专利名称：试制样车焊装夹具模块化设计方法及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车制造装备技术领域，尤其是涉及一种试制样车焊装夹具模块化的 设计方法及其结构。
背景技术：
在汽车焊装夹具中的夹紧器，即焊接工装夹具，它与焊接变位机械装备在焊接结 构生产中总称为工艺装备，通过焊接夹紧器对焊接工件的夹紧，保证焊接工件的焊接精度 和焊接质量。按照传统设计方法，试制样车或小批量车型的焊装夹具通常采用专用焊装夹 具的形式进行设计制作。这种设计方法没有考虑夹具零部件重复利用的问题，而且设计制 作周期长，制作成本高，已不能满足汽车行业发展需求。缩短新车型开发周期，降低焊装夹 具开发成本，制定夹具部件标准模块，最大限度的实现夹具通用化设计是目前焊装夹具技 术发展的迫切需求。现已公开的技术中有基于UG/OPEN API，通过二次开发实现汽车焊装线中BASE板 孔的自动数控编程系统。其中采用WAVE LINKER技术实现孔特征的识别和尺寸参数提取， 并采用遗传算法实现了刀具路径的优化。汽车焊装线的设计制造精度和进度直接影响汽车 的生产周期，夹具系统在焊装线中占有相当大的比例，这里主要是生产焊装线中夹具设计， 它无需设计标准件和非标件。又如中国专利申请号为200620158623. 2 一种汽车焊装夹具中的一体式夹紧器， 包括限位块、连接块、叉型件、活塞、活塞杆、回位销、加强钢片、感应片，其中限位块位于最 低部，活塞与活塞杆的一端相连接，活塞杆的另一端连接有感应片、叉型件、加强钢片、连接 块和回位销。采用连杆机构原理设计，用相对较小的工作气压可产生很大的夹紧力。该技 术是针对汽车焊装夹具的具体装夹方式。再如中国专利申请号为200710044785. 2 —种汽车焊装的模块化自适应调整夹 具，包括基台，固定在基台上面的夹紧机构和独立主定位机构，在线实时检测及自适应调整 装置，在线实时检测及自适应调整装置由步进电机、滑块、直线导轨和传动装置组成，传动 装置由步进电机带动，推动推杆和滑块沿直线导轨滑动。该技术同样也是为汽车焊装线流 水作业线设计，而不适合试制样车的焊装夹具之用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的汽车样车试制夹具零部件不可重复 利用、设计制作周期长、制作成本高的问题，提供一种模块化设计方法，可克服以往车身焊 接夹具专用性过强、开发周期较长的弊端，实现快速设计和制作安装，降低因试制或小批量 车型改变所产生的夹具开发制作成本，以缩短开发周期的试制样车焊装夹具模块化设计方 法及其结构。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种试制样车焊装 夹具模块化设计方法，包括底座部分，安装在底座部分上的夹具单元，其特征是对试制样车焊装夹具中功能性相同的结构件，在设计开发中制定为标准或标准系列部件，形成夹具模 块系列，使标准或标准系列部件在新车型试制样车焊装夹具及小批量车型焊装夹具开发中 能重复利用，而只对夹具中非标准件进行结构性设计，然后将试制样车焊装夹具的标准件 部分和非标准件部分进行匹配，形成完整的、新式的试制样车焊装夹具装备。根据上述的方法对应的结构，在设计过程中对功能性相同的结构件采用标准零件 选型设计方案，所述的功能性相同的结构件包括底座部分中的基板、框架、安装在框架底部 的调节装置、脚轮；包括夹具单元中的H型支撑板，与H型支撑板相连接的L型支撑板及调 节垫片、定位销、角座、夹紧器、限位块。设计过程中对功能性相同的结构件采用标准零件选 型设计方案，并设有快速拆卸、装配装置。H型支撑板与L型支撑板可以组合使用，也可以单 独使用。作为优选，所述的夹具中非标准件包括连接板、型板、压块、销座、连接杆、型面定 位块。此类非标零部件同样具有与标准零部件相配合的快速装配装置。作为优选，所述的型板形状根据焊接产品的形状来决定，固定在L型支撑板的一 端上部，调节垫片设置在压块与型板之间，销座的一侧与角座相连，定位销设置在销座上； 型板的另一端固定一夹紧器，夹紧器与角座之间设置连接杆，连接杆与型板之间设有限位 块，型面定位块设置在压块和限位块之间，并固定在型板上。作为优选，所述的框架中装有若干件基板，基板具有模数化的安装螺孔。模数化的 安装螺孔其特点是所有相邻的孔距具有相等的尺寸，按不同的车型所需，其模数安装螺孔 的孔距设定为可进行多种车型焊装夹持的尺寸调节数值，这些模数值为等值。作为优选，所述的连接板设有与基板中的模数化的安装螺孔相配合的螺栓安装 孔。把若干件夹具单元安装在不同的基板上，可获得不同尺寸要求。本发明的有益效果是将功能上相同的零部件设计制作成标准通用的零件，简化 设计方法，以达到缩短设计制作周期、通用件可回收利用、降低制作成本的目的。因此，本发明是一种结构设计合理，综合成本低，操作方便，可快速对不同车型样 车进行定位、夹持、焊装的试制样车焊装夹具模块化设计。
