一种车身小件装夹定位机构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车车身零部件生产技术领域，尤其涉及一种车身小件装夹定位机构。


背景技术：

2.车身前纵梁组件是车身骨架件的重要组成部分之一。图1展示了一种车身前纵梁组件的车身前纵梁主体a与前纵梁隔板b的一种组合状态的立体图，车身前纵梁主体a上设置有嵌槽，嵌槽内设置有前纵梁隔板b，车身前纵梁主体a和前纵梁隔板b上均设置有若干贯穿的定位销孔。由于受到现场其他设备的干扰，嵌槽是非线性结构的异形槽，导致前纵梁隔板b的自动化夹取与安装过程不够方便，而采用人工进行拿取和安装效率又比较低。
3.公开号cn212734800u的中国实用新型专利公开了一种前纵梁前悬置中部夹紧焊接夹具，介绍了一种具有双翻转压紧机构的夹具，但是采用正交设置的气缸结构的夹具夹持部位少，只能使用在结构比较小巧的部件的组焊定位，并不能适用本方案的狭长形状的车身前纵梁组件。因此，提供一种占用空间小，能够实现车身前纵梁主体及其前纵梁隔板的预定位与夹持输送的功能的装夹机构，是很有必要的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种能够对手动放置的前纵梁隔板进行自动夹紧、搬运和复位工序，提高对狭长的车身前纵梁组件整体装配效率和定位精度的车身小件的装夹定位机构。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种车身小件装夹定位机构，包括两第一立柱(1)、若干边缘压紧机构(2)、第二立柱(3)、旋转装置(4)、第一直线移动装置(100)、第一夹紧装置(5)和第二夹紧装置(6)；
6.各边缘压紧机构(2)用于抵持在车身前纵梁主体的长度延伸方向的两端的边缘位置；两第一立柱(1)间隔设置，且两第一立柱(1)均沿着竖直方向向上延伸并抵持在车身前纵梁主体靠近地面的端面上；
7.第二立柱(3)间隔的设置在两第一立柱(1)之间，且沿着竖直方向朝着远离地面的方向延伸；
8.旋转装置(4)设置在第二立柱(3)竖直延伸方向的一侧，旋转装置(4)与第二立柱(3)侧表面相对固定；旋转装置(4)远离地面的一侧设置有活动端；
9.第一直线移动装置(100)固定设置在旋转装置(4)的活动端上；
10.第一夹紧装置(5)的一端与第一直线移动装置(100)的固定端固定连接，第一夹紧装置(5)的另一端朝着远离第一直线移动装置(100)的方向水平向外延伸；
11.第二夹紧装置(6)固定设置在第一直线移动装置(100)的活动端上，第二夹紧装置(6)与第一夹紧装置(5)远离第一直线移动装置(100)一侧的表面正对设置；第二夹紧装置(6)靠近第一夹紧装置(5)的端面上设置有若干第一定位部(71)，第一定位部(71)穿置在前
纵梁隔板的定位销孔内；第一直线移动装置(100)带动第二夹紧装置(6)和前纵梁隔板向着第一夹紧装置(5)所在方向移动并抵紧前纵梁隔板，旋转装置(4)顺时针旋转并将前纵梁隔板输入至车身前纵梁主体的嵌槽内并与嵌槽表面抵接。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二立柱(3)的侧表面还设置有第二直线移动装置(200)和第一限位托板(201)；第二直线移动装置(200)的固定端设置在旋转装置(4)与第二立柱(3)之间，第二直线移动装置(200)的活动端竖直向上延伸，第一限位托板(201)固定设置在第二直线移动装置(200)的活动端远离地面的一侧，第一限位托板(201)的表面选择性的与第一直线移动装置(100)的侧表面间隔设置或者相互抵接。
13.优选的，车身前纵梁主体内设置有分隔板，分隔板将嵌槽分隔为相互连通且具有开口的第一腔体和第二腔体；前纵梁隔板嵌设在第二腔体内；一第一立柱(1)位于第二腔体一侧的车身前纵梁主体底部，且该第一立柱(1)远离地面的端面与车身前纵梁主体的表面抵接；第一夹紧装置(5)选择性的抵持在该第一立柱(1)端面相对应位置的另一侧的第二腔体内表面；另一第一立柱(1)抵持在第一腔体一侧的车身前纵梁主体底部。
