一种带弯曲部的零件夹紧装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带弯曲部的零件夹紧装置,包括工作台、零件座、前端夹紧机构、边沿夹紧机构、加强板夹紧机构;所述的零件座设于工作台上,零件座对应零件弯曲部设置,用于放置零件,零件的前端悬空,工作台上设置脚支座,脚支座上安装夹紧机构。本实用新型还公开一种乘用车前轴总成机器人焊接生产线,应用带弯曲部的零件夹紧装置,包括焊接工作盘、弧焊机器手,所述的焊接工作盘能够转动,其上沿圆周至少安装两组所述的带弯曲部的零件夹紧装置,所述的弧焊机器手设于焊接工作盘的中间,其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点。
【专利说明】
一种带弯曲部的零件夹紧装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及汽车零部件加工技术领域,具体涉及自动焊接工序一种带弯曲部的夹紧装置。
【背景技术】
[0002]随着工业化进程的加快,自动焊接机械手在汽车零部件、电箱电柜及其它较大型产品与设备上的应用十分广泛。而如何提高生产效率,充分发挥自动焊接机械手的潜力,是每个引进自动焊接机械手生产企业面临的重要课题。汽车前轴总成是由多个分散的零部件组焊而成,减少焊接工序可提高焊接效率,从而提高生产率,节约生产成本。通过合理设计焊接夹具,使夹具能夹持更多组件进行焊接,自动焊接机械手便可在一次焊接工序中实现更高效的工作。现有技术的焊接夹具以单个独立存在,其不能很好的最大化利用焊接设备,导致焊接效率低下,焊接工序繁杂,进而导致生产效率低;另一种夹具设计了多个夹紧定位机构组合的形式,但不能适应不同尺寸的零件,也无法根据零件形状灵活地调整夹具,导致夹具无法灵活运用,发挥其最大功效。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种结构设计合理、自动化程度高、能适应零件不同厚度尺寸便于自动焊接的夹紧装置。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种带弯曲部的零件夹紧装置,包括工作台、零件座、前端夹紧机构、边沿夹紧机构。所述的零件座设于工作台上,零件座对应零件弯曲部设置,用于放置零件,零件的前端悬空。
[0006]所述的前端夹紧机构设于工作台上,位于零件座的前面,由上翻转压紧机构I和下定位销固定机构组成,所述的上翻转压紧机构I的压紧工作部翻转到零件前端的上表面,给予零件向下的压力,所述的下定位销固定机构给予零件向上的压力,两者结合夹紧零件的前端;
[0007]所述的边沿夹紧机构设于工作台上,零件座两侧分别设有边沿夹紧机构,边沿夹紧机构包括上翻转压紧机构II,所述的上翻转压紧机构II的压紧工作部翻转到零件的上表面,给予零件向下的压力将零件边沿压紧在零件座上。
[0008]所述的前端夹紧机构包括脚支座1、翻转气缸1、定位销气缸、压块1、定位销;所述的脚支座I安装于工作台上;所述的翻转气缸I设于脚支座I的前部,翻转气缸I的活塞杆沿竖直方向向上伸出,翻转气缸I的活塞杆通过转轴I与压块I连接,所述的压块I通过转轴II与脚支座I连接,所述的转轴I位于转轴II的上方,翻转气缸I带动压块I以转轴II为轴心转动;所述的定位销气缸安装于脚支座I的后部,定位销气缸的活塞杆与定位销(3 5 )固定连接,带动定位销做伸缩运动。
[0009]所述的前端夹紧机构还包括气缸连接支座,所述的气缸连接支座设于脚支座I上,定位销气缸的活塞杆穿过气缸连接支座后与定位销连接。
[0010]所述的前端夹紧机构还包括限位块,所述的限位块设置于脚支座I上,对应压块I的转动轨迹设置,控制压块I夹紧零件时翻转的角度。
[0011]所述的边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构I,所述的边沿夹紧机构I括脚支座I1、翻转气缸I1、压板1、压块II;所述的脚支座II设于工作台,位于零件座的侧方;所述的翻转气缸II安装于脚支座II上;所述的翻转气缸II的活塞杆通过转轴III与压板I连接,所述的压板I通过转轴IV与脚支座II连接,所述的转轴III位于转轴IV后方,所述的翻转气缸II带动压板I以转轴IV为轴心转动;压紧零件时,压板I端部的压块II对应零件座中部的侧面,将零件压紧在零件座上。
