一种基于汽车焊装线的多车型插拔平台

朱谷波，焦安强，伍力

（1.瑞松北斗汽车装备有限公司，广东 广州 510760；2.东南大学机械工程学院，江苏 南京 211189）

一种基于汽车焊装线的多车型插拔平台

朱谷波1，焦安强1，伍力2

（1.瑞松北斗汽车装备有限公司，广东 广州 510760；2.东南大学机械工程学院，江苏 南京 211189）

焊接装配是汽车生产中一个重要的环节，在焊接过程中，工装夹具有着重要的作用。工装夹具的设计合理性影响着产品制造质量，而工装夹具更换的简便性则直接影响着产品的生产效率。文章介绍了一种可以应用于多车型的一套工装夹具，可以随车型快速调整，提高了生产线的工作效率。

工装夹具；焊接生产线；多车型

KCLC NO.:U469.7Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)03-63-03

引言

汽车车身通常由底板总成、侧围总成和车顶总成等焊接而成。在汽车车身的装配焊接过程中，为了保证产品质量，提高劳动生产率和减轻劳动强度，经常使用一些工装夹具，这些夹具用来夹持和定位汽车车身的各个组成部分，以完成汽车车身的装配和焊接工作[1]。汽车的车身工装夹具在汽车车身装配中起着至关重要的作用，工装夹具设计水平的高低和制造质量的好坏，直接影响着汽车车身质量水平[2-4]。而且随着科学技术的快速发展和物质生活水平的提高，人们汽车质量的要求越来越高，汽车更新换代也越来越快，汽车生产线的更新换代也要随之改变[5-7]。

1、多车型插拔平台设计

本文介绍了一种多车型插拔平台，其为一套工装夹具，包括平台支架、组合抓手，平台支架为安装框架，安装框架各边角处有抓手固定座，组合抓手安装在平台支架四角处的抓手固定座上，组合抓手包括共用部分和插拔部分，如图1所示。其中共用部分可以对应连接多种插拔部分，每种插拔部分应对一种车型，加工不同车型工件时，只需把相应车型的插拔部分与共用部分连接即可，从而实现对不同车型的待加工件使用同一平台完成输送、加工、装配等过程。

图1 多车型插拔平台整体结构

组合抓手包括活动爪和固定爪，活动爪由气缸带动运作摆动，固定爪配合活动爪一起完成对工件的夹持，各组合抓手固定于平台支架的各边角处。活动爪和固定爪都由共用部分和插拔部分组成，其中插拔部分是为了应对不同车型的待加工件而特制的插拔块组件，其中共用部分可以与不同车型的插拔块组件连接，在需对不同车型的待加工件完成工件输送、加工时，只需更换相应的插拔块组件。如图2所示。

图2 组合抓手结构示意图

活动爪包括气缸、角铁、衔接块一、衔接块二、夹紧臂、勾块、接近开关支架、接近开关、防护板、锁紧旋钮、销轴、插拔块组件，气缸缸体上铰接连接角铁的一端，角铁另一端与衔接块一连接，气缸推杆铰接连接衔接块二，衔接块二另一端与衔接块一铰接连接。衔接块二还与夹紧臂固定连接，夹紧臂上设有销轴，勾块套于销轴上可绕销轴转动，夹紧臂内设空腔，空腔内设有与勾块接触的弹簧，空腔主要用于和插拔块组件连接，将插拔块组件插入空腔，配合勾块、弹簧可形成卡扣连接。夹紧臂的前面设有锁紧旋钮，用于插拔块组件插入夹紧臂内部空腔与夹紧臂卡扣连接后进一步的紧固，锁紧旋钮为类螺栓结构，以螺纹线进给方式对插拔块组件给予挤压来达到锁紧的目的，锁紧旋钮上连接防遗失链条，防遗失链条另一端连接固定于夹紧臂适当位置。夹紧臂背面连接接近开关支架，接近开关支架设有若干（四个）接近开关，夹紧臂底部设有防护板。插拔块组件包括插拔公块、车型特征支架、夹臂、连接块、调节垫块。插拔公块前端设有与勾块连接的凹口，中段设有弹簧销，弹簧销贯穿插拔公块两侧，后端一侧面固定连接有车型特征支架，后端顶面依次固定连接有连接块、调节垫块、夹臂。（不同的车型待加工件，制作不同的车型特征支架/接近开关检测片，使得共用部分相应车型的检测开关检测到信号，从而判断出进给工件的车型）。

