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一种汽车B柱夹具总成

阅读:388发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种汽车B柱夹具总成专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种 汽车 B柱 夹具总成,包括 基板 ,所述基板上设有立柱夹紧组件和横梁夹紧组件,所述立柱夹紧组件包括多个立柱夹持单元,所述横梁夹紧组件由第一凸起部 定位 单元、第一横梁夹持单元、B柱定位 块 定位单元、第二横梁夹持单元、第二凸起部定位单元和第三横梁夹持单元沿横梁后边缘走向从右向左依次排列设置;本发明在将汽车B柱的立柱和横梁固定的同时,多个小部件也依次放在第一凸起部定位单元、B柱定位块定位单元以及第二凸起部定位单元中固定,避免手动定位的方式,提高了定位准确性,节省再换一套夹具 焊接 小部件的时间人 力 和成本。,下面是一种汽车B柱夹具总成专利的具体信息内容。

1.一种汽车B柱夹具总成,包括基板,所述基板上设有立柱夹紧组件和横梁夹紧组件,所述立柱夹紧组件包括多个立柱夹持单元,其特征在于:所述横梁夹紧组件由第一凸起部定位单元、第一横梁夹持单元、B柱定位定位单元、第二横梁夹持单元、第二凸起部定位单元和第三横梁夹持单元沿横梁后边缘走向从右向左依次排列设置;所述第一凸起部定位单元包括设在基板上的第一主安装架,第一主安装架上设有第一驱动装置,所述第一驱动装置的驱动杆朝向斜下方进行伸缩,其驱动杆上固接第一移动板,在第一移动板的返回行程内设有第一收缩限位装置,所述第一收缩限位装置与第一主安装架连接;所述第一移动板左右端分别设有一组第一凸起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第一凸起部固定装置包括第一斜向支座,所述第一斜向支座与第一移动板连接,第一斜向支座上设有第一凸起部固定槽,第一凸起部固定槽内设有插入第一凸起部安装孔的第一凸起部定位销,在第一凸起部固定槽旁设有第一防护板;在两组第一凸起部固定装置之间设有第一横梁下压块,所述第一横梁下压块与第一移动板固定连接;在第一横梁下压块后方设有用于夹住横梁翻边的第一翻边前夹块,所述第一翻边前夹块与第一主安装架连接;
所述第一横梁夹持单元,包括横向压条和带动横向压条上下压紧和打开的第二驱动装置,所述第二驱动装置设在第二主安装架上,所述第二主安装架设在基板上;横向压条的一端伸入第一凸起部定位单元内并设置与第一横梁下压块匹配的第一横梁上压块,此端横向压条的后方还设有匹配所述第一翻边前夹块的第一翻边后夹块;横向压条的另一端对应横梁安装孔处设有第一横梁安装孔上压块,所述第一横梁安装孔上压块正下方设有插入横梁安装孔的第一横梁定位销,所述第一横梁定位销安装在定位销安装座Ⅰ上,所述定位销安装座Ⅰ与第二主安装架固定连接;
所述B柱定位块定位单元,包括设在基板上的第三主安装架,所述第三主安装架上设有第三驱动装置,所述第三驱动装置的驱动杆平伸缩,其驱动杆前端固接第二移动板,在第二移动板的前进行程内设有第一伸长限位装置,所述第一伸长限位装置与第三主安装架连接;所述第二移动板上对称设有两个B柱定位块后夹块,B柱定位块后夹块上设有插入B柱定位块安装孔的B柱定位块定位销,所述B柱定位块后夹块前方设有B柱定位块前夹块,所述B柱定位块前夹块安装在夹块支座上,所述夹块支座与第三主安装架连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述汽车B柱夹具总成还包括基准定位单元,所述基板下方设有行走装置,所述基准定位单元包括与地面可拆卸连接的定位框架,所述定位框架一侧开设有便于行走装置进出的开口,在所述开口的左右边上对称设有定位销安装座Ⅷ,所述定位销安装座Ⅷ固定在定位框架上,每个定位销安装座Ⅷ上至少设有两个行走装置定位销,所述行走装置定位销设在第十三驱动装置的竖直伸缩杆上,所述第十三驱动装置固定在定位框架上,在行走装置定位销的正上方设有用于止挡行走装置定位销的行走装置限位块,所述行走装置限位块与定位销安装座Ⅷ连接;在行走装置边缘固接带定位孔的行走装置定位块,所述行走装置定位块与行走装置定位销的位置一一对应,并位于对应的行走装置定位销和行走装置限位块之间,行走装置定位销上小下大,较小部分与定位孔的半径大小一致。
3.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第二横梁夹持单元,包括第二横梁上压块和带动第二横梁上压块上下压紧和打开的第四驱动装置,所述第四驱动装置设在第四主安装架上,所述第四主安装架设在基板上;所述第二横梁上压块下方设有与之匹配的第二横梁下压块,所述第二横梁下压块后方设有第二翻边夹块,所述第二横梁下压块和第二翻边夹块安装在第一压块支座上,所述第一压块支座固定在第四主安装架上。
4.根据权利要求3所述的汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第二横梁上压块包括压紧横梁前边缘的L形上压块和用于压紧横梁后边缘的F形上压块,所述第四驱动装置与F形上压块连接,L形上压块设在F形上压块的前端;所述第二横梁下压块包括两个与L形上压块和F形上压块位置对应的L形下压块;所述第二翻边夹块包括第二翻边前夹块和第二翻边后夹块,所述第二翻边前夹块和F形上压块对应的L形下压块连接,所述第二翻边后夹块与F形上压块连接。