[0012]所述的边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构II,所述的边沿夹紧机构II包括脚支座II1、翻转气缸II1、压板I1、定位板;所述的脚支座III设于零件座上,脚支座III上设置定位板,所述的定位板用于放置于零件座上的零件的定位;所述的翻转气缸III设有两个,分别位于脚支座III的两侧,每个翻转气缸III分别对应一块压板II,所述的翻转气缸111的活塞杆通过转轴V与压板11连接,所述的压板II通过转轴VI与脚支座III连接,所述的转轴V位于转轴VI之上,所述的翻转气缸III带动压板II以转轴VI为轴心转动;压紧零件时,两块压板II的压紧端分别对应定位板的两侧位置,将零件压紧在定位板和零件座上。
[0013]本实用新型所述的带弯曲部的零件夹紧装置,还包括针对零件加强板的加强板夹紧机构,所述的加强板夹紧机构设于工作台上,位于零件座的后面;所述的加强板夹紧机构包括第一翻转机构和第二翻转夹紧机构,所述的第一翻转机构上安装第二翻转夹紧机构,带动第二翻转夹紧机构翻转,第二翻转夹紧机构的压紧工作部再次翻转到零件加强板位置,给予零件加强板向侧后方的力,配合前端夹紧机构、边沿夹紧机构形成合力,夹紧零件。
[0014]所述的加强板夹紧机构包括脚支座IV、翻转气缸IV、连接板、翻转气缸V、压板
II1、压块III;所述的脚支座IV安装于工作台上,位于零件座的后面;所述的翻转气缸IV安装于脚支座IV上,所述的翻转气缸IV的活塞杆通过转轴νπ与连接板的一端连接,所述的连接板通过转轴Vi与脚支座IV连接,所述的转轴Vi位于转轴νπ的上方,翻转气缸IV带动连接板以转轴Vl为轴心转动;所述的翻转气缸V安装于连接板的另一端上,翻转气缸V通过转轴IX与压板III的一端连接,压板III通过转轴X与连接板连接,所述的转轴IX位于转轴X上方,翻转气缸V带动压板III以转轴IX为轴心转动,所述的压板III的下部安装压块III,通过压块III接触零件的加强板,将其压紧。
[0015]所述的加强板夹紧机构还包括接近开关,所述的接近开关与压板III的下端部连接,随着压板III运动,可检测零件是否漏装或装偏。
[0016]本实用新型还公开一种乘用车前轴总成机器人焊接生产线,所述的带弯曲部的零件夹紧装置,包括焊接工作盘、弧焊机器手,所述的焊接工作盘能够转动,其上沿圆周至少安装两组所述的带弯曲部的零件夹紧装置,所述的弧焊机器手设于焊接工作盘的中间,其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点。
[0017]所述的乘用车前轴总成机器人焊接生产线还包括安全光栅,所述的安全光栅设于人员进出通道处,感应是否有人或其他物体在工作区域内。
[0018]本实用新型的工作过程如下:操作人员将零件置于其中一个带弯曲部的零件夹紧装置的零件座上,启动该带弯曲部的零件夹紧装置,带弯曲部的零件夹紧装置的前端夹紧机构、边沿夹紧机构1、边沿夹紧机构I1、加强板夹紧机构同时对零件的相应部位进行定位夹紧后,启动弧焊机器手,弧焊机器手按照预设的程序对零件进行焊接,焊接结束,待弧焊机器手复位后,转动焊接工作盘,使该带弯曲部的零件夹紧装置对准操作人员工作位置,然后松开该带弯曲部的零件夹紧装置,操作人员将零件取下,转入下一道工序;与此同时,弧焊机器手可对另一个带弯曲部的零件夹紧装置上的零件进行焊接。
[0019]本实用新型的带弯曲部的零件夹紧装置,采用前端和两侧夹持,通过最少的控制点,实现了稳定的三角形夹持支撑,并且这种夹紧结构受到的零件形状限制比较少,前端和两侧,针对零件夹持面的角度,设计夹持装置的夹持角度也比较容易,特别适合带有弯曲部的零件夹持,并且夹持后所占的位置较少,能够充分的露出焊接等工作点,便于焊接以及其他的后续加工,为工序的机器人操作及全过程自动化打下了良好的基础。
