汽车后部定位夹紧系统的制作方法

本发明涉及汽车总拼技术领域，尤其涉及一种汽车后部定位夹紧系统。

背景技术：

在现有的技术方案中，在进行汽车总拼时针对汽车后部进行夹紧定位时，通常采用主夹具与机器人抓手配合的形式，但是由于主夹具结构复杂、占用空间大，导致机器人搬运及焊接时需进行避让、不能直达预设的焊接点，需要增加多点过渡轨迹，进而导致焊接过程时间增加，总拼焊接效率低；并且主夹具与机器人抓手配合的形式限定运输方式为垂直输送，但是对汽车后部零件一般采取水平定位，导致对汽车后部零件定位必须在主夹具到位后通过伸缩结构控制夹具进行水平方向的定位，导致汽车后部的定位夹紧机构结构复杂，不利于输送设备承载。并且对后部空间占用较大无法对较多零件同时定位，或定位后无法在总拼工位对总拼零件进行更多焊点的焊接，导致汽车的定位及制造精度低。

因此，有必要提供一种新的汽车后部定位夹紧系统来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种汽车后部定位夹紧系统，旨在解决现有的主夹具与机器人抓手配合的形式中总拼焊接效率低、定位夹紧机构结构复杂不利于输送设备承载，且无法对较多零件同时定位或定位后无法在总拼工位对总拼零件进行更多焊点的焊接导致的汽车定位及制造精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的汽车后部定位夹紧系统，包括抓手和分设于所述抓手两端的两个立柱，所述抓手包括主框架和安装在主框架上的定位夹紧装置和第一对接部，所述定位夹紧装置用于将汽车后部定位及夹紧，所述第一对接部的数量为两个，两个所述第一对接部分设于所述主框架的两端；所述立柱上设有第二对接部，所述第二对接部与所述第一对接部对接以使所述主框架架设于两个所述立柱上。

优选地，所述第一对接部包括安装在所述主框架上的连接架以及设置于所述连接架上的导向定位销；所述第二对接部包括设于所述立柱上的支撑柱以及设于所述支撑柱上的导向定位孔和夹紧件；所述导向定位销与所述导向定位孔配合，所述夹紧件用于将所述连接架抵紧于所述支撑柱上。

优选地，所述连接架上还设有与所述导向定位销同侧布置的第一限位块，所述支撑柱还设有所述导向定位孔同侧布置的第二限位块，所述第一限位块抵接于所述第二限位块。

优选地，所述支撑柱上设有导向机构，所述导向机构包括设置在所述立柱上的支座、以及设置在所述支座上的两个导向滚轮，两个所述导向滚轮沿所述导向定位销的轴向并列设置；所述连接架上设有高度对接块，两个所述导向滚轮支撑所述高度对接块。

优选地，所述连接架包括相连接的第一连接杆和第二连接杆，所述第二连接杆的自由端设置有所述导向定位销，所述第一连接杆与所述主框架连接，所述第一连接杆面向所述导向定位销的一侧设置有所述高度对接块。

优选地，所述定位夹紧装置包括：

第一定位夹紧机构，与汽车的侧围尾门洞对应布置且用于定位及夹持所述侧围尾门洞；

第二定位夹紧机构，与所述汽车的顶盖后横梁对应布置且用于定位及夹持所述顶盖后横梁；

第三定位夹紧机构，与所述汽车的尾门中横梁对应布置且用于定位及夹持所述尾门中横梁；

第四定位夹紧机构，与所述汽车的后端板对应的布置且用于定位及夹持所述后端板；

所述第一定位夹紧机构、所述第二定位夹紧机构、所述第三定位夹紧机构以及所述第四定位夹紧机构均安装于所述抓手面向所述汽车的一侧。

优选地，所述主框架包括第一横梁，所述第一对接部分设于所述第一横梁的两端；

所述第一定位夹紧机构包括第一安装座、第一驱动气缸、抵接块、销座以及第一定位销；所述第一安装座与所述第一横梁连接；所述抵接块和所述第一驱动气缸均设于所述第一安装座上，所述第一定位销通过所述销座与所述第一驱动气缸输出轴连接，所述抵接块用于抵接所述汽车的侧围，所述第一定位销与所述汽车侧围上的定位孔配合。

