专利名称：汽车仪表板支架焊接夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种与焊接设备配套使用的夹具，特别是一种汽车仪表板支架焊 接夹具。
背景技术：
汽车仪表板支架是一个不规则零部件，在制造时需要把端头法兰、大小安装支架、 安装支架、收放机支架、转向柱支架和保险盒支架等零件分别焊接在圆形横梁的不同部位， 其中1、位于横梁两端的端头法兰一个与大安装支架相距很近，另一个与小安装支架相距 也很近，两个端头法兰需要与横梁端头垂直连接，而大小安装支架需与横梁保持一定斜度 连接；2、安装支架是“7”形板块状冲压件，具有一个水平面和一直立面，与横梁连接的焊接 口位于直立面的下缘，与横梁固定进行焊接时其水平面需要保持一定的倾斜度；3、收放机 支架是一板块状的冲压件，具有大小两个斜面和一个大圆孔，与横梁的连接口位于收放机 支架大平面两侧板的下端，需要保持一定斜度与横梁焊接；4、转向柱支架是一板块状冲压 件，具有阶梯状两个大小平面，与横梁连接的焊接口位于转向柱支架两侧立板的下缘；5、保 险盒支架由一块横向的支架板和两个向下弯90°的支撑臂构成，保险盒支架与横梁连接的 焊接口在保险盒支架支架板的下缘，需要保持一定的倾斜度与横梁焊接。这些零件的形状 各异，与横梁连接的焊口部位不同，与横梁焊接时有不同的斜度要求，用传统的工艺靠手工 定位逐个与横梁固定进行焊接，不仅费工费时、影响效率，而且定位精度难以保证，不利于 实现自动化焊接。
发明内容本实用新型要解决的技术问题提供一种可将端头法兰、大小安装支架、安装支 架、收放机支架、转向柱支架和保险盒支架等零件夹紧、分别精确定位于圆形横梁的相应部 位的汽车仪表板支架焊接夹具，方便将这些零部件与横梁焊接固定，以克服传统使用手工 定位、手工焊接所存在的效率低和定位精度难的不足。解决上述技术问题的技术方案是一种汽车仪表板支架焊接夹具，包括底座安装 板和两个用于夹紧横梁的横梁支架，底座安装板上设有安装孔，两个横梁支架通过安装孔 安装在底座安装板上，横梁支架的夹口高度相同，所述汽车仪表板支架焊接夹具还包括用 于夹持端头法兰和大小安装支架的大安装支架夹具、用于夹持安装支架的安装支架夹具、 用于夹持收放机支架的收放机支架夹具、用于夹持转向柱支架的转向柱支架夹具、和用于 夹持保险盒支架的保险盒支架夹具，各夹具通过其小底座和底座安装板上对应的安装孔与 底座安装板活动连接，其安装位置与其所夹持的工件与横梁焊接的位置对应，即在横梁的 两端各安装一个大安装支架夹具，收放机支架夹具安装在横梁的中部，转向柱支架夹具和 安装支架夹具分别安装在收放机支架夹具的左侧和右侧，保险盒支架夹具安装在转向柱支 架夹具与横梁左端的大安装支架夹具之间，各夹具采用气缸驱动夹持动作，驱动气缸与电 气控制系统连接。[0005]其进一步的技术方案是所述的大安装支架夹具包括小底座I和安装在小底座 I上的端头法兰夹具和大小安装支架夹具，端头法兰夹具主要由驱动气缸I和压料连杆I 组成，驱动气缸I安装在底座立板I的一侧，压料连杆I安装在底座立板I的另一侧，压 料连杆I中部与固定在底座立板I 一侧的铰接座I铰接，其下端与驱动气缸I的活塞杆铰 接，其上端正对底座立板I的挂料部位，并与挂料部位构成工件端头法兰的工件夹口，控制 驱动气缸I活塞的伸缩带动压料连杆I绕铰接座I前后摆动，从而带动压料连杆I的上端 压紧或离开底座立板I的挂料部位，所述的挂料部位设有法兰定位销钉，底座立板I挂料 部位背面安装有薄形气缸I M，薄形气缸I M的活塞与挂料部位的定位销钉I连接，控制薄 形气缸I M活塞的伸缩可带动定位销钉I顶出或缩进底座立板I ；所述大小安装支架夹具 包括薄型气缸I N、气缸座I、提升连杆I、支架面定位板I和压料头I，气缸座I和支架面 定位板I分别垂直安装在气缸座底板I的上部和下部，气缸座底板I垂直安装在底座立板 I的顶端，薄型气缸I N安装在气缸座I下方，其活塞杆伸出气缸座I上部，提升连杆I的 上端伸出气缸座I上部并通过连动杆I与薄型气缸I N的活塞连接，提升连杆I的下端穿 过位于薄型气缸I N下方的支架面定位板I与压料头I相接，压料头I的上平面与支架面 定位板I的下平面构成工件大小安装支架的工件夹口，控制薄型气缸I N之活塞的伸缩带 动提升连杆I的升降，从而带动压料头I压紧或离开支架面定位板I。其更进一步的技术方案是所述的大小安装支架夹具通过转动机构与底座立板I 连接，转动机构包括摆动连杆I和摆动连杆座I，摆动连杆座I固定在底座立板I的顶端， 摆动连杆I的中部与摆动连杆座I铰接，气缸座底板I垂直固定连接在摆动连杆I的前 端，转动摆动连杆I带动气缸座底板I摆动，从而带动大小安装支架夹具左右摆动。