[0020]本实用新型由独特的气缸、转轴、压板或连接板组成的翻转压紧结构,能够灵活的根据零件实际情况设置,一方面方便安装,并且不会占据太多零件上的空间,不会影响其他加工工序的操作;另一方面能够灵活调整与零件接触的压紧工作部的角度和形状,保证对各种零件都具有良好的适应性,尤其适合带弯曲部的零件的夹持,可以根据零件压紧面的弯曲角度,设计接触零件的压紧部件形状。
[0021]本实用新型还独特设计了双重翻转结构的加强板夹紧机构,通过双重翻转结构,实现了超过270°角度情况下的夹持,并且通过对零件上加强板的夹持,进一步提升了夹持稳定性,保证零件更为稳定,更有利于后续的焊接等工序操作。
[0022]本实用新型的零件夹紧装置,在加强板夹紧机构设置了接近开关,起到检查零件是否漏装或装偏的作用。
[0023]本实用新型的零件夹紧装置,在前端夹紧机构上设置了限位块,保证压块翻转和压紧的精度。
[0024]本实用新型所述的机器人焊接生产线的焊接工作盘可转动,使操作人员可以在固定的位置上操作,操作方便,减轻劳动强度。
[0025]本实用新型所述的焊接生产线,在人员进出通道设置了安全光栅,感应是否有人或其他物体在工作区域内,保证了操作人员和设备的安全,提高焊接效率。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型带弯曲部的零件夹紧装置示意图
[0027]图2为本实用新型前端夹紧机构立体图
[0028]图3为本实用新型边沿夹紧机构I立体图
[0029]图4为本实用新型边沿夹紧机构II立体图
[0030]图5为本实用新型加强板夹紧机构立体图
[0031 ]图6为本实用新型乘用车前轴总成机器人焊接生产线示意图
[0032]附图中各序号标示及对应的结构名称如下:1-工作台,2-零件座,3-前端夹紧机构,311-翻转气缸I,312-定位销气缸,321-转轴I,322-转轴II,33-压块I,34-限位块,35-定位销,36-气缸连接支座,37-脚支座I,4-边沿夹紧机构I,41-脚支座II,42-翻转气缸II,43-压板I,44-压块II,45-转轴III,46-转轴IV,5-边沿夹紧机构II,51-脚支座III,52-翻转气缸III,53-压板II,54-定位板,55-转轴V,56-转轴VI,6-加强板夹紧机构,61-脚支座IV,621-翻转气缸IV,622-翻转气缸V,63-连接板,641-转轴VH,642-转轴VI,643-转轴IX,644-转轴X,65-压板III,66-压块III,67-接近开关,7-焊接工作盘,8-弧焊机器手,9-安全光栅。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0034]如附图1所示,本实用新型一种带弯曲部的零件夹紧装置,包括工作台1、零件座2、前端夹紧机构3、边沿夹紧机构;零件座2设于工作台I上,零件座2对应零件弯曲部设置,用于放置零件,零件的前端悬空。
[0035]前端夹紧机构3设于工作台I上,位于零件座2的前面,由上翻转压紧机构I和下定位销固定机构组成,上翻转压紧机构I的压紧工作部翻转到零件前端的上表面,给予零件向下的压力,下定位销固定机构给予零件向上的压力,两者结合夹紧零件的前端;
[0036]边沿夹紧机构设于工作台I上,零件座2两侧分别设有边沿夹紧机构,边沿夹紧机构包括上翻转压紧机构II,上翻转压紧机构II的压紧工作部翻转到零件的上表面,给予零件向下的压力将零件边沿压紧在零件座2上。
[0037]如附图2所示,前端夹紧机构3包括脚支座137、翻转气缸1311、定位销气缸312、压块133、限位块34、定位销35、气缸连接支座36;脚支座137安装于工作台I上;翻转气缸1311设于脚支座137的前部,翻转气缸1311的活塞杆沿竖直方向向上伸出,翻转气缸1311的活塞杆通过转轴1321与压块133连接,压块133通过转轴II322与脚支座137连接,转轴1321位于转轴II322的上方,翻转气缸1311带动压块133以转轴II322为轴心转动;定位销气缸312安装于脚支座137的后部,定位销气缸312的活塞杆与定位销35固定连接,带动定位销35做伸缩运动;气缸连接支座36设于脚支座137上,定位销气缸312的活塞杆穿过气缸连接支座36后与定位销35连接;限位块34设置于脚支座137上,对应压块133的转动轨迹设置,控制压块133夹紧零件时翻转的角度。
