用于汽车焊接的位置切换机构和定位夹具的制作方法

本发明涉及汽车制造领域，特别地，涉及一种用于汽车焊接的位置切换机构。此外，本发明还涉及一种包括上述位置切换机构的定位夹具。

背景技术：

为了尽量满足不同人群的审美需求，各式各样的汽车设计和造型层出不穷，从而导致汽车制造厂家生产的汽车品种繁多，相应地，对于不同造型的汽车来说，车身长度和宽度变化较大，在对不同白车身进行焊装生产时，需要采用不同规格的定位夹具，甚至需新增加工位来实现焊接，从而导致投资成本增加，并且浪费场地。

因此，在对不同白车身进行焊装生产时，需要采用不同规格的定位夹具，是一件亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于汽车焊接的位置切换机构和定位夹具，以解决在对不同白车身进行焊装生产时，需要采用不同规格的定位夹具的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于汽车焊接的位置切换机构，包括底板、设置在底板上方用于车体焊接定位的定位板、位于底板和定位板之间用于带动定位板做平移运动的第一摆臂、以及设置在定位板做平移运动的运行轨道上用于限制定位板的行程的限位支架。

进一步地，第一摆臂包括摆动部和与摆动部一体相连的旋转部，摆动部和旋转部互成一定夹角设置，定位板和底板之间通过摆动部进行铰链连接，旋转部设置在靠近底板的一端并朝限位支架的方向延伸直至伸出限位支架外。

进一步地，摆动部包括位于端部的第一铰接孔、和位于摆动部与旋转部的连接处的第二铰接孔，定位板上对应设置有与第一铰接孔相适配的第一铰接部，底板上对应设置有与第二铰接孔相适配的第二铰接部。

进一步地，还包括第二摆臂，第二摆臂两端分别开设有第三铰接孔和第四铰接孔，定位板上对应设置有与第三铰接孔相适配的第三铰接部，底板上对应设置有与第四铰接孔相适配的第四铰接部。

进一步地，第二摆臂与摆动部平行设置且第二摆臂的长度与摆动部的长度相等。

进一步地，底板与定位板的铰接处设置有轴销，轴销贯穿摆动部后将底板与定位板之间进行铰链连接。

进一步地，底板和限位支架上分别设置有限制定位板的行程的第一限位块和第二限位块，定位板的两侧对应设置有第一限位块相适配的第三限位块、与第二限位块相适配的第四限位块。

进一步地，第一限位块和第二限位块的截面呈凸形，第三限位块和第四限位块的截面呈H形。

进一步地，定位板的平移距离与第二摆臂的长度的对应关系表示为：

L₀＝|L₂×(cosα₁-cosα₀)|

其中，L₀为定位板的平移距离，L₂为第二摆臂的长度，α₁为初始位置夹角，α₀为终止位置夹角。

本发明进一步提供一种用于汽车焊接的定位夹具，包括上述的位置切换机构、气缸、定位销和升降调节机构，其中，气缸的活塞杆与第一摆臂相连，定位销与定位板固定连接，升降调节机构130与底板固定相连，气缸通过往复伸缩运动以带动第一摆臂旋转来驱动定位板做平移运动。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于汽车焊接的位置切换机构和定位夹具，采用第一摆臂带动定位板做平移运动以适配不同长度和宽度的白车身下车体纵梁的焊接需求，提高焊接生产线的柔性程度；采用限位支架来限制定位板的行程以精确定位待焊接纵梁，本发明定位精准、适配性强、大大节省了装配成本、并且节约了工作场地。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明用于汽车焊接的位置切换机构优选实施例的结构示意图；

图2是本发明用于汽车焊接的定位夹具优选实施例的结构示意图；

图3是本发明用于汽车焊接的位置切换机构优选实施例的平移示意图；

图4是本发明用于汽车焊接的位置切换机构优选实施例的运动关系示意图。

附图标号说明：

10、底板；20、定位板；30、第一摆臂；40、第二摆臂；50、限位支架；31、摆动部；32、旋转部；311、第一铰接孔；312、第二铰接孔；201、第一铰接部；101、第二铰接部；401、第三铰接孔；402、第四铰接孔；202、第三铰接部；102、第四铰接部；33、轴销；60、第一限位块；70、第二限位块；80、第三限位块；90、第四限位块；100、位置切换机构；110、气缸；120、定位销；130、升降调节机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种用于汽车焊接的位置切换机构，包括底板10、设置在底板10上方用于车体焊接定位的定位板20、位于底板10和定位板20之间用于带动定位板20做平移运动的第一摆臂30、以及设置在定位板20做平移运动的运行轨道上用于限制定位板20的行程的限位支架50。其中，底板10为固定部件，而定位板20为在第一摆臂30的作用力下活动的部件。本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，采用第一摆臂30带动定位板20做平移运动以适配不同长度和宽度的白车身下车体纵梁的焊接需求，从而提高焊接生产线的柔性程度；采用限位支架50来限制定位板20的行程以精确定位待焊接纵梁，本实施例定位精准、适配性强、大大节省了装配成本、并且节约了工作场地。

