[发明专利]试制样车焊装夹具模块化设计方法及其结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造装备技术领域，尤其是涉及一种试制样车焊装夹具模块化的设计方法及其结构。

背景技术

在汽车焊装夹具中的夹紧器，即焊接工装夹具，它与焊接变位机械装备在焊接结构生产中总称为工艺装备，通过焊接夹紧器对焊接工件的夹紧，保证焊接工件的焊接精度和焊接质量。按照传统设计方法，试制样车或小批量车型的焊装夹具通常采用专用焊装夹具的形式进行设计制作。这种设计方法没有考虑夹具零部件重复利用的问题，而且设计制作周期长，制作成本高，已不能满足汽车行业发展需求。缩短新车型开发周期，降低焊装夹具开发成本，制定夹具部件标准模块，最大限度的实现夹具通用化设计是目前焊装夹具技术发展的迫切需求。

现已公开的技术中有基于UG/OPEN API，通过二次开发实现汽车焊装线中BASE板孔的自动数控编程系统。其中采用WAVE LINKER技术实现孔特征的识别和尺寸参数提取，并采用遗传算法实现了刀具路径的优化。汽车焊装线的设计制造精度和进度直接影响汽车的生产周期，夹具系统在焊装线中占有相当大的比例，这里主要是生产焊装线中夹具设计，它无需设计标准件和非标件。

又如中国专利申请号为200620158623.2一种汽车焊装夹具中的一体式夹紧器，包括限位块、连接块、叉型件、活塞、活塞杆、回位销、加强钢片、感应片，其中限位块位于最低部，活塞与活塞杆的一端相连接，活塞杆的另一端连接有感应片、叉型件、加强钢片、连接块和回位销。采用连杆机构原理设计，用相对较小的工作气压可产生很大的夹紧力。该技术是针对汽车焊装夹具的具体装夹方式。

再如中国专利申请号为200710044785.2一种汽车焊装的模块化自适应调整夹具，包括基台，固定在基台上面的夹紧机构和独立主定位机构，在线实时检测及自适应调整装置，在线实时检测及自适应调整装置由步进电机、滑块、直线导轨和传动装置组成，传动装置由步进电机带动，推动推杆和滑块沿直线导轨滑动。该技术同样也是为汽车焊装线流水作业线设计，而不适合试制样车的焊装夹具之用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的汽车样车试制夹具零部件不可重复利用、设计制作周期长、制作成本高的问题，提供一种模块化设计方法，可克服以往车身焊接夹具专用性过强、开发周期较长的弊端，实现快速设计和制作安装，降低因试制或小批量车型改变所产生的夹具开发制作成本，以缩短开发周期的试制样车焊装夹具模块化设计方法及其结构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种试制样车焊装夹具模块化设计方法，包括底座部分，安装在底座部分上的夹具单元，其特征是对试制样车焊装夹具中功能性相同的结构件，在设计开发中制定为标准或标准系列部件，形成夹具模块系列，使标准或标准系列部件在新车型试制样车焊装夹具及小批量车型焊装夹具开发中能重复利用，而只对夹具中非标准件进行结构性设计，然后将试制样车焊装夹具的标准件部分和非标准件部分进行匹配，形成完整的、新式的试制样车焊装夹具装备。

根据上述的方法对应的结构，在设计过程中对功能性相同的结构件采用标准零件选型设计方案，所述的功能性相同的结构件包括底座部分中的基板、框架、安装在框架底部的调节装置、脚轮；包括夹具单元中的H型支撑板，与H型支撑板相连接的L型支撑板及调节垫片、定位销、角座、夹紧器、限位块。设计过程中对功能性相同的结构件采用标准零件选型设计方案，并设有快速拆卸、装配装置。H型支撑板与L型支撑板可以组合使用，也可以单独使用。

作为优选，所述的夹具中非标准件包括连接板、型板、压块、销座、连接杆、型面定位块。此类非标零部件同样具有与标准零部件相配合的快速装配装置。

作为优选，所述的型板形状根据焊接产品的形状来决定，固定在L型支撑板的一端上部，调节垫片设置在压块与型板之间，销座的一侧与角座相连，定位销设置在销座上；型板的另一端固定一夹紧器，夹紧器与角座之间设置连接杆，连接杆与型板之间设有限位块，型面定位块设置在压块和限位块之间，并固定在型板上。

作为优选，所述的框架中装有若干件基板，基板具有模数化的安装螺孔。模数化的安装螺孔其特点是所有相邻的孔距具有相等的尺寸，按不同的车型所需，其模数安装螺孔的孔距设定为可进行多种车型焊装夹持的尺寸调节数值，这些模数值为等值。

作为优选，所述的连接板设有与基板中的模数化的安装螺孔相配合的螺栓安装孔。把若干件夹具单元安装在不同的基板上，可获得不同尺寸要求。