钢丝型号是不同的，针对不同部位选用的钢丝的尺寸不同，最大的钢丝直径可达7? 8毫米，较细的有3毫米，最细的钢丝只有1毫米，这些不同直径的钢丝按照人体工程力学 以及所承受的强度被分布在不同区域，且各自之间需要相互焊接成座垫骨架，如此便导致 钢丝骨架结构复杂、焊点数量多、位置要求精确，且不同型号不同部位的钢丝的焊接要求也 不同，依靠人工焊接很难保证钢丝骨架的焊接质量，人工焊接容易出现气孔、夹渣、咬边、焊 瘤、弧坑、裂纹、未熔合、焊穿、焊缝长度短等缺陷且效率很低。
[0003] 为了保证座垫钢丝骨架的强度和舒适性，以及焊接高质量，人们通常采用焊接机 器人进行焊接。但焊接机器人在焊接时往往需要有专门的夹具装夹工件，同时针对不同型 号的钢丝，其定位点及压紧点和焊点的要求不同，需要根据钢丝的型号及所座垫所承受的 强度对钢丝的定位点及压紧点进行合理的分配；同时要避免焊点被阻挡导致焊接机器人焊 接臂无法到达的现象。如3mm与1mm的较细尺寸钢丝在焊接时，夹具上的定位点需设计分配 合理，不然易引起钢丝在定位时瘫软，不仅影响焊接质量，而且无法达到座垫的支撑强度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，它能够配合现有 焊接机器人对于不同型号的钢丝进行焊接，且易于装配，夹紧和定位可靠、不挡焊枪，能大 大提高生产效率和焊接质量，且结构简单，易于推广和使用。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹 具，它包括底板基座，所述底板基座按照后排座垫乘坐区分为三个区域，即呈左右对称设置 的左、右基座，以及位于左、右基座之间的中部基座；所述左、右基座上对称设有以下装直： 用于固定座垫左、右两侧径向外缘及内缘钢丝的第一固定装置、用于固定座垫左右两侧左、 右圆弧部分外缘及内缘钢丝的第二固定装置、用于固定左、右座垫搁腿部外缘及内缘钢丝 的第三固定装置、用于固定座垫左、右乘坐区域臀部支撑钢丝的第四固定装置、用于固定座 垫左、右两侧座垫与靠背的过渡钢丝的第五固定装置、用于固定座垫左、右与靠背处钢丝的 第六固定装置；所述中部基座设有用于固定中部搁腿部外缘及内缘钢丝的第七固定装置、 用于固定中部乘坐区域臀部支撑钢丝的第八固定装置、用于固定中部靠背处钢丝的第九固 定装置； 所述的第一固定装置包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构、至少一 个用于固定座垫内缘钢丝的侧立式压紧机构以及与立式压紧机构或侧立式压紧机构相匹 配的定位装置； 所述的第二固定装置包括：至少一个用于固定弧形内缘钢丝的侧立式压紧机构及与之 匹配的定位装置、用于定位内缘钢丝和外缘钢丝的定位装置； 所述的第三固定装置包括：至少一个用于固定座垫搁腿部外缘钢丝的立式压紧机构及 与之配合的定位装置、至少一个用于固定搁腿部内缘钢丝的滑动压紧机构及与之配合的定 位装置、至少一个用于固定搁腿部内缘钢丝的立式压紧机构； 所述第四固定装置包括：至少一个用于固定径向钢丝的侧立式压紧机构、至少一个用 于固定径向钢丝的立式压紧机构，以及与之匹配的若干定位装置； 所述的第五固定装置包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝或座垫内缘钢丝的立式压 紧机构、至少一个与立式压紧机构相匹配的定位装置； 所述的第六固定装置包括：至少一个用于固定汽车靠背处内缘钢丝的立式压紧机构及 与之匹配的定位装置、至少一个用于固定汽车靠背处外缘钢丝的翻转压紧机构、与该翻转 压紧机构相匹配的定位装置； 所述的第七固定装置包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构、与之匹 配的定位装置、至少一个用于固定座垫内缘钢丝的立式压紧机构及与之匹配的定位装置； 所述的第八固定装置包括：至少四个用于固定中部区域两条径向座垫钢丝的立式压紧 机构、若干用于定位两条径向坐垫钢丝的侧立式压紧机构、两个用于固定横向"S"型钢丝的 立式压紧机构及"S"定位装置； 所述的第九固定装置包括：用于同时固定靠背处外缘横向座垫钢丝及第二条横向座垫 钢丝的呈轴线对称设置的两个翻转压紧机构、至少一个用于固定靠背处外缘横向座垫钢丝 的立式压紧机构、与翻转压紧机构及立式压紧机构相配合的若干定位装置、用于定位靠背 处第二条横向钢丝的"U"型定位装置；用于固定靠背处第三条横向座垫钢丝的两个滑动压 紧机构及与之配合的若干定位装置；用于固定靠背处第四个横向钢丝的立式压紧机构及与 之配合的若干定位装置；用于固定靠背处左侧纵向钢丝的立式压紧机构、用于固定靠背处 右侧呈异形钢丝的立式压紧机构及与之配合的若干定位装置。
