一种汽车门槛梁锯铣治具的制作方法

专利检索2022-05-11  4



1.本发明属于汽车门槛梁加工技术领域,涉及一种汽车门槛梁锯铣治具。


背景技术:

2.汽车门槛梁是一种重要的汽车配件,这种汽车门槛梁结构件具有长度长、断面大、加工余量大等特点,所以在加工时需要通过治具进行固定,然后才能够进行锯切和铣削加工。
3.目前存在一些夹紧工件的治具,例如一种申请号为20202020 5859.7的中国实用新型,公开了一种夹紧治具,提高物料的定位精度,该夹紧治具包括底板,底板的相邻两侧壁分别连接有第一夹紧部和第二夹紧部,第一夹紧部的第一夹紧方向和第二夹紧部的第二夹紧方向相互垂直;底板相对于第一夹紧部的一侧凸设有用于夹紧物料的第一挡边;底板相对于第二夹紧部的一侧凸设有用于夹紧物料的第二挡边。当需要将物料固定于夹紧治具内时,第一夹紧部相对于第一挡边被物料推离一段距离,第二夹紧部相对于第二挡边被物料推离一段距离以容置物料,第一夹紧部和第二夹紧部始终起挤压物料的作用,第一夹紧方向和第二夹紧方向相互垂直,从两个方向与物料相抵。
4.上述的这种现有治具虽然能够在加工时夹住工件,但是由于门槛梁结构件长度长、断面大,现有的治具在夹紧时非常不稳定,加工时振动很大,会产生极大的噪音,对人员产生不利影响。此外,由于门槛梁加工特征很多,汽车门槛梁在加工时会因为治具夹紧不牢固而产生较大的振动,当振动过大时,锯片和铣刀的寿命严重降低,可能还会直接崩断锯齿和铣刀,更换费时费力。


技术实现要素:

5.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种汽车门槛梁锯铣治具。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种汽车门槛梁锯铣治具,包括:
7.底板,其设置有两个支架;
8.定位导正机构,其数量设置为两个,两个所述定位导正机构分别与两个所述支架连接,并且两个所述定位导正机构用于定位并导正工件;
9.夹紧机构,其数量设置为两个,两个所述夹紧机构分别与两个所述支架连接,并且两个所述夹紧机构用于夹住工件两端;
10.压紧机构,其数量设置为两个,两个所述压紧机构分别与两个所述支架连接,并且两个所述压紧机构用于压住工件两端。
11.较佳的,还包括工位转换机构,所述工位转换机构包括支撑组件、回推组件以及导料组件,所述支撑组件与所述支架连接并用于抬起工件,所述回推组件与所述底板连接并用于推动工件移动,所述导料组件与所述支架连接并用于引导工件下料。
12.较佳的,所述定位导正机构包括旋转气缸以及转动臂,所述旋转气缸与所述支架
连接,所述转动臂可转动的与所述旋转气缸连接。
13.较佳的,所述夹紧机构包括固定块、活动块以及夹紧油缸,所述固定块以及所述夹紧油缸均与所述支架固定连接,所述活动块可移动的与所述支架连接,所述固定块设置有与工件一端面相适配的前压型面,所述活动块设置有与工件另一端面相适配的后压型面,所述夹紧油缸的活塞杆与所述活动块连接并可推动所述活动块朝所述固定块移动。
14.较佳的,所述压紧机构包括压紧气缸以及压臂,所述压紧气缸与所述支架固定连接,所述压臂可转动的与所述压紧气缸连接。
15.较佳的,所述支撑组件包括支撑气缸以及支撑块,所述支撑气缸与所述支撑块的数量均设置为两个,两个所述支撑气缸分别与两个所述支架固定连接,两个所述支撑块分别与两个所述支撑气缸的活塞杆连接。
16.较佳的,所述回推组件包括回推气缸以及推动块,所述回推气缸与所述底板固定连接,所述推动块与所述回推气缸的活塞杆连接,所述回推气缸可驱动所述推动块移动从而推动工件。
17.较佳的,所述底板设置有滑轨,所述推动块包括滑动座以及竖推板,所述滑动座可移动的与所述滑轨连接,所述回推气缸的活塞杆与所述滑动座连接,所述竖推板与所述滑动座连接。
18.较佳的,所述导料组件包括两个导料架,两个所述导料架分别与两个所述支架固定连接,所述回推气缸可通过所述推动块将工件推动至两个所述导料架。
19.较佳的,所述固定块与所述活动块之间形成有用于夹住工件的夹紧工位,所述支撑块升起时形成有支撑工位,所述支撑工位位于所述夹紧工位的上方,所述导料架的一端靠近所述支撑工位并且另一端形成有取件工位,所述回推气缸可将工件从所述支撑工位推动至所述取件工位。
20.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
21.1、该治具能够可靠的将门槛梁固定住,并且夹紧的非常稳定,所以加工时振动很小,不会因振动而降低锯片和铣刀或者崩断锯齿和铣刀。
