本實(shí)用新型涉及一種焊接夾具，具體是涉及一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)向柱是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接方向盤和轉(zhuǎn)向器的元件，轉(zhuǎn)向柱管子外焊接有沖壓件，該沖壓件與轉(zhuǎn)向柱管子焊接的結(jié)構(gòu)為：沖壓件具有若干沖壓小腳，轉(zhuǎn)向柱管子上具有對應(yīng)沖壓小腳的插口，沖壓件的沖壓小腳插入轉(zhuǎn)向柱管子后焊接在一起。汽車轉(zhuǎn)向柱傳統(tǒng)焊接方式為MAG焊接；但隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，客戶對轉(zhuǎn)向柱焊接件的要求越來越高。傳統(tǒng)焊接的焊接變形大、焊縫大、焊接速度慢等缺點(diǎn)逐漸暴漏出來。而激光焊接具有焊接速度快，焊接變形小，可以采用材料自身熔化，焊縫可控制在1mm以內(nèi)等技術(shù)優(yōu)勢，但是，激光焊接對夾具設(shè)計(jì)要求很高，對轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的配合精度要求很高，夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理直接影響產(chǎn)品品質(zhì)。同時(shí)焊接速度快，要求夾具自動(dòng)化程度高。為此，需要開發(fā)設(shè)計(jì)一種適用于激光焊接的自動(dòng)化焊接夾具，以達(dá)到高品質(zhì)、高效率的激光要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具，具有防錯(cuò)功能，可以確保漏裝零件，可自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具，包括安裝底座、設(shè)于所述安裝底座上的管子定位機(jī)構(gòu)和沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)，所述管子定位機(jī)構(gòu)包括管子支撐座、管子壓緊頭、止轉(zhuǎn)裝置和下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于所述管子壓緊頭與所述管子支撐座之間，所述止轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于所述管子支撐座一側(cè)的止轉(zhuǎn)塊，所述止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)具有卡槽，所述卡槽卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)；所述沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)包括沖壓件固定塊、上下夾爪機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)，所述沖壓件定位置于所述沖壓件固定塊上，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)能夠?qū)_壓件上下兩端壓緊到所述沖壓件固定塊上，所述推送機(jī)構(gòu)能夠推送所述沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊所述轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。

進(jìn)一步的，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于所述安裝底座上的安裝支座、安裝于所述安裝支座上的安裝支架A、豎向設(shè)于所述安裝支架A一側(cè)的兩導(dǎo)軌A、與所述導(dǎo)軌A滑動(dòng)配合的滑座A和驅(qū)動(dòng)所述滑座A上下運(yùn)動(dòng)的下壓氣缸，所述管子壓緊頭固接于所述滑座A上。

進(jìn)一步的，所述安裝支架A包括用于固接所述安裝支座的底板A和用于安裝所述導(dǎo)軌A的豎板A，所述豎板A上端具有條形槽口，所述下壓氣缸固設(shè)于所述安裝支座上，且位于所述豎板A背向所述導(dǎo)軌A的一側(cè)，所述下壓氣缸的動(dòng)力輸出軸固接一穿過所述條形槽口的連接塊A，所述連接塊A與所述滑座A固定連接。

進(jìn)一步的，所述滑座A與所述安裝支座之間通過相互配合的兩限位塊進(jìn)行剛性限位。

進(jìn)一步的，所述管子壓緊頭包括氣缸座、外脹氣缸和外脹機(jī)構(gòu)，所述外脹機(jī)構(gòu)包括套管、驅(qū)動(dòng)桿和若干夾塊，若干所述夾塊圍成一套筒，相鄰?qiáng)A塊之間具有間隙，所述套管一端固設(shè)于所述氣缸座上，所述套管另一端定位鎖住若干所述夾塊一端，所述驅(qū)動(dòng)桿穿設(shè)于所述套管和所述套筒內(nèi)，所述外脹氣缸固設(shè)于所述氣缸座上，所述外脹氣缸的動(dòng)力輸出軸沿所述套筒的軸向驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿可使若干夾塊向外膨脹，消除所述套筒與轉(zhuǎn)向柱管子之間的間隙。

