一种翻转夹持装置及乘用车后大梁总成机器人焊接生产线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种翻转夹持装置及乘用车后大梁总成机器人焊接生产线，包括工作台、正反面夹持机构、侧方夹持机构、脚支座I、脚支座II，所述的正反面夹持机构通过脚支座I安装于工作台上，所述的侧方夹持机构通过脚支座II安装于工作台上；所述的正反面夹持机构设有两组，分别对应零件的两端设置；每组正反面夹持机构由两个夹紧工作部I和两个翻转工作部I组成，每组中的两个夹紧工作部I分别设于零件的正面和反面，相互对应；所述的侧方夹持机构对应零件的中部设置；所述的侧方夹持机构包括夹紧工作部II和翻转工作部II。本实用新型通过正反面夹持机构以及侧方夹持机构的组合，结构设计合理，成本低，可对零件进行精确的定位夹持，效果好。
【专利说明】
一种翻转夹持装置及乘用车后大梁总成机器人焊接生产线
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种汽车零部件焊接设备，尤其是涉及一种翻转夹持装置及乘用车后大梁总成机器人焊接生产线。【背景技术】
[0002]汽车大梁是载货车主要的承载部件，几乎承载着货物全部的重量，大梁的质量影响整车的使用寿命与行车安全，制造汽车大梁一般采用冲压成型工艺，其变形方式以弯曲为主，因此大梁板对成型性要求较高，即汽车大梁钢板必须有良好的综合性能，要有足够的强韧性，良好的耐疲劳性、冷成型性，因此，在对其进行焊接时，对焊接的可靠性、尺寸准确度以及焊接点的牢固程度都有着极高的要求。在此之前的焊接工作多为人工进行，不仅耗时耗力，而且对焊接点的质量把控也存在着较大问题，自动焊接就成了最优的选择，然而在自动焊接过程中，大梁的装夹、如何控制大梁对接合拢后的尺寸、焊点的定位，都是一个需要攻克的难题。【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种结构设计合理，制造成本低，可准确夹持定位乘用车后大梁的翻转夹持装置及乘用车后大梁总成机器人焊接生产线。
[0004]本实用新型的技术方案如下:一种翻转夹持装置，包括工作台、正反面夹持机构、 侧方夹持机构、脚支座1、脚支座II，所述的正反面夹持机构通过脚支座I安装于工作台上， 所述的侧方夹持机构通过脚支座II安装于工作台上;所述的正反面夹持机构设有两组，分别对应零件的两端设置;每组正反面夹持机构由两个夹紧工作部I和两个翻转工作部I组成，每组中的两个夹紧工作部I分别设于零件的正面和反面，相互对应；
[0005]所述的侧方夹持机构对应零件的中部设置;所述的侧方夹持机构包括夹紧工作部 II和翻转工作部II。
[0006]所述的夹紧工作部I包括脚支座、夹紧气缸1、活动板、滑轨、滑块;所述的脚支座设于工作台上，所述的夹紧气缸I和滑轨均设于所述的脚支座上;所述的活动板通过滑块安装于滑轨上，所述的夹紧气缸I的活塞杆与活动板连接，推动活动板沿着滑轨方向做进给运动；
[0007]每组正反面夹持机构中的两个夹紧工作部I的活动板相互对应，松开或者夹紧零件。
[0008]所述的夹紧气缸I与活动板之间设置有联接支座，所述的联接支座设于脚支座上， 夹紧气缸I的活塞杆穿过联接支座后与活动板连接。
[0009]所述的夹紧工作部I还包括销支座和定位销，所述的销支座安装于活动板的前端， 其上安装定位销，通过每组中的两个夹紧工作部I上的定位销接触零件上的定位孔进行零件位置定位。
[0010]所述的夹紧工作部I还包括限位块I，所述的限位块I设有两块，一块设于活动板上，另一块设于脚支座上，两块限位块I相互对应，当夹紧气缸I伸展，活动板上的限位块I接触到脚支座上的限位块I时被阻挡，夹紧气缸I的伸展停止。
[0011]所述的翻转工作部I包括翻转气缸1、压板1、压块、限位块II;所述的翻转气缸I通过转轴I活动连接于脚支架上，位于夹紧工作部I的上方，翻转气缸I可绕着转轴I进行上下翻转;翻转气缸I的活塞杆末端通过转轴II与压板I的一端连接;所述的压板I通过转轴III 与脚支座连接，所述的转轴II位于转轴III的上方，压板I的另一端上安装压块;所述的每组正反面夹持机构中的两个翻转工作部I的压块相互对应，松开或者夹紧零件;所述的脚支座 I上对应压块的转动轨迹处设置限位块II，控制压块夹紧零件时翻转的角度。