14.进一步优选的，还包括第三直线移动装置(300)；第三直线移动装置(300)的固定端设置在第二腔体一侧方向的第一立柱(1)的侧表面上；第三直线移动装置(300)的活动端设置有第二定位部(72)；第二腔体靠近分隔板一端的车身前纵梁主体靠近地面的端面和侧表面边缘上均设置有贯通的定位销孔；第三直线移动装置(300)的活动端选择性的伸出，使第二定位部(72)穿置在车身前纵梁主体靠近地面的端面的定位销孔内。
15.更进一步优选的，还包括第四直线移动装置(400)；第二腔体远离分隔板一侧的车身前纵梁主体边缘处设置有两个相互正交设置的边缘压紧机构(2)，两边缘压紧机构(2)旋转并压紧车身前纵梁主体远离地面的端面的不同位置；两边缘压紧机构(2)的固定端的高度不同，第四直线移动装置(400)的固定端固定设置在与地面间距较小的边缘压紧机构(2)的侧表面上，第四直线移动装置(400)的活动端上设置有第三定位部(73)，第四直线移动装置(400)的活动端水平的移动并带动第三定位部(73)穿置在车身前纵梁主体侧表面边缘的定位销孔内。
16.进一步优选的，所述与地面间距较小的边缘压紧机构(2)的活动端上设置有与第三定位部(73)的轮廓相适应的避让槽(500)。
17.进一步优选的，所述第一直线移动装置(100)、第二直线移动装置(200)、第三直线移动装置(300)和第四直线移动装置(400)均为气缸、液压缸、电动推杆中的一种；各直线移动装置上设置有限位块(600)，限位块(600)选择性的与活动端抵接；限位块(600)用于限制各直线移动装置的活动端伸出的极限位置。
18.更进一步优选的，位于第一腔体一侧的第一立柱(1)远离地面的一端设置有第四定位部(74)，第四定位部(74)与第一立柱(1)固定连接，且第四定位部(74)穿置在第一腔体一侧的定位销孔内。
19.在以上技术方案的基础上，优选的，边缘压紧机构(2)与旋转装置(4)均为旋转气缸或者旋转液压缸。
20.本实用新型提供的一种车身小件装夹定位机构，相对于现有技术，具有以下有益效果：
21.(1)本方案通过各第一立柱和边缘压紧机构实现对车身前纵梁主体的位置固定，
进一步由第一夹紧装置和第二夹紧装置装夹前纵梁隔板，经旋转装置旋转带动被压紧的前纵梁隔板旋转送入车身前纵梁主体的指定位置；
22.(2)第二直线移动装置、第一限位托板和第一立柱的端面，共同限定了旋转装置顺时针旋转的极限位置；
23.(3)第一立柱、第二立柱及边缘压紧机构上的第二定位部、第三定位部或者第四定位部对车身前纵梁主体进行抵持之外的进一步位置限定，防止在前纵梁隔板组装与后续焊接过程中车身前纵梁主体发生变形或者位移。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
25.图1为车身前纵梁组件的一种立体图；
26.图2为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的立体图；
27.图3为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的前视图；
28.图4为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的俯视图；
29.图5为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的第二立柱、旋转装置、第一直线移动装置、第一夹紧装置和第二夹紧装置与车身前纵梁组件的组合状态立体图；
30.图6为图5的前视图；
31.图7为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的第二立柱、旋转装置、第一直线移动装置、第一夹紧装置和第二夹紧装置的初始状态立体图；
32.图8为图7的前视图；
33.图9为本实用新型一种车身小件装夹定位机构的两第一立柱和三个边缘压紧机构的组合状态立体图。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
35.如图1—9所示，本实用新型提供了一种车身小件装夹定位机构，包括两第一立柱1、若干边缘压紧机构2、第二立柱3、旋转装置4、第一直线移动装置100、第一夹紧装置5和第二夹紧装置6等。
36.如图1所示，本方案所示的车身前纵梁主体a与前纵梁隔板b组装形成车身前纵梁组件；