5.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第二凸起部定位单元,包括设在基板上的第五主安装架,第五主安装架上设有第五驱动装置,所述第五驱动装置的驱动杆朝向斜下方进行伸缩,其驱动杆上固接第三移动板,在第三移动板的收缩行程内设有第二收缩限位装置,所述第二收缩限位装置与第五主安装架连接;所述第三移动板左右端分别设有一组第二凸起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第二凸起部固定装置包括第二斜向支座,所述第二斜向支座与第三移动板连接,第二斜向支座上设有第二凸起部固定槽,第二凸起部固定槽内设有插入第二凸起部安装孔的B柱定位块定位销,在第二凸起部固定槽旁设有第二防护板;在两组第二凸起部固定装置之间设有插入对应横梁安装孔的第二横梁定位销,所述第二横梁定位销安装在定位销安装座Ⅱ上,所述定位销安装座Ⅱ与第五主安装架连接,所述第二斜向支座与第一斜向支座结构相同,第二收缩限位装置与第一收缩限位装置结构相同。
6.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第三横梁夹持单元,包括匹配横梁末端边形状的L形压条和带动L形压条上下压紧和打开的第六驱动装置,所述第六驱动装置设在第六主安装架上,所述第六主安装架设在基板上;所述L形压条两端分别设有第三横梁上压块,所述第三横梁上压块下方设有与之匹配的第三横梁下压块,所述第三横梁下压块安装在第二压块支座上,所述第二压块支座与第六主安装架连接。
7.根据权利要求1所述的汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第一斜向支座包括两个L形模块,其中一个L形模块的横边与第一移动板连接,竖边外侧连接另一个L形模块的竖边,另一个L形模块的横边上设有第一凸起部固定槽。
8.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第一收缩限位装置包括第一收缩限位块和第一连接块,所述第一收缩限位块通过第一连接块与第一主安装架连接,所述第一收缩限位块设于第一移动板的返回行程内,当第一驱动装置的驱动杆收缩后,第一收缩限位块抵接在第一移动板内表面上,第一凸起部到达焊接位置;所述第一移动板的往返行程小于第一驱动装置的驱动杆往返行程。
9.根据权利要求1所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第一伸长限位装置包括第一伸长限位块和第二连接块,所述第一伸长限位块通过第二连接块与第三主安装架连接,所述第一伸长限位块设于第二移动板的伸长行程内,当第三驱动装置的驱动杆伸长后,第一伸长限位块抵接在第二移动板外表面上,B柱定位块后夹块与B柱定位块前夹块夹紧;所述第二移动板的往返行程小于第三驱动装置的驱动杆往返行程。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种汽车B柱夹具总成,其特征在于:所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置、第六驱动装置和第十三驱动装置均采用气缸驱动。

说明书全文

一种汽车B柱夹具总成

技术领域

[0001] 本发明属于汽车工件夹具领域,具体涉及一种汽车B柱夹具总成。

背景技术

[0002] 汽车B柱是车身支柱的简称。B柱在驾驶舱的前座和后座之间,就是两侧两扇之间的纵向杠子,从车顶延伸到车底部。如图18和19所示的汽车B柱,包括立柱和横梁焊接
成的T形结构,立柱和横梁上设有若干个安装孔,横梁上焊接有第一凸起部、B柱定位和第
二凸起部,横梁右边较短段为两个第一凸起部,横梁左边较长段为两个第二凸起部,第一凸
起部与B柱定位块的间距较短,焊点较多,既需要对工件进行稳固的夹持,还要保持足够的
空间以便于焊枪的进入。加工过程需要对立柱、横梁、第一凸起部、B柱定位块、第二凸起部
等部件进行焊接;现有的夹具存在如下问题:一些小部件(如第一凸起部、B柱定位块、第二
凸起部)不能在同一套夹具上焊接成型造成了成本和人工的浪费,手持小部件焊接会降低
加工精度。若采用传统的夹具夹紧小部件,需采用双气缸夹具,一个气缸控制压条的上升和
下降用于压紧横梁,另一个气缸设于压条旁侧,用于控制定位小部件的定位销,但由于第一
凸起部与B柱定位块的间距较短,若要夹持两个第一凸起部的话,需要安装两个传统的双气
缸夹具,气缸侵占了焊枪的空间,阻碍焊枪的进入,无法进行焊接操作。

发明内容

[0003] 本发明的目的是解决上述技术问题,提供一种便于焊枪进入、夹持稳定性好、加工精度高、能降低成本、能快速切换夹具进而提高工作效率的汽车B柱夹具总成。
[0004] 为实现上述的目的,本发明的技术方案为:一种汽车B柱夹具总成,包括基板,所述基板上设有立柱夹紧组件和横梁夹紧组件,所
述立柱夹紧组件包括多个立柱夹持单元,所述横梁夹紧组件由第一凸起部定位单元、第一
横梁夹持单元、B柱定位块定位单元、第二横梁夹持单元、第二凸起部定位单元和第三横梁
夹持单元沿横梁后边缘走向从右向左依次排列设置;所述第一凸起部定位单元包括设在基
板上的第一主安装架,第一主安装架上设有第一驱动装置,所述第一驱动装置的驱动杆朝
向斜下方进行伸缩,其驱动杆上固接第一移动板,在第一移动板的返回行程内设有第一收
缩限位装置,所述第一收缩限位装置与第一主安装架连接;所述第一移动板左右端分别设
有一组第一凸起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第一凸起部固定装置包括第一
