一种用于汽车车身件焊接的工装

技术领域

本发明涉及工装技术领域，尤其涉及一种用于汽车车身件焊接的工装。

背景技术

大部分的汽车车身件在生产的过程中均需要通过焊接工序来实现子零件的固定以及车身件自身的成型，在焊接过程中，为了保证焊接的质量，会通过工装对车身件进行固定，从而使得子零件相对于车身件的定位更加准确，以及，令车身件自身的加工精度得到保证。

目前的工装在使用的过程中，大多采用硬性挤压的方式将车身件固定在设定的支撑面上，通过若干个支撑面之间的相对位置关系来保证车身件的稳定支撑，随后通过摇臂等动力装置带动压块对车身件进行施压固定，其中，压块通过面挤压的方式作用于车身件表面。

上述方式在实际的应用过程中，由于大部分的车身件本身具有不规则的曲面，例如前盖等结构，使得上述面贴合方式的挤压位置在确定的过程中难度较大，位置选择不当时，极易因挤压的不稳定而造成最终焊接质量的偏差。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种用于汽车车身件焊接的工装。

发明内容

本发明提供了一种用于汽车车身件焊接的工装，可有效解决背景技术中问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于汽车车身件焊接的工装，包括：

若干支撑结构，用于对待焊接车身件的若干设定位置进行支撑；

若干挤压装置，对固定完成的所述车身件的若干设定位置进行挤压固定，包括施压结构和动力装置，所述动力装置带动所述施压结构相对靠近或远离所述车身件；

所述施压结构包括挤压件和两固定座，两所述固定座之间形成对所述挤压件进行固定的空间，所述空间的内壁通过部分球面与所述挤压件贴合，对所述挤压件进行转动限位，所述挤压件为球体，通过点与所述车身件贴合。

进一步地，所述挤压件为聚四氟乙烯球体。

进一步地，所述空间为环形空间，所述挤压件顶部和底部均超出所述环形空间。

进一步地，所述施压结构还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括导轨、两滑块、X型转动连杆组件和复位弹簧；

所述导轨与所述动力装置固定连接，其中一个所述滑块沿所述导轨滑动设置，另一所述滑块相对于所述导轨固定设置，所述X型转动连杆组件的四个端部分别与两所述滑块和两所述固定座围绕平行转轴转动连接，所述复位弹簧夹设于两所述滑块间。

进一步地，所述挤压装置与所述支撑结构一一对应设置。

进一步地，两所述固定座通过至少两组螺杆组件连接，所述螺杆组件包括螺杆及螺母，所述螺杆贯通两所述固定座，且两端通过所述螺母固定。

进一步地，其中一个所述固定座与另一所述固定座贴合的表面上设置有凸起结构，另一所述固定座上设置有与所述凸起结构对应的导向孔。

进一步地，所述环形空间具有中心对称面，所述中心对称面垂直于所述环形空间的轴线，所述球体的球心在所述中心对称面上。

进一步地，所述环形空间的内壁上围绕所述轴线设置有环形凹陷区域，且所述环形凹陷区域关于所述中心对称面对称。

进一步地，所述X型转动连杆组件包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体的中心设置有贯通区域，所述第二杆体贯穿所述贯通区域，所述第一杆体和第二杆体转动连接。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明中，改变了通过压块与车身件进行面贴合的固定方式，通过球体的设置建立与车身件点贴合的固定关系，在多个挤压装置的配合下可有效实现车身件多点的挤压固定，其中，不同位置的挤压件可通过球体的不同部分与车身件建立连接，有效提高了与车身件之间的适应贴合性。本发明中，挤压件作为球体与两固定座转动连接，在与车身件贴合的瞬间可通过相对于车身件的滚动而进行挤压位置的适应性调整，避免对车身件表面造成损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为支撑结构和挤压装置的分布及结构示意图；