其更进一步的技术方案是所述仪表板安装支架夹具包括小底座II和夹紧机构 II，夹紧机构II主要由定位销座II、定位销平台II、压料头II、转动连动杆II和驱动气缸II 构成，转动连动杆II是个具有两个平行的水平直臂近似“Z”字形的连杆，中间由垂直立臂将 两个平行的水平直臂连成一体，垂直立臂与下水平直臂的相接部位有铰接孔，转动连动杆 II通过铰接孔和转动连动座II铰接在底座立柱II的顶端，转动连动杆II下水平直臂的端部 与安装在底座立柱II后侧的驱动气缸II活塞铰接，其上水平直臂伸出底座立柱II前部，水 平直臂的前端连接有压料头II ；定位销座II是一个具有两个相互垂直的直臂的连接座，其 垂直向直臂通过支撑杆II固定在底座立柱II的一侧，其水平向直臂伸出底座立柱II前部， 水平向直臂的前端连接有一横向的定位销平台II，定位销平台II上设有定位销II，定位销 平台II的上平面与压料头II的下平面构成工件夹口，控制驱动气缸II活塞的伸缩，带动转 动连动杆II转动，进而带动压料头II抬起或压紧定位销平台II，所述压料头II之下平面和 定位销平台II之上平面具有同一倾斜面，其倾斜度与工件安装支架与横梁焊接时安装支架 水平面的倾斜度一致。其更进一步的技术方案是所述仪表板收放机支架夹具包括小底座III、定位机构 III和夹紧机构III，定位机构III由定位销座III M和定位销座III N组成，定位销座III M通过与 其垂直连接的连接座III倾斜安装在底座立柱III的顶端，使定位销座III M的定位平面为倾斜 面，其倾斜度与工件收放机支架与横梁焊接时收放机支架之小平面的倾斜度一致，定位销 座III N位于定位销座III M的下方、通过底座立柱III两侧的支撑臂倾斜安装在底座立柱III腰 部，使定位销座III N的定位平面为倾斜面，其倾斜度与收放机支架与横梁焊接时收放机支架之大平面的倾斜度一致，定位销座III的定位平面上设有定位销III，所述的定位销座III M 的定位平面上设有定位销钉III，定位销座III M的下方设有薄形气缸III，薄形气缸III活塞与 定位销钉III连接，控制薄形气缸III活塞的伸缩进而将定位销钉III顶出或缩进定位销座III M 的定位平面；所述夹紧机构主要由转动连杆座III、转动连动杆III、压料连杆III、小连动杆III 和驱动气缸III构成，转动连动杆III具有两个互相垂直的直臂，两直臂相接的直角部位有铰 接孔，转动连动杆III通过铰接孔与垂直安装在小底座III上的转动连杆座III铰接，其一直臂 的端部与驱动气缸III的活塞铰接，另一直臂的端部与压料连杆III的下端铰接，压料连杆III 的上端穿过定位销座III N两支撑臂与定位销座III N形成的空框、与位于两支撑臂之间的小 连动杆III的外端铰接，小连动杆III的内端与固定在底座立柱III腰部的铰接座铰接，压料连 杆III顶端有一弯钩压头III，驱动气缸III、转动连杆座III、转动连动杆III、压料连杆III、小连动 杆III和底座立柱III腰部的铰接座，这六个部件通过其相邻之间的相互铰接构成六杆机构， 控制驱动气缸III活塞的伸缩，进而带动弯钩压头实现抛物线轨迹式运动，来松开或压紧挂 在定位销座III M和定位销座III N上的工件收放机支架。其更进一步的技术方案是所述仪表板转向柱支架夹具包括小底座IV、定位机构 IV和压紧机构IV，小底座IV上有前后安装的底座立柱IV M和底座立柱IV N,所述的定位机构 IV主要由定位平台IV和定位销座IV构成，定位平台IV通过支撑杆IV安装在底座立柱IV M的 上端，定位销座IV安装在底座立柱IV N的上端，其定位平面上设有定位销钉IV，定位平台IV 和定位销座IV的宽度略小于工件转向柱支架两侧立板之间的宽度，定位平台IV的水平高度 低于定位销座IV的高度，其高度差与工件转向柱支架的两个大小平面的高度差一致；位于 定位平台IV下方的底座立柱IV M端头上有一 V形张开口，其张开大小能容纳与转向柱支架 焊接的横梁穿过；所述压紧机构IV主要由压料连杆IV、连动杆IV和驱动气缸IV组成，连动杆 IV腰部通过转动连杆座IV铰接安装在底座立柱IV N的上端，连动杆IV的后端与安装在底座 立柱IV N后部的驱动气缸IV的活塞铰接，连动杆IV的前端与压料连杆IV垂直连接，压料连 杆IV下端设有压料IV头，控制驱动气缸IV的活塞伸出或收缩，带动连动杆IV绕转动连杆座 IV转动，进而带动压料连杆IV的压料头IV下压或抬起；所述底座立柱IV N上端安装有限制 连动杆IV左右晃动的连动杆限位板IV，连动杆限位板IV位于转动连杆IV前方、即靠近压料 连杆IV的一端，两块连动杆限位板IV分别位于连动杆IV的左右两侧。其又进一步的技术方案是所述仪表板保险盒支架夹具包括小底座V和夹紧机构 V，所述夹紧机构主要由定位销座V、压料连杆V、小连动杆V、大连动杆V、转动连动杆V 和驱动气缸V组成，转动连动杆V具有两个连成一体的互相垂直的直臂，两直臂相接的直 角部位与垂直安装在底座上的转动连杆座V铰接，转动连动杆V的一直臂的端部与驱动气 缸V的活塞铰接，另一直臂的端部与大连动杆V下端铰接，大连动杆V的上端与小连动杆 V的一端铰接，小连动杆V的另一端与底座立柱V顶部的连杆座V铰接，两个定位销座V 固定在连杆座V两侧，两个定位销座之定位面为一倾斜面，其倾斜度与工件保险盒支架与 横梁焊接时保险盒支架的倾斜度一致，两个定位销座外边之间的宽度略小于保险盒支架两 支撑臂折边之间的宽度；压料连杆V由两个连成一体、形成“八”字形的压脚构成，其中部固 定连接在大连动杆V的顶端，两压脚分别正对其下方的定位销座V，控制驱动气缸V活塞 的伸缩带动转动连动杆V转动，进而带动大连动杆V和小连动杆V绕连杆座V上下运动， 使连接在大连动杆V顶端的压料连杆V的两个压脚压紧或离开定位销座V，所述的定位销座V之上表面设有定位销钉V。