斜向支座,所述第一斜向支座与第一移动板连接,第一斜向支座上设有第一凸起部固定槽,
第一凸起部固定槽内设有插入第一凸起部安装孔的第一凸起部定位销,在第一凸起部固定
槽旁设有第一防护板;在两组第一凸起部固定装置之间设有第一横梁下压块,所述第一横
梁下压块与第一移动板固定连接;在第一横梁下压块后方设有用于夹住横梁翻边的第一翻
边前夹块,所述第一翻边前夹块与第一主安装架连接;
以上所述第一横梁夹持单元,包括横向压条和带动横向压条上下压紧和打开的第二驱
动装置,所述第二驱动装置设在第二主安装架上,所述第二主安装架设在基板上;横向压条
的一端伸入第一凸起部定位单元内并设置与第一横梁下压块匹配的第一横梁上压块,此端
横向压条的后方还设有匹配所述第一翻边前夹块的第一翻边后夹块;横向压条的另一端对
应横梁安装孔处设有第一横梁安装孔上压块,所述第一横梁安装孔上压块正下方设有插入
横梁安装孔的第一横梁定位销,所述第一横梁定位销安装在定位销安装座Ⅰ上,所述定位销
安装座Ⅰ与第二主安装架固定连接;
以上所述B柱定位块定位单元,包括设在基板上的第三主安装架,所述第三主安装架上
设有第三驱动装置,所述第三驱动装置的驱动杆平伸缩,其驱动杆前端固接第二移动板,
在第二移动板的前进行程内设有第一伸长限位装置,所述第一伸长限位装置与第三主安装
架连接;所述第二移动板上对称设有两个B柱定位块后夹块,B柱定位块后夹块上设有插入B
柱定位块安装孔的B柱定位块定位销,所述B柱定位块后夹块前方设有B柱定位块前夹块,所
述B柱定位块前夹块安装在夹块支座上,所述夹块支座与第三主安装架连接。
[0005] 作为进一步的技术方案,以上所述汽车B柱夹具总成还包括基准定位单元,所述基板下方设有行走装置,所述基准定位单元包括与地面可拆卸连接的定位框架,所述定位框
架一侧开设有便于行走装置进出的开口,在所述开口的左右边上对称设有定位销安装座
Ⅷ,所述定位销安装座Ⅷ固定在定位框架上,每个定位销安装座Ⅷ上至少设有两个行走装
置定位销,所述行走装置定位销设在第十三驱动装置的竖直伸缩杆上,所述第十三驱动装
置固定在定位框架上,在行走装置定位销的正上方设有用于止挡行走装置定位销的行走装
置限位块,所述行走装置限位块与定位销安装座Ⅷ连接;在行走装置边缘固接带定位孔的
行走装置定位块,所述行走装置定位块与行走装置定位销的位置一一对应,并位于对应的
行走装置定位销和行走装置限位块之间,行走装置定位销上小下大,较小部分与定位孔的
半径大小一致。
[0006] 作为进一步的技术方案,以上所述第二横梁夹持单元,包括第二横梁上压块和带动第二横梁上压块上下压紧和打开的第四驱动装置,所述第四驱动装置设在第四主安装架
上,所述第四主安装架设在基板上;所述第二横梁上压块下方设有与之匹配的第二横梁下
压块,所述第二横梁下压块后方设有第二翻边夹块,所述第二横梁下压块和第二翻边夹块
安装在第一压块支座上,所述第一压块支座固定在第四主安装架上。
[0007] 作为进一步的技术方案,以上所述第二横梁上压块包括压紧横梁前边缘的L形上压块和用于压紧横梁后边缘的F形上压块,所述第四驱动装置与F形上压块连接,L形上压块
设在F形上压块的前端;所述第二横梁下压块包括两个与L形上压块和F形上压块位置对应
的L形下压块;所述第二翻边夹块包括第二翻边前夹块和第二翻边后夹块,所述第二翻边前
夹块和F形上压块对应的L形下压块连接,所述第二翻边后夹块与F形上压块连接。
[0008] 作为进一步的技术方案,以上所述第二凸起部定位单元,包括设在基板上的第五主安装架,第五主安装架上设有第五驱动装置,所述第五驱动装置的驱动杆朝向斜下方进
行伸缩,其驱动杆上固接第三移动板,在第三移动板的收缩行程内设有第二收缩限位装置,
所述第二收缩限位装置与第五主安装架连接;所述第三移动板左右端分别设有一组第二凸
起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第二凸起部固定装置包括第二斜向支座,所述
第二斜向支座与第三移动板连接,第二斜向支座上设有第二凸起部固定槽,第二凸起部固
定槽内设有插入第二凸起部安装孔的B柱定位块定位销,在第二凸起部固定槽旁设有第二
防护板;在两组第二凸起部固定装置之间设有插入对应横梁安装孔的第二横梁定位销,所
述第二横梁定位销安装在定位销安装座Ⅱ上,所述定位销安装座Ⅱ与第五主安装架连接,
所述第二斜向支座与第一斜向支座结构相同,第二收缩限位装置与第一收缩限位装置结构
相同。
[0009] 作为进一步的技术方案,以上所述第三横梁夹持单元,包括匹配横梁末端边形状的L形压条和带动L形压条上下压紧和打开的第六驱动装置,所述第六驱动装置设在第六
主安装架上,所述第六主安装架设在基板上;所述L形压条两端分别设有第三横梁上压块,
所述第三横梁上压块下方设有与之匹配的第三横梁下压块,所述第三横梁下压块安装在第
二压块支座上,所述第二压块支座与第六主安装架连接。
[0010] 作为进一步的技术方案,以上所述第一斜向支座包括两个L形模块,其中一个L形模块的横边与第一移动板连接,竖边外侧连接另一个L形模块的竖边,另一个L形模块的横
边上设有第一凸起部固定槽。
[0011] 作为进一步的技术方案,以上所述第一收缩限位装置包括第一收缩限位块和第一连接块,所述第一收缩限位块通过第一连接块与第一主安装架连接,所述第一收缩限位块
设于第一移动板的返回行程内,当第一驱动装置的驱动杆收缩后,第一收缩限位块抵接在
第一移动板内表面上,第一凸起部到达焊接位置;所述第一移动板的往返行程小于第一驱
动装置的驱动杆往返行程。