[0038]如附图3所示,边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构14,边沿夹紧机构14包括脚支座1141、翻转气缸1142、压板143、压块1144。脚支座1141设于工作台I,位于零件座2的侧方;翻转气缸1142安装于脚支座1141上;翻转气缸1142的活塞杆通过转轴III45与压板143连接,压板143通过转轴IV46与脚支座1141连接,转轴III45位于转轴IV46后方,翻转气缸1142带动压板143以转轴IV46为轴心转动;压紧零件时,压板143端部的压块1144对应零件座2中部的侧面,将零件压紧在零件座2上。
[0039]如附图4所示,边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构115,边沿夹紧机构115包括脚支座11151、翻转气缸11152、压板1153、定位板54;脚支座III51设于零件座2上,脚支座III51上设置定位板54,定位板54用于放置于零件座2上的零件的定位;翻转气缸II152设有两个,分别位于脚支座II151的两侧,每个翻转气缸II152分别对应一块压板1153,翻转气缸11152的活塞杆通过转轴V55与压板1153连接,压板1153通过转轴VI56与脚支座III51连接,转轴V55位于转轴VI56之上,翻转气缸III52带动压板1153以转轴VI56为轴心转动;压紧零件时,两块压板1153的压紧端分别对应定位板54的两侧位置,将零件压紧在定位板54和零件座2上。
[0040]如附图5所示,本实用新型的带弯曲部的零件夹紧装置,还包括针对零件加强板的加强板夹紧机构6,加强板夹紧机构6设于工作台I上,位于零件座2的后面;加强板夹紧机构6包括第一翻转机构和第二翻转夹紧机构,第一翻转机构上安装第二翻转夹紧机构,带动第二翻转夹紧机构翻转,第二翻转夹紧机构的压紧工作部再次翻转到零件加强板位置,给予零件加强板向侧后方的力,配合前端夹紧机构、边沿夹紧机构形成合力,夹紧零件。
[0041 ] 加强板夹紧机构6包括脚支座IV61、翻转气缸IV621、连接板63、翻转气缸V 622、压板11165、压块11166、近开关67;所述的脚支座IV61安装于工作台I上,位于零件座2的后面;翻转气缸IV621安装于脚支座IV61上,翻转气缸IV621的活塞杆通过转轴VD641与连接板63的一端连接,连接板63通过转轴VI642与脚支座IV61连接,转轴VI642位于转轴W641的上方,翻转气缸IV621带动连接板63以转轴VI642为轴心转动;翻转气缸V622安装于连接板63的另一端上,翻转气缸V 622通过转轴1X643与压板II165的一端连接,压板11165通过转轴X 644与连接板63连接,转轴1X643位于转轴X 644上方,翻转气缸V 622带动压板II165以转轴1X643为轴心转动,压板III65的下部安装压块11166,通过压块III66接触零件的加强板,将其压紧;接近开关67与压板III65的下端部连接,随着压板III65运动,可检测零件是否漏装或装偏。
[0042]如附图6所示,本实用新型还公开一种乘用车前轴总成机器人焊接生产线,应用上述带弯曲部的零件夹紧装置,包括焊接工作盘7、弧焊机器手8、安全光栅9,焊接工作盘7能够转动,其上沿圆周安装两组带弯曲部的零件夹紧装置,弧焊机器手8设于焊接工作盘7的中间,其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点;安全光栅9设于人员进出通道处,感应是否有人或其他物体在工作区域内。