由于采用了上述技术方案，本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具具有以下有益 效果1、由于本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具带有用于夹持端头法兰和大小安 装支架的大安装支架夹具A、用于夹持安装支架的安装支架夹具B、用于夹持收放机支架的 收放机支架夹具C、用于夹持转向柱支架的转向柱支架夹具D、和用于夹持保险盒支架的保 险盒支架夹具E，各个夹具设有专门设计的定位机构和夹紧机构，各夹具的位置与其所夹持 的支架与横梁焊接的位置对应，因而可将与横梁焊接的各个支架同时夹紧固定，不仅工效 高、而且定位精度高，夹紧可靠；2、该汽车仪表板支架焊接夹具的各夹具通过其小底座的安装孔和底座安装板上 对应的安装孔与底座安装板活动连接，各个夹具分别位于横梁的不同部位，不仅安装拆卸 方便，而且在使用时，挂料或卸料时互不干涉，便于焊枪伸入工件的焊接部位，夹具采用驱 动气缸带动压料连杆和压料头压紧工件，装卸工件简便、快速、省时省力、效率高，有利于实 现机械手自动焊接。
以下结合附图和实施例对本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具的技术特征作 进一步说明。
图1 本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具结构示意图；图2 本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具立体效果图(夹紧工件状态)；图3 安装在底座安装板上的横梁支架结构示意图4-1 图5-1 图6-1 图7-1
大安装支架夹具结构示意图 安装支架夹具结构示意图； 收放机支架夹具结构示意图 转向柱支架夹具结构示意图
图8-1 ；保险盒支架夹具结构示意图
图4-2:图4-1之左视图 图5-2 图5-1之左视图 图6-2:图6-1之右视图 图7-2 图7-1之右视图 图8-2:图8-1之右视图,
图中A—大安装支架夹具，B—安装支架夹具，C 一收放机支架夹具，D—转向 柱支架夹具，E 一保险盒支架夹具；101 一小底座I，1011 —底座立板I，1012 —铰接座I，1013 —法兰定位销钉I， 102 一压料头I，103 —提升连杆I，104 —气缸座底板I，105 —摆动连杆座I，106 —摆动 连杆I，107 —薄形气缸I M，108 一连动杆I，109 —气缸座I，110 —薄形气缸I N，111 一 支架面定位板I，112 —压料连杆I，113 —驱动气缸I，114 一工件(大或小安装支架)， 115—工件(端头法兰)。201 一小底座II，2011 一底座立柱II，202 一转动连动杆II，203 —转动连杆座II， 204 一驱动气缸II，205 一支撑杆II，206 一定位销座II，207 一压料头II，208 一定位销平台 II，2081-定位销II，209 —工件(安装支架)。301 一小底座 III，3011 —底座立柱 III，302 —薄形气缸 III，303 —连接座 III，304 — 定位销座III M，3041 —定位销钉III，305 —小连动杆III，306 —压料连杆III，3061 —弯钩压头 III，307 —定位销座III N，308 —定位销III，309 —转动连动杆III，310 —转动连杆座III，311 —驱动气缸III，312 —工件(收放机支架)。401 一小底座IV，4011 —底座立柱IV M，4012 —底座立柱IV N,402 一支撑杆IV， 403 一定位平台IV，404 —压料连杆IV，4041 —压料头IV，405 —转动连动杆IV，406 —连动杆 限位板IV，407 —转动连杆座IV，408 —驱动气缸IV，409 —工件(转向柱支架)，410 —定位销 座IV，4101 —定位销钉IV。501 一小底座V，5011 —底座立柱V，502 —连杆座V，503 —定位销座V，5031 — 定位销钉V，504 一小连动杆V，505 一大连动杆V，506 一转动连动杆V，507 一转动连杆座 V,508 一驱动气缸V，509 —压料连杆V，510 —工件(保险盒)。6 一底座安装板，61 —横梁支架，62 —横梁，63 —底座安装孔。
具体实施方式
