适用于前车架焊接的夹紧工装的制作方法

本发明涉及专用车生产工艺装备，特别涉及一种适用于前车架焊接的夹紧工装。

背景技术：

在专用车中，其前车架主要由前端梁、井子架、小主梁等部件拼装并焊接而成。而在目前的专用车行业，前车架的焊接主要是采用手工焊接，焊接效率较低，焊接质量不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于前车架焊接的夹紧工装，以在前车架焊接时夹紧前车架而便于自动焊接，提高焊接效率和焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种适用于前车架焊接的夹紧工装，包括间隔设置的两机座、各对应设置一机座上的两底座、两两一组分别设置于两底座上的四支撑座、连接于支撑座上的两支撑梁，以及沿支撑梁长度方向间隔分布于支撑梁上的多个夹紧座；所述底座上设有滑轨，两所述底座上的所述滑轨相对；所述支撑座可移动地设置于所述滑轨上，每一所述底座上的两所述支撑座可相对靠近或远离，两所述底座上对应的所述支撑座相对；所述支撑梁两端分别与两所述底座上对应的所述支撑座连接固定，并借由所述支撑座在所述滑轨上的移动而使得两所述支撑梁之间的距离可调；两所述支撑梁上的所述夹紧座相对，分别支撑并夹紧所述前车架的两侧。

优选地，所述夹紧座包括垫块和位于垫块外侧的侧压块，所述侧压块的高度大于所述垫块的高度，所述侧压块的内侧面和所述垫块的上表面之间形成包角而支撑并夹紧所述前车架。

优选地，所述侧压块的内侧面为斜面，该斜面由上而下逐渐远离所述垫块。

优选地，同一所述底座上的两所述支撑座分别连接一双向丝杠，所述双向丝杠由电机驱动转动，使得两所述支撑座沿所述滑轨同步相向移动而靠近，或相背移动而远离。

优选地，所述支撑梁包括支撑梁主体和设置于所述支撑梁主体两端部的连接部；所述连接部包括基板和垂直于所述基板一表面的两连接板；所述基板的另一表面与所述支撑梁主体固定；两所述连接板平行间隔布置，并设有相对的连接孔；所述连接板搭接于所述支撑座上，并利用连接孔与销轴的配合使所述连接板与所述支撑座锁固。

优选地，所述支撑座包括平行间隔布置的两支撑板和垂直连接于两所述支撑板之间的增强板，两所述支撑板上设有相对的连接孔；所述支撑座与所述支撑梁连接时，所述支撑座的两所述支撑板夹设于所述支撑梁的两所述连接板之间，所述支撑板的所述连接孔与所述连接板的所述连接孔相对，并通过所述销轴连接锁固。

优选地，所述基板与所述连接板之间，以及所述基板与所述支撑梁主体之间还均设置有加强板。

优选地，所述机座内设有回转机构，所述回转机构的输出端连接所述底座而可驱动所述底座在竖直面内转动调整位置。

优选地，其中一所述底座上还安装有承托座和两压臂机构；所述承托座包括座体和相对于座体可升降的承托块；所述座体安装于所述底座上并从所述底座侧面伸出，所述承托块位于所述座体远离所述底座的一端；所述压臂机构包括箱体和可转动地连接于箱体上而可向上打开或向下压合的压臂；所述箱体安装于所述底座上并高于所述承托座；所述压臂在向下压合时从所述底座侧面伸出，并与所述承托块上下相对；两所述压臂机构对称地分列于所述承托座的两侧；所述压臂向上打开时，所述前车架能够进入该夹紧工装，且所述前车架的前端梁承载于所述承托块上；所述压臂向下压合时压抵于所述前端梁上。