[0012]所述的夹紧工作部II包括夹紧气缸I1、零件托架、上顶板，所述的夹紧气缸II的活塞杆与上顶板固定连接，所述的零件托架位于脚支座II的底部;所述的零件托架和上顶板上分别设置零件定位块，夹紧状态时，零件托架和上顶板上的零件定位块相互对应，形成对零件的支撑。
[0013]所述的翻转工作部II包括翻转气缸I1、压板I1、限位块III;所述的翻转气缸II设于脚支座II上，位于夹紧工作部II的后部，处于脚支座II上远离零件夹紧位置的一端;所述的翻转气缸II的活塞杆通过转轴IV与压板II连接，所述的压板II通过转动板与脚支座II轴连接;所述的脚支座II上对应压板II的转动轨迹处设置限位块III，控制翻转工作部II夹紧零件时翻转的角度。
[0014]所述的夹紧工作部II还包括接近开关;所述的接近开关分别设置于定位块两端， 感应零件的装夹与否，接近开关感应组件检测到零件安装后机器人才对零件进行自动焊接。[〇〇15]所述的脚支座121、脚支座1141、活动板23、压板32、压块33、零件托架43以及压板 1147上可以设置多个连接孔，既方便了可以多工位连接组合安装，又减轻了夹具的重量。
[0016]本实用新型还提供一种乘用车后大梁总成机器人焊接生产线，应用了如上所述的翻转夹持装置，还包括焊接工作盘、点焊机器手及安全光栅;所述的焊接工作盘能够转动， 其上沿圆周至少安装两组所述的翻转夹持装置，所述的点焊机器手设于焊接工作盘中间， 其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点;所述的安全光栅设于人员进出通道处，感应是否有人或其他物体停留在工作区域内。
[0017]本实用新型所述的翻转夹持装置结构设计合理科学，利用气缸伸缩的特性以及限位开关的限位作用，以及定位销的应用，对需要装夹的零件起到精准定位装夹的作用，且夹持工具设计合理，结构变换简单，易于拆装，同时该装置还集装载、夹紧、卸载功能于一体， 应用于乘用车后大梁总成机器人焊接生产线时，能够在不需额外设备的情况下，方便地进行后大梁的焊接定位，便于自动焊接机器人对准操作，保证了大梁对接合拢后的尺寸以及焊点的准确定位，工作效率高，速度快，大为节约了人力，同时夹持装置上设置的接近开关起到了检测零件是否漏装、装偏的作用，通过与控制系统进行串连接，可实现夹具防呆，安全光栅的设置，自动感应是否有人或其他物体停留在工作区域内，大大保证操作工人的人身安全，进一步降低了成本，具有良好的应用前景，相对于现有技术来说具有突出的实质性特点和显著的进步。【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的翻转夹持装置的正反面夹持机构示意图。
[0019]图2是本实用新型的翻转夹持装置的侧方夹持机构示意图。
[0020]图3是本实用新型的翻转夹持装置的总体结构安装示意图。[0021 ]图4是本实用新型的乘用车后大梁总成机器人焊接生产线示意图。[〇〇22]附图标识:1_工作台、2-正反面夹持机构、4-侧方夹持机构、5-焊接工作盘、6-点焊机器手、7-安全光栅、21-脚支座1、22-夹紧气缸1、23-活动板、24-滑轨、25-滑块、26-联接支座、27-销支座、28-定位销、29-限位块1、31_翻转气缸1、32_压板1、33_压块、34-限位块I1、 35-转轴1、36_转轴11、37-转轴111、41-脚支座11、42-夹紧气缸11、43-零件托架、44-上顶板、45-定位块、46-翻转气缸I1、47-压板I1、48-限位块II1、49-转轴IV、50-转动板、51-接近开关。【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。[〇〇24]实施例1: 一种翻转夹持装置，包括工作台1、正反面夹持机构2、侧方夹持机构4、脚支座121、脚支座1141，所述的正反面夹持机构2通过脚支座121安装于工作台1上，所述的侧方夹持机构4通过脚支座1141安装于工作台1上，其特征在于:[〇〇25]所述的正反面夹持机构2设有两组，分别对应零件的两端设置;每组正反面夹持机构2由两个夹紧工作部I和两个翻转工作部I组成，每组中的两个夹紧工作部I分别设于零件的正面和反面，相互对应；