[0006] 本发明根据轿车后排座垫骨架在不同区域所需的承受强度的不同，按照座垫乘坐 区域不同位置所需的强度及舒适度的钢丝焊接需求进行焊接夹具的排列和布局，并在不同 区域使用不同的固定装置，便于焊接机器人能够在其焊接臂的选择半径内一次性完成焊接 工作，无须再进行二次人工补焊等工序。通过在汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具的底板 基座上按照后排座垫乘坐区划分为三个区域，且在三个区域内共设有一到九个相应的固定 装置，固定装置是根据钢丝的尺寸型号来设计定位点的分布与数量的，既确保了定位的准 确性，又实现了气缸铰链的合理分配，满足汽车座垫的强度要求，又能够满足人们对汽车座 垫舒适度的要求，符合人体工程力学的要求，同时，在焊接夹具上设置滑动机构与翻转锁紧 机构，不但实现了定位点的导向移动，不挡焊枪，而且压紧、定位更稳定、适用性广，提高了 工件的焊接质量与生产效率。
[0007] 优选的，所述的立式压紧机构包括：气缸、气缸活塞连杆、连接座、压杆、压杆支撑 座、倒T型钢丝安装座；所述钢丝安装座的顶端设有钢丝工装槽，所述的气缸活塞连杆的顶 端与压杆一端铰接，压杆的另一端活动地盖在倒T型钢丝安装座的钢丝工装槽上；所述连 接座还设有压杆支撑座，压杆支撑座上设有铰接杆，铰接杆的一端与压杆的中部铰接，另一 端与压杆支撑座的顶部铰接，立式压紧机构是通过气缸带动气缸活塞连杆移动，进而带动 压杆移动，并对倒T型钢丝安装座上钢丝工装槽内的钢丝进行压紧，立式压紧机构在该焊 接夹具的第一固定装置、第三固定装置、第四固定装置、第五固定装置、第六固定装置、第七 固定装置、第八固定装置、第九固定装置上均有设置，是该焊接夹具上最常见的一种压紧机 构，主要用于夹具上呈直线、无坡度，且水平的钢丝的装夹定位。
[0008] 优选的，所述的翻转压紧机构包括：支撑定位座、气缸装置、气缸压紧悬臂安装座、 压紧悬臂与翻转压紧板；支撑定位座固定连接于底板基座上，所述压紧悬臂安装座与压紧 悬臂的尾端铰接，压紧悬臂的前端固接有翻转压紧板，翻转压紧板包括第一定位板、第二定 位板与第三定位板，第二定位板与第三定位板固定连接于第一定位板的两侧，第一定位板 设于压紧悬臂的底部，第一定位板上设有定位工件的横槽，第二定位板与第三定位板均沿 径向设置有钢丝存放槽，第一定位板的下方设有限位支撑柱，限位支撑柱包括三块呈三角 分布的倒"T"型四方体，倒"T"型四方体的顶部均设置有钢丝槽，其钢丝槽分别与第一定位 板定位工件的横槽、第二定位板与第三定位板上径向的钢丝存放槽沿坚直方向对应，底部 通过螺栓固定连接于焊接夹具的底板基座上限位支撑柱的顶部设有钢丝槽，限位支撑柱的 底部固定连接于底板基座上；气缸装置包括气缸支撑座、气缸、气缸活塞连杆，所述的气缸 位于气缸支撑座上，气缸活塞连杆的一端与气缸活塞连接、另一端与压紧悬臂铰接，翻转压 紧机构在该焊接夹具的第六固定装置、第九固定装置上均有设置，主要用于固定汽车靠背 处的外缘钢丝，且第二定位板与第三定位板上的钢丝存放槽用于固定钢丝的末梢，由于靠 背处的外缘钢丝连接靠背，该处承受的压力和应力较为集中，所以该处的钢丝为较粗的钢 丝，且通常钢丝直径可达7?8毫米，采用翻转压紧机构的压紧悬臂对钢丝进行预压紧，再 通过气缸带动压紧悬臂对钢丝进行最终压紧，使得压紧、定位更稳定。
[0009] 优选的，所述的侧立式压紧机构包括：气缸、气缸活塞连杆、气缸连接座、压杆、压 杆支撑座、钢丝安装座；所述钢丝安装座的顶端设有钢丝工装槽，所述的气缸活塞连杆的顶 端与压杆一端铰接，压杆的另一端活动地盖在钢丝安装座的钢丝工装槽上；所述连接座还 设有压杆支撑座，压杆支撑座上设有铰接杆，铰接杆的一端与压杆的中部铰接，另一端与压 杆支撑座的顶部铰接；所述气缸、气缸连接座与底板基座的内角呈锐角夹角；所述钢丝安 装座的顶面及钢丝工装槽的槽底与气缸连接座的底面平行，侧立式压紧机构是通过气缸带 动气缸活塞连杆移动，进而带动压杆移动，并对钢丝安装座上钢丝工装槽内的钢丝进行压 紧，侧立式压紧机构在该焊接夹具的第一固定装置、第二固定装置、第四固定装置、第八固 定装置上均有设置，用于夹具上呈U型弯折或倾斜的钢丝的装夹定位。
[0010] 优选的，所述的滑动压紧机构包括：气缸、气缸支撑座、气缸活塞连杆、伸缩定位 臂、伸缩定位臂支撑座；所述的气缸活塞连杆与伸缩定位臂之间通过弹性元件连接，所述的 伸缩定位臂支撑座设有供伸缩定位臂沿弹性元件伸缩运动的滑动槽或滑动孔；所述的伸缩 定位臂的前端设有钢丝安装座，所述的钢丝安装座上设有供钢丝安装槽，滑动压紧机构上 的钢丝安装槽先装夹好钢丝，对钢丝安装槽内的钢丝进行焊接，在钢丝焊接完毕后，通过气 缸带动气缸活塞连杆移动，进而带动弹性元件连接的伸缩定位臂能在滑动槽内作径向的水 平移动，从而给周围钢丝上其他需要焊接的焊点处留出更大的空间，不挡焊枪，滑动压紧机 构在该焊接夹具的第三固定装置和第九固定装置上均有设置，用于夹具上呈立体倾斜的钢 丝的装夹定位。