优选地，所述压臂机构还包括驱动装置和传动装置；所述传动装置包括转动轴、固定连接所述转动轴的第一连杆和与所述第一连杆铰接的第二连杆；所述第二连杆连接所述压臂，且连接点与所述压臂的转动轴线之间具有距离；所述转动轴与所述压臂的转动轴线平行，所述转动轴由所述驱动装置驱动转动，经由所述第一连杆和所述第二连杆的传动而带动所述压臂转动。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：本发明的夹紧工装中，通过两支撑梁上对应的夹紧座可以分别夹紧前车架的两侧，从而将前车架固定于该夹紧工装中，便于焊接机器人对前车架进行自动焊接，提高生产效率，保证焊接质量。同时，支撑梁通过支撑座而可滑动地设置于底座上，能够根据前车架尺寸的不同，实时调整两支撑梁之间的距离，使得该夹紧工装可适用于多种不同尺寸规格的前车架，扩大了焊接机器人自动焊接的应用范围大幅提高机器人自动焊接的应用效率。

附图说明

图1是本发明夹紧工装优选实施例的结构示意图。

图2是本发明图1中a处局部放大示意图。

图3是本发明夹紧工装优选实施例另一视图方向的结构示意图。

图4是本发明夹紧工装优选实施例的使用状态示意图。

图5是本发明图4中b处局部放大示意图。

图6是本发明夹紧工装优选实施例中对应前端梁的底座处的结构示意图。

图7是本发明夹紧工装优选实施例中压臂机构的结构示意图，图中示意了压臂的两种位置状态。

图8是本发明夹紧工装优选实施例中压臂机构的侧面结构示意图。

图9是本发明夹紧工装优选实施例中压臂机构的剖视图。

附图标记说明如下：1、机座；2、底座；21、滑轨；3、支撑座；31、支撑板；32、增强板；35、销轴；4、支撑梁；41、支撑梁主体；42、基板；43、连接板；44、加强板；5、夹紧座；51、座体；52、垫块；53、侧压块；531、内侧面；6、承托座；61、座体；62、承托块；63、液压缸；7、压臂机构；71、压臂；711、压臂主体；712、压块；713、转轴；714、转轴；72、箱体；721、直线轨道；73、转动轴；74、第一连杆；75、第二连杆；751、板件；76、连接轴；77、齿轮；78、齿条；79、驱动装置；791、缸体；792、活塞杆；10、夹紧工装；80、焊接机器人；90、前车架；901、前端梁；902、小主梁；903、井子架。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

参阅图1至图5，本发明提供一种适用于前车架90焊接的夹紧工装10，用以在前车架90焊接时夹紧前车架90以便于利用焊接机器人80进行焊接。作为本发明的一优选实施例，夹紧工装10主要包括两机座1、两底座2、四支撑座3、两支撑梁4和多个夹紧座5。两机座1间隔设置，并固定于地面；底座2对应安装于机座1上；支撑梁4两端通过支撑座3可滑动地安装于底座2上；夹紧座5固定于支撑梁4上用以对前车架90进行支撑并夹紧。

机座1内较优地设有回转机构(图中未示出)，回转机构的输出端从机座1的一侧面伸出并面向另一机座1。

底座2安装于回转机构的输出端，而可在竖直面内转动调整位置，带动支撑梁4以及所夹持的前车架90调整位置。底座2于背向机座1的侧面设有滑轨21，两底座2的滑轨21相对。

每一底座2的滑轨21上各滑动设置两支撑座3，两支撑座3沿滑轨21移动而可相对靠近或远离。较优地，两支撑座3分别连接一双向丝杠(图中未示出)，双向丝杆由电机驱动转动，使得两支撑座3沿滑轨21同步相向移动而靠近，或相背移动而远离，具体地，电机可安装于底座2端部，双向丝杠平行于滑轨21并连接电机的电机轴，两支撑座3分别通过滑块连接于双向丝杠两端具有不同旋向的螺纹上。通过双向丝杠将电机输出的旋转运动转换为直线运动，并使两支撑座3同步移动而相对靠近或远离。在其他实施例中，也可采用其他直线驱动装置例如直线电机、液压缸、气缸等驱动支撑座3。

参阅图2，本实施例中，支撑座3具有两平行间隔布置的支撑板31，两支撑板31之间垂直连接有两增强板32，两支撑板31上设有相对的连接孔(图中未标号)，该连接孔用以与销轴35配合而锁固支撑梁4。