22.2、工位转换机构能够带动工件转换工位(位置),所以工位转换机构能够用于上料或者自动下料,从而大大降低了人工上料以及下料的工作强度,并实现了自动化取放件的目的,并且通过自动化取放件的方式,合理的规划了加工路径,减少了取放节拍,极大的提高了该治具的工作效率。
23.3、在定位导正时,工件一侧的旋转气缸带动对应的转动臂转动从而形成定位端,而工件另一侧的旋转气缸带动对应的转动臂转动,此时另一侧的旋转气缸会通过转动臂推动工件移动从而实现自动导正的目的。
24.4、活动块与直线导轨连接并可沿着直线导轨靠近或者远离固定块,夹紧油缸具有较大的夹紧力,并且夹紧油缸能够推动活动块移动,在工件夹紧时,夹紧油缸通过活动块推动工件朝着固定块移动,直到工件被活动块与固定块稳定的夹紧,减少加工过程中的振动,提升产品品质及加工效率。
25.5、由于工件固定是通过夹紧油缸为主压紧气缸为辅的方案进行固定从而进行锯切和铣削加工,这样能够极大的提高加工的稳定,并且减小噪音与振动,另外,振动小也使铣刀和锯片的使用寿命提高。
26.6、回推气缸能够推动工件朝着导料组件移动,在取件时,回推气缸能够推动工件后退一定距离,使得工件位于支撑块上,便于支撑块抬起工件,然后支撑气缸通过支撑块抬起工件,此时回推气缸推动工件继续后退,使得工件移动到导料组件上从而便于下料。
27.7、工件通过两个定位导正机构完成左右方向上的导正与定位,还通过夹紧机构实现工件在前后方向上的定位,固定块可以作为前后方向的定位基准,由于活动块在推动工件时能够将工件推动至与固定块抵触连接,使工件在夹紧过程中自动实现前后方向的导正与定位,所以通过两个定位导正机构以及两个夹紧机构就能够实现工件的自动导正效果,从而高效的实现定位夹紧。
附图说明
28.图1为本发明的汽车门槛梁锯铣治具的状态示意图。
29.图2为本发明的汽车门槛梁锯铣治具的另一视角状态示意图。
30.图3a为本发明的回推组件推动工件时的侧视图。
31.图3b为本发明的回推组件推动工件时的状态示意图。
32.图4a为本发明的支撑组件抬起工件时的侧视图。
33.图4b为本发明的支撑组件抬起工件时的状态示意图。
34.图5a为本发明的回推组件将工件推动至导料组件时的侧视图。
35.图5b为本发明的回推组件将工件推动至导料组件时的状态示意图。
36.图6a为本发明的工件落入到取件工位时的侧视图。
37.图6b为本发明的工件落入到取件工位时的状态示意图。
38.图7a为本发明的汽车门槛梁锯铣治具在取件与放件时的侧视图。
39.图7b为本发明的汽车门槛梁锯铣治具在取件与放件时的状态示意图。
40.图8a为本发明的工件位于夹紧工位时的侧视图。
41.图8b为本发明的工件位于夹紧工位时的状态示意图。
42.图9a为本发明的定位导正机构在动作时的侧视图。
43.图9b为本发明的定位导正机构在动作时的状态示意图。
44.图10a为本发明的定位导正机构将工件导正后的侧视图。
45.图10b为本发明的定位导正机构将工件导正后的状态示意图。
46.图11a为本发明的压紧机构在压紧工件时的状态示意图。
47.图11b为本发明的定位导正机构在复位后的状态示意图。
48.图中,100、底板;110、滑轨;200、支架;300、定位导正机构;310、旋转气缸;320、转动臂;400、夹紧机构;410、固定块;411、前压型面;420、活动块;421、后压型面;430、夹紧油缸;500、压紧机构;510、压紧气缸;520、压臂;610、支撑气缸;620、支撑块;710、回推气缸;720、推动块;721、滑动座;722、竖推板;810、导料架;900、工件。
具体实施方式
49.以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
50.如图1、图2所示,一种汽车门槛梁锯铣治具,包括:底板 100、定位导正机构300、夹
紧机构400以及压紧机构500,并且该汽车门槛梁锯铣治具用于机器人锯铣系统设备,其能够夹紧或者固定汽车的门槛梁便于后续锯铣。
51.其中,底板100上设置有两个支架200;优选的,两个支架 200分别位于底板100的两端,而且在底板100上还可以设置叉车脚。
52.定位导正机构300,其数量设置为两个,两个所述定位导正机构300分别与两个所述支架200连接,并且两个所述定位导正机构300用于定位并导正工件900。