[0011] 优选的，所述的压紧悬臂安装座包括：座体、限位块，所述压紧悬臂安装座设有与 所述压紧悬臂相匹配的限位槽、压紧悬臂通过销轴与座体铰接，其部分臂体位于该限位槽 内；座体的尾部设有限定压紧悬臂逆向旋转的限位块；位于座体中的压紧悬臂尾端设有便 于压紧悬臂转动的弧形表面；所述压紧悬臂尾端底部设有楔形斜面，所述活塞连接杆设有 与该楔形斜面相匹配的楔形凸块，翻转压紧机构是通过先把钢丝放置在倒"T"型四方体上 的钢丝槽内，将压紧悬臂旋转放下，使得翻转压紧板能对限位支撑柱上的钢丝进行预压紧， 然后通过气缸带动气缸活塞连杆移动，由于压紧悬臂尾端底部设有楔形斜面，活塞连接杆 设有与该楔形斜面相匹配的楔形凸块，使得与活塞连接杆连接的楔形凸块能沿倾斜的锥面 向上滑动，并向下抵压压紧悬臂，进而使翻转压紧板能最终压紧限位支撑柱上的钢丝。
[0012] 优选的，所述的侧立式压紧机构还包括气缸支撑座，所述的气缸支撑座呈"L"型， 气缸连接座与气缸支撑座的坚向支撑座连接，所述的气缸支撑座的底座与底板基座固定连 接，气缸支撑座呈"L"型，气缸设在气缸支撑座上，使气缸也处于倾斜，在定位倾斜的钢丝 时，气缸带动气缸活塞连杆移动，进而带动压杆移动，并对钢丝工装槽内的钢丝进行坚直方 向上的压紧。
[0013] 优选的，所述的钢丝安装座的钢丝工装槽设置于可拆卸的楔形块上，所述的楔形 块的顶面与气缸连接座的顶面平行，便于压杆对钢丝工装槽内的钢丝进行坚直方向上的压 紧。
[0014] 优选的，所述的伸缩定位臂设有气缸活塞连杆限位槽，所述的气缸活塞连杆设有 与之匹配的限位块，利用气缸活塞连杆限位槽、限位块对气缸活塞连杆在滑动槽内的径向 水平移动进行限位。
[0015] 优选的，所述的钢丝安装座为可拆卸连接，拆装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例的结构示意图； 图2为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例右基座的局部视图； 图3为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例左基座的局部视图； 图4为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例中部基座的局部视图； 图5为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第一固定装置的局部视图； 图6为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第二固定装置的局部视图； 图7为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第三固定装置的局部视图； 图8为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第四固定装置的局部视图； 图9为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第五固定装置的局部视图； 图10为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第六固定装置的局部视图； 图11为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第七固定装置的局部视图； 图12为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第八固定装置的局部视图； 图13为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例第九固定装置的局部视图； 图14为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例立式压紧机构的结构示意 图； 图15为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例翻转压紧机构的结构示意 图； 图16为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例侧立式压紧机构的结构示意 图； 图17为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例滑动压紧机构的结构示意 图； 图18为本发明汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具实施例"U"型定位装置的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明： 如图1?