[0012] 作为进一步的技术方案,以上所述第一伸长限位装置包括第一伸长限位块和第二连接块,所述第一伸长限位块设于第二移动板的伸长行程内,所述第一伸长限位块通过第
二连接块与第三主安装架连接,当第三驱动装置的驱动杆伸长后,第一伸长限位块抵接在
第二移动板外表面上,B柱定位块后夹块与B柱定位块前夹块夹紧;所述第二移动板的往返
行程小于第三驱动装置的驱动杆往返行程。
[0013] 作为进一步的技术方案,以上所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置和第六驱动装置均采用气缸驱动。
[0014] 作为进一步的技术方案,以上所述基准定位单元包括定位框架,所述定位框架一侧开设有汽车B柱夹具总成进出的开口,在定位框架四角均设有支撑片和螺栓连接装置,在
开口左右对称设有定位销安装座Ⅷ,所述定位销安装座Ⅷ固定在定位框架上,每个定位销
安装座Ⅷ上至少设有两个行走装置定位销,所述行走装置定位销设在第十三驱动装置的竖
直伸缩杆上,所述第十三驱动装置固定在定位框架上,在行走装置定位销的正上方设有用
于止挡行走装置定位销的行走装置限位块,所述行走装置限位块与定位销安装座Ⅷ连接;
在汽车B柱夹具总成的基板下方安装行走装置,在行走装置边缘固接带定位孔的行走装置
定位块,所述行走装置定位块与行走装置定位销的位置一一对应,并位于对应的行走装置
定位销和行走装置限位块之间,行走装置定位销上小下大,较小部分与定位孔的半径大小
一致;所述第十三驱动装置采用气缸驱动。
[0015] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:1、本发明在将汽车B柱的立柱和横梁固定的同时,多个小部件也依次放在第一凸起部
定位单元、B柱定位块定位单元以及第二凸起部定位单元中固定,避免手动定位的方式,提
高了定位准确性,节省再换一套夹具焊接小部件的时间、人和成本。
[0016] 2、本发明采用常规的夹持单元对立柱进行夹持,并针对横梁及小部件设计了对应的定位单元和夹持单元,这些结构共同固定汽车B柱,限制其在XYZ三个方向的自由度,以免
焊接过程中的微小晃动或移动,提高对汽车B柱的夹持稳定性,提高对汽车B柱的加工精度。
[0017] 3、本发明横梁夹紧组件,对横梁、第一凸起部、B柱定位块和第二凸起部进行同步的定位和夹持,第一凸起部定位单元设计第一凸起部固定槽将第一凸起部进行固定,同时
设计了针对横梁的压块及夹块;第一横梁夹持单元作为上压臂配合第一凸起部定位单元对
横梁进行上下和前后的压紧,第二横梁夹持单元对横梁进行上下和前后的压紧,第三横梁
夹持单元对横梁的边角进行上下压紧,提高了夹持稳定性;同时本发明还设计第一横梁定
位销和第二横梁定位销,对横梁进行精准的定位,提高了加工的精度。
[0018] 4、本发明采用一个气缸控制定位两个第一凸起部,一个气缸控制定位两个B柱定位块,再配合第一横梁夹持单元的夹持压紧,使得第一凸起部和B柱定位块的焊接点旁均有
足够的空间让焊枪进入,解决了传统的双气缸夹具定位单一小部件,影响焊接空间导致焊
枪无法进入的问题。
[0019] 5、本发明的应用领域更广。本发明设计了基准定位单元,不仅可以用于人工焊接定位,还可用于数控加工的基准定位,通过定位框架进行加工位置的定位,将基板上的夹具
通过行走装置从开口带入定位框架内,由行走装置定位销进行固定,即可实现对汽车B柱夹
具总成的精准焊接位置定位,减少了人力多次调整的资源浪费情况,提高了加工的效率;加
工结束后,行走装置定位销收缩即可将行走装置下放,从开口中推出,下一组带行走装置的
夹具推入继续进行焊接,实现了夹具的快速切换。
附图说明
[0020] 图1为本发明汽车B柱夹具总成的正面结构示意图;图2为本发明汽车B柱夹具总成的背面结构示意图;
图3为本发明第一凸起部定位单元、第一横梁夹持单元和B柱定位块定位单元组合的结
构示意图;
图4为本发明第一凸起部定位单元的结构示意图;
其中,(i)正面,(ii)侧面,(iii)背面;
图5为本发明第一横梁夹持单元的结构示意图;
其中,(i)正面,(ii)侧面;
图6为本发明B柱定位块定位单元的结构示意图;
其中,(i)正面,(ii)侧面;
图7为本发明第二横梁夹持单元的结构示意图;
图8为本发明第二凸起部定位单元的结构示意图;
其中,(i)正面,(ii)侧面;
图9为本发明第三横梁夹持单元的结构示意图;
图10为本发明第一立柱夹持单元的结构示意图;
图11为图2中A部第一立柱夹持单元局部放大图;
图12为本发明第二立柱夹持单元的结构示意图;
图13为本发明第三立柱夹持单元的结构示意图;
图14为图2中B部第三立柱夹持单元局部放大图;
图15为本发明第四立柱夹持单元的结构示意图;
图16为图1中C部第四立柱夹持单元局部放大图;
图17为本发明独立定位单元的结构示意图;
图18为汽车B柱的正面结构示意图;
图19为汽车B柱的反面结构示意图;
图20为本发明实施例1的汽车B柱夹具总成的使用状态图;
图21为本发明基准定位单元的结构示意图;
图22为本发明实施例2的汽车B柱夹具总成的使用状态图。
[0021] 附图标记:1-基板;
2-第一凸起部定位单元,2.1-第一主安装架,2.2-第一驱动装置,2.3-第一移动板,
2.4-第一收缩限位装置,2.41-第一收缩限位块,2.42-第一连接块,2.5-第一斜向支座,
2.6-第一凸起部固定槽, 2.7-第一凸起部定位销,2.8-第一防护板,2.9-第一横梁下压块,
2.10-第一翻边前夹块;
3-第一横梁夹持单元,3.1-第二主安装架,3.2-第二驱动装置,3.3-横向压条,3.4-第
