一种多车型混流生产用锁紧定位机构的制作方法

1.本发明涉及汽车车身锁紧定位技术领域，具体涉及一种多车型混流生产用锁紧定位机构。


背景技术：

2.随着汽车行业高速发展以及激烈的市场竞争，为了满足目前急剧增加的新车型生产，各大汽车生产商对多车型共线生产有了更高的要求，在现有场地面积下，实现低成本的多车型共线生产成为汽车整车厂商的重大挑战，因此同一条生产线同时用于生产多种车型的柔性生产线迅速发展。目前比较成熟的柔性生产线的主要结构包括主导轨和位于主导轨两侧的侧导轨，主导轨上滑动连接有底座，侧导轨上连接有多套夹具支座，不同夹具支座上固定有不同类型的总拼夹具，当需要对某一车型进行焊接、滚边、冲压等加工时，将车身固定于底座上，再利用主导轨将待加工车身传送至预定工位，然后利用侧导轨将其中一种类型的夹具支座推动至底座的两侧，并利用锁紧定位机构使夹具支座与底座锁紧固定，此时与车型对应的总拼夹具被固定于车身的两旁，即可利用总拼夹具能对车身进行加工。
3.由上可知，在利用柔性生产线对相同车型或者不同车型进行生产的过程中，都需要频繁地使总拼夹具与车身之间形成精确的配合，即每加工一台车身，在进行下一个车身加工时，无论车型十分改变，都需要使新加工的车身与总拼夹具之间形成精确的配合，以满足车身加工的精确要求。在连续加工车身过程中，随着总拼夹具(主要是夹具支座)频繁地与底座进行配合，夹具支座与底座之间的重复定位精度对车身加工的精度尤为重要，而目前用于固定夹具支座和底座的锁紧定位机构结构都十分的复杂，且对底座和夹具支座的精度配合要求十分高，使得目前夹具支座与底座的锁紧定位效率较低，严重影响车身加工的效率，而且不便对夹具支座与底座的是否精确配合进行准确检测，从而无法对车身锁紧定位精度进行有效控制。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种多车型混流生产用锁紧定位机构，以解决现有技术中夹具支座的锁紧定位机构结构复杂且锁紧定位效率低的问题。
5.为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种多车型混流生产用锁紧定位机构，包括底座和滑动连接于底座两侧的夹具支座，底座上设有与夹具支座配合的锁紧装置，锁紧装置包括锁紧机构，锁紧机构包括锁紧座和滑动连接于锁紧座上的滑座，锁紧座上设有与夹具支座配合的定位件，锁紧座上设有驱动滑座滑动的驱动单元，且滑座上连接有用于与夹具支座配合的滑动配合部，锁紧座上设有用于检测滑座滑动距离的检测机构。
6.本方案的原理是：不同的夹具支座上固定有现有技术中用于加工不同车型的总拼夹具，当需要加工车身时，首先将车身固定于底座上，然后选择对应的总拼夹具，并滑动底座两侧选择的夹具支座，使夹具支座滑动至底座的两侧，并使夹具支座与定位件配合，定位件对夹具支座进行限位并阻碍夹具支座继续靠近底座；然后通过驱动单元驱动滑座和连接
于滑座上的滑动配合部滑动，使滑动配合部向靠近夹具支座的方向滑动并自动与夹具支座接触且形成配合关系，从而在定位件和滑动配合部共同作用下，能够使得夹具支座快速且准确地被锁紧固定，以便夹具支座能够对底座上的车身进行精确加工；而且当滑座向夹具支座滑动时，可以利用检测机构检测滑座是否滑动至预定位置，从而进一步确保滑座带动滑动配合部准确地对夹具支座进行固定；当夹具支座上的总拼夹具完成对车身的加工后，即可利用驱动单元驱动滑座滑动而使滑动配合部远离夹具支座，此时滑动配合部对夹具支座的固定作用消失，然后可以滑动夹具支座而使夹具支座远离底座。
7.本技术的有益效果是：