图4所示，汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，它包括底板基座1，底板基座1 按照后排座垫乘坐区分为三个区域，即呈左右对称设置的左、右基座2,以及位于左、右基座 之间的中部基座3 ;左、右基座上对称设有以下装直：用于固定座塾左、右两侧径向外缘及 内缘钢丝的第一固定装置4、用于固定座垫左右两侧左、右圆弧部分外缘及内缘钢丝的第二 固定装置5、用于固定左、右座垫搁腿部外缘及内缘钢丝的第三固定装置6、用于固定座垫 左、右乘坐区域臀部支撑钢丝的第四固定装置7、用于固定座垫左、右两侧座垫与靠背的过 渡钢丝的第五固定装置8、用于固定座垫左、右与靠背处钢丝的第六固定装置9 ;中部基座3 包括用于固定中部搁腿部外缘及内缘钢丝的第七固定装置10、用于固定中部乘坐区域臀部 支撑钢丝的第八固定装置11、用于固定中部靠背处钢丝的第九固定装置12 ; 如图5、图14所示，第一固定装置4包括：五个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构 401、两个用于固定座垫内缘钢丝的侧立式压紧机构402,以及与立式压紧机构401或侧立 式压紧机构402相匹配的定位装置403,定位装置403为倒"T"型的四方体，定位装置403 的顶部设置有钢丝槽，定位装置403的底部通过螺栓连接于焊接夹具的底板基座1上，立 式压紧机构401包括：气缸1301、气缸活塞连杆1302、连接座1303、压杆1304、压杆支撑座 1305、钢丝安装座1306 ;钢丝安装座1306的顶端设有钢丝工装槽1307,气缸活塞连杆1302 的顶端与压杆1304 -端铰接，压杆1304的另一端活动地盖在钢丝安装座1306的钢丝工装 槽1307上；连接座1303还设有压杆支撑座1308,压杆支撑座1308上设有铰接杆1309,铰 接杆1309的一端与压杆1304的中部铰接，另一端与压杆支撑座1308的顶部铰接，立式压 紧机构401是通过气缸1301带动气缸活塞连杆1302移动，进而带动压杆1304移动，并对 钢丝安装座1306上钢丝工装槽1307内的钢丝进行压紧，用于第一固定装置4上呈直线、无 坡度，且水平的钢丝的装夹定位； 如图6、图16所示，第二固定装置5包括：两个用于固定弧形内缘钢丝的侧立式压紧机 构501及与之匹配的定位装置502、一个用于定位外缘钢丝的定位装置503及两个用于定 位内缘钢丝的定位装置503,定位装置502和定位装置503均为倒"T"型的四方体，定位装 置502和定位装置503的顶部分别设置有钢丝槽，其底部通过螺栓连接于焊接夹具的底板 基座1上，侧立式压紧机构501包括：气缸1501、气缸活塞连杆1502、气缸连接座1503、压 杆1504、压杆支撑座1505、钢丝安装座1506、气缸支撑座1510 ;，钢丝安装座1506的顶端 设有钢丝工装槽1507,气缸活塞连杆1502的顶端与压杆1504 -端铰接，压杆1504的另一 端活动地盖在钢丝安装座1506的钢丝工装槽1507上；气缸连接座1503还设有压杆支撑座 1505,压杆支撑座1505上设有铰接杆1509,铰接杆1509的一端与压杆1504的中部铰接， 另一端与压杆支撑座1505的顶部铰接；气缸1501、气缸连接座1503与底板基座1的内角 呈60度的夹角；钢丝安装座1506的顶面及钢丝工装槽1507的槽底与气缸连接座1503的 底面平行，气缸支撑座1510呈"L"型，气缸连接座1503与气缸支撑座1510的坚向支撑座 连接，气缸支撑座1510的底座与底板基座1固定连接，钢丝安装座1506的钢丝工装槽设置 于螺栓连接的楔形块1511上，楔形块1511的顶面与气缸连接座1503的顶面平行，侧立式 压紧机构501是通过气缸1501带动气缸活塞连杆1502移动，进而带动压杆1504移动，并 对钢丝安装座1506上钢丝工装槽1507内的钢丝进行压紧，气缸支撑座1510呈"L"型，气 缸1501设在气缸支撑座1510上，使气缸1501也处于倾斜，在定位倾斜的钢丝时，气缸1501 带动气缸活塞连杆1502移动，进而带动压杆1504移动，并对钢丝工装槽1507内的钢丝进 行坚直方向上的压紧，用于第二固定装置5上呈U型弯折或倾斜的钢丝的装夹定位； 如图7、图17所示，第三固定装置6包括：两个用于固定座垫搁腿部外缘钢丝的立式压 紧机构601及与之配合的定位装置602、一个用于固定搁腿部内缘钢丝的滑动压紧机构603 及与之配合的定位装置604、四个用于固定搁腿部内缘钢丝的立式压紧机构605,定位装置 602和定位装置604均为倒"T"型的四方体，定位装置602和定位装置604的顶部分别设置 有钢丝槽，其底部通过螺栓连接于焊接夹具的底板基座1上，滑动压紧机构603包括：气缸 1601、气缸支撑座1602、气缸活塞连杆1603、伸缩定位臂1604、伸缩定位臂支撑座1605 ;气 缸活塞连杆1603与伸缩定位臂1604之间通过弹簧1606连接，伸缩定位臂支撑座1605设 有供伸缩定位臂1604沿弹簧1606伸缩运动的滑动槽；伸缩定位臂1604的前端设有钢丝安 装座1607,钢丝安装座1607上设有供钢丝安装槽1608,伸缩定位臂1604设有气缸活塞连 杆1603的限位槽1609,气缸活塞连杆1603设有与之匹配的限位块，钢丝安装座1607为螺 栓连接，滑动压紧机构603上的钢丝安装槽1608先装夹好钢丝，对钢丝安装槽1608内的钢 丝进行焊接，在钢丝焊接完毕后，通过气缸1601带动气缸活塞连杆1603移动，进而带动弹 簧连接的伸缩定位臂1604能在滑动槽内作径向的水平移动，从而给周围钢丝上其他需要 焊接的焊点处留出更大的空间，不挡焊枪，用于第三固定装置6上呈立体倾斜的钢丝的装 