固定爪包括固定座、勾块、弹簧、夹紧臂、锁紧旋钮、防遗失链条、防护板、接近开关、接近开关支架、插拔块组件（插拔块组件包括接近开关检测片、调整垫片、支撑块、定位销）。固定座固定连接在平台支架上，固定座侧面连接夹紧臂，夹紧臂内设空腔，夹紧臂上设有销轴，勾块套于销轴上可绕销轴转动，空腔内设有与勾块接触的弹簧，空腔主要用于和插拔块组件连接，将插拔块组件插入空腔，配合勾块、弹簧可形成卡扣连接，夹紧臂底面连接防护板。夹紧臂的端面设有锁紧旋钮，用于插拔块组件插入夹紧臂内部空腔与夹紧臂卡扣连接后进一步的紧固，锁紧旋钮为类螺栓结构，以螺纹线进给方式对插拔块组件给予挤压来达到锁紧的目的，锁紧旋钮上连接防遗失链条，防遗失链条另一端连接固定于夹紧臂适当位置。夹紧臂底部设有防护板，固定座底部连接接近开关支架，接近开关支架上设有若干（四个）接近开关。插拔块组件包括插拔公块、车型特征支架（接近开关检测片）、夹紧臂、调节垫片、支撑块、定位销。

图3 组合抓手固定爪结构示意图

2、多车型插拔平台使用效果分析

本实用新型在应对不同车型的待加工件时，只需更换相应插拔块组件就能起到以一套平台夹具完成对不同车型的待加工件的输送、加工、装配工作。本实用新型的组合抓手共分两部分，一部分是共用部分，一部分是插拔部分，插拔部分为不同车型对应的插拔块组件（插拔插拔卡爪），其中共用部分可以切换连接多种插拔部分夹具。应对不同车型的待加工件时，只需换上相应的插拔部分与共用部分连接即可，从而实现多车型插拔形式，其结构简单、性能稳定。电气方面连接在共用部分，节省很多检测方面的信号。

3、现场使用情况分析

如图1、2、3所示的一种多车型插拔平台，包括平台支架1、组合抓手2，平台支架1为安装框架，安装框架四角处有抓手固定座11，组合抓手2安装在平台支架1四角处的抓手固定座上，组合抓手2包括共用部分和插拔部分，其中共用部分可以应对多种插拔部分夹具，每种插拔部分夹具应对一种或一类车型，从而实现对不同车型的待加工件完成输送、加工、装配。切换时只需把插拔部分拔出来，把需要车型插拔部分插进去即可。

组合抓手2包括活动爪3和固定爪4，活动爪3由气缸31带动运作摆动，固定爪4配合活动爪3一起完成对工件的夹持，四个组合抓手2固定于平台支架的四个边角处的抓手固定座上。活动爪3和固定爪4都由共用部分和插拔部分组成，其中插拔部分是为了应对不同车型的待加工件而特制的插拔块组件5，其中共用部分可以与不同车型的插拔块组件5连接，在需对不同车型的待加工件完成工件输送、加工时，只需更换相应的插拔块组件5。

活动爪3包括气缸31、角铁32、衔接块一33、衔接块二34、夹紧臂35、勾块36、接近开关支架37、接近开关38、防护板39、锁紧旋钮310、销轴311、插拔块组件5，气缸31缸体上铰接连接角铁32的一端，角铁32另一端与衔接块一33连接，气缸31的推杆铰接连接衔接块二34，衔接块二34另一端与衔接块一33铰接连接。衔接块二34还与夹紧臂35固定连接，夹紧臂35上设有销轴311，勾块36套于销轴311上可绕销轴311转动，夹紧臂35内设空腔，空腔内设有与勾块36接触的弹簧，空腔主要用于和插拔块组件5连接，将插拔块组件5插入空腔，配合勾块36、弹簧可形成卡扣连接。夹紧臂35的前面设有锁紧旋钮310，用于插拔块组件5插入夹紧臂35内部空腔与夹紧臂35卡扣连接后进一步的紧固，锁紧旋钮310为类螺栓结构，以螺纹线进给方式对插拔块组件5给予挤压来达到锁紧的目的，锁紧旋钮310上连接防遗失链条312，防遗失链条312另一端连接固定于夹紧臂35适当位置。夹紧臂35背面连接接近开关支架37，接近开关支架37设有若干（四个）接近开关38，夹紧臂35底部设有防护板39。插拔块组件5包括插拔公块51、车型特征支架52（接近开关检测片）、夹臂53、连接块54、调节垫块55。插拔公块51前端设有与勾块36连接的凹口，中段设有弹簧销512，弹簧销512贯穿插拔公块51两侧，后端一侧面固定连接有车型特征支架52，后端顶面依次固定连接有连接块54、调节垫块55、夹臂53。（不同的插拔公块51，制作不同的车型特征支架/接近开关检测片52，使得共用部分相应车型的检测开关检测到信号，从而判断出进给工件的车型）。

