应用于天窗加强环螺母焊接的自动夹持装置的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件加工设备的技术领域，尤其是涉及应用于天窗加强环螺母焊接的自动夹持装置。

背景技术：

汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，是提升整车舒适性的重要配置，天窗安装在顶盖外板的天窗开口处，天窗开口使得顶盖外板在天窗处的强度较为薄弱，为了给天窗提供良好的安装环境，通常会在天窗开口处的顶盖外板上设置加强环对天窗进行加强，而为了方便天窗加强环的安装，通常在加工时需要在天窗加强环上焊接螺母。

目前，在进行汽车天窗加强环的螺母焊接工作时，通常需要两个人配合将天窗加强环托起，其中一人操控螺母焊接机进行螺母焊接，同时在焊接时需要操作人员调整天窗加强环的焊接位置与螺母焊接机对应。由于天窗加强环的边缘通常比较锋利，操作人员手持进行操作时可能发生割伤等安全事故，因此，现有技术的安全系数低且劳动强度较大，生产效率也较低，需要对其加以改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供应用于天窗加强环螺母焊接的自动夹持装置，替代人工对天窗加强环夹持以进行螺母焊接工作。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：应用于天窗加强环螺母焊接的自动夹持装置，包括机械臂，所述机械臂前端转动连接有水平设置的支撑架，所述机械臂连接于所述支撑架的中部，所述支撑架上设置有四组夹持组件，所述夹持组件包括固定设置于所述支撑架上的第一夹持爪、转动设置于所述支撑架上的第二夹持爪以及驱动所述第二夹持爪转动的驱动装置，所述第二夹持爪转动至与所述第一夹持爪抵接时形成用于夹持天窗加强环的空腔，所述支撑架上还设置有四组用于承托天窗加强环的承托组件。

通过采用上述技术方案，在对天窗加强环进行螺母焊接工作时，将天窗加强环放置于待加工架上使其保持水平状态；通过控制系统控制驱动装置驱动第二夹持爪转动至不与第一夹持爪抵接，再控制机械臂转动带动支撑架运动至位于天窗加强环上方，并使天窗加强环的两侧较窄的边沿位于第一夹持爪和第二夹持爪之间，通过驱动装置驱动第二夹持爪向靠近第一夹持爪转动至与第一夹持爪抵接，通过第一夹持爪和第二夹持爪形成的空腔对天窗加强环进行夹持固定，同时通过承托组件对天窗加强环的较宽的边缘进行承托，使天窗加强环的夹持固定更稳定；之后通过机械臂驱动支撑架运动，将天窗加强环夹持至螺母焊接机上进行螺母焊接工作，且机械臂还能驱动支撑架转动调整天窗加强环的焊接位置，从而在天窗加强环的各个焊接点处焊接螺母。本实用新型通过支撑架及其上设置的夹持组件和承托组件对天窗加强环进行夹持固定，并通过机械壁驱动天窗加强环转动调整其在螺母焊接机上的焊接位置，不需要操作人员手持天窗加强环进行焊接操作及焊接位置的调整，大大提高了螺母焊接工作的安全性，降低了操作人员的劳动强度，且大大提高了工作效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动装置包括固定设置于所述支撑架上的第一旋转气缸，所述第一旋转气缸竖直设置，所述第一夹持爪位于所述第一旋转气缸转动方向上的一侧且水平设置，所述第二夹持爪位于所述支撑架的下方且其一端固定连接于所第一旋转气缸的输出轴上。

通过采用上述技术方案，第一夹持爪设置在第一旋转气缸转动方向上的一侧，使第一旋转气缸驱动第二夹持爪转动时能够转动至与第一夹持爪抵接，从而形成用于夹持天窗加强环的空腔；旋转气缸便于通过控制系统进行控制其驱动第二夹持爪转动的角度，且转动角度的控制精确度较高，使夹持组件对天窗加强环的夹持固定效果更好，不易发生夹持过紧损坏天窗加强环或者夹持过松导致天窗加强环移位等情况。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述承托组件包括转动设置于所述支撑架上的承托爪和驱动所述承托爪转动的第二旋转气缸，所述承托爪位于所述支撑架的下方且一端固定连接于所述第二旋转气缸的输出轴上。

通过采用上述技术方案，在通过夹持组件将天窗加强环较窄的侧边进行夹持后，通过驱动气缸驱动承托爪转动至与天窗加强环较宽的侧边底部抵接，对天窗加强环进行承托，减少在加工过程中天窗加强环因自身重力而发生变形的情况发生。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：四组所述夹持组件对称分布于所述支撑架长度方向的两侧。