夹定位； 如图8所示，第四固定装置7包括：一个用于固定径向钢丝的侧立式压紧机构701、两 个用于固定径向钢丝的立式压紧机构702,以及分别与侧立式压紧机构701和立式压紧机 构702匹配的定位装置703,定位装置703为倒"T"型的四方体，定位装置703的顶部设置 有钢丝槽，其底部通过螺栓连接于焊接夹具的底板基座1上，侧立式压紧机构701和侧立式 压紧机构501的结构和工作原理相同，侧立式压紧机构701用于第四固定装置7上倾斜的 钢丝的装夹定位，立式压紧机构702和立式压紧机构401的结构和工作原理相同，立式压紧 机构702用于第四固定装置7上水平径向的钢丝的装夹定位； 如图9所示，第五固定装置8包括：两个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构801， 一个用于固定座垫内缘钢丝的立式压紧机构801，以及与立式压紧机构801相匹配的定位 装置802,立式压紧机构801和立式压紧机构401的结构和工作原理相同，立式压紧机构 801用于第五固定装置8上水平径向的钢丝的装夹定位； 如图10、图15所示，第六固定装置9包括：三个用于固定汽车靠背处内缘钢丝的立式 压紧机构901及与之匹配的定位装置902、两个用于固定汽车靠背处外缘钢丝的翻转压紧 机构903、与该翻转压紧机构903相匹配的定位装置904,定位装置902和定位装置904均 为倒"T"型的四方体，定位装置902和定位装置904的顶部分别设置有钢丝槽，其底部通过 螺栓连接于焊接夹具的底板基座1上，翻转压紧机构903包括：支撑定位座1401、气缸装置 1402、气缸压紧悬臂安装座1403、压紧悬臂1404与翻转压紧板1405 ;支撑定位座1401固定 连接于底板基座1上，压紧悬臂安装座1403与压紧悬臂1404的尾端铰接，压紧悬臂1404的 前端固接有翻转压紧板1405,翻转压紧板1405包括第一定位板1405-1、第二定位板1405-2 与第三定位板1405-3,第二定位板1405-2与第三定位板1405-3固定连接于第一定位板 1405-1的两侧，第一定位板1405-1设于压紧悬臂1404的底部，第一定位板1405-1上设有 定位工件的横槽，第二定位板1405-2与第三定位板1405-3均沿径向设置有钢丝存放槽，第 一定位板1405-1的下方设有限位支撑柱1408,限位支撑柱1408包括三块呈三角分布的倒 "T"型四方体，倒"T"型四方体的顶部均设置有钢丝槽，其钢丝槽分别与第一定位板1405-1 定位工件的横槽、第二定位板1405-2与第三定位板1405-3上径向的钢丝存放槽沿坚直 方向对应，底部通过螺栓固定连接于焊接夹具的底板基座上限位支撑柱1408的顶部设有 钢丝槽，限位支撑柱1408的底部固定连接于底板基座1上；气缸装置1402包括气缸支撑 座1409、气缸1406、气缸活塞连杆1407,气缸1406位于气缸支撑座1403上，气缸活塞连杆 1407的一端与气缸活塞连接、另一端与压紧悬臂1404铰接，压紧悬臂安装座1403包括：座 体1403-1、限位块1403-2,压紧悬臂安装座1403设有与压紧悬臂1404相匹配的限位槽、压 紧悬臂1404通过销轴与座体1403-1铰接，其部分臂体位于该限位槽内；座体1403-1的尾 部设有限定压紧悬臂1404逆向旋转的限位块1403-2 ;位于座体1403-1中的压紧悬臂1404 尾端设有便于压紧悬臂1404转动的弧形表面；压紧悬臂1404尾端底部设有楔形斜面，活塞 连接杆1407设有与该楔形斜面相匹配的楔形凸块，翻转压紧机构903是通过先把钢丝放置 在倒"T"型四方体上的钢丝槽内，将压紧悬臂1404旋转放下，使得翻转压紧板1405能对限 位支撑柱1408上的钢丝进行预压紧，然后通过气缸1406带动气缸活塞连杆1407移动，由 于压紧悬臂1404尾端底部设有楔形斜面，气缸活塞连杆1407设有与该楔形斜面相匹配的 楔形凸块，使得与气缸活塞连杆1407连接的楔形凸块能沿倾斜的锥面向上滑动，并向下抵 压压紧悬臂1404,进而使翻转压紧板1405能最终压紧限位支撑柱1408上的钢丝，第二定位 板1405-2与第三定位板1405-3上的钢丝存放槽用于固定钢丝的末梢，由于靠背处的外缘 钢丝连接靠背，该处承受的压力和应力较为集中，所以该处的钢丝为较粗的钢丝，且通常钢 丝直径可达7?8毫米，采用翻转压紧机构903的压紧悬臂1404对钢丝进行预压紧，再通 过气缸1406带动压紧悬臂1404对钢丝进行最终压紧，使得压紧、定位更稳定； 如图11所示，第七固定装置10包括：两个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构 1001、与之匹配的定位装置1002、四个用于固定座垫内缘钢丝的立式压紧机构1003及与之 匹配的定位装置1004,定位装置1002和定位装置1004均为倒"T"型的四方体，定位装置 1002和定位装置1004的顶部分别设置有钢丝槽，其底部通过螺栓连接于焊接夹具的底板 