專利名稱：試制樣車焊裝夾具模塊化設計方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及汽車制造裝備技術(shù)領域，尤其是涉及一種試制樣車焊裝夾具模塊化的 設計方法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在汽車焊裝夾具中的夾緊器，即焊接工裝夾具，它與焊接變位機械裝備在焊接結(jié) 構(gòu)生產(chǎn)中總稱為工藝裝備，通過焊接夾緊器對焊接工件的夾緊，保證焊接工件的焊接精度 和焊接質(zhì)量。按照傳統(tǒng)設計方法，試制樣車或小批量車型的焊裝夾具通常采用專用焊裝夾 具的形式進行設計制作。這種設計方法沒有考慮夾具零部件重復利用的問題，而且設計制 作周期長，制作成本高，已不能滿足汽車行業(yè)發(fā)展需求?？s短新車型開發(fā)周期，降低焊裝夾 具開發(fā)成本，制定夾具部件標準模塊，最大限度的實現(xiàn)夾具通用化設計是目前焊裝夾具技 術(shù)發(fā)展的迫切需求?，F(xiàn)已公開的技術(shù)中有基于UG/OPEN API，通過二次開發(fā)實現(xiàn)汽車焊裝線中BASE板 孔的自動數(shù)控編程系統(tǒng)。其中采用WAVE LINKER技術(shù)實現(xiàn)孔特征的識別和尺寸參數(shù)提取， 并采用遺傳算法實現(xiàn)了刀具路徑的優(yōu)化。汽車焊裝線的設計制造精度和進度直接影響汽車 的生產(chǎn)周期，夾具系統(tǒng)在焊裝線中占有相當大的比例，這里主要是生產(chǎn)焊裝線中夾具設計， 它無需設計標準件和非標件。又如中國專利申請?zhí)枮?00620158623. 2 一種汽車焊裝夾具中的一體式夾緊器， 包括限位塊、連接塊、叉型件、活塞、活塞桿、回位銷、加強鋼片、感應片，其中限位塊位于最 低部，活塞與活塞桿的一端相連接，活塞桿的另一端連接有感應片、叉型件、加強鋼片、連接 塊和回位銷。采用連桿機構(gòu)原理設計，用相對較小的工作氣壓可產(chǎn)生很大的夾緊力。該技 術(shù)是針對汽車焊裝夾具的具體裝夾方式。再如中國專利申請?zhí)枮?00710044785. 2 —種汽車焊裝的模塊化自適應調(diào)整夾 具，包括基臺，固定在基臺上面的夾緊機構(gòu)和獨立主定位機構(gòu)，在線實時檢測及自適應調(diào)整 裝置，在線實時檢測及自適應調(diào)整裝置由步進電機、滑塊、直線導軌和傳動裝置組成，傳動 裝置由步進電機帶動，推動推桿和滑塊沿直線導軌滑動。該技術(shù)同樣也是為汽車焊裝線流 水作業(yè)線設計，而不適合試制樣車的焊裝夾具之用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的汽車樣車試制夾具零部件不可重復 利用、設計制作周期長、制作成本高的問題，提供一種模塊化設計方法，可克服以往車身焊 接夾具專用性過強、開發(fā)周期較長的弊端，實現(xiàn)快速設計和制作安裝，降低因試制或小批量 車型改變所產(chǎn)生的夾具開發(fā)制作成本，以縮短開發(fā)周期的試制樣車焊裝夾具模塊化設計方 法及其結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種試制樣車焊裝 夾具模塊化設計方法，包括底座部分，安裝在底座部分上的夾具單元，其特征是對試制樣車焊裝夾具中功能性相同的結(jié)構(gòu)件，在設計開發(fā)中制定為標準或標準系列部件，形成夾具模 塊系列，使標準或標準系列部件在新車型試制樣車焊裝夾具及小批量車型焊裝夾具開發(fā)中 能重復利用，而只對夾具中非標準件進行結(jié)構(gòu)性設計，然后將試制樣車焊裝夾具的標準件 部分和非標準件部分進行匹配，形成完整的、新式的試制樣車焊裝夾具裝備。根據(jù)上述的方法對應的結(jié)構(gòu)，在設計過程中對功能性相同的結(jié)構(gòu)件采用標準零件 選型設計方案，所述的功能性相同的結(jié)構(gòu)件包括底座部分中的基板、框架、安裝在框架底部 的調(diào)節(jié)裝置、腳輪；包括夾具單元中的H型支撐板，與H型支撐板相連接的L型支撐板及調(diào) 節(jié)墊片、定位銷、角座、夾緊器、限位塊。設計過程中對功能性相同的結(jié)構(gòu)件采用標準零件選 型設計方案，并設有快速拆卸、裝配裝置。H型支撐板與L型支撐板可以組合使用，也可以單 獨使用。作為優(yōu)選，所述的夾具中非標準件包括連接板、型板、壓塊、銷座、連接桿、型面定 位塊。