一并参阅图1和图2，支撑梁4包括支撑梁主体41和设置于支撑梁主体41两端部的连接部。两端的连接部分别与两底座2上对应的支撑座3连接固定，从而将支撑梁4连接于两底座2之间。本实施例中，连接部主要包括基板42和垂直于基板42一表面的两连接板43，两连接板43平行并上下间隔设置，基板42和两连接板43之间还设置有加强板44。基板42的另一表面与支撑梁主体41固定，基板42与支撑梁主体41之间亦设置有加强板44。两连接板43上各设有一连接孔(图中未示出)，两连接孔相对。

支撑梁4与支撑座3连接时，支撑梁4的两连接板43将支撑座3的两支撑板31夹设于其内，连接板43与支撑板31分别贴合搭接，连接板43的连接孔与支撑板31的连接孔相对，配合销轴35锁固，将支撑梁4与支撑座3可靠连接固定。

参阅图1、图3至图5，夹紧座5沿支撑梁4长度方向间隔分布于支撑梁4上，两支撑梁4上的夹紧座5相对，分别支撑并夹紧前车架90的两侧。

具体地，如图5所示，较优地，夹紧座5包括座体51以及分别设置于座体51上的垫块52和侧压块53，座体51固定安装于支撑梁4上，侧压块53位于垫块52的外侧(即远离另一支撑梁4的一侧)。侧压块53的高度大于垫块52的高度，侧压块53的内侧面531与垫块52的上表面之间形成包角以支撑并夹紧前车架90。进一步地，侧压块53的内侧面531为斜面，该斜面由上而下逐渐远离垫块52。

图4示意了该夹紧工装10夹持前车架90进行焊接时的状态。其中，前车架90包括前端梁901、小主梁902和井子架903。前端梁901、小主梁902及井子架903分别成型后进行拼接，并经定位焊形成整体结构后进入该夹紧工装10，前车架90的两小主梁902分别承托于两支撑梁4的夹紧座5上，具体可参见图5，小主梁902承托于侧压块53与垫块52之间形成的包角内，垫块52对小主梁902形成支撑，侧压块53从小主梁902外侧将小主梁902夹紧。该夹紧工装10中，通过驱动支撑座3沿底座2的滑轨21移动，可以调整两支撑梁4之间的距离，使两支撑梁4上相对的夹紧座5夹紧前车架90。再利用设置于该夹紧工装10附近的焊接机器人80对前车架90中各部件的接缝处进行焊接，使前端梁901、小主梁902及井子架903焊接固定。

进一步地，本实施例中，由于机座1内设有回转机构，在前车架90的一表面焊接完成后，通过回转机构的翻转，底座2带动支撑梁4及前车架90一同翻转，可对前车架90的其他面进行焊接。

本实施例的夹紧工装10可适用于多种不同尺寸规格的前车架90，通过支撑座3在底座2上的移动，将两支撑梁4之间的距离调整为与前车架90的宽度适配即可。

参阅图3、图4和图6，较优地，前端梁901所对应的底座2上还安装有承托座6和两压臂机构7。

该底座2上的滑轨21分为相间隔的两段，承托座6在底座2上的安装位置位于两段滑轨21之间，承托座6从底座2的该侧面伸出。承托座6包括座体61和承托块62。座体61一端固定安装于底座2上，承托块62位于座体61的另一端远离底座2，承托块62相对于座体61可升降。本实施例中，座体61于远离底座2的一端设有液压缸63，液压缸63的活塞杆向上伸出，承托块62安装于活塞杆端部而可随活塞杆的移动相对于座体61升降调整位置。

进一步地，承托块62在活塞杆上的安装高度可调，具体地，可使承托块62通过一螺栓与活塞杆连接，活塞杆端面设置安装孔，通过调节螺栓旋进安装孔的长度而调整承托块62的安装高度。

压臂机构7在底座2上的安装位置高于承托座6，压臂机构7为两组，对称地分列于承托座6的两侧。

压臂机构7包括箱体72和可转动地连接于箱体72上而可向上打开或向下压合的压臂71。其中压臂71包括压臂主体711和位于压臂主体711一端的压块712，压臂主体711另一端通过转轴713连接箱体72。压臂71向下压合时，压臂主体711从底座2侧面伸出，压块712向下突出于压臂主体711，并与承托块62上下相对。