進(jìn)一步的，所述止轉(zhuǎn)裝置還包括固設(shè)于所述安裝底座上的調(diào)整塊，所述止轉(zhuǎn)塊通過螺栓可拆卸固接于所述調(diào)整塊一側(cè)，所述調(diào)整塊與所述止轉(zhuǎn)塊之間的距離可調(diào)節(jié)，所述止轉(zhuǎn)塊上設(shè)有用于探測轉(zhuǎn)向柱管子的光電傳感器A。

進(jìn)一步的，所述推送機(jī)構(gòu)包括安裝支架B、設(shè)于所述安裝支架B一側(cè)的兩導(dǎo)軌B、滑設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)軌B上的滑座和推送氣缸，所述推送氣缸通過連接件固設(shè)于所述安裝支架B該側(cè)，所述推送氣缸的動(dòng)力輸出軸固接于所述滑座B一側(cè)，所述沖壓件固定塊安裝于所述滑座B相對的另一側(cè)，所述安裝支架B該側(cè)還設(shè)有止擋所述滑座B推進(jìn)的止擋塊。

進(jìn)一步的，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)包括上夾爪機(jī)構(gòu)和下夾爪機(jī)構(gòu)，所述上夾爪機(jī)構(gòu)及所述下夾爪機(jī)構(gòu)均包括夾爪、樞接塊和夾爪氣缸，所述樞接塊固接于所述滑座B上，所述夾爪氣缸安裝于所述樞接塊上，所述夾爪中部樞接于所述樞接塊上，所述夾爪氣缸的動(dòng)力輸出軸與所述夾爪的末端樞接。

進(jìn)一步的，所述沖壓件固定塊朝向沖壓件的一側(cè)間隔設(shè)有至少兩個(gè)定位銷和至少兩個(gè)定位面塊，所述定位面塊通過螺栓可拆卸固定于所述沖壓件固定塊上，沖壓件能夠套設(shè)于兩個(gè)定位銷上并與兩個(gè)定位面塊貼緊，所述定位面塊與所述沖壓件固定塊之間的距離可調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述沖壓件固定塊上設(shè)有用于探測沖壓件的光電傳感器B。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具，通過將轉(zhuǎn)向柱管子套置于管子支撐座上，并通過下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)管子壓緊頭向下運(yùn)動(dòng)，可將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于管子壓緊頭與管子支撐座之間；通過止轉(zhuǎn)裝置的止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)設(shè)置的卡槽，可以卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)，防止轉(zhuǎn)向柱管子周向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向柱管子的定位。將沖壓件定位置于沖壓件固定塊上，并通過上下夾爪機(jī)構(gòu)將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上，通過推送機(jī)構(gòu)推送沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，該焊接夾具自動(dòng)化程度高，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具中去除轉(zhuǎn)向柱管子后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中外脹機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型中沖壓件固定塊結(jié)構(gòu)示意圖；

結(jié)合附圖，作以下說明：

1-安裝底座，2-管子定位機(jī)構(gòu)，21-管子支撐座，22-管子壓緊頭，221-氣缸座，222-外脹氣缸，223-外脹機(jī)構(gòu)，2231-套管，2232-驅(qū)動(dòng)桿，2233-夾塊，23-止轉(zhuǎn)裝置，231-止轉(zhuǎn)塊，2311-卡槽，232-調(diào)整塊，233-光電傳感器A，24-下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，241-安裝支座，242-安裝支架A，2421-底板A，2422-豎板A，2423-條形槽口，243-導(dǎo)軌A，244-滑座A，245-下壓氣缸，246-連接塊A，247-限位塊，3-沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)，31-沖壓件固定塊，311-定位銷，312-定位面塊，313-光電傳感器B，32-上下夾爪機(jī)構(gòu)，321-夾爪，322-樞接塊，323-夾爪氣缸，33-推送機(jī)構(gòu)，331-安裝支架B，332-導(dǎo)軌B，333-滑座B，334-推送氣缸，335-連接件，336-止擋塊，4-轉(zhuǎn)向柱管子，41-凸點(diǎn)，5-沖壓件。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明，其目的僅在于更好理解本實(shí)用新型的內(nèi)容而非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具，包括安裝底座1、設(shè)于所述安裝底座上的管子定位機(jī)構(gòu)2和沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)3，所述管子定位機(jī)構(gòu)包括管子支撐座21、管子壓緊頭22、止轉(zhuǎn)裝置23和下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子4夾緊定位于所述管子壓緊頭與所述管子支撐座之間，所述止轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于所述管子支撐座一側(cè)的止轉(zhuǎn)塊231，所述止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)具有卡槽2311，所述卡槽卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)41；所述沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)包括沖壓件固定塊31、上下夾爪機(jī)構(gòu)32和推送機(jī)構(gòu)33，所述沖壓件定位置于所述沖壓件固定塊上，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)能夠?qū)_壓件5上下兩端壓緊到所述沖壓件固定塊上，所述推送機(jī)構(gòu)能夠推送所述沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊所述轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。這樣，將轉(zhuǎn)向柱管子套置于管子支撐座上，并通過下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)管子壓緊頭向下運(yùn)動(dòng)，可將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于管子壓緊頭與管子支撐座之間；通過止轉(zhuǎn)裝置的止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)設(shè)置的卡槽，可以卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)，防止轉(zhuǎn)向柱管子周向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向柱管子的定位。將沖壓件定位置于沖壓件固定塊上，并通過上下夾爪機(jī)構(gòu)將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上，通過推送機(jī)構(gòu)推送沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，該焊接夾具自動(dòng)化程度高，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