优选地，所述主框架包括与所述第一横梁连接的固定板，所述第二定位夹紧机构包括：

第二安装座，设于所述固定板上；

第一夹紧组件，包括设于所述第二安装座上的第二驱动气缸、与所述第二驱动气缸的输出轴连接的安装板以及铰接于所述安装板上的第一夹臂和第二夹臂；

第一定位组件，所述第一定位组件包括设置在所述安装板上的第一定位块、第二定位块及第二定位销；

所述第二驱动气缸驱动所述安装板往复运动，以使所述第二定位销插入或脱离所述顶盖后横梁的定位孔，并带动所述第一夹臂靠近或远离所述第一定位块，以将所述顶盖后横梁的一侧夹紧或放松，还带动所述第二夹臂靠近或远离所述第二定位块，以将所述顶盖后横梁的另一侧夹紧或放松。

优选地，所述主框架还包括与所述第一横梁连接且向下延伸的连接梁，所述第三定位夹紧机构包括：

第三安装座，设于所述连接梁上；

第二夹紧组件，所述第二夹紧组件的数量为两个，两个所述第二夹紧组件相对设置；所述第二夹紧组件包括连接板、第三定位块、第三驱动气缸以及夹紧臂；所述第一连接板设于所述第三安装座上，第三定位块设于所述连接板上，所述第三驱动气缸的缸体与所述连接板铰接，所述第三驱动气缸的输出轴与所述夹紧臂铰接，且所述夹紧臂与所述连接板铰接；所述第三驱动气缸驱动所述夹紧臂相对所述连接板转动以使所述连接板的自由端靠近或远离所述第三定位块；

第三定位销，设于所述第三安装座上，所述第三定位销与所述尾门中横梁上的定位孔配合。

优选地，所述主框架还包括设于所述第一横梁下侧且与所述连接梁连接的第二横梁，所述第四定位夹紧机构包括设于所述第二横梁上的第四安装座、与所述第四安装座连接的过渡板、设于所述过渡板上的第四定位块、第四定位销和第五定位块；所述第四定位块和第五定位块均抵持于所述汽车的后端板，所述第四定位销于所述后端板上的定位孔配合。

本发明技术方案中，通过两个立柱的第二对接部与抓手的主框架的两端第一对接部对接以支撑整个抓手，外部搬运机构搬运抓手运动，可直接将抓手搬运至预设的对接位置，通过两个立柱的第二对接部与抓手的主框架两端的第一对接部对接以支撑整个抓手，即外部搬运机构无需进行避让或需要增加多点过渡轨迹，以缩短搬运时间，提高总拼焊接效率；并且抓手与立柱对接后，运动方向不会被限制，即主框架上的定位夹紧机构能够向靠近汽车后部的方向运动，且在到达焊接位置时定位夹紧装置直接对汽车后部进行定位及夹紧，无需增设额外的伸缩机构以提供水平方向的运动，简化整体结构，减轻抓手的重量，减少主框架对立柱施加的作用力，提高立柱的使用寿命。并且主框架与两侧的立柱对接，形成一个左右互锁的高定位系统，是的立柱也对框架起到定位作用，提高汽车的定位及制造精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中汽车后部定位夹紧系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中抓手的结构示意图；

图3为本发明实施例中立柱与第二对接部的连接结构示意图；

图4为本发明实施例中第一对接部与第二对接部的对接结构一状态示意图；

图5为本发明实施例中第一对接部与第二对接部的对接结构另一状态结构示意图；

图6为本发明实施例中第一定位夹紧机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中第二定位夹紧机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中第三定位夹紧机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中第四定位夹紧机构的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1、图2和图3所示，本发明一具体实施例中，汽车后部定位夹紧系统100包括抓手2和分设于抓手2两端的两个立柱1，抓手2包括主框架21和安装在主框架21上的定位夹紧装置22和第一对接部23，定位夹紧装置22用于将汽车后部定位及夹紧，第一对接部23的数量为两个，两个第一对接部23分设于主框架21的两端；立柱1上设有第二对接部3，第二对接部3与第一对接部23对接以使主框架21架设于两个立柱1上。

