一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具论文和设计-朱贤君

全文摘要

本实用新型公开了一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，包括矩形支架，矩形支架上设置有纵梁、第一横梁和第二横梁，矩形支架上至少设置有两对驱动杆；驱动杆分别通过支撑结构与矩形支架前梁、第一横梁及第二横梁分别转动连接，驱动杆上固定有第一夹紧组件，矩形支架前梁和第一横梁顶面分别设置有第二夹紧组件；第二横梁与矩形支架后梁设置有安装块，且安装块位于两对驱动杆之间；气缸的底座与气缸连接块铰接固定，气缸的活塞杆端头处安装有力矩驱动结构；矩形支架后梁上设置有夹持机构；气缸的进气口与夹持机构连通。本实用新型使得板料热成型加工工段完全实现自动化，使得四门防撞梁的生产效率大幅度的提高，以及明显的降低了生产成本。

主设计要求

1.一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：包括矩形支架，所述矩形支架上设置有纵梁、与纵梁垂直的第一横梁和第二横梁，所述矩形支架上至少设置有两对驱动杆，两根驱动杆之间的距离大于板料的宽度；所述驱动杆分别通过支撑结构与矩形支架前梁、第一横梁及第二横梁分别转动连接，所述驱动杆位于矩形支架前梁正上方处和驱动杆位于第一横梁正上方处分别固定有第一夹紧组件，所述矩形支架前梁和第一横梁顶面分别设置有与第一夹紧组件配合的第二夹紧组件，每对驱动杆上的第一夹紧组件相对设置；所述第二横梁与矩形支架后梁设置有用于安装气缸的安装块，且安装块位于两对驱动杆之间；所述气缸的底座与固定在安装块上的气缸连接块铰接固定，所述气缸的活塞杆端头处安装有用于驱使驱动杆往复转动的力矩驱动结构；所述矩形支架后梁上设置有夹持机构；所述气缸的进气口与夹持机构连通。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述纵梁的两端分别与矩形支架前梁和后梁的中间位置固定连接；所述第二横梁固定在靠近矩形支架后梁处。

3.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述驱动杆为四对，四对驱动杆均匀设置在矩形支架上。

4.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述支撑结构包括用于连接位于中间的驱动杆的第一支撑块和用于连接位于矩形支架左端和右端的驱动杆的第二支撑块。

5.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述第一夹紧组件包括与驱动杆固定连接的上压块，所述上压块的另一端设置有朝下的上压头；所述第二夹紧组件包括底座和固定在底座上的下压头，所述上压头和下压头位于同一垂直线上。

6.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述力矩驱动结构包括力矩驱动块和联动块，所述力矩驱动块的一端与气缸的活塞杆固定连接，所述力矩驱动块的另一端与每对驱动杆中距离气缸较远的驱动杆固定连接，所述联动块的两端分别与两根驱动杆固定连接。

7.如权利要求6所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述力矩驱动块包括与活塞杆固定的水平推动块和与驱动杆固定连接的第一固定块，所述水平推动块的另一端和第一固定块的另一端通过铰接的方式进行固定；所述联动块包括第二固定块、传动块和折形固定块，所述第二固定块和第一固定块固定在同一根驱动杆上，折形固定块固定在另一根驱动杆上,所述第二固定块的另一端和折形固定块的另一端分别与传动块的两端进行铰接。

8.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述夹持机构包括设置在纵梁与矩形支架后梁连接处的夹持器，所述矩形支架后梁上设置有两个夹手垫块，且两个夹手垫块分别位于夹持器的两侧；所述夹持器的底面上设置有进气孔，所述气缸的进气管道的进口与进气孔连通。

9.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述气缸的正下方设置有遮尘板，所述遮尘板固定在第二横梁和矩形支架后梁之间。

10.如权利要求2所述的一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，其特征在于：所述纵梁靠近矩形支架后梁处的顶面上设置有气排；所述矩形支架左梁和右梁的内侧壁上分别设置有一对吊耳。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件生产领域，尤其是涉及一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具。

背景技术

现在为了提高车辆的安全性，现在都会在车门内部结构中加上横梁，用以加强车辆侧面的结构，进而提高侧面撞击时的防撞抵抗力，以保护车内乘车人员和车内部件的安全。现在四门防撞梁是通过将板料进行加热后通过模具冲压成型；现在四门防撞梁生产工艺的自动化程度不高，现在将板料放进热锻炉内加热和将加热之后的板料取出送到冲压模具内都需要人工的参与，这样不仅使得四门防撞梁的生产效率极低，生产成本高，并且四门防撞梁产品性能不稳定；工人们的工作环境恶劣，对工人身体的危害比较大，无法保障工人安装的安全性。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提出了一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，解决了现在四门防撞梁热成型工段还需要人工参与操作，生产自动化程度低、生产效率低、生产成本高以及产品性能不稳定等技术问题。