8.1.能够准确且快速地将夹具支座固定：本技术中，滑座是滑动连接于锁紧座上的，当需要将夹具支座推动靠近底座时，滑座滑动至不会对夹具支座产生阻碍的位置上，而当夹具支座与定位件接触配合时，再利用驱动单元驱动滑座滑动，使得滑动配合部与夹具支座配合，从而方便且快速地将夹具支座固定于底座的一侧，使得夹具支座能够精准对底座上的车身进行加工，锁紧固定的结构简单且操作十分的快速和方便，能够有效提升夹具支座的锁紧定位效率，进而在确保高精度加工的同时，还能提升加工效率。
9.2.定位精度高：本技术中，首先，夹具支座是滑动连接于现有技术中的侧导轨上，利用侧导轨的精确导向，可以确保夹具支座在沿着现有技术主导轨的传送方向具有较高的配合精度，而本技术中通过设置定位件对夹具支座继续向靠近底座方向的滑动起到限位作用，再通过滑动滑座的方式驱动滑动配合部自动与夹具支座接触并配合，定位件和滑动配合部从相反的方向对夹具支座产生锁紧定位作用，从而使得夹具支座最终能够被完全精确地锁定，定位精度高；同时，通过设置检测机构进一步确保滑座滑动至预定位置，从而确保滑动配合部滑动至与夹具支座形成准确配合的状态，确保夹具支座被准确地锁紧定位。
10.3.操作方便、控制简单：本技术中，只需将夹具支座推动至与定位件接触，然后再利用驱动单元推动滑座滑动至预定位置，即可快速完成对夹具支座的锁紧定位，结构简单且操作方便。
11.进一步，所述滑动配合部包括固定于滑座顶端的凸块，所述夹具支座上设有与凸块相配合的导向配合部，凸块上朝向定位件的一侧设有与导向配合部配合的导向斜面，导向斜面的顶端向底座之外倾斜设置。
12.作为优选，通过在滑座上设置凸块，而在夹具支座上对应设置与凸块相配合的导向配合部，同时在凸块上设置导向斜面，在推动滑座向夹具支座滑动时，滑座带动凸块靠近夹具支座，在导向斜面的导向作用下，可以使导向斜面方便且准确地与导向配合部接触并自动抵紧，从而使夹具支座受到导向斜面的作用力而自动与底座上的定位件抵紧，在定位件和凸块上导向斜面的共同作用下，使得夹具支座能够更加快速且准确地被锁紧固定。
13.进一步，所述驱动单元包括驱动气缸和摆杆，所述驱动气缸的一端转动连接于锁紧座上、另一端与摆杆转动连接，所述摆杆的侧壁转动连接于锁紧座上，摆杆远离驱动气缸的一端转动连接于滑座上。
14.作为优选，本方案中，驱动气缸伸、缩时，自身能够相对于锁紧座转动，同时驱动气缸能够方便地推拉滑座移动，从而使得滑座准确地相对于锁紧座滑动，整个驱动单元占用空间较小，能够方便地被布置在锁紧座上，结构简单且运行稳定。
15.进一步，所述锁紧座上设有与滑座配合的导向单元。
16.作为优选，本方案中，利用导向单元对滑座的滑动进行导向，以便滑座能够精确且稳定地滑动。
17.进一步，所述导向单元包括转动连接于锁紧座上的导向滚轮，所述滑座的侧壁上开有导向滑槽，所述导向滚轮与导向滑槽的侧壁滚动配合。
18.作为优选，本方案中，利用转动连接于锁紧座上的导向滚轮对滑座的滑动提供导向，导向滚轮与滑座之间为滚动摩擦，可以有效降低滑座上导向滑槽的磨损，使得滑座上的导向滑槽能够长时间对滑槽的滑动提供精准的导向，从而使得滑座能够保持长时间的精准定位。
19.进一步，所述检测机构包括感应器、控制器以及与感应器配合的触发板，所述感应器和控制器均固定连接于锁紧座上，所述触发板固定连接于摆杆上，所述感应器的数量为两个，且两个感应器位于触发板跟随摆杆转动的两个极限位置处。
20.作为优选，本方案中，通过在摆杆上固定连接触发板，当摆杆转动时会同步带动触发板转动，然后利用感应器检测摆杆是否摆动到预定的角度，从而检测出滑座是否带动凸块滑动至预定位置，以便确保凸块对夹具支座进行准确的锁紧定位。
21.进一步，所述锁紧座的两侧固定连接有挡板，两块挡板之间围成保护间隙，所述驱动单元位于保护间隙内。
22.作为优选，利用保护间隙对驱动单元提进行保护，使驱动单元能够稳定地驱动滑座滑动。