在上述技术方案中，通过两个立柱1的第二对接部3与抓手2的主框架21的两端第一对接部23对接以支撑整个抓手2，外部搬运机构搬运抓手2运动，可直接将抓手2搬运至预设的对接位置，通过两个立柱1的第二对接部3与抓手2的主框架21两端的第一对接部23对接以支撑整个抓手2，即外部搬运机构无需进行避让或需要增加多点过渡轨迹，以缩短搬运时间，提高总拼焊接效率；并且抓手2与立柱1对接后，运动方向不会被限制，即主框架21上的定位夹紧装置22能够向靠近汽车后部的方向运动，且在到达焊接位置时定位夹紧装置22直接对汽车后部进行定位及夹紧，无需增设额外的伸缩机构以提供水平方向的运动，简化整体结构，减轻抓手2的重量，减少主框架21对立柱1施加的作用力，提高立柱1的使用寿命。并且主框架21与两侧的立柱1对接，形成一个左右互锁的高定位系统，是的立柱1也对主框架21起到定位作用，提高汽车的定位及制造精度。

其中，如图2、图3、图4和图5所示，第一对接部23包括安装在主框架21上的连接架231以及设置于连接架231上的导向定位销232；第二对接部3包括设于立柱1上的支撑柱31以及设于支撑柱31上的导向定位孔32和夹紧件33；导向定位销232与导向定位孔32配合，夹紧件33用于将连接架231抵紧于支撑柱31上。具体地，在第一对接部23与第二对接部3对接的过程中，导向定位销232与导向定位孔32进行配合定位，抓手2向靠近立柱1的方向移动，直至完全到位后，夹紧件33使连接架231与支撑柱31相互抵持，限制抓手2与立柱1在导向定位销232轴向的运动，此时抓手2被完全定位。具体地，夹紧件33包括夹紧气缸以及与夹紧气缸的输出轴连接的夹紧块，夹紧气缸安装于立柱1上，夹紧气缸的输出轴伸出和缩回带动夹紧块放松或抵紧主框架21。

在优选的实施例中，连接架231上还设有与导向定位销232同侧布置的第一限位块233，支撑柱31还设有导向定位孔32同侧布置的第二限位块34，第一限位块233抵接于第二限位块34。导向定位销232与导向定位孔32进行配合定位，抓手2向靠近立柱1的方向移动的过程中，当第一限位块233与第二限位块34抵接，则判断此时抓手2已完全到位，此时夹紧气缸缩回使连接架231抵紧于支撑柱31上。

此外，支撑柱31上设有导向机构35，导向机构35包括设置在立柱1上的支座351、以及设置在支座351上的两个导向滚轮352，两个导向滚轮352沿导向定位销232的轴向并列设置；连接架231上设有高度对接块234，两个导向滚轮352支撑高度对接块234。在导向定位销232与导向定位孔32进行配合定位之前，外部搬运机构搬运抓手2，使高度对接块234放置于两个导向滚轮352上，此时导向定位销232正对导向定位孔32，外部搬运机构继续推动导向定位销232插入导向定位孔32，则高度定位块在导向滚轮352上滑动，采用导向滚轮352能够将滑动摩擦力转换为转动摩擦力，使导向定位销232插入过程更加顺畅，且两个导向滚轮352共同支撑高度对接块234，防止高度对接块234发生晃动影响定位精度。

连接架231包括相连接的第一连接杆2311和第二连接杆2312，第二连接杆2312的自由端设置有导向定位销232，第一连接杆2311与主框架21连接，第一连接杆2311面向导向定位销232的一侧设置有高度对接块234。当高度对接块234放置在导向滚轮352上时，立柱1已经通过第一连接杆2311对主框架21起到支撑作用，减轻外部搬运机构的承载压力，且第一连接杆2311面向导向定位销232的一侧设置有高度对接块234以保证高度对接块234放置在导向滚轮352上时，导向定位销232正对于导向定位孔32。