[0043]本实用新型的工作原理如下:操作人员将零件置于其中一个带弯曲部的零件夹紧装置的零件座2上,启动该带弯曲部的零件夹紧装置,带弯曲部的零件夹紧装置的前端夹紧机构3、边沿夹紧机构14、边沿夹紧机构115、加强板夹紧机构6同时对零件的相应部位进行定位夹紧后,启动弧焊机器手8,弧焊机器手8按照预设的程序对零件进行焊接,焊接结束,待弧焊机器手8复位后,转动焊接工作盘7,使该带弯曲部的零件夹紧装置对准操作人员工作位置,然后松开该带弯曲部的零件夹紧装置,操作人员将零件取下,转入下一道工序;与此同时,弧焊机器手8可对另一个带弯曲部的零件夹紧装置上的零件进行焊接。
【主权项】
1.一种带弯曲部的零件夹紧装置,包括工作台(I)、零件座(2)、前端夹紧机构(3)、边沿夹紧机构;所述的零件座(2)设于工作台(I)上,零件座(2)对应零件弯曲部设置,用于放置零件,零件的前端悬空;其特征在于: 所述的前端夹紧机构(3)设于工作台(I)上,位于零件座(2)的前面,由上翻转压紧机构I和下定位销固定机构组成,所述的上翻转压紧机构I的压紧工作部翻转到零件前端的上表面,给予零件向下的压力,所述的下定位销固定机构给予零件向上的压力,两者结合夹紧零件的前端; 所述的边沿夹紧机构设于工作台(I)上,零件座(2)两侧分别设有边沿夹紧机构,边沿夹紧机构包括上翻转压紧机构II,所述的上翻转压紧机构II的压紧工作部翻转到零件的上表面,给予零件向下的压力将零件边沿压紧在零件座(2)上。2.如权利要求1所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:所述的前端夹紧机构(3)包括脚支座I(37),翻转气缸1(311)、定位销气缸(312)、压块I(33),定位销(35);所述的脚支座1(37)安装于工作台(I)上;所述的翻转气缸1(311)设于脚支座1(37)的前部,翻转气缸I (311)的活塞杆沿竖直方向向上伸出,翻转气缸I (311)的活塞杆通过转轴I (321)与压块1(33)连接,所述的压块1(33)通过转轴11(322)与脚支座1(37)连接,所述的转轴1(321)位于转轴11(322)的上方,翻转气缸1(311)带动压块1(33)以转轴11(322)为轴心转动;所述的定位销气缸(312)安装于脚支座1(37)的后部,定位销气缸(312)的活塞杆与定位销(35)固定连接,带动定位销(35)做伸缩运动。3.如权利要求2所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:还包括气缸连接支座(36),所述的气缸连接支座(36)设于脚支座1(37)上,定位销气缸(312)的活塞杆穿过气缸连接支座(36 )后与定位销(35 )连接。4.如权利要求2所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:还包括限位块(34),所述的限位块(34)设置于脚支座1(37)上,对应压块1(33)的转动轨迹设置,控制压块1(33)夹紧零件时翻转的角度。5.如权利要求1所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:所述的边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构1(4),所述的边沿夹紧机构1(4)包括脚支座11(41)、翻转气缸11(42)、压板1(43)、压块11(44);所述的脚支座11(41)设于工作台(I),位于零件座(2)的侧方;所述的翻转气缸11(42)安装于脚支座11(41)上;所述的翻转气缸11(42)的活塞杆通过转轴111(45)与压板1(43)连接,所述的压板1(43)通过转轴IV(46)与脚支座11(41)连接,所述的转轴III(45)位于转轴IV(46)后方,所述的翻转气缸II (42)带动压板I (43)以转轴IV(46)为轴心转动;压紧零件时,压板1(43)端部的压块11(44)对应零件座(2)中部的侧面,将零件压紧在零件座(2)上。6.