一横梁上压块,3.5-第一翻边后夹块,3.6-第一横梁安装孔上压块,3.7-第一横梁定位销,
3.8-定位销安装座Ⅰ;
4-B柱定位块定位单元,4.1-第三主安装架,4.2-第三驱动装置,4.3-第二移动板,4.4-
第一伸长限位装置,4.41-第一伸长限位块,4.42-第二连接块,4.5-B柱定位块后夹块,4.6-
B柱定位块前夹块,4.7-夹块支座,4.8-B柱定位块定位销;
5-第二横梁夹持单元,5.1-第四主安装架,5.2-第四驱动装置,5.3-第二横梁上压块,
5.4-第二横梁下压块,5.5-第一翻边前夹块,5.6-第一翻边后夹块,5.7-第一压块支座;
6-第二凸起部定位单元,6.1-第五主安装架,6.2-第五驱动装置,6.3-第三移动板,
6.4-第二收缩限位装置,6.41-第二收缩限位块,6.42-第三连接块,6.5-第二斜向支座,
6.6-第二凸起部固定槽,6.7-第二横梁定位销,6.8-第二防护板,6.9-第二凸起部定位销,
6.10-定位销安装座Ⅱ;
7-第三横梁夹持单元,7.1-第六主安装架,7.2-第六驱动装置,7.3-L形压条,7.4-第三
横梁上压块,7.5-第三横梁下压块,7.6-第二压块支座;
8-第一立柱夹持单元,8.1-第七主安装架,8.2-第七驱动装置,8.3-第一纵向压条,
8.4-第一立柱上压块,8.5-第一立柱下压块,8.6-第三压块支座,8.7-定位销安装座Ⅲ,
8.8-第一立柱定位销;
9-第二立柱夹持单元,9.1-第八主安装架,9.2-第八驱动装置,9.3-第二纵向压条,
9.4-第二立柱上压块,9.5-第二立柱下压块,9.6-第四压块支座,9.7-定位销安装座Ⅳ,
9.8-第二立柱定位销;
10-第三立柱夹持单元,10.1-第九主安装架,10.2-第九驱动装置,10.3-第三纵向压
条,10.4-第三立柱上压块,10.5-第三立柱下压块,10.6-第五压块支座,10.7-第四移动板,
10.8-第十驱动装置,10.9-第二伸长限位装置,10.91-第二伸长限位块,10.92-第四连接
块,10.10-定位销安装座Ⅴ,10.11-第三立柱定位销;
11-第四立柱夹持单元,11.1-第十主安装架,11.2-第十一驱动装置,11.3-第四纵向压
条,11.4-第四立柱上压块,11.5-第四立柱下压块,11.6-第六压块支座,11.7-定位销安装
座Ⅵ,11.8-第四立柱定位销,11.9-第三伸长限位装置,11.91-第三伸长限位块,11.92-第
五连接块,11.10-第五移动板,11.11-第十二驱动装置,11.12-第六连接块;
12-独立定位单元,12.1-第十一主安装架,12.2-定位销安装座Ⅶ,12.3-第五立柱定位
销;
13-汽车B柱,13.1-横梁,13.2-立柱,13.3-第一凸起部,13.4-B柱定位块,13.5-第二凸
起部;
14-基准定位单元,14.1-定位框架,14.2-支撑片,14.3-螺栓连接装置,14.4-定位销安
装座Ⅷ,14.5-第十三驱动装置,14.6-行走装置定位销,14.7-行走装置限位块;
15-行走装置,16-行走装置定位块。

具体实施方式

[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
[0023] 实施例1:如图1-3所示,一种汽车B柱夹具总成,包括基板1,基板1上设有立柱夹紧组件和横梁夹
紧组件,立柱夹紧组件包括多个立柱夹持单元,多个立柱夹持单元为第一立柱夹持单元8、
第二立柱夹持单元9、第三立柱夹持单元10、第四立柱夹持单元11和独立定位单元12沿着立
柱13.2首端向横梁13.1方向依次排列,横梁夹紧组件由第一凸起部定位单元2、第一横梁夹
持单元3、B柱定位块定位单元4、第二横梁夹持单元5、第二凸起部定位单元6和第三横梁夹
持单元7沿横梁13.1后边缘走向从右向左依次排列设置。
[0024] 如图4所示,第一凸起部定位单元2包括设在基板1上的第一主安装架2.1,第一主安装架2.1上设有第一驱动装置2.2,第一驱动装置2.2的驱动杆朝向斜下方进行伸缩,其驱
动杆上固接第一移动板2.3,在第一移动板2.3的返回行程内设有第一收缩限位装置2.4,第
一收缩限位装置2.4与第一主安装架2.1连接;第一移动板2.3左右端分别设有一组第一凸
起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第一凸起部固定装置包括第一斜向支座2.5,
第一斜向支座2.5与第一移动板2.3连接,第一斜向支座2.5上设有第一凸起部固定槽2.6,
第一凸起部固定槽2.6内设有插入第一凸起部安装孔的第一凸起部定位销2.7,在第一凸起
部固定槽2.6旁设有第一防护板2.8;在两组第一凸起部固定装置之间设有第一横梁下压块
2.9,第一横梁下压块2.9与第一移动板2.3固定连接;在第一横梁下压块2.9后方设有用于
夹住横梁翻边的第一翻边前夹块2.10,第一翻边前夹块2.10与第一主安装架2.1连接;第一
斜向支座2.5包括两个L形模块,其中一个L形模块的横边与第一移动板2.3连接,竖边外侧
连接另一个L形模块的竖边,另一个L形模块的横边上设有第一凸起部固定槽2.6。第一收缩
限位装置2.4包括第一收缩限位块2.41和第一连接块2.42,第一收缩限位块2.41通过第一
连接块2.42与第一主安装架2.1连接,第一收缩限位块2.41设于第一移动板2.3的返回行程
内,当第一驱动装置2.2的驱动杆收缩后,第一收缩限位块2.41抵接在第一移动板2.3内表