[0026]所述的侧方夹持机构4对应零件的中部设置;所述的侧方夹持机构4包括夹紧工作部II和翻转工作部II。[〇〇27]所述的夹紧工作部I包括脚支座21、夹紧气缸122、活动板23、滑轨24、滑块25;所述的脚支座21设于工作台1上，所述的夹紧气缸122和滑轨24均设于所述的脚支座21上;所述的活动板23通过滑块25安装于滑轨24上，所述的夹紧气缸122的活塞杆与活动板23连接，推动活动板23沿着滑轨24方向做进给运动；[〇〇28]每组正反面夹持机构2中的两个夹紧工作部I的活动板23相互对应，松开或者夹紧零件。
[0029]所述的夹紧气缸122与活动板23之间设置有联接支座26,所述的联接支座26设于脚支座21上，夹紧气缸122的活塞杆穿过联接支座26后与活动板23连接。
[0030]所述的夹紧工作部I还包括销支座27和定位销28,所述的销支座27安装于活动板 23的前端，其上安装定位销28,通过每组中的两个夹紧工作部I上的定位销28接触零件上的定位孔进行零件位置定位。
[0031]所述的夹紧工作部I还包括限位块129,所述的限位块129设有两块，一块设于活动板23上，另一块设于脚支座21上，两块限位块129相互对应，当夹紧气缸122伸展，活动板23 上的限位块129接触到脚支座21上的限位块129时被阻挡，夹紧气缸122的伸展停止。[〇〇32]所述的翻转工作部I包括翻转气缸131、压板132、压块33、限位块1134;所述的翻转气缸131通过转轴135活动连接于脚支架21上，位于夹紧工作部I的上方，翻转气缸131可绕着转轴135进行上下翻转;翻转气缸131的活塞杆末端通过转轴1136与压板132的一端连接； 所述的压板132通过转轴III37与脚支座21连接，所述的转轴1136位于转轴III37的上方，压板132的另一端上安装压块33;所述的每组正反面夹持机构2中的两个翻转工作部I的压块 33相互对应，松开或者夹紧零件;所述的脚支座121上对应压块33的转动轨迹处设置限位块 1134，控制压块33夹紧零件时翻转的角度。[〇〇33]夹紧过程:通过气阀控制夹紧气缸122后侧接头进气，活塞杆带动活动板23、销支座27以及定位销28沿直线滑轨24做平移运动，当活动板23平移至限位块129位置时，两块限位块129碰撞接触后夹紧气缸122停止伸出，限制并保证了活动板23的平移运动精度;通过气阀控制翻转气缸131后侧接头进气，气缸活塞杆带动压板132、压块33沿翻转轴1136做翻转运动，当运动至压块33与零件或限位块1134刚性接触位置时停止；[〇〇34]松开过程:通过气阀控制夹紧气缸122前侧接头进气，气缸活塞杆带动活动板23、 销支座27以及定位销28沿直线滑轨24做反向平移运动，直至活塞杆回到原位后停止;通过气阀控制翻转气缸131前侧接头进气，气缸活塞杆带动压板132、压块33沿翻转轴1136做反向翻转运动，直至活塞杆回到原位后停止。[〇〇35]所述的夹紧工作部II包括夹紧气缸1142、零件托架43、上顶板44,所述的夹紧气缸 1142的活塞杆与上顶板44固定连接，所述的零件托架43位于脚支座1141的底部;所述的零件托架43和上顶板44上分别设置零件定位块45,夹紧状态时，零件托架43和上顶板44上的零件定位块45相互对应，形成对零件的支撑。[〇〇36]所述的翻转工作部II包括翻转气缸1146、压板1147、限位块II148;所述的翻转气缸1146设于脚支座1141上，位于夹紧工作部II的后部，处于脚支座1141上远离零件夹紧位置的一端;所述的翻转气缸1146的活塞杆通过转轴IV49与压板1147连接，所述的压板1147 通过转动板50与脚支座1141轴连接;所述的脚支座1141上对应压板1147的转动轨迹处设置限位块II148，控制翻转工作部II夹紧零件时翻转的角度。[〇〇37]所述的夹紧工作部II还包括接近开关51;所述的接近开关51分别设置于定位块45 两端，感应零件的装夹与否，通过与控制系统进行串连接，可实现夹具防呆，接近开关51感应组件检测到零件安装后机器人才对零件进行自动焊接。