23.进一步，所述锁紧座上设有用于驱动滑动配合部与夹具支座保持处于配合状态的保持单元。
24.作为优选，利用保持单元驱动滑动配合部与夹具支座处于配合的状态，从而在夹具支座被固定后用于对底座上的车身进行加工时，能够利用保持机构对夹具支座的位置固定起到保持作用，减少夹具支座加工过程中可能产生的微小位移，进一步提升加工精度。
25.进一步，所述保持机构包括滑动连接于挡板上的活动板，所述活动板上固定连接有保持气缸，保持气缸上固定连接有限位块，所述限位块位于保护间隙内且位于摆杆的上方。
26.作为优选，本方案中，通过在挡板上滑动连接活动板，活动板位于保护间隙之外，方便保持气缸的安装固定，并通过滑动活动板来调节限位块的位置，使得限位块能够精准地与摆杆形成配合；同时当摆杆摆动而使凸块上的导向斜面与夹具支座配合时，利用保持气缸推动限位块与摆杆接触并抵紧，从而使得限位块对摆杆起到限位作用，使得摆杆、滑座和凸块的位置更加稳定，进一步提升车身加工的精度。
27.进一步，所述挡板上固定连接有固定块，所述固定块上螺纹连接有螺纹杆，螺纹杆位于活动板的上方，螺纹杆的底端与活动板相抵。
28.由于摆杆摆动而推动滑座向靠近夹具支座的方向滑动时，摆杆与限位块之间存在冲撞现象，在摆杆的冲击力作用下，可能造成活动板松动而无法对摆杆起到限位作用。作为优选，本方案中利用螺纹杆与活动块相抵，使得螺纹杆对活动块受到摆杆的冲击力进行缓冲，从而使活动块位置稳定而能起到准确的限位作用。
附图说明
29.图1为本发明实施例一中一种多车型混流生产用锁紧定位机构的轴测图。
30.图2为本发明实施例一中锁紧机构的示意图。
31.图3为图2中隐藏前侧挡板后的示意图。
32.图4为本发明实施例一中夹具支座与锁紧机构配后的局部正剖图。
33.图5为图3中滑座的示意图。
34.图6为本发明实施例一中夹具支座中配合滚轮的示意图。
35.图7为本发明实施例二中锁紧机构与限位单元连接的示意图。
36.图8为图7中隐藏前侧挡板后的示意图。
37.图9为图8中a处局部放大图。
38.图10为本发明实施例三中锁紧机构与限位单元连接的示意图。
39.图11为图10中b处局部放大图。
具体实施方式
40.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
41.说明书附图中的附图标记包括：底座1、夹具支座2、配合滚轮201、驱动电机3、锁紧座4、挡板401、导向滚轮402、定位块403、滑座5、导向滑槽501、凸块502、导向斜面5021、驱动气缸6、摆杆7、感应器8、触发板9、连接杆10、活动板11、保持气缸12、限位块13、挤压块14、固定块15、螺纹杆16。
42.实施例一
43.实施例一基本如附图1所示：一种多车型混流生产用锁紧定位机构，包括用于固定现有待加工车身的底座1，底座1的左右两侧通过滑轨滑动连接有夹具支座2，图1中底座1右侧示出了驱动夹具支座2向靠近底座1滑动的驱动件(左侧未示出，左侧仅示出了位于底座1产生配合关系的夹具支座2)，包括驱动电机3以及与驱动电机3连接的齿轮齿条，由于通过驱动电机3驱动夹具支座2滑动属于本领域常规技术手段，此处不再赘述其具体结构。夹具支座2上固定连接有现有技术中用于加工车身的总拼夹具，底座1顶部左、右两侧均设有与夹具支座2配合的锁紧装置，结合图1、图2和图3，每个锁紧装置包括两个锁紧机构，每个锁紧机构包括锁紧座4和竖向滑动连接于锁紧座4上的滑座5，锁紧座4通过螺钉固定连接于底座1上，锁紧座4上设有驱动滑座5竖向滑动的驱动单元；同时锁紧座4包括底板和通过螺钉固定连接于底板上的挡板401，挡板401的数量为两块且两块挡板401之间围成保护间隙，驱动单元位于保护间隙内，且滑座5上连接有用于与夹具支座2配合的滑动配合部。