優(yōu)選的，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于所述安裝底座上的安裝支座241、安裝于所述安裝支座上的安裝支架A242、豎向設(shè)于所述安裝支架A一側(cè)的兩導(dǎo)軌A243、與所述導(dǎo)軌A滑動(dòng)配合的滑座A244和驅(qū)動(dòng)所述滑座A上下運(yùn)動(dòng)的下壓氣缸245，所述管子壓緊頭固接于所述滑座A上。這樣，通過下壓氣缸驅(qū)動(dòng)滑座A沿導(dǎo)軌A上下移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)固接于滑座A上的管子壓緊頭上下移動(dòng)，從而使管子壓緊頭插入到轉(zhuǎn)向柱管子的上端，并與轉(zhuǎn)向柱管子下端的管子支撐座配合夾緊轉(zhuǎn)向柱管子。具體實(shí)施時(shí)，可采用滾珠式導(dǎo)軌，滑座通過滑塊滑設(shè)于導(dǎo)軌上，保證精度和滑動(dòng)順暢。

優(yōu)選的，所述安裝支架A包括用于固接所述安裝支座的底板A2421和用于安裝所述導(dǎo)軌A的豎板A2422，所述豎板A上端具有條形槽口2423，所述下壓氣缸固設(shè)于所述安裝支座上，且位于所述豎板A背向所述導(dǎo)軌A的一側(cè)，所述下壓氣缸的動(dòng)力輸出軸固接一穿過所述條形槽口的連接塊A246，所述連接塊A與所述滑座A固定連接。這樣，安裝支架A設(shè)置的底板A便于與安裝支座的固定連接，豎板A上端的條形槽口為連接下壓氣缸動(dòng)力輸出軸和滑座A的連接塊A提供讓位，以達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)的目的。

優(yōu)選的，所述滑座A與所述安裝支座之間通過相互配合的兩限位塊247進(jìn)行剛性限位。這樣，通過剛性限位，保證移動(dòng)部分到位精度。

優(yōu)選的，所述管子壓緊頭包括氣缸座221、外脹氣缸222和外脹機(jī)構(gòu)223，所述外脹機(jī)構(gòu)包括套管2231、驅(qū)動(dòng)桿2232和若干夾塊2233，若干所述夾塊圍成一套筒，相鄰?qiáng)A塊之間具有間隙，所述套管一端固設(shè)于所述氣缸座上，所述套管另一端定位鎖住若干所述夾塊一端，所述驅(qū)動(dòng)桿穿設(shè)于所述套管和所述套筒內(nèi)，所述外脹氣缸固設(shè)于所述氣缸座上，所述外脹氣缸的動(dòng)力輸出軸沿所述套筒的軸向驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿可使若干夾塊向外膨脹，消除所述套筒與轉(zhuǎn)向柱管子之間的間隙。這樣，在與管子支撐座配合夾緊轉(zhuǎn)向柱管子時(shí)，將若干夾塊組成的套筒插入轉(zhuǎn)向柱管子上端并壓緊，然后通過外脹氣缸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上下運(yùn)動(dòng)，使若干夾塊向外膨脹，可消除定位間隙。具體實(shí)施時(shí)，參見圖5，套管兩端具有安裝盤，一端的安裝盤與氣缸座固定連接，套筒一端收縮并形成環(huán)槽，環(huán)槽位于套管另一端的安裝盤的一側(cè)，環(huán)槽內(nèi)增加鎖緊件，將套筒定位于該端的安裝盤上。