37.各边缘压紧机构2用于抵持在车身前纵梁主体的长度延伸方向的两端的边缘位置；两第一立柱1间隔设置，且两第一立柱1均沿着竖直方向向上延伸并抵持在车身前纵梁主体靠近地面的端面上；第一立柱1用于抵持车身前纵梁主体的端面，提供稳定姿态的支撑
功能。
38.第二立柱3间隔的设置在两第一立柱1之间，且沿着竖直方向朝着远离地面的方向延伸；第二立柱3用于安装旋转装置4。
39.旋转装置4设置在第二立柱3竖直延伸方向的一侧，旋转装置4与第二立柱3侧表面相对固定；旋转装置4远离地面的一侧设置有活动端；第一直线移动装置100固定设置在旋转装置4的活动端上；旋转装置4可带动第一直线移动装置100相对于第二立柱3进行翻转。
40.第一夹紧装置5的一端与第一直线移动装置100的固定端固定连接，第一夹紧装置5的另一端朝着远离第一直线移动装置100的方向水平向外延伸；
41.第二夹紧装置6固定设置在第一直线移动装置100的活动端上，第二夹紧装置6与第一夹紧装置5远离第一直线移动装置100一侧的表面正对设置；第二夹紧装置6靠近第一夹紧装置5的端面上设置有若干第一定位部71，第一定位部71穿置在前纵梁隔板的定位销孔内；第一直线移动装置100带动第二夹紧装置6和前纵梁隔板b向着第一夹紧装置5所在方向移动并抵紧前纵梁隔板b，旋转装置4顺时针旋转并将前纵梁隔板b输入至车身前纵梁主体a的嵌槽内并与嵌槽表面抵接。如图1所示，前纵梁隔板b上设置有定位销孔与第一定位部71相对应；同样的车身前纵梁主体a上也设置有定位销孔f1、f2、f3和f4。夹持住前纵梁隔板b到达嵌槽指定位置后，由外部焊接设备将前纵梁隔板b与车身前纵梁主体a进行焊接。焊接完成后，第一直线移动装置100复位并使第二夹紧装置6与第一夹紧装置5的间距变大，随后旋转装置4逆时针复位，等待下一次在第二夹紧装置6上放置新的前纵梁隔板b。
42.为了限定旋转装置4转动的最大角度，如图2—5所示，在第二立柱3的侧表面还设置有第二直线移动装置200和第一限位托板201；第二直线移动装置200的固定端设置在旋转装置4与第二立柱3之间，第二直线移动装置200的活动端竖直向上延伸，第一限位托板201固定设置在第二直线移动装置200的活动端远离地面的一侧，第一限位托板201的表面选择性的与第一直线移动装置100的侧表面间隔设置或者相互抵接。当第二直线移动装置200的活动端竖直向上伸出到极限位置后，会阻挡旋转装置4的进一步旋转，防止过度旋转并将车身前纵梁主体a表面压伤。
43.为了稳定车身前纵梁主体a与前纵梁隔板b组装时的姿态，并提高焊接精度，如图1—3所示，车身前纵梁主体a内设置有分隔板c，分隔板c将嵌槽分隔为相互连通且具有开口的第一腔体d和第二腔体e；前纵梁隔板b嵌设在第二腔体e内。一第一立柱1，即图示的第一立柱1a位于第二腔体e一侧的车身前纵梁主体a底部，且该第一立柱1a远离地面的端面与车身前纵梁主体a的表面抵接；第一夹紧装置5选择性的抵持在该第一立柱1a端面相对应位置的另一侧的第二腔体内表面；另一第一立柱1b抵持在第一腔体d一侧的车身前纵梁主体a的底部。两个第一立柱1a和1b分别抵持在车身前纵梁主体a同一靠近地面的端面的不同位置，同时为了限制车身前纵梁主体a发生形变，第一夹紧装置5还向着嵌槽表面方向延伸，当旋转装置4带动第一直线移动装置100和第一夹紧装置5转动到与第一限位托板201伸出的位置抵接后，此时第一夹紧装置5也与车身前纵梁主体a嵌槽的内表面抵接，此时第一夹紧装置5与车身前纵梁主体a的抵接部位与第一立柱1a远离地面的端面与车身前纵梁主体a的抵接部位在竖直方向上的投影是完全重合的，可提高车身前纵梁主体a的定位效果。
44.如图1—6所示，为了防止车身前纵梁主体a中部位置发生水平方向的窜动，本实用新型还包括第三直线移动装置300；第三直线移动装置300的固定端设置在第二腔体e远离
分隔板c一侧方向的第一立柱1a的侧表面上；第三直线移动装置300的活动端设置有第二定位部72；第三直线移动装置300的活动端选择性的伸出，使第二定位部72穿置在车身前纵梁主体a靠近地面的端面的定位销孔f1和f2内，直到车身前纵梁主体a与前纵梁隔板b焊接完成后，第二定位部72复位并缩回，与车身前纵梁主体a相互分离。