优选地，如图1所示，本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，第一摆臂30包括摆动部31和与摆动部31一体相连的旋转部32，摆动部31和旋转部32互成一定夹角设置，定位板20和底板10之间通过摆动部31进行铰链连接，旋转部32设置在靠近底板10的一端并朝限位支架50的方向延伸直至伸出限位支架50外以便与气缸的活塞杆相连。具体地，摆动部31包括位于端部的第一铰接孔311、和位于摆动部31与旋转部32的连接处的第二铰接孔312，定位板20上对应设置有与第一铰接孔311相适配的第一铰接部201，底板10上对应设置有与第二铰接孔312相适配的第二铰接部101。本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，通过第一摆臂30上互呈夹角设置的摆动部31和旋转部32，带动定位板20做平移运动以适配不同长度和宽度的白车身下车体纵梁的焊接需求，从而提高焊接生产线的柔性程度。

优选地，如图1所示，本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，还包括第二摆臂40，第二摆臂40两端分别开设有第三铰接孔401和第四铰接孔402，定位板20上对应设置有与第三铰接孔401相适配的第三铰接部202，底板10上对应设置有与第四铰接孔402相适配的第四铰接部102。可选地，第二摆臂40与摆动部31平行设置且第二摆臂40的长度与摆动部31的长度相等。可选地，底板10与定位板20的铰接处设置有轴销33，轴销33贯穿摆动部31中对应的铰接孔后将底板10与定位板20之间进行铰链连接。本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，第一摆臂30在气缸的作用力下，对应带动呈平行设置且具相同摆臂长度的和第二摆臂40做平移运动，从而平移更稳定，定位精度更精准。

优选地，如图1所示，本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，底板10和限位支架50上分别设置有限制定位板20的行程的第一限位块60和第二限位块70，定位板20的两侧对应设置有第一限位块60相适配的第三限位块80和与第二限位块70相适配的第四限位块90。可选地，第一限位块60和第二限位块70的截面呈凸形，第三限位块80和第四限位块90的截面呈H形。第一限位块60和第二限位块70上设置有凸块，第三限位块80和第四限位块90上设置有与所述凸块相配合的凹槽。对应地，通过相对应的第一限位块60和第三限位块80相卡合以对起始位置进行精确定位，通过相对应的第二限位块70和第四限位块90相卡合以对终端位置进行精确定位。本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，通过设定的定位块，使定位板20保持在起始位置和终点位置之间做平移运动，从而保证定位的可靠性和精确度。

优选地，如图3和图4所示，本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，定位板的平移距离和平移高度与第二摆臂的长度的对应关系表示为：

H＝|L₂×(sinα₁-sinα₀)| (1)

L₀＝|L₂×(cosα₁-cosα₀)| (2)

其中，H为定位板的平移高度，L₀为定位板的平移距离，L₂为第二摆臂的长度，α₁为初始位置夹角(第二摆臂在起始位置AC时与水平面之间的夹角)，α₀为终止位置夹角(第二摆臂在终止位置A‘C时与水平面之间的夹角)。

特殊地，当H＝0、α₁+α₀＝π、α₁＝2π/3时，则L_0＝L₂，从而便于结构设计、制造和安装调试。

本实施例提供的用于汽车焊接的位置切换机构，通过定位板的平移距离L₀、第二摆臂的长度L₂、初始位置夹角α₁和终止位置夹角α₀，来指导底板10、定位板20、第一摆臂30和第二摆臂40的设计、生产和安装，从而实现定位板20的精确定位。

如图2所示，本实施例进一步提供一种用于汽车焊接的定位夹具，包括上述的位置切换机构100、气缸110、定位销120和升降调节机构130，其中，气缸110的活塞杆与第一摆臂30相连，定位销120与定位板20固定连接，升降调节机构130与底板10固定相连，气缸110通过往复伸缩运动以带动第一摆臂30旋转来驱动定位板20做平移运动。

本实施例提供的用于汽车焊接的定位夹具，通过位置切换机构100和升降调节机构130来适配不同长度、宽度和高度的白车身下车体纵梁的焊接需求，并采用气缸110自动对定位位置进行切换，自动化程度高、且定位精准。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。