面上,第一凸起部到达焊接位置;第一移动板2.3的往返行程小于第一驱动装置2.2的驱动
杆往返行程。
[0025] 如图5所示,第一横梁夹持单元3,包括横向压条3.3和带动横向压条3.3上下压紧和打开的第二驱动装置3.2,第二驱动装置3.2设在第二主安装架3.1上,第二主安装架3.1
设在基板1上;横向压条3.3的一端伸入第一凸起部定位单元2内并设置与第一横梁下压块
2.9匹配的第一横梁上压块3.4,此端横向压条3.3的后方还设有匹配翻边前夹块的第一翻
边后夹块3.5;横向压条3.3的另一端对应横梁安装孔处设有第一横梁安装孔上压块3.6,第
一横梁安装孔上压块3.6正下方设有插入横梁安装孔的第一横梁定位销3.7,第一横梁定位
销3.7安装在定位销安装座Ⅰ3.8上,定位销安装座Ⅰ3.8与第二主安装架3.1固定连接。
[0026] 如图6所示,B柱定位块定位单元4,包括设在基板1上的第三主安装架4.1,第三主安装架4.1上设有第三驱动装置4.2,第三驱动装置4.2的驱动杆水平伸缩,其驱动杆前端固
接第二移动板4.3,在第二移动板4.3的前进行程内设有第一伸长限位装置4.4,第一伸长限
位装置4.4与第三主安装架4.1连接;第二移动板4.3上对称设有两个B柱定位块后夹块4.5,
B柱定位块后夹块4.5上设有插入B柱定位块安装孔的B柱定位块定位销4.8,B柱定位块后夹
块4.5前方设有B柱定位块前夹块4.6,B柱定位块前夹块4.6安装在夹块支座4.7上,夹块支
座4.7与第三主安装架4.1连接。第一伸长限位装置4.4包括第一伸长限位块4.41和第二连
接块4.42,第一伸长限位块4.41通过第二连接块4.42与第三主安装架4.1连接,第一伸长限
位块4.41设于第二移动板4.3的伸长行程内,当第三驱动装置4.2的驱动杆伸长后,第一伸
长限位块4.41抵接在第二移动板4.3外表面上,B柱定位块后夹块4.5与B柱定位块前夹块
4.6夹紧;第二移动板4.3的往返行程小于第三驱动装置4.2的驱动杆往返行程。
[0027] 如图7所示,第二横梁夹持单元5,包括第二横梁上压块5.3和带动第二横梁上压块5.3上下压紧和打开的第四驱动装置5.2,第四驱动装置5.2设在第四主安装架5.1上,第四
主安装架5.1设在基板1上;第二横梁上压块5.3下方设有与之匹配的第二横梁下压块5.4,
第二横梁下压块5.4后方设有第二翻边夹块,第二横梁下压块5.4和第二翻边夹块安装在第
一压块支座上,第一压块支座固定在第四主安装架5.1上;第二横梁上压块5.3包括压紧横
梁前边缘的L形上压块和用于压紧横梁后边缘的F形上压块,第四驱动装置5.2与F形上压块
连接,L形上压块设在F形上压块的前端;第二横梁下压块5.4包括两个与L形上压块和F形上
压块位置对应的L形下压块;第二翻边夹块包括第二翻边前夹块5.5和第二翻边后夹块5.6,
第二翻边前夹块5.5和F形上压块对应的L形下压块连接,第二翻边后夹块5.6与F形上压块
连接。
[0028] 如图8所示,第二凸起部定位单元6,包括设在基板1上的第五主安装架6.1,第五主安装架6.1上设有第五驱动装置6.2,第五驱动装置6.2的驱动杆朝向斜下方进行伸缩,其驱
动杆上固接第三移动板6.3,在第三移动板6.3的收缩行程内设有第二收缩限位装置6.4,第
二收缩限位装置6.4与第五主安装架6.1连接;第三移动板6.3左右端分别设有一组第二凸
起部固定装置,它们结构一致镜像对称,每组第二凸起部固定装置包括第二斜向支座6.5,
第二斜向支座6.5与第三移动板6.3连接,第二斜向支座6.5上设有第二凸起部固定槽6.6,
第二凸起部固定槽6.6内设有插入第二凸起部安装孔的第二凸起部定位销6.9,在第二凸起
部固定槽6.6旁设有第二防护板6.8;在两组第二凸起部固定装置之间设有插入对应横梁安
装孔的第二横梁定位销6.7,第二横梁定位销6.7安装在定位销安装座Ⅱ6.10上,定位销安
装座Ⅱ6.10与第五主安装架6.1连接,第二斜向支座6.5与第一斜向支座2.5结构相同,第二
收缩限位装置6.4与第一收缩限位装置2.4结构相同。第二收缩限位装置6.4包括第二收缩
限位块6.41和第三连接块6.42,第二收缩限位块6.41通过第三连接块6.42与第五主安装架
6.1连接,第二收缩限位块6.41设于第三移动板6.3的返回行程内,当第五驱动装置6.2的驱
动杆收缩后,第二收缩限位块6.41抵接在第三移动板6.3内表面上,第二凸起部13.5到达焊
接位置;第三移动板6.3的往返行程小于第五驱动装置6.2的驱动杆往返行程。
[0029] 如图9所示,第三横梁夹持单元7,包括匹配横梁末端边角形状的L形压条7.3和带动L形压条7.3上下压紧和打开的第六驱动装置7.2,第六驱动装置7.2设在第六主安装架
7.1上,第六主安装架7.1设在基板1上;L形压条7.3两端分别设有第三横梁上压块7.4,第三
横梁上压块7.4下方设有与之匹配的第三横梁下压块7.5,第三横梁下压块7.5安装在第二
压块支座7.6上,第二压块支座7.6与第六主安装架7.1连接。
[0030] 如图10和11所示,第一立柱夹持单元8,包括第一纵向压条8.3和带动第一纵向压条8.3上下压紧和打开的第七驱动装置8.2,第七驱动装置8.2设在第七主安装架8.1上,第
七主安装架8.1设在基板1上;第一纵向压条8.3前后两端分别设有第一立柱上压块8.4,第
一立柱上压块8.4下方设有与之匹配的第一立柱下压块8.5,第一立柱下压块8.5安装在第
三压块支座8.6上,第三压块支座8.6与第七主安装架8.1连接。第三压块支座8.6旁还设有
两个定位销安装座Ⅲ8.7,每个定位销安装座Ⅲ8.7上安装有第一立柱定位销8.8,第一立柱