一种汽车仪表板支架焊接夹具，包括底座安装板6和两个用于夹紧横梁的横梁支 架61，底座安装板上设有安装孔63，两个横梁支架通过安装孔安装在底座安装板上，横梁 支架的夹口高度相同，所述汽车仪表板支架焊接夹具还包括用于夹持端头法兰和大小安 装支架的大安装支架夹具A、用于夹持安装支架的安装支架夹具B、用于夹持收放机支架的 收放机支架夹具C、用于夹持转向柱支架的转向柱支架夹具D、和用于夹持保险盒支架的保 险盒支架夹具E，各夹具通过其小底座和底座安装板上对应的安装孔与底座安装板活动连 接，其安装位置与其所夹持的工件与横梁焊接的位置对应，即在横梁的两端各安装一个大 安装支架夹具A，收放机支架夹具C安装在横梁的中部，转向柱支架夹具D和安装支架夹具 B分别安装在收放机支架夹具C的左侧和右侧，保险盒支架夹具E安装在转向柱支架夹具 D与横梁左端的大安装支架夹具A之间，各夹具采用气缸驱动夹持动作，驱动气缸与电气控 制系统连接。所述的大安装支架夹具A包括小底座I 101和安装在小底座I上的端头法兰夹 具和大小安装支架夹具，所述端头法兰夹具主要由驱动气缸I 113和压料连杆I 112组成， 驱动气缸I 113安装在底座立板I 1011的一侧，压料连杆I 112安装在底座立板I 1011 的另一侧，压料连杆I 112中部与固定在底座立板I 一侧的铰接座I 1012铰接，其下端与 驱动气缸I 113的活塞杆铰接，其上端正对底座立板I 1011的挂料部位，并与挂料部位构 成工件端头法兰的工件夹口，控制驱动气缸I 113活塞的伸缩带动压料连杆I 112绕铰接 座I 1012前后摆动，从而带动压料连杆I 112的上端压紧或离开底座立板I 1011的挂料 部位，所述的挂料部位设有法兰定位销钉1013，底座立板I挂料部位背面安装有薄形气缸 I M107，薄形气缸I M107的活塞与挂料部位的定位销钉I 1013连接，控制薄形气缸I M活 塞的伸缩可带动定位销钉I 1013顶出或缩进底座立板I。所述大小安装支架夹具包括薄型气缸I N110、气缸座I 109、提升连杆I 103、支 架面定位板I 111和压料头I 102，气缸座I 109和支架面定位板I 111分别垂直安装在气 缸座底板I 104的上部和下部，气缸座底板I 104垂直安装在底座立板I 1011的顶端，薄 型气缸I mio安装在气缸座I 109下方，其活塞杆伸出气缸座I 109上部，提升连杆I 103 的上端伸出气缸座I 109上部并通过连动杆I 108与薄型气缸I mio的活塞连接，提升 连杆I 103的下端穿过位于薄型气缸I mio下方的支架面定位板I 111与压料头I 102 相接，压料头I 102的上平面与支架面定位板I 111的下平面构成工件大小安装支架的工
9件夹口，控制薄型气缸I mio之活塞的伸缩带动提升连杆ι 103的升降，从而带动压料头 I 102压紧或离开支架面定位板I 111 ；上述大小安装支架夹具通过转动机构与底座立板 I 1011连接，转动机构包括摆动连杆I 106和摆动连杆座I 105，摆动连杆座I 105固定 在底座立板I 1011的顶端，摆动连杆I 106的中部与摆动连杆座I 105铰接，气缸座底板
I104垂直固定连接在摆动连杆I 106的前端，转动摆动连杆I 106带动气缸座底板I 104 摆动，从而带动大小安装支架夹具左右摆动。所述仪表板安装支架夹具B包括小底座II和夹紧机构II，夹紧机构II主要由定位 销座II 206、定位销平台II 208、压料头II 207、转动连动杆II 202和驱动气缸II 204构成， 转动连动杆II 202是个具有两个平行的水平直臂近似“Z”字形的连杆，中间由垂直立臂将 两个平行的水平直臂连成一体，垂直立臂与下水平直臂的相接部位有铰接孔，转动连动杆
II202通过铰接孔和转动连动座II 203铰接在底座立柱II 2011的顶端，转动连动杆II 202 下水平直臂的端部与安装在底座立柱II 2011后侧的驱动气缸II 204活塞铰接，其上水平 直臂伸出底座立柱II 2011前部，水平直臂的前端连接有压料头II 207 ；定位销座II 206是 一个具有两个相互垂直的直臂的连接座，其垂直向直臂通过支撑杆II 205固定在底座立柱 II 2011的一侧，其水平向直臂伸出底座立柱II 2011前部，水平向直臂的前端连接有一横向 的定位销平台II 208，定位销平台II上设有定位销II 2081，定位销平台II 208的上平面与 压料头II 207的下平面构成工件夹口，控制驱动气缸II 204活塞的伸缩，带动转动连动杆 II 202转动，进而带动压料头II 207抬起或压紧定位销平台II 208，所述压料头II 7之下平 面和定位销平台II 8之上平面具有同一倾斜面，其倾斜度与工件安装支架与横梁焊接时安 装支架水平面的倾斜度一致。