如图1所示，定位夹紧装置22包括第一定位夹紧机构400、第二定位夹紧机构500、第三定位夹紧机构600和第四定位夹紧机构700；第一定位夹紧机构400与汽车的侧围尾门洞对应布置且用于定位及夹持侧围尾门洞；第二定位夹紧机构500与汽车的顶盖后横梁对应布置且用于定位及夹持顶盖后横梁；第三定位夹紧机构600与汽车的尾门中横梁对应布置且用于定位及夹持尾门中横梁；第四定位夹紧机构700与汽车的后端板对应的布置且用于定位及夹持后端板；第一定位夹紧机构400第二定位夹紧机构500、第三定位夹紧机构600以及第四定位夹紧机构700均安装于抓手2面向汽车的一侧。本实施例中通过一个抓手2上集成多个定位夹紧机构，就能完成一次性完成侧围尾门洞、顶盖后横梁、尾门中横梁以及后端板的定位夹紧，不仅能应用于不同车型的汽车，还能避免现有技术中采用多个分拼拼台分别对侧围尾门洞、顶盖后横梁、尾门中横梁以及后端板进行定位夹紧的情况，减少了汽车焊接过程中采用的设备及总拼工位，降低了汽车的生产成本

如图6所示，主框架21包括第一横梁211，第一对接部23分设于第一横梁211的两端；第一定位夹紧机构400包括第一安装座410、第一驱动气缸420、抵接块430、销座440以及第一定位销450；第一安装座410与第一横梁211连接；抵接块430和第一驱动气缸420均设于第一安装座410上，第一定位销450通过销座440与第一驱动气缸420输出轴连接，抵接块430用于抵接汽车的侧围，第一定位销450与汽车侧围上的定位孔配合。立柱1及抓手2到达焊接位置时，抵接块430用于抵接汽车的侧围，第一驱动气缸420伸出以使第一定位销450插入汽车侧围上的定位孔。此时汽车的侧围尾门洞被完全定位并抵紧。

如图7所示，主框架21包括与第一横梁211连接的固定板212，第二定位夹紧机构500包括第二安装座510、第一夹紧组件520、第一定位组件530；第二安装座510设于固定板212上；第一夹紧组件520包括设于第二安装座510上的第二驱动气缸521、与第二驱动气缸521的输出轴连接的安装板522以及铰接于安装板522上的第一夹臂523和第二夹臂524；第一定位组件530包括设置在安装板522上的第一定位块531、第一定位块532及第二定位销533；第二驱动气缸521驱动安装板522往复运动，以使第二定位销533插入或脱离顶盖后横梁的定位孔，并带动第一夹臂523靠近或远离第一定位块531，以将顶盖后横梁的一侧夹紧或放松，还带动第二夹臂524靠近或远离第一定位块532，以将顶盖后横梁的另一侧夹紧或放松。立柱1及抓手2到达焊接位置时，第二驱动气缸521的输出轴伸出，输出轴推动安装板522，安装板522带动第二定位销533插入顶盖后横梁的定位孔，与此同时，安装板522带动第一夹臂523靠近第一定位块531以夹紧顶盖后横梁的一侧，并且安装板522带动第二夹臂524靠近第一定位块532以夹紧顶盖后横梁的另一侧，由此完成顶盖后横梁的定位与夹紧。

具体地，安装板522的两侧分别铰接有第一连杆525和第二连杆526，第一夹臂523与第一连杆525铰接，且第一夹臂523靠近第一连杆525处与第二安装座510铰接；第二夹臂524与第二连杆526铰接，且第二夹臂524靠近第二连杆526处与第二安装座510铰接。第一位置为第二定位夹紧机构500夹持顶盖后横梁时安装板522所处的位置，第二位置为整个顶盖后横梁定位夹紧装置22初始状态下安装板522所处的位置，安装板522在第一位置与第二位置之间往复运动以带动第一夹臂523和第二夹臂524分别与第一定位块531和第一定位块532配合以夹持顶盖后横梁或解除夹持。