基座1上，立式压紧机构1001和立式压紧机构1003与立式压紧机构401的结构和工作原 理相同，立式压紧机构1001和立式压紧机构1003用于第七固定装置10上水平方向的钢丝 的装夹定位； 如图12所示，第八固定装置11包括：四个用于固定中部区域两条径向座垫钢丝的立式 压紧机构1101、两个用于定位两条径向坐垫钢丝的侧立式压紧机构1102、两个用于固定横 向"S"型钢丝的立式压紧机构1103及"S"定位装置1104, "S"定位装置1104为倒"T"型 的四方体，"S"定位装置1104的顶部设置有钢丝槽，其底部通过螺栓连接于焊接夹具的底 板基座1上，立式压紧机构1101和侧立式压紧机构1102分别与立式压紧机构401和侧立 式压紧机构501的结构和工作原理相同； 如图13、图18所示，第九固定装置12包括：用于同时固定靠背处外缘横向座垫钢丝及 第二条横向座垫钢丝的呈轴线对称设置的两个翻转压紧机构1201、一个用于固定靠背处外 缘横向座垫钢丝的立式压紧机构1202、以及与翻转压紧机构1201和立式压紧机构1202相 配合的三个定位装置1203、一个用于定位靠背处第二条横向钢丝的"U"型定位装置1204 ; 用于固定靠背处第三条横向座垫钢丝的两个滑动压紧机构1205及与之配合的两个定位装 置1206 ;-个用于固定靠背处第四个横向钢丝的立式压紧机构1207及与之配合的一个定 位装置1208 ;-个用于固定靠背处左侧纵向钢丝的立式压紧机构1209、一个用于固定靠背 处右侧呈异形钢丝的立式压紧机构1210及与之配合的一个定位装置1211，立式压紧机构 1202、立式压紧机构1207、立式压紧机构1209均与立式压紧机构401的结构和工作原理相 同，滑动压紧机构1205与滑动压紧机构603的结构和工作原理相同。
[0018] 本实施例中，立式压紧机构和侧立式压紧机构是通过气缸带动气缸活塞连杆移 动，进而带动压杆压住钢丝安装座上钢丝工装槽内的钢丝；翻转压紧机构903是通过先把 钢丝放置在倒"T"型四方体上的钢丝槽内，将压紧悬臂1404旋转放下，使得翻转压紧板 1405能对限位支撑柱1408上的钢丝进行预压紧，然后通过气缸1406带动气缸活塞连杆 1407移动，由于压紧悬臂1404尾端底部设有楔形斜面，气缸活塞连杆1407设有与该楔形 斜面相匹配的楔形凸块，使得与气缸活塞连杆1407连接的楔形凸块能沿倾斜的锥面向上 滑动，并向下抵压压紧悬臂1404,进而使翻转压紧板1405能最终压紧限位支撑柱1408上 的钢丝，第二定位板1405-2与第三定位板1405-3上的钢丝存放槽用于固定钢丝的末梢，由 于靠背处的外缘钢丝连接靠背，该处承受的压力和应力较为集中，所以该处的钢丝为较粗 的钢丝，且通常钢丝直径可达7?8毫米，采用翻转压紧机构903的压紧悬臂1404对钢丝 进行预压紧，再通过气缸1406带动压紧悬臂1404对钢丝进行最终压紧，使得压紧、定位更 稳定；滑动压紧机构603上的钢丝安装槽1608先装夹好钢丝，对钢丝安装槽1608内的钢丝 进行焊接，在钢丝焊接完毕后，通过气缸1601带动气缸活塞连杆1603移动，进而带动弹簧 连接的伸缩定位臂1604能在滑动槽内作径向的水平移动，从而给周围钢丝上其他需要焊 接的焊点处留出更大的空间，不挡焊枪，用于第三固定装置6上呈立体倾斜的钢丝的装夹 定位；本发明根据轿车后排座垫骨架在不同区域所需的承受强度的不同，按照座垫乘坐区 域不同位置所需的强度及舒适度的钢丝焊接需求进行焊接夹具的排列和布局，并在不同区 域使用不同的固定装置，便于焊接机器人能够在其焊接臂的选择半径内一次性完成焊接工 作，无须再进行二次人工补焊等工序。通过在汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具的底板基 座上按照后排座垫乘坐区划分为三个区域，且在三个区域内共设有一到九个相应的固定装 置，固定装置是根据钢丝的尺寸型号来设计定位点的分布与数量的，既确保了定位的准确 性，又实现了气缸铰链的合理分配，满足汽车座垫的强度要求，又能够满足人们对汽车座垫 舒适度的要求，符合人体工程力学的要求，同时，在焊接夹具上设置滑动机构与翻转锁紧机 构，不但实现了定位点的导向移动，不挡焊枪，而且压紧、定位更稳定、适用性广，提高了工 件的焊接质量与生产效率。
[0019] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说， 在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保 护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
【权利要求】