定位销8.8对准第一立柱夹持单元8和第二立柱夹持单元9之间的立柱安装孔。
[0031] 如图12所示,第二立柱夹持单元9,包括第二纵向压条9.3和带动第二纵向压条9.3上下压紧和打开的第八驱动装置9.2,第八驱动装置9.2设在第八主安装架9.1上,第八主安
装架9.1设在基板1上;第二纵向压条9.3前端设有第二立柱上压块9.4,后端下方设为凸起,
在第二立柱上压块9.4和凸起下方设有与之匹配的第二立柱下压块9.5,第二立柱下压块
9.5安装在第四压块支座9.6上,第四压块支座9.6与第八主安装架9.1连接。第四压块支座
9.6旁还设有一个定位销安装座Ⅳ9.7,定位销安装座Ⅳ9.7上安装有第二立柱定位销9.8,
第二立柱定位销9.8对准第二立柱夹持单元9和第三立柱夹持单元10之间的立柱安装孔。
[0032] 如图13和14所示,第三立柱夹持单元10,包括第三纵向压条10.3和带动第三纵向压条10.3上下压紧和打开的第九驱动装置10.2,第九驱动装置10.2设在第九主安装架10.1
上,第九主安装架10.1设在基板1上;第三纵向压条10.3前端设有第三立柱上压块10.4,后
端下方设为凸起,在第三立柱上压块10.4和凸起下方设有与之匹配的第三立柱下压块
10.5,第三立柱下压块10.5安装在第五压块支座10.6上,第五压块支座10.6与第九主安装
架10.1连接。第五压块支座10.6下方设有第十驱动装置10.8和第四移动板10.7,第十驱动
装置10.8的驱动杆竖直方向伸缩,驱动杆的前端与第四移动板10.7连接,在第四移动板
10.7的上升行程内设有第二伸长限位装置10.9,在第四移动板10.7上设有两个定位销安装
座Ⅴ10.10,定位销安装座Ⅴ10.10上设有第三立柱定位销10.11,第三立柱定位销10.11对
准第三立柱夹持单元10和第四立柱夹持单元11之间的立柱安装孔。第二伸长限位装置10.9
包括第二伸长限位块10.91和第四连接块10.92,第二伸长限位块10.91设于第四移动板
10.7的伸长行程内,第二伸长限位块10.91通过第四连接块10.92与第九主安装架10.1连
接,当第十驱动装置10.8的驱动杆伸长后,第二伸长限位块10.91抵接在第四移动板10.7上
表面,第三立柱定位销10.11插入立柱安装孔内;第四移动板10.7的往返行程小于第十驱动
装置10.8的驱动杆往返行程。
[0033] 如图15和16所示,第四立柱夹持单元11,包括第四纵向压条11.3和带动第四纵向压条11.3上下压紧和打开的第十一驱动装置11.2,第十一驱动装置11.2设在第十主安装架
11.1上,第十主安装架11.1设在基板1上;第四纵向压条11.3前端设有第四立柱上压块
11.4,后端下方设为凸起,在第四立柱上压块11.4和凸起下方设有与之匹配的第四立柱下
压块11.5,第四立柱下压块11.5安装在第六压块支座11.6上,第六压块支座11.6与第十主
安装架11.1连接。第六压块支座11.6旁设有第十二驱动装置11.11和第五移动板11.10,第
十二驱动装置11.11的驱动杆竖直方向伸缩,驱动杆的前端与第五移动板11.10连接,在第
五移动板11.10的上升行程内设有第三伸长限位装置11.9,在第五移动板11.10上设有一个
定位销安装座Ⅵ11.7,定位销安装座Ⅵ11.7上设有第四立柱定位销11.8,第四立柱定位销
11.8对准第四立柱夹持单元11和独立定位单元12之间的立柱安装孔。第三伸长限位装置
11.9包括第三伸长限位块11.91和第五连接块11.92,第三伸长限位块11.91设于第五移动
板11.10的伸长行程内,第三伸长限位块11.91通过第五连接块11.92与第十主安装架11.1
连接,当第十二驱动装置11.11的驱动杆伸长后,第三伸长限位块11.91抵接在第五移动板
11.10上表面,第四立柱定位销11.8插入立柱安装孔内;第五移动板11.10的往返行程小于
第十二驱动装置11.11的驱动杆往返行程;第十二驱动装置11.11通过第六连接块固定在第
十主安装架11.1上。
[0034] 如图17所示,独立定位单元12,包括设在基板1上的第十一主安装架12.1,第十一主安装架12.1设有定位销安装座Ⅶ12.2,定位销安装座Ⅶ12.2上设有第五立柱定位销
12.3,第五立柱定位销12.3对准立柱13.2和横梁13.1焊接处的的立柱安装孔。
[0035] 第一驱动装置2.2、第三驱动装置4.2、第五驱动装置6.2、第十驱动装置10.8、第十二驱动装置11.11为三轴气缸。
[0036] 第二驱动装置3.2、第四驱动装置5.2、第六驱动装置7.2、第七驱动装置8.2、第八驱动装置9.2、第十一驱动装置11.2、第十一驱动装置11.2采用单轴气缸,该单轴气缸竖向
安装,单轴气缸的上端连接夹紧块,夹紧块水平夹紧或打开可更换的夹紧臂,夹紧臂连接有
可更换的对应压条,这几个驱动装置为常规的杠杆原理控制压条压紧和打开,为本领域的
常规结构,本发明中不再详细介绍其内部结构连接。
[0037] 实施例2:如图21所示,在实施例1的基础上,汽车B柱夹具总成还包括基准定位单元14,基板1下
方设有行走装置15,行走装置15包括支撑框架,支撑框架的四角设有万向轮,基准定位单元
14包括与地面可拆卸连接的定位框架14.1,在定位框架14.1四角均设有支撑片14.2,用于
支撑定位框架14.1,定位框架14.1的四角还设有螺栓连接装置14.3,通过螺栓连接装置
14.3实现与地面的拆卸与连接,定位框架14.1一侧开设有便于行走装置15进出的开口,在