具体地，立柱1及抓手2到达焊接位置时，第二定位销533正对于顶盖后横梁上的定位孔对齐，第二驱动气缸521的输出轴推动安装板522由第一位置向第二位置移动，第二定位销533插入顶盖后横梁上的定位孔中，与此同时，安装板522通过第一连杆525带动第一夹臂523相对第一夹臂523与支架的铰接处转动，使第一夹臂523的自由端向靠近第一定位块531的方向移动，直至顶盖后横梁的一侧夹持于第一夹臂523与第一定位块531之间；安装板522通过第二连杆526带动第二夹臂524相对第二夹臂524与支架的铰接处转动，使第二夹臂524的自由端向靠近第一定位块532的方向移动，直至顶盖后横梁的另一侧夹持于第二夹臂524与第一定位块532之间；由此实现对顶盖后横梁的定位与夹持。第二驱动气缸521驱动安装板522由第二位置向第一位置移动，第一夹臂523向远离第一定位块531的方向移动，第二夹臂524向远离第一定位块532的方向移动，以解除对顶盖后横梁的夹持，且第二定位销533脱离顶盖后横梁上的定位孔，此时顶盖后横梁定位夹紧装置22用于下一轮对顶盖后横梁的定位与夹紧。并且，在安装板522处于第二位置时，第一夹臂523的自由端位于顶盖后横梁的下侧，第二夹臂524的自由端位于顶盖后横梁的上侧，以使第一夹臂523与第二夹臂524之间形成足够的避让空间。

如图8所示，主框架21还包括与第一横梁211连接且向下延伸的连接梁213，第三定位夹紧机构600包括第三安装座610、第二夹紧组件620以及第三定位销630；第三安装座610设于连接梁213上；第二夹紧组件620的数量为两个，两个第二夹紧组件620相对设置；第二夹紧组件620包括连接板621、第三定位块622、第三驱动气缸623以及夹紧臂624；第一连接板621设于第三安装座610上，第三定位块622设于连接板621上，第三驱动气缸623的缸体与连接板621铰接，第三驱动气缸623的输出轴与夹紧臂624铰接，且夹紧臂624与连接板621铰接；第三驱动气缸623驱动夹紧臂624相对连接板621转动以使连接板621的自由端靠近或远离第三定位块622；第三定位销630设于第三安装座610上，第三定位销630与尾门中横梁上的定位孔配合。立柱1及抓手2到达焊接位置时，第三定位销630插入尾门中横梁上的定位孔中，第三驱动气缸623的输出轴伸出，以带动夹紧臂624向靠近第三定位块622的方向运动，直至夹紧臂624与第三定位块622共同夹持尾门中横梁，完成对尾门中横梁的定位与夹紧。

如图9所示，主框架21还包括设于第一横梁211下侧且与连接梁213连接的第二横梁214，第四定位夹紧机构700包括设于第二横梁214上的第四安装座710、与第四安装座710连接的过渡板720、设于过渡板720上的第四定位块730、第四定位销750和第五定位块740；第四定位块730和第五定位块740均抵持于汽车的后端板，第四定位销750与后端板上的定位孔配合。立柱1及抓手2到达焊接位置时，第四定位块730和第五定位块740共同抵持后端板，第四定位销750插入后端板上的定位孔，由此完成对后端板的抵紧与定位。

如图1所示，第一定位夹紧机构400、第二定位夹紧机构500、第三定位夹紧机构600以及第四定位夹紧机构700的数量均为两个一一对应的对称分布。由于汽车后部结构为对称结构，则与对应的第一定位夹紧机构400、第二定位夹紧机构500、第三定位夹紧机构600以及第四定位夹紧机构700均一一对应的对称分布能够更好的夹持汽车后部。两个定位夹紧机构同时对一个部件进行定位与夹紧时，能够更好的保证部件的定位精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。