固定爪4包括固定座41、勾块36、弹簧、夹紧臂35、锁紧旋钮310、防遗失链条、防护板39、接近开关38、接近开关支架37、插拔块组件5、定位销65。固定座41固定连接在平台支架1上，固定座41侧面连接夹紧臂35，夹紧臂35内设空腔，夹紧臂35上设有销轴311，勾块36套于销轴311上可绕销轴311转动，空腔内设有与勾块36接触的弹簧313，空腔主要用于和插拔块组件5连接，将插拔块组件5插入空腔，配合勾块36、弹簧313可形成卡扣连接，夹紧臂35底面连接防护板39。夹紧臂35的端面设有锁紧旋钮310，用于插拔块组件5插入夹紧臂35内部空腔与夹紧臂35卡扣连接后进一步的紧固，锁紧旋钮310为类螺栓结构，以螺纹线进给方式对插拔块组件5给予挤压来达到锁紧的目的，锁紧旋钮310上连接防遗失链条312，防遗失链条312另一端连接固定于夹紧臂35适当位置。夹紧臂35底部设有防护板39，固定座41底部连接接近开关支架37，接近开关支架37上设有若干接近开关38。插拔块组件5包括插拔块51、车型特征支架52、调节垫片63、支撑块64、定位销65。插拔块61前端设有与勾块36连接的凹口，中段设有弹簧销，弹簧销贯穿插拔公块51两侧，后端一侧面固定连接有车型特征支架52，底部固定连接夹臂53。

优选的插拔块组件5还包括调节垫片63、支撑块64、定位销65。插拔块51前端设有与勾块36连接的凹口，中段设有弹簧销，弹簧销贯穿插拔公块51两侧，后端一侧面固定连接有车型特征支架52，下端依次固定连接有调节垫片63、支撑块64，支撑块64上设有定位销65。

4、结论

本分析报告介绍了一种多车型插拔平台，包括平台支架、组合抓手，平台支架为安装框架，安装框架四角处有抓手固定座，组合抓手安装在平台支架四角处的抓手固定座上，组合抓手包括共用部分和插拔部分，其中共用部分可以对应连接多种插拔部分，每种插拔部分应对一种车型，加工不同车型工件时，只需把相应车型的插拔部分与共用部分连接即可，从而实现对不同车型的待加工件使用同一平台完成输送、加工、装配等过程。

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A Plug Platform for Multiple Model Used in Welding Line

Zhu Gubo1, Jiao Anqiang1, Wu Li2
( 1.Guangzhou Risong Hokuto Automotive Equipment Co., LTD. Guangdong Guangzhou 510760; 2.School of Mechanical Engineering, Jiangsu Nanjing 211189 )

The welding assembly is an important link in vehicle production, in the process of welding, fixture plays an important role. the rationality of the jig and fixture will affect the quality of product, while the simplicity when change the jig will affect the efficiency of production. This paper introduces a kind of jig and fixture that can be applied to many models, with models quick adjustment, improve the efficiency of the production line.

Jig and Fixture; Welding production line; multiple vehicle

U469.7

A

1671-7988 (2017)03-63-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.03.025

朱谷波（1983.9-），男，广州瑞松北斗汽车装备有限公司研发设计本部本部长。致力于高端装备制造领域研发12年，在汽车装备自动化生产线成立性分析和高速传送领域有突出贡献，多项相关发明专利获得授权。2015年获得广东省“科技创新青年拔尖人才”称号，2016年担任广州市工业转型升级专项资金机器人及智能装备项目负责人。通信作者：伍力（1992.2-），男，东南大学机械工程学院硕士研究生。