图2为挤压装置的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为施压结构的结构示意图（除导轨外）；

图5为挤压装置的局部示意图；

图6为两固定座的连接示意图；

图7为固定座的剖视图；

图8为X型转动连杆组件和两固定座的连接示意图；

图9为图8中B处的局部放大图；

附图标记：

1、支撑结构；2、挤压装置；21、施压结构；21a、挤压件；21b、固定座；21c、导轨；21d、滑块；21e、X型转动连杆组件；21e-1、第一杆体；21e-2、第二杆体；21f、复位弹簧；22、动力装置；3、空间；41、螺杆；42、螺母；5、中心对称面；6、球心；7、环形凹陷区域；8、限位结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~9所示，一种用于汽车车身件焊接的工装，包括：若干支撑结构1，用于对待焊接车身件的若干设定位置进行支撑；若干挤压装置2，对固定完成的车身件的若干设定位置进行挤压固定，包括施压结构21和动力装置22，动力装置22带动施压结构21相对靠近或远离车身件；施压结构21包括挤压件21a和两固定座21b，两固定座21b之间形成对挤压件21a进行固定的空间3，空间3的内壁通过部分球面与挤压件21a贴合，对挤压件21a进行转动限位，挤压件21a为球体，通过点与车身件贴合。

上图中并未展示多个支撑结构1和多个挤压装置2的分布，其具体的分布形式根据车身件的结构形式设定即可；针对支撑结构1的支撑面同样可根据车身件的具体结构形式而进行调节，本发明中不做具体限定；针对支撑结构1优选将其支撑面设置为高度可调节的形式，从而在车身件放置过程中可根据细微的调节实现更好的贴合。

本实施例中，改变了通过压块与车身件进行面贴合的固定方式，通过球体的设置建立与车身件点贴合的固定关系，在多个挤压装置2的配合下可有效实现车身件多点的挤压固定，其中，不同位置的挤压件21a可通过球体的不同部分与车身件建立连接，有效提高了与车身件之间的适应贴合性。本发明中，挤压件21a作为球体与两固定座21b转动连接，在与车身件贴合的瞬间可通过相对于车身件的滚动而进行挤压位置的适应性调整，避免对车身件表面造成损伤。

针对动力装置22的选择，可选择转动或直线气缸，或者以电机作为动力而带动施压结构21转动，再或者以电机作为动力而通过丝杆组件带动施压结构21直线运动，均在本发明的保护范围内。

从材料选择的角度出发，挤压件21a为聚四氟乙烯球体，通过聚四氟乙烯球体的使用，可实现自润滑的作用，上述自润滑体现在两处位置，一是球体与车身件之间的自润滑，另一处是球体与固定座21b之间的自润滑，通过自润滑的特性使得对车身件的整个固定动作更加流畅；同时，聚四氟乙烯本身质软，在对车身件进行挤压的过程中，可有效避免对车身件所造成的损伤，从而有效提高最终焊接产品的质量。

作为上述实施例的优选，空间3为环形空间3，挤压件21a顶部和底部均超出环形空间3。环形空间3的设置使得与挤压件21a的接触面积减小，从而可使得对挤压件21a的摩擦力减小，可进一步提升挤压件21a的工作流畅性，通过挤压件21a顶部和底部均超出环形空间3的设置形式，使得挤压件21a的表面质量可便于观察，且通过转动可更换不同的位置到达环形空间3的底部从而与车身件接触，可有效延长挤压件21a的使用寿命。

在实际的使用过程中，由于各个支撑结构1的支撑高度设置难免发生偏差，此种偏差在实际的生产过程中，会使得被硬性挤压的车身件发生局部甚至整体的轻微扭转，此种扭转的情况极易在工装解除后而影响焊接位置的质量，严重时会通过反弹力而造成焊接位置的开裂，为了避免上述问题，施压结构21还包括缓冲装置，缓冲装置包括导轨21c、两滑块21d、X型转动连杆组件21e和复位弹簧21f；导轨21c与动力装置22固定连接，其中一个滑块21d沿导轨21c滑动设置，另一滑块21d相对于导轨21c固定设置，X型转动连杆组件21e的四个端部分别与两滑块21d和两固定座21b围绕平行转轴转动连接，复位弹簧21f夹设于两滑块21d间。