如权利要求1或5所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:所述的边沿夹紧机构包括边沿夹紧机构11(5),所述的边沿夹紧机构11 (5 )包括脚支座III (51 )、翻转气缸III(52)、压板11(53)、定位板(54);所述的脚支座111(51)设于零件座(2)上,脚支座111(51)上设置定位板(54),所述的定位板(54)用于放置于零件座(2)上的零件的定位;所述的翻转气缸III (52 )设有两个,分别位于脚支座III (51)的两侧,每个翻转气缸III (52 )分别对应一块压板II (53),所述的翻转气缸III (52 )的活塞杆通过转轴V (55 )与压板II (53 )连接,所述的压板11(53)通过转轴VK56)与脚支座111(51)连接,所述的转轴V (55)位于转轴VK56)之上,所述的翻转气缸ΠΙ(52)带动压板11(53)以转轴VK56)为轴心转动;压紧零件时,两块压板11(53)的压紧端分别对应定位板(54)的两侧位置,将零件压紧在定位板(54)和零件座(2)上。7.如权利要求1所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:还包括针对零件加强板的加强板夹紧机构(6),所述的加强板夹紧机构(6)设于工作台(I)上,位于零件座(2)的后面;所述的加强板夹紧机构(6)包括第一翻转机构和第二翻转夹紧机构,所述的第一翻转机构上安装第二翻转夹紧机构,带动第二翻转夹紧机构翻转,第二翻转夹紧机构的压紧工作部再次翻转到零件加强板位置,给予零件加强板向侧后方的力,配合前端夹紧机构、边沿夹紧机构形成合力,夹紧零件。8.如权利要求7所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:所述的加强板夹紧机构(6)包括脚支座1¥(61)、翻转气缸1¥(621)、连接板(63)、翻转气缸¥(622)、压板111(65)、压块111(66);所述的脚支座IV(61)安装于工作台(I)上,位于零件座(2)的后面;所述的翻转气缸IV(621)安装于脚支座IV(61)上,所述的翻转气缸IV(621)的活塞杆通过转轴VE(641)与连接板(63)的一端连接,所述的连接板(63)通过转轴ΥΠΚ642)与脚支座IV(61)连接,所述的转轴ΥΠΚ642)位于转轴VH(641)的上方,翻转气缸IV(621)带动连接板(63)以转轴ΥΠΚ642)为轴心转动;所述的翻转气缸V (622)安装于连接板(63)的另一端上,翻转气缸V (622)通过转轴IX(643)与压板111(65)的一端连接,压板111(65)通过转轴X (644)与连接板(63)连接,所述的转轴Κ(643)位于转轴X (644)上方,翻转气缸V (622)带动压板111(65)以转轴ΙΧ(643)为轴心转动,所述的压板111(65)的下部安装压块111(66),通过压块111(66)接触零件的加强板,将其压紧。9.如权利要求8所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:所述的加强板夹紧机构还包括接近开关(67),所述的接近开关(67)与压板111(65)的下端部连接,随着压板III(65)运动,可检测零件是否漏装或装偏。10.—种乘用车前轴总成机器人焊接生产线,应用了如权利要求1-9任何一项所述的带弯曲部的零件夹紧装置,其特征在于:包括焊接工作盘(7)、弧焊机器手(8),所述的焊接工作盘(7)能够转动,其上沿圆周至少安装两组所述的带弯曲部的零件夹紧装置,所述的弧焊机器手(8)设于焊接工作盘(7)的中间,其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点。11.如权利要求10所述的乘用车前轴总成机器人焊接生产线,其特征在于:还包括安全光栅(9),所述的安全光栅(9)设于人员进出通道处,感应是否有人或其他物体在工作区域内。
【文档编号】B23K37/04GK205571684SQ201620179979
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】李志
【申请人】柳州市楷都汽车零部件有限公司