此類非標零部件同樣具有與標準零部件相配合的快速裝配裝置。作為優(yōu)選，所述的型板形狀根據(jù)焊接產(chǎn)品的形狀來決定，固定在L型支撐板的一 端上部，調(diào)節(jié)墊片設置在壓塊與型板之間，銷座的一側(cè)與角座相連，定位銷設置在銷座上； 型板的另一端固定一夾緊器，夾緊器與角座之間設置連接桿，連接桿與型板之間設有限位 塊，型面定位塊設置在壓塊和限位塊之間，并固定在型板上。作為優(yōu)選，所述的框架中裝有若干件基板，基板具有模數(shù)化的安裝螺孔。模數(shù)化的 安裝螺孔其特點是所有相鄰的孔距具有相等的尺寸，按不同的車型所需，其模數(shù)安裝螺孔 的孔距設定為可進行多種車型焊裝夾持的尺寸調(diào)節(jié)數(shù)值，這些模數(shù)值為等值。作為優(yōu)選，所述的連接板設有與基板中的模數(shù)化的安裝螺孔相配合的螺栓安裝 孔。把若干件夾具單元安裝在不同的基板上，可獲得不同尺寸要求。本發(fā)明的有益效果是將功能上相同的零部件設計制作成標準通用的零件，簡化 設計方法，以達到縮短設計制作周期、通用件可回收利用、降低制作成本的目的。因此，本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)設計合理，綜合成本低，操作方便，可快速對不同車型樣 車進行定位、夾持、焊裝的試制樣車焊裝夾具模塊化設計。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的夾具單元一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.基板，2.框架，3.調(diào)節(jié)裝置，4.腳輪，5.連接板，6. H型支撐板，7. L型支 撐板，8.型板，9.調(diào)節(jié)墊片，10.壓塊，11.銷座，12.定位銷，13.角塊，14.連接桿，15.夾緊 器，16.限位塊，17.支撐塊。
具體實施例方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。參見圖1、圖2，本實施例的試制樣車焊裝夾具模塊化設計，包含兩部分一是底座部分，由基板即BASE板1、框架2、調(diào)節(jié)裝置3、腳輪4組成，在框架2面上 設裝基板1，基板1上都設有50mm等距的螺孔，基板1之間的螺孔距離也相等，在框架2的 底部四角及框架長度方向的中間邊框位置分別設有腳輪4，每處腳輪的旁邊裝一調(diào)節(jié)裝置
43，作為調(diào)節(jié)框架2水平之用。根據(jù)所焊裝的工件，把幾個不同規(guī)格的底座部分共同組成整 車試制夾具。二是夾具單元部分，由連接板5、H型支撐板6、L型支撐板7、型板8、調(diào)節(jié)墊片9、 壓塊10、銷座11、定位銷12、角塊13、連接桿14、夾緊器15、限位塊16、支撐塊17等組成，連 接板5上設有與基板1上的模數(shù)孔的η倍相等的安裝螺孔，η為自然數(shù)，保證多個夾具體共 同作用時所需要的尺寸數(shù)值。將若干個夾具單元通過連接板5與底座部分連接組成一完整夾具。將上述兩部分的零部件根據(jù)其結(jié)構(gòu)功能特性分又為以下兩部分第一部分為標準零部件，包括底座部分的基板1 (BASE板)，框架2、調(diào)節(jié)裝置3、腳 輪4 ；夾具單元的部分的H型支撐板6、L型支撐板7、調(diào)節(jié)墊片9、定位銷12、角塊13、夾緊 器15、限位塊16。這些作為標準零部件在其與非標準零部件配合之處，提供一個同類型零 部件的通用安裝尺寸，并設有快速更換裝置，此類標準零部件按設計標準明細與技術(shù)要求 進行選擇。第二部分為非標準零部件，包括連接板5、型板8、壓塊10、銷座11、連接桿14、支撐 塊17。在設計不同試制樣車的同類部件或組裝體時，我們對非標零部件單獨設計，只要把它 們與標準零部件的接口標準化即可。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，根據(jù)設計零件的明細，只對非 標準零部件根據(jù)匹配要求進行結(jié)構(gòu)設計、加工、制作。裝配調(diào)試時，將舊車型夾具拆卸下來的標準件與新加工的非標準件進行組合裝配 調(diào)整成新的焊裝夾具。