所述仪表板收放机支架夹具C包括小底座III 301、定位机构III和夹紧机构III，定位 机构III由定位销座III M304和定位销座III N307组成，定位销座III M304通过与其垂直连接的 连接座III 303倾斜安装在底座立柱III 3011的顶端，使定位销座III M304的定位平面为倾斜 面，其倾斜度与工件收放机支架与横梁焊接时收放机支架之小平面的倾斜度一致，定位销 座IIIN307位于定位销座IIIM304的下方、通过底座立柱III 3011两侧的支撑臂倾斜安装在底 座立柱III 3011腰部，使定位销座III N307的定位平面为倾斜面，其倾斜度与收放机支架与 横梁焊接时收放机支架之大平面的倾斜度一致，定位销座III 307的定位平面上设有定位销 III308 ；上述定位销座IIIM304的定位平面上设有定位销钉III 3041，定位销座IIIM304的下方 设有薄形气缸III 302，薄形气缸III活塞与定位销钉III 3041连接，控制薄形气缸III活塞的伸 缩进而将定位销钉III 3041顶出或缩进定位销座III M304的定位平面；所述夹紧机构主要由 转动连杆座III 310、转动连动杆III 309、压料连杆III 306、小连动杆III 305和驱动气缸III 311 构成，转动连动杆III 309具有两个互相垂直的直臂，两直臂相接的直角部位有铰接孔，转动 连动杆III 309通过铰接孔与垂直安装在小底座III 301上的转动连杆座III 310铰接，其一直 臂的端部与驱动气缸III 311的活塞铰接，另一直臂的端部与压料连杆III 306的下端铰接， 压料连杆III 306的上端穿过定位销座III N307两支撑臂与定位销座III N307形成的空框、与 位于两支撑臂之间的小连动杆III 305的外端铰接，小连动杆III 305的内端与固定在底座立 柱III 3011腰部的铰接座铰接，压料连杆III 306顶端有一弯钩压头III 3061，驱动气缸III 311、 转动连杆座III 310、转动连动杆III 309、压料连杆III 306、小连动杆III 305和底座立柱III 3011 腰部的铰接座，这六个部件通过其相邻之间的相互铰接构成六杆机构，控制驱动气缸III 311活塞的伸缩，进而带动弯钩压头III 3061实现抛物线轨迹式运动，来松开或压紧挂在定位销 座III M304和定位销座III N307上的工件收放机支架。所述仪表板转向柱支架夹具D包括小底座IV 401、定位机构IV和压紧机构IV，小 底座IV上有前后安装的底座立柱IV M4011和底座立柱IV N4012，定位机构IV主要由定位 平台IV 403和定位销座IV 410构成，定位平台IV 403通过支撑杆IV 402安装在底座立柱 IVM4011的上端，定位销座IV 410安装在底座立柱IV N4012的上端，其定位平面上设有定位 销钉IV 4101，定位平台IV 403和定位销座IV 410的宽度略小于工件转向柱支架两侧立板之 间的宽度，定位平台IV 403的水平高度低于定位销座IV 410的高度，其高度差与工件转向 柱支架的两个大小平面的高度差一致；位于定位平台IV 403下方的底座立柱IV M4011端头 上有一 V形张开口，其张开大小能容纳与转向柱支架焊接的横梁穿过；所述压紧机构IV主 要由压料连杆IV 404、连动杆IV 405和驱动气缸IV 408组成，连动杆IV 405腰部通过转动连 杆座IV 407铰接安装在底座立柱IV N4012的上端，连动杆IV 405的后端与安装在底座立柱 IV N4012后部的驱动气缸IV 408的活塞铰接，连动杆IV 405的前端与压料连杆IV 404垂直 连接，压料连杆IV 404下端设有压料IV头4041，控制驱动气缸IV 408的活塞伸出或收缩，带 动连动杆IV 405绕转动连杆座IV 407转动，进而带动压料连杆IV 404的压料头IV 4041下 压或抬起；上述底座立柱IV N4012上端安装有限制连动杆IV 405左右晃动的连动杆限位板
IV406，连动杆限位板IV 406位于转动连杆IV 407前方、即靠近压料连杆IV 404的一端，两块 连动杆限位板IV 406分别位于连动杆IV 405的左右两侧。所述仪表板保险盒支架夹具E包括小底座V和夹紧机构V，夹紧机构主要由定位 销座V 503、压料连杆V 509、小连动杆V 504、大连动杆V 505、转动连动杆V 506和驱动气 缸V 508组成，转动连动杆V 506具有两个连成一体的互相垂直的直臂，两直臂相接的直角 部位与垂直安装在底座上的转动连杆座V 507铰接，转动连动杆V 506的一直臂的端部与 驱动气缸V 508的活塞铰接，另一直臂的端部与大连动杆V 505下端铰接，大连动杆V 505 的上端与小连动杆V 504的一端铰接，小连动杆V 504的另一端与底座立柱V 5011顶部的 连杆座V 502铰接，两个定位销座V 503固定在连杆座V 502两侧，两个定位销座之定位面 为一倾斜面，其倾斜度与工件保险盒支架与横梁焊接时保险盒支架的倾斜度一致，两个定 位销座外边之间的宽度略小于保险盒支架两支撑臂折边之间的宽度；压料连杆V 509由两 个连成一体、形成“八”字形的压脚构成，其中部固定连接在大连动杆V 505的顶端，两压脚 分别正对其下方的定位销座V 503，控制驱动气缸V 508活塞的伸缩带动转动连动杆V 506 转动，进而带动大连动杆V 505和小连动杆V 504绕连杆座V 502上下运动，使连接在大连 动杆V 505顶端的压料连杆V 509的两个压脚压紧或离开定位销座V 503，所述的定位销座