44.如图3所示，驱动单元包括驱动气缸6和摆杆7，驱动气缸6的底端铰接于锁紧座4上，驱动气缸6的输出轴与摆杆7的左端铰接，摆杆7的侧壁通过销轴转动连接于两块挡板401之间，摆杆7的右端与滑座5铰接。结合图3和图5，为了使滑座5能够更加稳定且精准地沿着竖直方向滑动，锁紧座4上设有与滑座5配合的导向单元，本实施例中，导向单元包括通过轴承转动连接于挡板401内壁上的导向滚轮402，滑座5的前侧壁和后侧壁上均开有竖向设置的导向滑槽501，导向滚轮402与导向滑槽501的侧壁滚动配合，且每个导向滑槽501内导向滚轮402的数量为两个，摆杆7右端与滑座5的铰接点位于两个导向滚轮402之间。
45.如图5所示，滑动配合部包括一体成型于滑座5顶端的凸块502，凸块502的左侧壁
上设有顶部向右倾斜设置的导向斜面5021，结合图4和图6，夹具支座2上设有与凸块502相配合的导向配合部，导向配合部包括通过轴承转动连接于夹具支座2上的配合滚轮201；同时锁紧座4上设有与夹具支座2配合的定位件，如图2所示，定位件包括通过螺钉固定连接于锁紧座4的定位块403，定位块403的数量为两个，而夹具支座2上通过螺钉固定连接有与定位块403正对的配合块，当夹具支座2与凸块502相配合后，定位块403与夹具支座2的左侧壁上的配合块相抵。
46.结合图2和图3所示，锁紧座4上设有用于检测滑座5滑动距离的检测机构，本实施例中，检测机构包括感应器8、控制器以及与感应器8配合的触发板9，感应器8和控制器均通过螺钉固定连接于挡板401外侧(图2中未示出控制器)，摆杆7上通过螺钉固定连接有连接杆10，挡板401上开有弧形槽，连接杆10的一端穿过挡板401后延伸至挡板401之外，触发板9通过螺钉固定连接于连接杆10上，本实施例中，感应器8的数量为两个且两个感应器8位于触发板9跟随摆杆7转动的两个极限位置处，本实施例中，感应器8优先采用反射型光电传感器，控制器采用plc控制板。
47.具体实施过程如下：
48.当需要对某一车型的车身进行加工时，首先将待加工的车身固定于底座1上，然后选择与待加工车身匹配的总拼夹具(由于车身是对称结构，因此在加工车身时，需要同时对车身的两侧进行加工，因此实际加工时需要两个总拼夹具对车身两侧同时加工)，然后通过驱动电机3驱动夹具支座2滑动至底座1的两侧，当夹具支座2靠近底座1时，配合块和定位块403先接触，在定位块403的限位作用下，夹具支座2无法继续靠近底座1而被初步限位；此时配合滚轮201位于凸块502的上方，然后再使驱动气缸6的输出轴缩短，使得驱动气缸6拉动摆杆7沿着图4中的逆时针方向转动，摆杆7的右端推动滑座5竖直向上滑动，滑座5带动凸块502向上移动，图5中凸块502左侧壁上的导向斜面5021与图6中的配合滚轮201接触，导向斜面5021对配合滚轮201起到导向作用，随着滑座5继续向上滑动，使得导向斜面5021对配合滚轮201具有向左推动的趋势，从而使得夹具支座2上的配合块进一步与定位块403抵紧配合，此时定位块403阻碍夹具支座2向左滑动，而导向斜面5021阻碍夹具支座2向右滑动，使得夹具支座2在水平方向上被完全固定，且由于配合块与定位块403处于抵紧状态，可以有效保证夹具支座2与底座1的位置精度关系，从而使得夹具支座2被精确固定，以便利用夹具支座2上的总拼夹具精确地完成对车身的加工。
49.当摆杆7摆动而推动滑座5向上滑动至上极限位置时，摆杆7通过连接杆10带动触发板9转动，只有当触发板9转动至与图2中靠近上侧的感应器8配合时(即感应器8能够接收到自身发出的红外光线而产生感应信号时)，表明摆杆7已经转动至预定位置，即凸块502上的导向斜面5021与夹具支座2之间形成准确的配合关系，此时才能启动夹具支座2上的总拼夹具对车身进行加工，避免夹具支座2在未能准确定位状态下加工车身而影响加工精度。