本实施例中，在挤压件21a对车身件进行挤压的过程中，原本在复位弹簧21f的拉力作用下而相对靠近的两滑块21d会通过X型转动连杆组件21e的形变而逐渐远离，且伴随动力装置22的动力输出，使得对车身件的挤压力逐渐增大，直至所有力建立平衡后，车身件获得静止的固定状态以供加工。其中，复位弹簧21f的设置使得挤压获得一定的柔性，即便当支撑结构1的支撑高度与设定高度发生偏差时，可对车身件因支撑高度偏差而发生的局部扭转进行缓和，从而保证焊缝的最终质量，其中，通过缓冲装置的设置，还可在一定程度上避免对车身件表面所造成的损伤，同样可保证最终焊接产品的表面质量。

在实施过程中，由于焊接过程中车身件会受到一定的作用力，为了避免在上述受力过程中因复位弹簧21f的弹性而发生位置的轻微变化，本发明中在导轨21c上设置位置可移动的限位结构8，从而对滑块21d的移动位置进行限制，可实现车身件因受到外力而发生的位移范围的控制。其中，针对限位结构8的定位，本优选方案中具有特定的方式：首先通过动力装置22带动施压结构21对车身件进行挤压并建立稳定的状态，此时限位结构8处于自由状态，尚未进行位置的确定；随后根据允许车身件发生位置移动的精度进行限位结构8位置的调节，具体地以其在导轨上距离移动的滑块21d的间距为评价标准，当允许车身件发生的位移较小时则缩小限位结构8和滑块21d之间的间距，反之则增大间距。其中限位结构8可采用多种结构形式，同样可采用滑块形式，而通过螺栓挤压的方式固定在导轨21c的任何位置。

作为上述实施例的优选，挤压装置2与支撑结构1一一对应设置，通过上述对应关系的建立，可使得车身件在支撑位置的背面获得挤压，从而有效避免车身件的局部弯曲或凹陷。

在实施过程中，为了保证两固定座21b的安装便捷性，两固定座21b通过至少两组螺杆组件连接，螺杆组件包括螺杆41及螺母42，螺杆41贯通两固定座21b，且两端通过螺母42固定。在安装的过程中，螺杆41还可作为对固定座21b的导向结构，保证两固定座21b相对位置的准确性，整个螺杆组件的使用较为方便，针对固定座21b也只需开设孔位即可，可有效降低工装的加工和使用成本。

针对两固定座21b的定位，还可在其中一个固定座21b与另一固定座21b贴合的表面上设置有凸起结构，另一固定座21b上设置有与凸起结构对应的导向孔，上述结构同样可实现两固定座21b的相对固定，其中，凸起结构的端部优选设置锥形部分，从而起到导向的作用。

作为上述实施例的优选，环形空间3具有中心对称面5，中心对称面5垂直于环形空间3的轴线，球体的球心6在中心对称面5上。通过上述限制，使得挤压件21a获得更加稳定的固定状态，固定座21b对挤压件21a的挤压位置包覆于球体的赤道位置，获得最为稳定的状态，无论挤压件21a如何转动，均能够获得有效的固定。

作为上述实施例的优选，环形空间3的内壁上围绕轴线设置有环形凹陷区域7，且环形凹陷区域7关于中心对称面5对称。通过环形凹陷区域7的设置，进一步的降低了对挤压件21a的摩擦力，在环形凹陷区域7两侧的突出部分与挤压件21a贴合，可在挤压件21a受到不同方向的力时，更加集中的提供反向挤压力而相对于固定座21b对挤压件21a进行固定。

为了保证压合车身件过程中的稳定性，X型转动连杆组件21e包括第一杆体21e-1和第二杆体21e-2，第一杆体21e-1的中心设置有贯通区域，第二杆体21e-2贯穿贯通区域，第一杆体21e-1和第二杆体21e-2转动连接，此种方式可使得两杆体间力的作用形式更加均匀。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。