V503之上表面设有定位销钉V 5031。上述实施例为本实用新型最佳实施方案之一，凡在本实用新型的技术方案的基础 上所作出的等同变换，均为本实用新型的保护范围。本实用新型之汽车仪表板支架焊接夹具装夹动作过程首先将两个横梁支架61安装固定在底座安装板6上，并将工件横梁62装夹在 两支架上，将上述各夹具通过其小底座和底座安装板上对应的安装孔与底座安装板活动连 接，其安装位置与其所夹持的工件与横梁焊接的位置对应，即两个大安装支架夹具A分别 安装在横梁的两端，收放机支架夹具C安装在横梁的中部，转向柱支架夹具D和安装支架夹具B分别安装在收放机支架夹具C的左侧和右侧，保险盒支架夹具E安装在转向柱支架 夹具D与横梁左端的大安装支架夹具A之间，其从右至左的安装顺序为大安装支架夹具 A、安装支架夹具B、收放机支架夹具C、转向柱支架夹具IV、保险盒支架夹具E、大安装支架 夹具A，各夹具采用气缸驱动夹持动作，驱动气缸与电气控制系统连接。控制各夹具的驱动 气缸松开工件夹口，将端头法兰和一大安装支架装夹在一端的大安装夹具，另一端头法兰 和一小安装支架装夹在另一端的大安装支架夹具，使端头法兰圆孔与横梁端头对接，使大 (小)安装支架垂直面下端的圆弧口与横梁的外圆周对接；同样分别将安装支架、收放机支 架、转向柱支架和保险盒支架装夹在对应的支架夹具，使安装支架、收放机支架、转向柱支 架和保险盒支架的焊接口与横梁外圆周对接；开始焊接。 焊接完毕，控制各支架夹具之薄形气缸，退出定位销钉，控制各支架夹具之驱动气 缸松开工件夹口，分别转离两端的大安装支架夹具A，将焊接好的工件连同横梁取出。
权利要求一种汽车仪表板支架焊接夹具，包括底座安装板(6)和两个用于夹紧横梁(62)的横梁支架(61)，底座安装板上设有安装孔(63)，两个横梁支架通过安装孔安装在底座安装板上，横梁支架的夹口高度相同，其特征在于所述汽车仪表板支架焊接夹具还包括用于夹持端头法兰和大小安装支架的大安装支架夹具(A)、用于夹持安装支架的安装支架夹具(B)、用于夹持收放机支架的收放机支架夹具(C)、用于夹持转向柱支架的转向柱支架夹具(D)、和用于夹持保险盒支架的保险盒支架夹具(E)，各夹具通过其小底座和底座安装板上对应的安装孔与底座安装板活动连接，其安装位置与其所夹持的工件与横梁焊接的位置对应，即在横梁的两端各安装一个大安装支架夹具(A)，收放机支架夹具(C)安装在横梁的中部，转向柱支架夹具(D)和安装支架夹具(B)分别安装在收放机支架夹具(C)的右侧和左侧，保险盒支架夹具(E)安装在转向柱支架夹具(D)与横梁右端的大安装支架夹具(A)之间，各夹具采用气缸驱动夹持动作，驱动气缸与电气控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述的大安装支架 夹具(A)包括小底座I (101)和安装在小底座I上的端头法兰夹具和大小安装支架夹具， 端头法兰夹具主要由驱动气缸I (113)和压料连杆I (112)组成，驱动气缸I (113)安装 在底座立板I (1011)的一侧，压料连杆I (112)安装在底座立板I (1011)的另一侧，压料 连杆I (112)中部与固定在底座立板I 一侧的铰接座I (1012)铰接，其下端与驱动气缸I (113)的活塞杆铰接，其上端正对底座立板I (1011)的挂料部位，并与挂料部位构成工件 端头法兰的工件夹口，控制驱动气缸I (113)活塞的伸缩带动压料连杆I (112)绕铰接座 I (1012)前后摆动，从而带动压料连杆I (112)的上端压紧或离开底座立板I (1011)的 挂料部位，所述的挂料部位设有法兰定位销钉(1013)，底座立板I挂料部位背面安装有薄 形气缸I M (107)，薄形气缸I M (107)的活塞与挂料部位的定位销钉I (1013)连接，控 制薄形气缸I M活塞的伸缩可带动定位销钉I (1013)顶出或缩进底座立板I ；所述大小安 装支架夹具包括薄型气缸I N (110)、气缸座I (109)、提升连杆I (103)、支架面定位板I (111)和压料头I (102)，气缸座I (109)和支架面定位板I (111)分别垂直安装在气缸座 底板I (104)的上部和下部，气缸座底板I (104)垂直安装在底座立板I (1011)的顶端，薄 型气缸I N (110)安装在气缸座I (109)下方，其活塞杆伸出气缸座I (109)上部，提升连 杆I (103)的上端伸出气缸座I (109)上部并通过连动杆I (108)与薄型气缸I N (110) 的活塞连接，提升连杆I (103)的下端穿过位于薄型气缸I N (110)下方的支架面定位板 I (111)与压料头I (102)相接，压料头I (102)的上平面与支架面定位板I (111)的下平 面构成工件大小安装支架的工件夹口，控制薄型气缸I N (110)之活塞的伸缩带动提升连 杆I (103)的升降，从而带动压料头I (102)压紧或离开支架面定位板I (111)。