50.当加工完成后，利用驱动气缸6驱动摆杆7沿着图4中的顺时针转动，使得摆杆7推动滑座5向下滑动，导向斜面5021对夹具支座2向右滑动的限位作用消失，此时利用驱动电机3拉动夹具支座2向远离底座1的方向滑动，然后利用现有技术中的主导轨将底座1传送走即可。
51.实施例二
52.实施例二与实施例一的区别在于，在现有技术中的总拼夹具对车身进行加工时，
不可避免的，总拼夹具会对车身施加作用力，使得夹具支座2需要对承受总拼夹具受到车身的反作用力，而夹具支座2保持与底座1处于配合状态的力主要来自于驱动气缸6，而驱动气缸6活塞腔内的压缩气体理论上是处于可压缩状态的，因此当夹具支座2受到的作用力作用于驱动气缸6上时，可能造成驱动气缸6内气体被压缩而出现驱动气缸6的活塞杆被压缩，此时就会造成摆杆7摆动而影响凸块502上导向斜面5021对夹具支座2的锁紧定位作用，从而影响夹具支座2的固定精度，进而对车身加工精度产生影响。
53.为了使车身被更加精准且稳定的加工，减少加工过程中夹具支座2因受到总拼夹具的作用力而发生锁紧定位不准的情况，如图7、图8和图9所示，本实施例中，在锁紧座4上设有用于驱动凸块502上导向斜面5021与夹具支座2保持处于配合状态的保持机构，保持机构包括活动板11，活动板11上开有竖向设置的条形孔，条形孔中穿有固定螺钉，挡板401上开有与固定螺钉配合的螺纹孔，通过条形孔可以调节活动板11在竖直方向上的位置，然后可以通过固定螺钉将活动板11固定于挡板401上，活动板11上通过螺钉固定连接有保持气缸12，保持气缸12上通过螺钉固定连接有限位块13，摆杆7的顶部通过螺钉固定连接有挤压块14，限位块13位于挤压块14的上方，且挤压块14的顶面开有配合斜面，限位块13的外壁上开有倒角，使得限位块13的外壁与挤压块14的顶面之间可以形成楔面配合，当滑座5在摆杆7的作用下滑动至上极限位置时，凸块502上的导向斜面5021与配合滚轮201配合，使得夹具支座2被锁紧固定后，再利用保持气缸12推动限位块13移动至挤压块14的上方，并使限位块13与挤压块14楔面配合且相互抵紧，利用限位块13对摆杆7的摆动幅度进行限制和挤压作用，使得摆杆7能够通过凸块502向夹具支座2稳定地施加作用力，确保夹具支座2稳定地与底座1精确配合，从而防止车身加工中夹具支座2发生移位而影响车身的加工精度。
54.实施例三
55.实施例三与实施例一的区别在于：结合图10和图11，挡板401的外侧壁上通过螺钉固定连接有固定块15，固定块15上竖向螺纹连接有螺纹杆16，螺纹杆16位于活动板11的上方，当活动板11的位置被调节好并被固定于挡板401上后，通过旋转螺纹杆16，使得螺纹杆16的底端与活动板11的顶端相抵。当摆杆7转动而推动滑座5向上滑动到上极限位置时，摆杆7与限位块13相抵而停止转动，摆杆7对限位块13具有一定的冲击力，而该冲击力依次经限位块13、保持气缸12和活动板11后作用在固定活动板11的固定螺钉上，容易造成固定螺钉松动而无法对活动板11起到稳定固定作用，使得摆杆7在转动过程中转动角度得不到准确控制，而本实施例中通过设置与活动板11相抵的螺纹杆16，利用螺纹杆16对活动板11受到的冲击进行缓冲，从而极大降低活动板11在使用过程中发生松动而出现摆杆7转动出现偏差的情况，提升限位块13对摆杆7所起到的限位保持效果。
56.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。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。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。