图3所示意的状态中，压臂71向上打开，此时，前车架90可进入夹紧工装10内，前车架90的前端梁901中部将承载于承托座6的承托块62上。而后，调节两压臂机构7的压臂71向下压合，如图4所示并可一并参照图6，压臂71的压块712将分别从靠近前端梁901的两端处压抵于前端梁901上。接着控制液压缸63驱动承托块62向上顶升，向前端梁901施力，使前端梁901具有一定的弯曲变形。前端梁901与其他结构件焊接后，焊接变形与之前的弯曲变形相抵消，使得焊接后形成的前车架90具有合格的形状和尺寸。

对于不同的前车架，还可以通过预先调节承托块62在液压缸63活塞杆上的安装高度而调节前端梁901的预变形量大小，确保焊接后的前车架90是合格产品，满足不同规格前车架中前端梁的焊接变形控制要求。

参阅图7至图9，较优地，压臂机构7还包括驱动装置79和传动装置，驱动装置79提供动力，传动装置分别连接驱动装置79和压臂71，从而将驱动装置79的动力传递至压臂71，带动压臂71转动，实现压臂71的自动控制。

在一具体实施例中，驱动装置79可为液压缸或气缸，驱动装置79的缸体791固定于箱体72上，其活塞杆792伸入箱体72内。

较优地，传动装置包括转动轴73、第一连杆74、第二连杆75、齿轮77和齿条78。

转动轴73可转动地穿设于箱体72上，转动轴73两端分别从箱体72两侧伸出。转动轴73通过齿轮77和齿条78连接驱动装置79的活塞杆792，而可由驱动装置79驱动转动。具体地，箱体72内相应于驱动装置79的活塞杆792设有直线轨道721，齿条78可滑动地设置于该直线轨道721上并连接活塞杆792，齿轮77固定套设于转动轴73上并与齿条78相啮合。当驱动装置79驱动齿条78沿直线轨道721直线移动时，即可带动齿轮77及转动轴73转动。在其他实施例中，驱动装置79也可以直接驱动转动轴73转动，或通过其他结构的传动而驱动转动轴73转动，驱动装置79也可替换为其他可行的动力装置。

第一连杆74设置为一对，两根第一连杆74平行设置并分列于箱体72的两侧，两根第一连杆74的第一端分别固定连接于转动轴73的两端部。

第二连杆75亦设置为两根，两第二连杆75平行，分别位于两第一连杆74的内侧。本实施例中，两第二连杆75的中部通过板件751相连形成整体结构，两第二连杆75和板件751一体成型，具有较大的强度。

两第一连杆74的第二端和两第二连杆75的第一端套设于一连接轴76上，而使第一连杆74和第二连杆75相铰接。

两第二连杆75的第二端分别位于压臂71的两侧，并通过转轴714与压臂71的压臂主体711铰接，该转轴714与压臂71连接箱体72的转轴713之间具有距离。

转动轴73与转轴713平行，当转动轴73受驱动装置79驱动转动时，带动第一连杆74转动，再通过第二连杆75的传动带动压臂71绕转轴713转动，调整压臂71向上打开或向下压合。

图7中同时示意了压臂71的两种位置状态，其中实线示意的位置处压臂71为向下压合状态，虚线示意的位置处压臂71向上打开。

压臂71位于虚线所示意的位置时，第一连杆74、第二连杆75、连接轴76均相应地位于各自虚线所示意的位置，此时可供前车架90进入夹紧工装10，前端梁901随之落于承托座6上；前端梁901进入后，驱动装置79驱动转动轴73顺时针转动，第一连杆74随转动轴73顺时针转动，带动第二连杆75动作，第二连杆75推动压臂71绕转轴713顺时针转动，直至到达各自实线所示意的位置处，压臂71呈向下压合状态，压臂71的压块712压抵前端梁901。

较优地，在压臂71位于向下压合位置时，第一连杆74与第二连杆75平行，并与压臂71垂直，通过该结构可实现自锁，使压臂71更为可靠地压抵前端梁901。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。