1.汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：它包括底板基座（1)，所述底板基 座（1)按照后排座垫乘坐区分为三个区域，即呈左右对称设置的左、右基座（2)，以及位于 左、右基座之间的中部基座（3);所述左、右基座上对称设有以下装直：用于固定座塾左、右 两侧径向外缘及内缘钢丝的第一固定装置（4)、用于固定座垫左、右两侧左、右圆弧部分外 缘及内缘钢丝的第二固定装置（5)、用于固定左、右座垫搁腿部外缘及内缘钢丝的第三固定 装置（6)、用于固定座垫左、右乘坐区域臀部支撑钢丝的第四固定装置（7)、用于固定座垫 左、右两侧座垫与靠背的过渡钢丝的第五固定装置（8)、用于固定座垫左、右与靠背处钢丝 的第六固定装置（9);所述中部基座（3)设有用于固定中部搁腿部外缘及内缘钢丝的第七固 定装置（10)、用于固定中部乘坐区域臀部支撑钢丝的第八固定装置（11)、用于固定中部靠 背处钢丝的第九固定装置（12); 所述的第一固定装置（4)包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构 (401)、至少一个用于固定座垫内缘钢丝的侧立式压紧机构（402)以及与立式压紧机构 (401)或侧立式压紧机构（402)相匹配的定位装置（403); 所述的第二固定装置（5)包括：至少一个用于固定弧形内缘钢丝的侧立式压紧机构 (501)及与之匹配的定位装置（502)、用于定位内缘钢丝和外缘钢丝的定位装置（503); 所述的第三固定装置（6)包括：至少一个用于固定座垫搁腿部外缘钢丝的立式压紧机 构（601)及与之配合的定位装置（602)、至少一个用于固定搁腿部内缘钢丝的滑动压紧机 构（603)及与之配合的定位装置（604)、至少一个用于固定搁腿部内缘钢丝的立式压紧机 构（605); 所述第四固定装置（7)包括：至少一个用于固定径向钢丝的侧立式压紧机构（701)、至 少一个用于固定径向钢丝的立式压紧机构（702)，以及与之匹配的若干定位装置（703); 所述的第五固定装置（8)包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝或座垫内缘钢丝的立 式压紧机构（801)、至少一个与立式压紧机构（801)相匹配的定位装置（802); 所述的第六固定装置（9)包括：至少一个用于固定汽车靠背处内缘钢丝的立式压紧机 构（901)及与之匹配的定位装置（902)、至少一个用于固定汽车靠背处外缘钢丝的翻转压 紧机构（903)、与该翻转压紧机构（903)相匹配的定位装置（904); 所述的第七固定装置（10)包括：至少一个用于固定座垫外缘钢丝的立式压紧机构 (1001)、与之匹配的定位装置（1002)、至少一个用于固定座垫内缘钢丝的立式压紧机构 (1003)及与之匹配的定位装置（1004); 所述的第八固定装置（11)包括：至少四个用于固定中部区域两条径向座垫钢丝的立 式压紧机构（1101)、若干用于定位两条径向坐垫钢丝的侧立式压紧机构（1102)、两个用于 固定横向"S"型钢丝的立式压紧机构（1103)及"S"定位装置（1104); 所述的第九固定装置（12)包括：用于同时固定靠背处外缘横向座垫钢丝及第二条横 向座垫钢丝的呈轴线对称设置的两个翻转压紧机构（1201)、至少一个用于固定靠背处外缘 横向座垫钢丝的立式压紧机构（1202)、与翻转压紧机构（1201)及立式压紧机构（1202)相 配合的若干定位装置（1203)、用于定位靠背处第二条横向钢丝的"U"型定位装置（1204); 用于固定靠背处第三条横向座垫钢丝的两个滑动压紧机构（1205)及与之配合的若干定位 装置（1206);用于固定靠背处第四个横向钢丝的立式压紧机构（1207)及与之配合的若干定 位装置（1208);用于固定靠背处左侧纵向钢丝的立式压紧机构（1209)、用于固定靠背处右 侧呈异形钢丝的立式压紧机构（1210)及与之配合的若干定位装置（1211 )。
2. 如权利要求1所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的立式 压紧机构包括：气缸（1301 )、气缸活塞连杆（1302)、连接座（1303)、压杆（1304)、压杆支撑 座（1305)、钢丝安装座（1306);所述钢丝安装座的顶端设有钢丝工装槽（1307)，所述的气 缸活塞连杆（1302)的顶端与压杆（1304)-端铰接，压杆（1304)的另一端活动地盖在倒T型 钢丝安装座（1306)的钢丝工装槽（1307)上；所述连接座（1303)还设有压杆支撑座（1308)， 压杆支撑座上设有铰接杆（1309)，铰接杆（1309)的一端与压杆（1304)的中部铰接，另一端 与压杆支撑座（1305)的顶部铰接。