通过采用上述技术方案，将夹持组件设置在支撑架长度方向两侧，能够根据天窗加强环的形状对其对两侧窄边进行夹持，以保证能够对天窗加强环进行夹持，同时四组加持组件对天窗加强环的夹持效果更好更稳定。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：四组所述承托组件设置于所述支撑架的四角，且所述承托爪均向支撑架内侧转动对天窗加强环进行承托。

通过采用上述技术方案，在对天窗加强环进行夹持时，通过第二旋转气缸驱动承托爪向支撑架内侧转动至与天窗加强环抵接对其进行承托，四组夹持组件设置于支撑架的四角，通过四个承托爪分别对天窗加强环两个宽边的两侧进行承托，从而避免天窗加强环的宽边重量过大使窄边弯曲变形，进而保证天窗加强环的质量。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑架上还设置有两组用于对加强环进行定位的定位销，所述定位销竖直设置，两组所述定位销分布于所述支撑架长度方向上的两侧。

通过采用上述技术方案，定位销的设置，在夹持天窗加强环之前，先使定位销插入天窗加强环上的定位孔内使天窗加强环与支撑架的相对位置保持不变，使自动夹持装置对每一个天窗加强环的夹持位置相同，通过设定机械臂的程序使其将天窗加强环移动至螺母焊接机上焊接螺母，从而大大提高天窗加强环的加工效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑架上设置有驱动所述定位销竖直升降的驱动气缸，所述驱动气缸活塞杆竖直向下，所述定位销固定连接于所述驱动气缸活塞杆上。

通过采用上述技术方案，在对天窗加强环进行夹持时，驱动气缸驱动定位销向下运动至插接于天窗加强环上的定位孔内，从而对天窗加强环进行定位，在加工完成后，驱动气缸驱动定位销向上运动至与天窗加强环脱离，从而方便将天窗加强环卸下，结构简单易于实施。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一夹持爪、所述第二夹持爪以及所述承托爪均为塑料材质。

通过采用上述技术方案，避免对天窗加强环进行夹持和承托时对天窗加强环造成磨损或者使其变形。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.本实用新型通过支撑架及其上设置的夹持组件和承托组件对天窗加强环进行夹持固定，不需要操作人员手持天窗加强环进行焊接操作，大大提高了螺母焊接工作的安全性，降低了操作人员的劳动强度；

2.通过机械壁驱动天窗加强环移动以及转动调整其在螺母焊接机上的焊接位置，不需要操作人员手动进行焊接位置的调整，提高了天窗加强环螺母焊接加工的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中除去机械臂后的结构示意图。

图中，1、机械臂；2、支撑架；21、第一支撑杆；22、第二支撑杆；23、第三支撑杆；3、夹持组件；31、第一旋转气缸；32、第一夹持爪；33、第二夹持爪；4、承托组件；41、第二旋转气缸；42、承托爪；5、定位销；6、驱动气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的应用于天窗加强环螺母焊接的自动夹持装置，包括固定设置于地面上的机械臂1，机械臂1前端转动连接有水平设置的支撑架2，支撑架2包括两根相互平行的第一支撑杆21，两根第一支撑杆21之间通过两根相互平行且垂直于第一支撑杆21的第二支撑杆22固定连接，第二支撑杆22的长度大于第一支撑杆21的长度，两根第二支撑杆22的中部固定设置有两根相互平行的第三支撑杆23，机械臂1的前段通过法兰固定连接于两根第三支撑杆23的中部。支撑架2上设置有四组用于夹持天窗加强环的夹持组件3和四组用于承托天窗加强环的承托组件4。通过第一支撑杆21和第二支撑杆22构成的支撑架2，与天窗加强环的形状向相适配，方便设置夹持组件3和承托组件4对天窗加强环进行夹持固定和承托；第三支撑杆23的设置方便通过法兰与机械臂1固定连接。