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明的簡單變換 后的結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種試制樣車焊裝夾具模塊化設計方法，包括底座部分，安裝在底座部分上的夾具單元，其特征是對試制樣車焊裝夾具中功能性相同的結(jié)構(gòu)件，在設計開發(fā)中制定為標準或標準系列部件，形成夾具模塊系列，使標準或標準系列部件在新車型試制樣車焊裝夾具及小批量車型焊裝夾具開發(fā)中能重復利用，而只對夾具中非標準件進行結(jié)構(gòu)性設計，然后將試制樣車焊裝夾具的標準件部分和非標準件部分進行匹配，形成完整的、新式的試制樣車焊裝夾具裝備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試制樣車焊裝夾具模塊化設計結(jié)構(gòu)，其特征在于在設計過程 中對功能性相同的結(jié)構(gòu)件采用標準零件選型設計方案，所述的功能性相同的結(jié)構(gòu)件包括底 座部分中的基板(1)、框架(2)、安裝在框架底部的調(diào)節(jié)裝置(3)、腳輪(4)；包括夾具單元中 的H型支撐板(6)，與H型支撐板相連接的L型支撐板(7)及調(diào)節(jié)墊片(9)、定位銷(12)、角 座(13)、夾緊器(15)、限位塊(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試制樣車焊裝夾具模塊化設計結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的夾 具中非標準件包括連接板(5)、型板(8)、壓塊(10)、銷座(11)、連接桿(14)、型面定位塊 (17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試制樣車焊裝夾具模塊化設計結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的型板 (8)形狀根據(jù)焊接產(chǎn)品的形狀來決定，固定在L型支撐板(7)的一端上部，調(diào)節(jié)墊片(9)設 置在壓塊(10)與型板⑶之間，銷座(11)的一側(cè)與角座(13)相連，定位銷(12)設置在銷 座(11)上；型板⑶的另一端固定一夾緊器(15)，夾緊器(15)與角座(13)之間設置連接 桿(14)，連接桿(14)與型板(8)之間設有限位塊(16)，型面定位塊(17)設置在壓塊(10) 和限位塊(16)之間，并固定在型板⑶上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試制樣車焊裝夾具模塊化設計結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的框架 (2)中裝有若干件基板(1)，基板(1)具有模數(shù)化的安裝螺孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試制樣車焊裝夾具模塊化設計結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的連接 板(5)設有與基板(1)中的模數(shù)化的安裝螺孔相配合的螺栓安裝孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車制造裝備技術(shù)領域，尤其是一種試制樣車焊裝夾具模塊化設計方法及其結(jié)構(gòu)。解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的汽車樣車試制夾具零部件不可重復利用、設計制作周期長、制作成本高的問題。包括底座部分，安裝在底座部分上的夾具單元，對試制樣車焊裝夾具中功能性相同的結(jié)構(gòu)件，在設計開發(fā)中制定為標準或標準系列部件，形成夾具模塊系列，使標準或標準系列部件在新車型試制樣車焊裝夾具及小批量車型焊裝夾具開發(fā)中能重復利用，而對夾具中非標準件進行結(jié)構(gòu)性設計，然后將試制樣車焊裝夾具的標準件部分和非標準件部分進行匹配，形成完整、新式的試制樣車焊裝夾具裝備。以達到縮短設計制作周期、通用件可回收利用、降低制作成本的目的。
文檔編號B23K37/04GK101905403SQ20091030818
公開日2010年12月8日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者吳成明, 回金楷, 李書福, 楊健, 林鳳卿, 胡獻軍, 蔡孝, 趙福全, 金輝 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司