3.根据权利要求2所述的汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述的大小安装支 架夹具通过转动机构与底座立板I (1011)连接，所述转动机构包括摆动连杆I (106)和 摆动连杆座I (105)，摆动连杆座I (105)固定在底座立板I (1011)的顶端，摆动连杆I (106)的中部与摆动连杆座I (105)铰接，气缸座底板I (104)垂直固定连接在摆动连杆I (106)的前端，转动摆动连杆I (106)带动气缸座底板I (104)摆动，从而带动大小安装支 架夹具左右摆动。
4.根据权利要求1所述的汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述仪表板安装 支架夹具(B)包括小底座II (201)和夹紧机构II，所述的夹紧机构II主要由定位销座II(206)、定位销平台II(208)、压料头II (207)、转动连动杆II (202)和驱动气缸II (204)构 成，转动连动杆II (202)是个具有两个平行的水平直臂近似“Z”字形的连杆，中间由垂直 立臂将两个平行的水平直臂连成一体，垂直立臂与下水平直臂的相接部位有铰接孔，转动 连动杆II (202)通过铰接孔和转动连动座II (203)铰接在底座立柱II (2011)的顶端，转动 连动杆II (202)下水平直臂的端部与安装在底座立柱II (2011)后侧的驱动气缸II (204) 活塞铰接，其上水平直臂伸出底座立柱II (2011)前部，水平直臂的前端连接有压料头II(207)；定位销座II(206)是一个具有两个相互垂直的直臂的连接座，其垂直向直臂通过支 撑杆II (205)固定在底座立柱II (2011)的一侧，其水平向直臂伸出底座立柱II (2011)前 部，水平向直臂的前端连接有一横向的定位销平台II (208)，定位销平台II上设有定位销II (2081)，定位销平台II (208)的上平面与压料头II (207)的下平面构成工件夹口，控制驱动 气缸II (204)活塞的伸缩，带动转动连动杆II (202)转动，进而带动压料头II (2070抬起或 压紧定位销平台II (208)，所述压料头II (207)之下平面和定位销平台II (208)之上平面具 有同一倾斜面，其倾斜度与工件安装支架与横梁焊接时安装支架水平面的倾斜度一致。
5.根据权利要求1所述汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述仪表板收放机支 架夹具(C)包括小底座111(301)、定位机构III和夹紧机构III，所述定位机构III由定位销座 IIIM (304)和定位销座III N (307)组成，定位销座III M (304)通过与其垂直连接的连接座 III (303)倾斜安装在底座立柱III (3011)的顶端，使定位销座III M (304)的定位平面为倾斜 面，其倾斜度与工件收放机支架与横梁焊接时收放机支架之小平面的倾斜度一致，定位销 座III N (307)位于定位销座III M (304)的下方、通过底座立柱111(3011)两侧的支撑臂倾斜 安装在底座立柱111(3011)腰部，使定位销座III N (307)的定位平面为倾斜面，其倾斜度与收 放机支架与横梁焊接时收放机支架之大平面的倾斜度一致，定位销座111(307)的定位平面 上设有定位销III (308)；所述的定位销座III M (304)的定位平面上设有定位销钉III (3041), 定位销座III M (304)的下方设有薄形气缸111(302)，薄形气缸III活塞与定位销钉111(3041)连 接，控制薄形气缸III活塞的伸缩进而将定位销钉111(3041)顶出或缩进定位销座IIIM (304) 的定位平面；所述夹紧机构主要由转动连杆座111(310)、转动连动杆111(309)、压料连杆111(306)、小 连动杆111(305)和驱动气缸111(311)构成，转动连动杆III(309)具有两个互相垂直的直臂， 两直臂相接的直角部位有铰接孔，转动连动杆111(309)通过铰接孔与垂直安装在小底座III (301)上的转动连杆座111(310)铰接，其一直臂的端部与驱动气缸111(311)的活塞铰接， 另一直臂的端部与压料连杆111(306)的下端铰接，压料连杆111(306)的上端穿过定位销座 IIIN (307)两支撑臂与定位销座III N (307)形成的空框、与位于两支撑臂之间的小连动杆 III(305)的外端铰接，小连动杆III(305)的内端与固定在底座立柱III(3011)腰部的铰接 座铰接，压料连杆111(306)顶端有一弯钩压头111(3061)，驱动气缸111(311)、转动连杆座III (310)、转动连动杆III(309)、压料连杆III(306)、小连动杆III(305)和底座立柱III(3011)腰 部的铰接座，这六个部件通过其相邻之间的相互铰接构成六杆机构，控制驱动气缸111(311) 活塞的伸缩，进而带动弯钩压头111(3061)实现抛物线轨迹式运动，来松开或压紧挂在定位 销座III M304和定位销座III N (307)上的工件收放机支架。