参照图1和图2，四组夹持组件3对称分布于两根第二支撑杆22上，且其中两组分别位于两根第二支撑杆22的中部，另两组分别位于两根支撑杆的同一端。夹持组件3包括固定设置于支撑架2上的第一夹持爪32、转动设置于支撑架2上的第二夹持爪33以及驱动第二夹持爪33转动的驱动装置，第一夹持爪32和第二夹持爪33均为塑料材质。第二支撑杆22远离另一第二支撑杆22的一侧固定设置有水平且垂直于第二支撑杆22的安装杆，第一夹持爪32固定于安装杆远离第二支撑杆22的一端且水平设置；驱动装置包括固定设置于安装杆上的第一旋转气缸31，第一旋转气缸31的输出轴的轴线方向与第二支撑杆22的长度方向一致，第二夹持爪33的一端固定连接于第一旋转气缸31输出轴上且其长度方向与第一旋转气缸31输出轴轴线方向垂直；当第二夹持爪33转动至与第一夹持爪32抵接时形成与天窗加强环的窄边适配的空腔。通过机械臂1带动支撑架2运动至位于天窗加强环上方，并使天窗加强环的两侧较窄的边沿位于第一夹持爪32和第二夹持爪33之间，通过驱动装置驱动第二夹持爪33向靠近第一夹持爪32转动至与第一夹持爪32抵接，通过第一夹持爪32和第二夹持爪33形成的空腔对天窗加强环进行夹持固定；旋转气缸便于通过控制系统进行控制其驱动第二夹持爪33转动的角度，且转动角度的控制精确度较高，不易发生夹持过紧损坏天窗加强环或者夹持过松导致天窗加强环移位等情况；第一夹持爪32和第二夹持爪33均为塑料材质避免对天窗加强环进行夹持时对天窗加强环造成磨损。

参照图1和图2，四组承托组件4分别位于两根第一支撑杆21的端部。承托组件4包括固定设置于第一支撑杆21端部的第二旋转气缸41，第二旋转气缸41的输出轴位于支撑架2的下方且其轴线方向与第二支撑杆22的长度方向一致，第二旋转气缸41的输出轴上固定连接有塑料材质的承托爪42，承托爪42的长度方向与第二旋转气缸41输出轴的轴线方向垂直，第二旋转气缸41驱动承托爪42向支撑架2内侧转动对天窗加强环进行承托。通过夹持组件3将天窗加强环较窄的侧边进行夹持后，通过驱动气缸6驱动承托爪42转动至与天窗加强环较宽的侧边底部抵接，对天窗加强环进行承托，减少在加工过程中天窗加强环因自身重力而发生变形的情况发生。

参照图1和图2，支撑架2上还设置有两组用于对加强环进行定位的定位销5，两组定位销5分布于两根第一支撑杆21相互远离的一侧，定位销5竖直设置；支撑架2上还设置有驱动定位销5竖直滑动的驱动气缸6，驱动气缸6固定于两个第一支撑杆21相互远离的一侧，驱动气缸6的活塞杆竖直向下，驱动气缸6的活塞杆端部固定设置有水平的安装板，安装板远离第一支撑杆21的一侧固定有水平设置的“l”形的固定杆，定位销5固定穿设于固定杆远离支撑杆的一端。定位销5的设置，在夹持天窗加强环之前，通过驱动气缸6驱动定位销5向下运动至插接于天窗加强环上的定位孔内，使自动夹持装置对每一个天窗加强环的夹持位置相同，通过设定机械臂1的程序使其将天窗加强环移动至螺母焊接机上焊接螺母，从而大大提高天窗加强环的加工效率；在加工完成后，驱动气缸6驱动定位销5向上运动至与天窗加强环脱离，从而方便将天窗加强环卸下。

本实施例的实施原理为：在对天窗加强环进行螺母焊接工作时，将天窗加强环放置于待加工架上使其保持水平状态；通过控制系统控第一旋转气缸31驱动第二夹持爪33转动至不与第一夹持爪32抵接，再控制机械臂1转动带动支撑架2运动至位于天窗加强环上方，并使天窗加强环的两侧较窄的边沿位于第一夹持爪32和第二夹持爪33之间，通过第一旋转气缸31驱动第二夹持爪33向靠近第一夹持爪32转动至与第一夹持爪32抵接，通过第一夹持爪32和第二夹持爪33形成的空腔对天窗加强环进行夹持固定；同时通过第二旋转气缸41驱动承托爪42向支撑架2内侧转动至与天窗加强环抵接，对天窗加强环的较宽的边缘进行承托，使天窗加强环的夹持固定更稳定；之后通过机械臂1驱动支撑架2运动，将天窗加强环夹持至螺母焊接机上进行螺母焊接工作，且机械臂1还能驱动支撑架2转动调整天窗加强环的焊接位置，从而在天窗加强环的各个焊接点处焊接螺母。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。