本实用新型的技术方案为：一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具，包括矩形支架，所述矩形支架上设置有纵梁、与纵梁垂直的第一横梁和第二横梁，所述矩形支架上至少设置有两对驱动杆，两根驱动杆之间的距离大于板料的宽度；所述驱动杆分别通过支撑结构与矩形支架前梁、第一横梁及第二横梁分别转动连接，所述驱动杆位于矩形支架前梁正上方处和驱动杆位于第一横梁正上方处分别固定有第一夹紧组件，所述矩形支架前梁和第一横梁顶面分别设置有与第一夹紧组件配合的第二夹紧组件，每对驱动杆上的第一夹紧组件相对设置；所述第二横梁与矩形支架后梁设置有用于安装气缸的安装块，且安装块位于两对驱动杆之间；所述气缸的底座与固定在安装块上的气缸连接块铰接固定，所述气缸的活塞杆端头处安装有用于驱使驱动杆往复转动的力矩驱动结构；所述矩形支架后梁上设置有夹持机构；所述气缸的进气口与夹持机构连通。

作为优化地，所述纵梁的两端分别与矩形支架前梁和后梁的中间位置固定连接；所述第二横梁固定在靠近矩形支架后梁处。

作为优化地，所述驱动杆为四对，四对驱动杆均匀设置在矩形支架上。

作为优化地，所述支撑结构包括用于连接位于中间的驱动杆的第一支撑块和用于连接位于矩形支架左端和右端的驱动杆的第二支撑块。

作为优化地，所述第一夹紧组件包括与驱动杆固定连接的上压块，所述上压块的另一端设置有朝下的上压头；所述第二夹紧组件包括底座和固定在底座上的下压头，所述上压头和下压头位于同一垂直线上。

作为优化地，所述力矩驱动结构包括力矩驱动块和联动块，所述力矩驱动块的一端与气缸的活塞杆固定连接，所述力矩驱动块的另一端与每对驱动杆中距离气缸较远的驱动杆固定连接，所述联动块的两端分别与两根驱动杆固定连接。

作为优化地，所述力矩驱动块包括与活塞杆固定的水平推动块和与驱动杆固定连接的第一固定块，所述水平推动块的另一端和第一固定块的另一端通过铰接的方式进行固定；所述联动块包括第二固定块、传动块和折形固定块，所述第二固定块和第一固定块固定在同一根驱动杆上，折形固定块固定在另一根驱动杆上。所述第二固定块的另一端和折形固定块的另一端分别与传动块的两端进行铰接。

作为优化地，所述夹持机构包括设置在纵梁与矩形支架后梁连接处的夹持器，所述矩形支架后梁上设置有两个夹手垫块，且两个夹手垫块分别位于夹持器的两侧；所述夹持器的底面上设置有进气孔，所述气缸的进气管道的进口与进气孔连通。

作为优化地，所述气缸的正下方设置有遮尘板，所述遮尘板固定在第二横梁和矩形支架后梁之间。

作为优化地，所述纵梁靠近矩形支架后梁处的顶面上设置有气排；所述矩形支架左梁和右梁的内侧壁上分别设置有一对吊耳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过机器人上的机械手与夹持机构进行配合，并使得设置有气缸和夹紧组件的一面朝下；机器人对气缸的气源输送进行控制从而实现气缸的控制，当气缸推动活塞杆带动力矩驱动结构将驱动杆转动，使得固定在驱动杆上的第一夹紧组件作向下打开的运动，第一夹紧组件向上打开的角度大于90°，这样使得可以直接对上一工段的板料进行夹取固定，当第二夹紧组件与板料贴近，然后机器人再控制气缸使得活塞杆回位，使得第一夹紧组件和第二夹紧组件配合将板料固定夹紧，然后机器人将装好板料的夹具前端的三分之二部分送入到热锻炉中对板料进行加热，板料加热完毕之后，机器人将整个夹具取出后送入到冲压模具中相应的位置，然后机器人再控制气缸将第一夹紧组件打开，然后加热的板料放置在准确放置在冲压模具上，这样就实现四门防撞梁板料加热工段实现了完全的自动化，不仅使得每次加热的板料数量增加，还使得每次将板料放进热锻炉和从热锻炉中取出的时间明显的缩短，这样使得四门防撞梁的生产效率成数倍的增加，使得生产成本大幅度的降低，还使得生产的产品的一致性更好；并且通过机器人完全替代了现场的人工工作，这样使得四门防撞梁生产的人工成本大大的降低，使得人们工作的安全性更好。

附图说明

图1为本实用新型的背面结构示意图。

图2为本实用新型的正面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

具体实施时，参照附图1、2，本实用新型包括矩形支架1，所述矩形支架1上设置有纵梁2、与纵梁2垂直的第一横梁3和第二横梁4，所述矩形支架1上至少设置有两对驱动杆5，两根驱动杆5之间的距离大于板料的宽度；所述驱动杆5分别通过支撑结构与矩形支架1前梁、第一横梁3及第二横梁4分别转动连接，所述驱动杆5位于矩形支架1前梁正上方处和驱动杆5位于第一横梁3正上方处分别固定有第一夹紧组件，所述矩形支架1前梁和第一横梁3顶面分别设置有与第一夹紧组件配合的第二夹紧组件，每对驱动杆5上的第一夹紧组件相对设置；所述第二横梁4与矩形支架1后梁设置有用于安装气缸6的安装块7，且安装块7位于两对驱动杆5之间；所述气缸6的底座16与固定在安装块7上的气缸连接块9铰接固定，所述气缸6的活塞杆端头处安装有用于驱使驱动杆5往复转动的力矩驱动结构；所述矩形支架1后梁上设置有夹持机构；所述气缸6的进气口与夹持机构连通。