6.根据权利要求1所述的汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述仪表板转向柱 支架夹具(D)包括小底座IV (401)、定位机构IV和压紧机构IV，小底座IV上有前后安装的底座立柱IV M (4011)和底座立柱IV N (4012)，所述的定位机构IV主要由定位平台IV(403)和 定位销座IV (410)构成，定位平台IV (403)通过支撑杆IV (402)安装在底座立柱IV M (4011) 的上端，定位销座IV (410)安装在底座立柱IV N (4012)的上端，其定位平面上设有定位销 钉IV (4101)，定位平台IV (403)和定位销座IV (410)的宽度略小于工件转向柱支架两侧立 板之间的宽度，定位平台IV(403)的水平高度低于定位销座IV(410)的高度，其高度差与 工件转向柱支架的两个大小平面的高度差一致；位于定位平台IV(403)下方的底座立柱 IVM (4011)端头上有一 V形张开口，其张开大小能容纳与转向柱支架焊接的横梁穿过；所 述压紧机构IV主要由压料连杆IV (404)、连动杆IV (405)和驱动气缸IV (408)组成，连动杆IV(405)腰部通过转动连杆座IV (407)铰接安装在底座立柱IV N (4012)的上端，连动杆IV (405)的后端与安装在底座立柱IV N (4012)后部的驱动气缸IV (408)的活塞铰接，连动杆IV (405)的前端与压料连杆IV (404)垂直连接，压料连杆IV (404)下端设有压料IV头(4041)， 控制驱动气缸IV (408)的活塞伸出或收缩，带动连动杆IV (405)绕转动连杆座IV (407)转 动，进而带动压料连杆IV(404)的压料头IV(4041)下压或抬起；所述底座立柱IV N (4012) 上端安装有限制连动杆IV (405)左右晃动的连动杆限位板IV (406),连动杆限位板IV (406) 位于转动连杆IV (407)前方、即靠近压料连杆IV (404)的一端，两块连动杆限位板IV (406) 分别位于连动杆IV (405)的左右两侧。
7.根据权利要求1所述的汽车仪表板支架焊接夹具，其特征在于所述仪表板保险盒 支架夹具(E)包括小底座V (501)和夹紧机构V，所述夹紧机构主要由定位销座V (503)、 压料连杆V (509)、小连动杆V (504)、大连动杆V (505)、转动连动杆V (506)和驱动气缸V(508)组成，转动连动杆V (506)具有两个连成一体的互相垂直的直臂，两直臂相接的直 角部位与垂直安装在底座上的转动连杆座V (507)铰接，转动连动杆V (506)的一直臂的 端部与驱动气缸V (508)的活塞铰接，另一直臂的端部与大连动杆V (505)下端铰接，大连 动杆V (505)的上端与小连动杆V (504)的一端铰接，小连动杆V (504)的另一端与底座 立柱V (5011)顶部的连杆座V (502)铰接，两个定位销座V (503)固定在连杆座V (502) 两侧，两个定位销座之定位面为一倾斜面，其倾斜度与工件保险盒支架与横梁焊接时保险 盒支架的倾斜度一致，两个定位销座外边之间的宽度略小于保险盒支架两支撑臂折边之间 的宽度；压料连杆V (509)由两个连成一体、形成“八”字形的压脚构成，其中部固定连接 在大连动杆V (505)的顶端，两压脚分别正对其下方的定位销座V (503)，控制驱动气缸V (508)活塞的伸缩带动转动连动杆V (506)转动，进而带动大连动杆V (505)和小连动杆V (504 )绕连杆座V (502 )上下运动，使连接在大连动杆V (505 )顶端的压料连杆V (509 )的 两个压脚压紧或离开定位销座V (503)，所述的定位销座V (503)之上表面设有定位销钉 V(5031)。
专利摘要一种汽车仪表板支架焊接夹具，包括底座安装板、两个用于夹紧横梁的横梁支架和用于夹持端头法兰和大小安装支架的大安装支架夹具、用于夹持安装支架的安装支架夹具、用于夹持收放机支架的收放机支架夹具、用于夹持转向柱支架的转向柱支架夹具、以及用于夹持保险盒支架的保险盒支架夹具，各夹具通过其小底座和底座安装板上对应的安装孔与底座安装板活动连接，其安装位置与其所夹持的工件与横梁焊接的位置对应，各夹具采用气缸驱动夹持动作，驱动气缸与电气控制系统连接。该汽车仪表板支架焊接夹具可将与横梁焊接的各个支架同时夹紧固定与焊机配合焊接，其夹紧可靠、定位准确、装卸工件简便、工效高，有利于实现机械手自动焊接。
文档编号B23K37/04GK201755731SQ20102013598
公开日2011年3月9日 申请日期2010年3月20日 优先权日2010年3月20日
发明者邬烈伟, 邬烈保, 韦志白 申请人:邬烈保;韦志白;邬烈伟