53.优选的,定位导正机构300在工件900位置不正时对工件900 进行导正,从而使工件900被导正到定位位置上,其定位导正的原理为:其中一个定位导正机构300动作从而形成定位端,然后另一个定位导正机构300动作并推动工件900的端部从而使工件 900靠近定位端,直到工件900的两端分别与两个动作后的定位导正机构300抵触连接,从而将工件900导正到定位位置。
54.夹紧机构400,其数量设置为两个,两个所述夹紧机构400 分别与两个所述支架200连接,并且两个所述夹紧机构400用于夹住工件900两端。
55.优选的,夹紧机构400用于夹住工件900的前端以及后端,在放件时,工件900的两端放在两个支架200上,并且通过所述定位导正机构300进行自动导正与定位,接着工件900的两端被两个夹紧机构400夹紧,从而将工件900紧密地压紧在加工工位中,进行锯切和铣削加工。
56.压紧机构500,其数量设置为两个,两个所述压紧机构500 分别与两个所述支架200连接,并且两个所述压紧机构500用于压住工件900两端。
57.优选的,压紧机构500用于压住工件900的上端,工件900 在竖直方向受到压紧机构500施加的向下压力,保证了加工稳定;在工件900夹紧固定时,以夹紧机构400为主并且压紧机构500 为辅的固定方案,从而紧密的将工件900固定住,进行锯切和铣削加工。
58.如图1、图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b所示,在上述实施方式的基础上,还包括工位转换机构,所述工位转换机构包括支撑组件、回推组件以及导料组件,所述支撑组件与所述支架200连接并用于抬起工件900,所述回推组件与所述底板100连接并用于推动工件900 移动,所述导料组件与所述支架200连接并用于引导工件900下料。
59.在实际的结构中,因汽车门槛梁结构件重量较重,且加工位置距离设备边缘较远,所以人工直接在加工位置取放产品很费力,而工位转换机构能够带动工件900转换工位(位置),所以工位转换机构能够用于上料或者自动下料,从而大大降低了人工上料以及下料的工作强度,并实现了自动化取放件的目的,通过自动化取放件的方式,合理的规划了加工路径,减少了取放节拍,极大的提高了该治具的工作效率。
60.针对人工在加工位置取放工件900费时费力的缺点,特地设计了该工位转换机构,支撑组件、回推组件以及导料组件能够配合起来工作从而实现工件900的自动取放,在需要放件时,支撑组件升起,工件900放置在支撑组件上,然后支撑组件带动工件900下降从而使工件900的两端落入到夹紧机构400内,在加工结束后,夹紧机构400松开,回推组件推动工件900移动一定行程,使得工件900移动到支撑组件上,然后支撑组件举起工件900,回推组件继续推动工件900移动,使得工件900移动到导料组件,并且工件900沿着导料组件移动到出料槽位,这样便于取件。
61.此外,当加工完的工件900通过工位转换机构下料后治具处于空闲状态,支撑组件重新升起并且可以接受放件,将下一个工件900放在支撑组件上,然后可以重复上述放件-取件的循环。
62.如图1、图2、图8a、图8b、图9a、图9b、图10a、图10b、图11b所示,在上述实施方式的基础上,所述定位导正机构300 包括旋转气缸310以及转动臂320,所述旋转气缸310与所述支架200连接,所述转动臂320可转动的与所述旋转气缸310连接。
63.优选的,旋转气缸310就是摆动气缸,其能够带动转动臂320 转动,由于该治具设置有两个定位导正机构300,所以一共具有两个转动臂320,两个转动臂320分别设置有定位块以及导正块,定位块用于作为工件的定位基准,导正块用于推动工件端部抵触在定位块上。
64.需要指出的是,旋转气缸310可移动的与支架200连接或者旋转气缸310与支架200固定连接,在实际的结构中,可将旋转气缸310可移动的设置支架200上,使得旋转气缸310能够靠近或者远离工件。
65.在定位导正时,工件900一侧的旋转气缸310带动对应的转动臂320转动并通过定位块形成定位端,而工件900另一侧的旋转气缸310带动对应的转动臂320转动,此时另一侧的旋转气缸 310会通过转动臂320上的导正块推动工件900移动从而实现自动导正的目的,并且工件900会抵触在作为定位端的转动臂320 上,此时工件900的两端分别与两个转动臂320抵触连接从而完成定位。