優(yōu)選的，參見圖6，所述止轉(zhuǎn)裝置還包括固設(shè)于所述安裝底座上的調(diào)整塊232，所述止轉(zhuǎn)塊通過螺栓可拆卸固接于所述調(diào)整塊一側(cè)，所述調(diào)整塊與所述止轉(zhuǎn)塊之間的距離可調(diào)節(jié)，所述止轉(zhuǎn)塊上設(shè)有用于探測轉(zhuǎn)向柱管子的光電傳感器A233。這樣，通過調(diào)整止轉(zhuǎn)塊與調(diào)整塊之間的距離，比如增加墊片，可以方便尺寸調(diào)整。在止轉(zhuǎn)塊上設(shè)置光電傳感器A，可以檢測是否漏裝零件，提高防錯(cuò)性能。

優(yōu)選的，所述推送機(jī)構(gòu)包括安裝支架B331、橫向設(shè)于所述安裝支架B一側(cè)的兩導(dǎo)軌B332、滑設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)軌B上的滑座B333和推送氣缸334，所述推送氣缸通過連接件335固設(shè)于所述安裝支架B該側(cè)，所述推送氣缸的動(dòng)力輸出軸固接于所述滑座B一側(cè)，所述沖壓件固定塊安裝于所述滑座B相對的另一側(cè)，所述安裝支架B該側(cè)還設(shè)有止擋所述滑座B推進(jìn)的止擋塊336。這樣，通過推送氣缸驅(qū)動(dòng)滑座B沿橫向滑動(dòng)，可帶動(dòng)滑座B上安裝的沖壓件固定塊及上下夾爪機(jī)構(gòu)前后移動(dòng)，使沖壓件貼緊轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。通過止擋塊與滑座B的配合，可以將沖壓件推送到指定位置，避免過于壓緊。較佳的，止擋塊與滑座B之間通過限位塊進(jìn)行剛性限位，保證到位精度。

優(yōu)選的，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)包括上夾爪機(jī)構(gòu)和下夾爪機(jī)構(gòu)，所述上夾爪機(jī)構(gòu)及所述下夾爪機(jī)構(gòu)均包括夾爪321、樞接塊322和夾爪氣缸323，所述樞接塊固接于所述滑座B上，所述夾爪氣缸安裝于所述樞接塊上，所述夾爪中部樞接于所述樞接塊上，所述夾爪氣缸的動(dòng)力輸出軸與所述夾爪的末端樞接。這樣，通過夾爪氣缸驅(qū)動(dòng)夾爪可實(shí)現(xiàn)上下夾爪機(jī)構(gòu)開合的功能，從而將將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上。

優(yōu)選的，所述沖壓件固定塊朝向沖壓件的一側(cè)間隔設(shè)有至少兩個(gè)定位銷311和至少兩個(gè)定位面塊312，所述定位面塊通過螺栓可拆卸固定于所述沖壓件固定塊上，沖壓件能夠套設(shè)于兩個(gè)定位銷上并與兩個(gè)定位面塊貼緊，所述定位面塊與所述沖壓件固定塊之間的距離可調(diào)節(jié)。這樣，沖壓件固定塊采用兩個(gè)定位銷的定位模式及定位面可調(diào)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整不同沖壓件的壓緊程度。較佳的，所述沖壓件固定塊上設(shè)有用于探測沖壓件的光電傳感器B313，可以檢測是否漏裝零件。

本實(shí)用新型汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接夾具的動(dòng)作過程如下：

首先，將轉(zhuǎn)向柱管子放入管子支撐座上，將沖壓件放入沖壓件固定塊上，然后，按動(dòng)機(jī)器按鈕，管子定位機(jī)構(gòu)及沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)的個(gè)氣缸動(dòng)作，自動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)向柱管子及沖壓件，并將沖壓件推送壓緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，因此，本實(shí)用新型激光焊接中應(yīng)用自動(dòng)化焊接夾具，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)保證各個(gè)沖壓零件之前組裝精度；

2)保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量；3)焊接夾具設(shè)計(jì)防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，可以確保漏裝零件；4)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；5)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

以上實(shí)施例是參照附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。