具体实施时，所述纵梁2的两端分别与矩形支架1前梁和后梁的中间位置固定连接；所述第二横梁4固定在靠近矩形支架1后梁处。这样设置使得第二横梁4和矩形支架1后梁之间的区域用于安装气缸6，使得该区域的强度性能更好。

具体实施时，所述驱动杆5为四对，四对驱动杆5均匀设置在矩形支架1上。驱动杆5的对数可以根据热锻炉的大小设置；最优设置四对驱动杆5，使得保证整个工装夹具稳定性更好的同时，还使得生产效率更高。

具体实施时，所述支撑结构包括用于连接位于中间的驱动杆5的第一支撑块10和用于连接位于矩形支架1左端和右端的驱动杆5的第二支撑块11。第一支撑块10的上端设置有用于驱动杆5穿过的圆孔，圆孔和驱动杆5呈间隙配合；第一支撑块10和矩形支架1前梁、第一横梁3和第二横梁4侧壁之间设置有垫块12；第二支撑块11的中上部垂直设置有支块13，支块13上设置与驱动杆5间隙配合的圆孔，第二支撑块11与矩形支架1左梁和右梁的侧壁之间也设置有垫块12，这样设置垫块12使得驱动杆5支撑部位的稳定性更好。

具体实施时，所述第一夹紧组件包括与驱动杆5固定连接的上压块14，所述上压块14的另一端设置有朝下的上压头15；所述第二夹紧组件包括底座16和固定在底座16上的下压头17，底座16大致呈L型结构，所述上压头15和下压头17位于同一垂直线上。上压头15的底面和下压头17的顶面上分别设置有齿状结构；这样不仅使得板料夹持的稳定性更好，并且还使得板料加热之后不会对上压头15和下压头17造成损坏或者粘连的情况。

具体实施时，所述力矩驱动结构包括力矩驱动块和联动块，所述力矩驱动块的一端与气缸6的活塞杆固定连接，所述力矩驱动块的另一端与每对驱动杆5中距离气缸6较远的驱动杆5固定连接，所述联动块的两端分别与两根驱动杆5固定连接。

具体实施时，所述力矩驱动块包括与活塞杆固定的水平推动块18和与驱动杆5固定连接的第一固定块19，所述水平推动块18的另一端和第一固定块19的另一端通过铰接的方式进行固定；所述联动块包括第二固定块20、传动块21和折形固定块22，所述第二固定块20和第一固定块19固定在同一根驱动杆5上，折形固定块22固定在另一根驱动杆5上。所述第二固定块20的另一端和折形固定块22的另一端分别与传动块21的两端进行铰接。这样使得水平推动块18产生水平的推力使得与水平推动块18铰接的第一固定款块向上转动，同时带动距离气缸6较远的驱动杆5向外转动，向外转动的驱动杆5同时带动第二固定块20向外转动，第二固定块20向外转动向上拉动传动块21，传动块21带动折断状的折形固定块22逐渐呈平直状，从而拉动另一驱动杆5向外转动，从而两根驱动杆5实现将上压块14打开的动作，然后活塞杆回位带动全部结构回位实现板料的夹持动作，这样设计结构简单，巧妙，使得本装置在恶劣的工作环境下也能实现夹持和松开板料的功能。

具体实施时，所述夹持机构包括设置在纵梁2与矩形支架1后梁连接处的夹持器23，所述矩形支架1后梁上设置有两个夹手垫块24，且两个夹手垫块24分别位于夹持器23的两侧；所述夹持器23的底面上设置有进气孔25，所述气缸6的进气管道的进口与进气孔25连通。这样设置夹持机构使得机器人的机械手直接可以运输装有板料的工装夹具，还能够通过机器人控制气缸6的气源来实现气缸6的控制，从而实现板料的夹持和松开，这样使得对板料加热的高温环境下不会对气缸6控制系统造成损坏，使得本实用新型的实用性更好，寿命更长。

具体实施时，所述气缸6的正下方设置有遮尘板26，所述遮尘板26固定在第二横梁4和矩形支架1后梁之间。这样设置遮尘板26是防止板料在加热过程中灰尘将气缸6等部件污染。

具体实施时，所述纵梁2靠近矩形支架1后梁处的顶面上设置有气排27；气排27用于将板料加热过程中产生的各种气体排出，使得板料的热锻效果更好；所述矩形支架1左梁和右梁的内侧壁上分别设置有一对吊耳28；这样设置吊耳28方便搬动夹具。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种用于四门防撞梁板料热成型的工装夹具论文和设计

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