开口的左右边上对称设有定位销安装座Ⅷ14.4,定位销安装座Ⅷ14.4固定在定位框架14.1
上,每个定位销安装座Ⅷ14.4上设有两个行走装置定位销14.6,行走装置定位销14.6设在
第十三驱动装置14.5的竖直伸缩杆上,第十三驱动装置14.5固定在定位框架14.1上,在行
走装置定位销14.6的正上方设有用于止挡行走装置定位销14.6的行走装置限位块14.7,行
走装置限位块14.7与定位销安装座Ⅷ14.5连接;在支撑框架边缘固接带定位孔的行走装置
定位块16,行走装置定位块16与行走装置定位销14.6的位置一一对应,并位于对应的行走
装置定位销14.6和行走装置限位块14.7之间,行走装置定位销14.6上小下大,较小部分与
定位孔的半径大小一致,当行走装置定位销14.6上升时,其较大部分可将行走装置定位块
16一同顶起,从而带动整个汽车B柱夹具上升定位。第十三驱动装置14.5采用单轴气缸驱
动。
[0038] 如图18和19为现有的汽车B柱,包括立柱13.2和横梁13.1焊接组成的T形结构,立柱13.2和横梁13.1上设有若干个安装孔,横梁13.1上焊接有第一凸起部、B柱定位块和第二
凸起部,横梁13.1右边较短段为两个第一凸起部,横梁13.1左边较长段为两个第二凸起部,
B柱定位块设在第一凸起部和第二凸起部之间。
[0039] 本发明中,立柱夹持单元为本领域常规的夹持单元,本发明每个模块之间的间距、大小均根据汽车B柱的安装孔位置以及汽车B柱的形状大小进行细微调整。
[0040] 本发明中,第一收缩限位装置、第二收缩限位装置6.4、第一伸长限位装置4.4、第二伸长限位装置10.9和第三伸长限位装置11.9的作用在于既可以成功定位驱动杆的伸长
或收缩的位置,还可避免驱动杆因走完整个行程而导致气缸容易损坏。
[0041] 本发明的工作原理为:如图20所示,放工件前第二驱动装置3.2、第四驱动装置5.2、第六驱动装置7.2、第七驱
动装置8.2、第八驱动装置9.2、第十一驱动装置11.2、第十一驱动装置11.2的驱动杆为收缩
状态,对应的压条打开;第一驱动装置2.2和第五驱动装置6.2的驱动杆为伸长状态,第三驱
动装置4.2的驱动杆为收缩状态,依次将立柱安装孔插入对应的立柱定位销定位放置,第一
凸起部插入第一凸起部定位销2.7,B柱定位块插入B柱定位块定位销4.8,第二凸起部插入
第二凸起部定位销,横梁安装孔插入对应的横梁定位销中,工件定位完成;启动第一驱动装
置2.2、第三驱动装置4.2和第五驱动装置6.2,将第一凸起部、B柱定位块和第二凸起部推送
指定的焊接位置,接着启动第二驱动装置3.2、第四驱动装置5.2、第六驱动装置7.2、第七
驱动装置8.2、第八驱动装置9.2、第十一驱动装置11.2、第十一驱动装置11.2,立柱上压块
压在立柱下压块上,横梁上压块压在横梁下压块上,横梁安装孔上压块压在对应的定位销
上,翻边前夹块与翻边后夹块前后夹紧横梁翻边,从而从XYZ三个自由度将立柱13.2和横梁
13.1稳固,再进行焊接加工。
[0042] 如图22所示,当要进行数控焊接时,带夹具的基板1固定安装在行走装置14.6上,定位框架14.1通过螺栓连接装置14.3接地进行基准点定位,再进行汽车B柱夹具总成的定
位安装,推动行走装置14.6从开口进入定位框架14.1,行走装置定位块16对准行走装置定
位销14.6和行走装置限位块14.7之间,启动第十三驱动装置14.5,行走装置定位销14.6从
行走装置定位块16的定位孔内伸入,将行走装置定位块16顶起,通过行走装置限位块进行
高度限位,从而将汽车B柱夹具固定到适合数控加工的位置,实现更加精准的定位;加工结
束后,行走装置定位销14.6收缩即可将行走装置15下放,从开口中推出,下一组带行走装置
15的夹具推入继续进行焊接,实现了夹具的快速切换。
[0043] 当然,本发明的基准定位单元14还可应用于其他类型(如汽车A柱、汽车D柱)的夹具上,只要在基板或基板下方的行走装置上设置了带定位孔的定位块、采用定位销匹配限
位块实现夹具的定位,并且设计了带开口的定位框架便于夹具的进出,均属于本发明的设
计思路。
[0044] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“ 中心”、“ 纵向”、“ 横向”、“ 前”、“ 后”、 “ 左”、“ 右”、“首”、“尾”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此
不能理解为对本发明保护范围的限制。还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“相
连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接;可以是拆卸连接;也可以是点连
接;可以是直接连接;可以是通过中间媒介间接连接,可以使两个元件内部的连通,对于本
领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明中
未详尽说明的设备连接方式,均按本领域的常规连接方式理解。
[0045] 上述实施例,仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例,本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进
等,均包含在本发明的保护范围之内。
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