3. 如权利要求1所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的翻 转压紧机构包括：支撑定位座（1401 )、气缸装置（1402)、气缸压紧悬臂安装座（1403)、压 紧悬臂（1404)与翻转压紧板（1405);支撑定位座（1401)固定连接于底板基座（1)上，所 述压紧悬臂安装座（1403)与压紧悬臂（1404)的尾端铰接，压紧悬臂的前端固接有翻转压 紧板（1405)，翻转压紧板包括第一定位板（1405-1)、第二定位板（1405-2)与第三定位板 (1405-3)，第二定位板（1405-2)与第三定位板（1405-3)固定连接于第一定位板（1405-1) 的两侧，第一定位板（1405-1)设于压紧悬臂（1404)的底部，第一定位板（1405-1)上设有 定位工件的横槽，第二定位板（1405-2)与第三定位板（1405-3)均沿径向设置有钢丝存放 槽，第一定位板（1405-1)的下方设有限位支撑柱（1408)，限位支撑柱（1408)包括三块呈三 角分布的倒"T"型四方体，倒"T"型四方体的顶部均设置有钢丝槽，其钢丝槽分别与第一 定位板（1405-1)定位工件的横槽、第二定位板（1405-2)与第三定位板（1405-3)上径向的 钢丝存放槽沿坚直方向对应，底部通过螺栓固定连接于焊接夹具的底板基座上限位支撑柱 (1408)的顶部设有钢丝槽，限位支撑柱（1408)的底部固定连接于底板基座（1)上；气缸装 置包括气缸支撑座（1409)、气缸（1406)、气缸活塞连杆（1407)，所述的气缸（1406)位于气 缸支撑座（1403)上，气缸活塞连杆（1407)的一端与气缸活塞连杆（1407)连接、另一端与压 紧悬臂（1404)铰接。
4. 如权利要求1所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的侧 立式压紧机构包括：气缸（1501)、气缸活塞连杆（1502)、气缸连接座（1503)、压杆（1504)、 压杆支撑座（1505)、钢丝安装座（1506);所述钢丝安装座（1506)的顶端设有钢丝工装槽 (1507)，所述的气缸活塞连杆（1502)的顶端与压杆（1504) -端铰接，压杆（1504)的另一 端活动地盖在钢丝安装座（1506)的钢丝工装槽（1507)上；所述气缸连接座（1503)还设有 压杆支撑座（1505)，压杆支撑座（1505)上设有铰接杆（1509)，铰接杆（1509)的一端与压杆 (1504)的中部铰接，另一端与压杆支撑座（1508)的顶部铰接；所述气缸（1501)、气缸连接 座（1503)与底板基座（1)的内角呈锐角夹角；所述钢丝安装座（1506)的顶面及钢丝工装槽 (1507)的槽底与气缸连接座（1503)的底面平行。
5. 如权利要求1所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的滑 动压紧机构包括：气缸（1601)、气缸支撑座（1602)、气缸活塞连杆（1603)、伸缩定位臂 (1604)、伸缩定位臂支撑座（1605);所述的气缸活塞连杆（1603)与伸缩定位臂（1604)之间 通过弹性元件（1606)连接，所述的伸缩定位臂支撑座（1605)设有供伸缩定位臂（1604)沿 弹性元件（1606)伸缩运动的滑动槽或滑动孔；所述的伸缩定位臂（1604)的前端设有钢丝 安装座（1607 )，所述的钢丝安装座（1607 )上设有供钢丝安装槽（1608 )。
6. 如权利要求3所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的压紧 悬臂安装座（1403 )包括：座体（1403-1 )、限位块（1403-2 )，所述压紧悬臂安装座（1403 )设 有与所述压紧悬臂（1404)相匹配的限位槽、压紧悬臂（1404)通过销轴与座体（1403-1)铰 接，其部分臂体位于该限位槽内；座体（1403-1)的尾部设有限定压紧悬臂（1404)逆向旋转 的限位块（1403-2);位于座体（1402)中的压紧悬臂（1404)尾端设有便于压紧悬臂（1404) 转动的弧形表面；所述压紧悬臂（1404)尾端底部设有楔形斜面，所述活塞连杆（1407)设有 与该楔形斜面相匹配的楔形凸块。
7. 如权利要求4所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：还包括气 缸支撑座（1510)，所述的气缸支撑座（1510)呈"L"型，气缸连接座（1503)与气缸支撑座 (1510) 的坚向支撑座连接，所述的气缸支撑座（1510)的底座与底板基座（1)固定连接。
8. 如权利要求4所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的钢 丝安装座（1506)的钢丝工装槽（1507)设置于可拆卸的楔形块（1511)上，所述的楔形块 (1511) 的顶面与气缸连接座（1503)的顶面平行。
9. 如权利要求5所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的伸缩 定位臂（1604)设有气缸活塞连杆限位槽（1609)，所述的气缸活塞连杆（1603)设有与之匹 配的限位块。
10. 如权利要求5所述的汽车后排座垫钢丝骨架的焊接夹具，其特征在于：所述的钢丝 安装座（1607)为可拆卸连接。
【文档编号】B23K37/04GK104097005SQ201410316357
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】秦军, 彭静 申请人:重庆格一机械制造有限公司