45.同样的如图1—6所示，为了防止车身前纵梁主体a远离分隔板c的第二腔体e的边缘位置发生水平方向的窜动或者变形，本实用新型还包括第四直线移动装置400；第二腔体e远离分隔板c一侧的车身前纵梁主体a边缘处设置有两个相互正交设置的两边缘压紧机构2a和2b，两边缘压紧机构2a和2b旋转并压紧车身前纵梁主体a远离地面的端面的不同位置；两边缘压紧机构2的固定端的高度不同，第四直线移动装置400的固定端固定设置在与地面间距较小的边缘压紧机构2的侧表面上，第四直线移动装置400的活动端上设置有第三定位部73，第四直线移动装置400的活动端水平的移动并带动第三定位部73穿置在车身前纵梁主体侧表面边缘的定位销孔f3内。同样的，车身前纵梁主体a与前纵梁隔板b焊接完成后，两边缘压紧机构2a和2b分别复位，与车身前纵梁主体a分离，第四直线移动装置400复位并带动第三定位部73从定位销孔f3内水平移出。便于将车身前纵梁主体a取出。边缘压紧机构2c用于压紧车身前纵梁主体a水平长度延伸方向的另一端的边缘。
46.如图4—6所示，特别情况下，如果与地面间距较小的边缘压紧机构2a的活动端旋转压紧车身前纵梁主体a的位置正好与第三定位部73穿过定位销孔f3向着嵌槽内延伸的位置重合，为了避免发生干涉现象，可在边缘压紧机构2a的活动端上设置与第三定位部73的轮廓相适应的避让槽500。
47.为了限定车身前纵梁主体a的第一腔体d一侧的位置，防止发生窜动或者变形，位于第一腔体d远离分隔板c一侧的第一立柱1b远离地面的一端设置有第四定位部74，第四定位部74与第一立柱1b固定连接，且第四定位部74穿置在第一腔体d一侧的定位销孔f4内。通过对车身前纵梁主体a不同表面的定位销孔分别进行定位，可以提高车身前纵梁主体a整体结构的稳定性，提高在后续组装和焊接过程中的形状和位置精度。
48.第一直线移动装置100、第二直线移动装置200、第三直线移动装置300和第四直线移动装置400均为气缸、液压缸、电动推杆等直线移动机构中的一种，该种机构具有可伸缩的活动杆作为活动端。如果各直线移动机构的活动端的长度大于固定端的长度，且活动端分别向着固定端长度延伸方向的两端向外伸出，则可以在各直线移动装置上设置限位块600，限位块600选择性的与活动端抵接；限位块600用于限制各直线移动装置的活动端伸出的极限位置。以图7为例，在一种实施例中第一直线移动装置100为双向双杆气缸，限位块600固定设置在第一直线移动装置100的固定端远离第一夹紧装置5一侧的端面上，第一直线移动装置100的两个推杆之间设置有压块，压块跟随两个推杆一起直线运动，当压块与限位块600抵接时，第一直线移动装置100的活动端无法进一步压缩，因此可以限定第一直线移动装置100的活动端的活动范围，第二直线移动装置200、第三直线移动装置300和第四直线移动装置400同理。
49.本方案中，边缘压紧机构2与旋转装置4均为旋转气缸或者旋转液压缸。
50.本方案的一种车身小件装夹定位机构的使用方法是：首先将车身前纵梁主体a在两个第一立柱1a和1b上放置到位，第一立柱1a上的第三直线移动装置300的活动端伸出，使第二定位部72穿置在定位销孔f1和f2内，第四定位部74穿置在定位销孔f4内；随后各边缘
压紧机构2动作，边缘压紧机构2a、2c和2b分别动作，压紧车身前纵梁主体a水平长度延伸方向的边缘的不同位置；然后第四直线移动装置400带动第三定位部73伸入第三定位销f3中完成对车身前纵梁主体a的整体定位；随后启动第二直线移动装置200，使其活动端伸出到一定高度，将前纵梁隔板b放置在第二夹紧装置6，使第一定位部71穿过前纵梁隔板b上的定位销孔，将第一直线移动装置100的活动端伸出，使第二夹紧装置6和第一夹紧装置5夹紧前纵梁隔板b，然后使旋转装置4顺时针转动，带动前纵梁隔板b旋转并伸入嵌槽内表面即可；待焊接完毕后，第二夹紧装置6和第一直线移动装置100复位，旋转装置4带动第二夹紧装置6和第一夹紧装置5逆时针复位，各边缘压紧机构2a、2b和2c以及第二直线移动装置200、第三直线移动装置300和第四直线移动装置400也分别复位；拿出组焊后的车身前纵梁组件即可。
51.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。