图1是本发明的一种结构示意图。图2是图1中的夹具单元一种结构示意图。图中1.基板，2.框架，3.调节装置，4.脚轮，5.连接板，6. H型支撑板，7. L型支 撑板，8.型板，9.调节垫片，10.压块，11.销座，12.定位销，13.角块，14.连接杆，15.夹紧 器，16.限位块，17.支撑块。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。参见图1、图2，本实施例的试制样车焊装夹具模块化设计，包含两部分一是底座部分，由基板即BASE板1、框架2、调节装置3、脚轮4组成，在框架2面上 设装基板1，基板1上都设有50mm等距的螺孔，基板1之间的螺孔距离也相等，在框架2的 底部四角及框架长度方向的中间边框位置分别设有脚轮4，每处脚轮的旁边装一调节装置
43，作为调节框架2水平之用。根据所焊装的工件，把几个不同规格的底座部分共同组成整 车试制夹具。二是夹具单元部分，由连接板5、H型支撑板6、L型支撑板7、型板8、调节垫片9、 压块10、销座11、定位销12、角块13、连接杆14、夹紧器15、限位块16、支撑块17等组成，连 接板5上设有与基板1上的模数孔的η倍相等的安装螺孔，η为自然数，保证多个夹具体共 同作用时所需要的尺寸数值。将若干个夹具单元通过连接板5与底座部分连接组成一完整夹具。将上述两部分的零部件根据其结构功能特性分又为以下两部分第一部分为标准零部件，包括底座部分的基板1 (BASE板)，框架2、调节装置3、脚 轮4 ；夹具单元的部分的H型支撑板6、L型支撑板7、调节垫片9、定位销12、角块13、夹紧 器15、限位块16。这些作为标准零部件在其与非标准零部件配合之处，提供一个同类型零 部件的通用安装尺寸，并设有快速更换装置，此类标准零部件按设计标准明细与技术要求 进行选择。第二部分为非标准零部件，包括连接板5、型板8、压块10、销座11、连接杆14、支撑 块17。在设计不同试制样车的同类部件或组装体时，我们对非标零部件单独设计，只要把它 们与标准零部件的接口标准化即可。在实现本发明的过程中，根据设计零件的明细，只对非 标准零部件根据匹配要求进行结构设计、加工、制作。装配调试时，将旧车型夹具拆卸下来的标准件与新加工的非标准件进行组合装配 调整成新的焊装夹具。上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换 后的结构均属于本发明的保护范围。
权利要求
一种试制样车焊装夹具模块化设计方法，包括底座部分，安装在底座部分上的夹具单元，其特征是对试制样车焊装夹具中功能性相同的结构件，在设计开发中制定为标准或标准系列部件，形成夹具模块系列，使标准或标准系列部件在新车型试制样车焊装夹具及小批量车型焊装夹具开发中能重复利用，而只对夹具中非标准件进行结构性设计，然后将试制样车焊装夹具的标准件部分和非标准件部分进行匹配，形成完整的、新式的试制样车焊装夹具装备。
2.根据权利要求1所述的试制样车焊装夹具模块化设计结构，其特征在于在设计过程 中对功能性相同的结构件采用标准零件选型设计方案，所述的功能性相同的结构件包括底 座部分中的基板(1)、框架(2)、安装在框架底部的调节装置(3)、脚轮(4)；包括夹具单元中 的H型支撑板(6)，与H型支撑板相连接的L型支撑板(7)及调节垫片(9)、定位销(12)、角 座(13)、夹紧器(15)、限位块(16)。
3.根据权利要求2所述的试制样车焊装夹具模块化设计结构，其特征在于所述的夹 具中非标准件包括连接板(5)、型板(8)、压块(10)、销座(11)、连接杆(14)、型面定位块 (17)。
4.根据权利要求3所述的试制样车焊装夹具模块化设计结构，其特征在于所述的型板 (8)形状根据焊接产品的形状来决定，固定在L型支撑板(7)的一端上部，调节垫片(9)设 置在压块(10)与型板⑶之间，销座(11)的一侧与角座(13)相连，定位销(12)设置在销 座(11)上；型板⑶的另一端固定一夹紧器(15)，夹紧器(15)与角座(13)之间设置连接 杆(14)，连接杆(14)与型板(8)之间设有限位块(16)，型面定位块(17)设置在压块(10) 和限位块(16)之间，并固定在型板⑶上。
5.根据权利要求2所述的试制样车焊装夹具模块化设计结构，其特征在于所述的框架 (2)中装有若干件基板(1)，基板(1)具有模数化的安装螺孔。
6.根据权利要求3所述的试制样车焊装夹具模块化设计结构，其特征在于所述的连接 板(5)设有与基板(1)中的模数化的安装螺孔相配合的螺栓安装孔。
全文摘要
本发明涉及汽车制造装备技术领域，尤其是一种试制样车焊装夹具模块化设计方法及其结构。解决现有技术中存在的汽车样车试制夹具零部件不可重复利用、设计制作周期长、制作成本高的问题。包括底座部分，安装在底座部分上的夹具单元，对试制样车焊装夹具中功能性相同的结构件，在设计开发中制定为标准或标准系列部件，形成夹具模块系列，使标准或标准系列部件在新车型试制样车焊装夹具及小批量车型焊装夹具开发中能重复利用，而对夹具中非标准件进行结构性设计，然后将试制样车焊装夹具的标准件部分和非标准件部分进行匹配，形成完整、新式的试制样车焊装夹具装备。以达到缩短设计制作周期、通用件可回收利用、降低制作成本的目的。
文档编号B23K37/04GK101905403SQ20091030818
公开日2010年12月8日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者吴成明, 回金楷, 李书福, 杨健, 林凤卿, 胡献军, 蔡孝, 赵福全, 金辉 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司