[〇〇38]所述的脚支座121、脚支座1141、活动板23、压板32、压块33、零件托架43以及压板 1147可以设置多个连接孔，既方便了可以多工位连接组合安装，又减轻了夹具的重量。 [〇〇39]夹紧过程:通过气阀控制翻转气缸1146下侧接头进气，气缸活塞杆带动压板1147、 限位块II148以及夹紧气缸1142沿转动板50做翻转运动，当翻转至限位块II148位置时，限位器上下限位块碰撞接触后停止，通过限位块III48限制并保证翻转运动精度;通过气阀控制夹紧气缸1142上侧接头进气，气缸活塞杆带动上顶板44和定位块45沿气缸轴向做直线运动，当运动至零件托架43和上顶板44上分别设置的定位块45互相接触时停止，通过定位块 45限制并保证直线运动精度。
[0040]松开过程:通过气阀控制夹紧气缸1142下侧接头进气，气缸活塞杆带动上顶板44 和定位块45沿气缸轴向做直线反向运动，直至气缸活塞杆回到原位后停止;通过气阀控制翻转气缸1146上侧接头进气，气缸活塞杆带动压板1147、限位块II148以及夹紧气缸1142沿转动板50做反向翻转运动，直至气缸活塞杆回到原位后停止。
[0041]实施例2:—种乘用车后大梁总成机器人焊接生产线，应用了如实施例1所述的翻转夹持装置，还包括焊接工作盘5、点焊机器手6及安全光栅7;所述的焊接工作盘5能够转动，其上沿圆周至少安装两组所述的翻转夹持装置，所述的点焊机器手6设于焊接工作盘5中间，其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊接点;所述的安全光栅7 设于人员进出通道处，感应是否有人或其他物体停留在工作区域内。
[0042]由第一操作人员在焊接生产线进行大梁各组成零件的定位夹紧后，通过控制按钮给予点焊机器手6启动信号，点焊机器手6自动按照预设程序进行大梁总成的点焊接，且在完成后，焊接工作盘5旋转，已焊接完成的夹具旋转至操作人员处，夹持机构自动打开，第一操作人员取件后放置在零件中转台上，第二操作人员拿取中转台上的零件进行后续工作。 该焊接生产线内设两套以上的焊接夹具，在点焊机器手6对其中一套焊接夹具上的零件进行点焊时，操作人员对另外的夹具进行零件的定位夹紧;焊接生产线由护栏围成特定区域， 且在操作人员进出通道处配置安全光栅7,用以感应有无人员或其他物体停留在在危险区域，由此焊接生产线在不同焊接程序下高效率、安全的进行大梁总成的焊接制造，显著降低生产成本。
【主权项】
1.一种翻转夹持装置，包括工作台(1)、正反面夹持机构(2 )、侧方夹持机构(4)、脚支座 1(21)、脚支座11(41)，所述的正反面夹持机构(2)通过脚支座1(21)安装于工作台(1)上，所 述的侧方夹持机构(4)通过脚支座11(41)安装于工作台(1)上，其特征在于:所述的正反面夹持机构(2)设有两组，分别对应零件的两端设置;每组正反面夹持机构 (2)由两个夹紧工作部I和两个翻转工作部I组成，每组中的两个夹紧工作部I分别设于零件 的正面和反面，相互对应；所述的侧方夹持机构(4)对应零件的中部设置;所述的侧方夹持机构(4)包括夹紧工作 部II和翻转工作部II。2.如权利要求1所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧工作部I包括脚支座 (21)、夹紧气缸1(22)、活动板(23)、滑轨(24)、滑块(25);所述的脚支座(21)设于工作台(1) 上，所述的夹紧气缸1(22)和滑轨(24)均设于所述的脚支座(21)上;所述的活动板(23)通过 滑块(25)安装于滑轨(24)上，所述的夹紧气缸1(22)的活塞杆与活动板(23)连接，推动活动 板(23)沿着滑轨(24)方向做进给运动；每组正反面夹持机构(2)中的两个夹紧工作部I的活动板(23)相互对应，松开或者夹紧零件。3.如权利要求2所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧气缸1(22)与活动板 (23)之间设置有联接支座(26)，所述的联接支座(26)设于脚支座(21)上，夹紧气缸1(22)的 活塞杆穿过联接支座(26)后与活动板(23)连接。4.如权利要求2所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧工作部I还包括销支座 (27)和定位销(28)，所述的销支座(27)安装于活动板(23)的前端，其上安装定位销(28)，通 过每组中的两个夹紧工作部I上的定位销(28)接触零件上的定位孔进行零件位置定位。5.如权利要求2所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧工作部I还包括限位块I (29)，所述的限位块1(29)设有两块，一块设于活动板(23)上，另一块设于脚支座(21)上，两 块限位块1(29)相互对应，当夹紧气缸1(22)伸展，活动板(23)上的限位块1(29)接触到脚支 座(21)上的限位块1(29)时被阻挡，夹紧气缸1(22)的伸展停止。6.如权利要求1-5任何一项所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的翻转工作部I包 括翻转气缸1(31)、压板1(32)、压块(33)、限位块11(34);所述的翻转气缸1(31)通过转轴I (35)活动连接于脚支架(21)上，位于夹紧工作部I的上方，翻转气缸1(31)可绕着转轴1(35) 进行上下翻转;翻转气缸1(31)的活塞杆末端通过转轴11(36)与压板1(32)的一端连接;所 述的压板1(32)通过转轴111(37)与脚支座(21)连接，所述的转轴11(36)位于转轴111(37) 的上方，压板1(32)的另一端上安装压块(33);所述的每组正反面夹持机构(2)中的两个翻 转工作部I的压块(33)相互对应，松开或者夹紧零件;所述的脚支座1(21)上对应压块(33) 的转动轨迹处设置限位块11(34)，控制压块(33)夹紧零件时翻转的角度。7.如权利要求1所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧工作部II包括夹紧气缸 11(42)、零件托架(43)、上顶板(44)，所述的夹紧气缸11(42)的活塞杆与上顶板(44)固定连 接，所述的零件托架(43)位于脚支座11(41)的底部;所述的零件托架(43)和上顶板(44)上 分别设置零件定位块(45)，夹紧状态时，零件托架(43)和上顶板(44)上的零件定位块(45) 相互对应，形成对零件的支撑。8.如权利要求1或7所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的翻转工作部II包括翻转气缸11(46)、压板11(47)、限位块111(48);所述的翻转气缸11(46)设于脚支座11(41)上，位 于夹紧工作部II的后部，处于脚支座11(41)上远离零件夹紧位置的一端;所述的翻转气缸 11(46)的活塞杆通过转轴IV(49)与压板11(47)连接，所述的压板11(47)通过转动板(50)与 脚支座11(41)轴连接;所述的脚支座11(41)上对应压板11(47)的转动轨迹处设置限位块 III(48)，控制翻转工作部II夹紧零件时翻转的角度。9.如权利要求1或7所述的翻转夹持装置，其特征在于:所述的夹紧工作部II还包括接 近开关(51);所述的接近开关(51)分别设置于定位块(45)两端，感应零件的装夹与否。10.—种乘用车后大梁总成机器人焊接生产线，应用了如权利要求1-9任何一项所述的 翻转夹持装置，其特征在于:包括焊接工作盘(5)、点焊机器手(6)及安全光栅(7);所述的焊 接工作盘(5)能够转动，其上沿圆周至少安装两组所述的翻转夹持装置，所述的点焊机器手 (6)设于焊接工作盘(5)中间，其机械臂及焊枪能覆盖所有的翻转夹持装置所夹持的零件焊 接点;所述的安全光栅(7)设于人员进出通道处，感应是否有人或其他物体停留在工作区域 内。
【文档编号】B23K37/047GK205614275SQ201620180017
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】李志
【申请人】柳州市楷都汽车零部件有限公司