66.如图1、图2、图3a、图8a所示,在上述实施方式的基础上,所述夹紧机构400包括固定块410、活动块420以及夹紧油缸430,所述固定块410以及所述夹紧油缸430均与所述支架200固定连接,所述活动块420可移动的与所述支架200连接,所述固定块 410设置有与工件900一端面相适配的前压型面411,所述活动块 420设置有与工件900另一端面相适配的后压型面421,所述夹紧油缸430的活塞杆与所述活动块420连接并可推动所述活动块 420朝所述固定块410移动。
67.优选的,固定块410与活动块420呈前后对应设置,且支架 200上设置有直线导轨,活动块420与直线导轨连接并可沿着直线导轨靠近或者远离固定块410,夹紧油缸430具有较大的夹紧力,并且夹紧油缸430能够推动活动块420移动,在工件900夹紧时,夹紧油缸430通过活动块420推动工件900朝着固定块410 移动,直到工件900被活动块420与固定块410稳定的夹紧,减少加工过程中的振动,提升产品品质及加工效率。
68.而且夹紧机构400的数量设置为两个,所以工件900的两端均能够通过固定块410与活动块420夹紧,确保工件900夹紧的稳定与牢固。
69.前压型面411与后压型面421正好与工件900的前后端面相适配,这样就能够确保活动块420以及固定块410分别与工件900 的前后端面贴合,避免在夹紧时破坏工件900端面。
70.此处需要重点指出的是,工件900在放件后需要在左右方向上导正并定位,也需要在前后方向上导正并定位,其中,工件900 通过两个定位导正机构300完成左右方向上的导正与定位,还通过夹紧机构400实现工件900在前后方向上的定位,固定块410 可以作为前后方向的定位基准,由于活动块420在推动工件900 时能够将工件900推动至与固定块410抵触连接从而完成定位,使工件900在夹紧过程中自动实现前后方向的导正与定位,所以通
过两个定位导正机构300以及两个夹紧机构400就能够实现工件900的自动导正效果,从而高效的实现定位夹紧。
71.另外,旋转气缸310还与活动块420联动连接,夹紧油缸430 在带动活动块420移动时还能够旋转气缸310移动,从而使旋转气缸310靠近工件,便于两个旋转气缸310带动转动臂320定位以及导正。
72.如图1、图2、图11a所示,在上述实施方式的基础上,所述压紧机构500包括压紧气缸510以及压臂520,所述压紧气缸510 与所述支架200固定连接,所述压臂520可转动的与所述压紧气缸510连接。
73.优选的,压紧气缸510可以选用摆动气缸,压臂520能够转动,在工件900加工时,压臂520转动并压在工件900的上端从而对工件900施加向下的压紧力,确保门槛梁能够被牢固夹紧。
74.需要指出的是,由于工件900固定是通过夹紧油缸430为主压紧气缸510为辅的方案进行固定从而进行锯切和铣削加工,这样能够极大的提高加工的稳定,并且减小噪音与振动,另外,振动小也使铣刀和锯片的使用寿命提高。
75.需要补充的是,在实际结构中,可以在支架200上和/或活动块420上设置至少一个吹气块或者吹气排用于吹走加工后的铝屑。
76.如图1、图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b所示,在上述实施方式的基础上,所述支撑组件包括支撑气缸610以及支撑块620,所述支撑气缸610 与所述支撑块620的数量均设置为两个,两个所述支撑气缸610 分别与两个所述支架200固定连接,两个所述支撑块620分别与两个所述支撑气缸610的活塞杆连接。
77.优选的,支撑气缸610实际上就是支撑产品升起的支撑气缸 610,支撑气缸610能够通过支撑块620抬起产品或者带动产品下降;在治具空闲并且可以放件时,支撑气缸610带动支撑块620 上升,机器人将工件900抓取并放置在升起的支撑块620上,然后支撑气缸610带动工件900下降,使得工件900落入到固定块 410与活动块420之间;在加工结束取件时,支撑气缸610通过支撑块620抬起工件900到一定高度位置,然后便于取件。
78.如图1、图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b所示,在上述实施方式的基础上,所述回推组件包括回推气缸710以及推动块720,所述回推气缸710 与所述底板100固定连接,所述推动块720与所述回推气缸710 的活塞杆连接,所述回推气缸710可驱动所述推动块720移动从而推动工件900。
79.优选的,回推气缸710能够推动工件900朝着导料组件移动,在取件时,回推气缸710能够带动推动块720移动,推动块720 能够推动工件900后退一定距离,使得工件900位于支撑块620 上,便于支撑块620抬起工件900,然后支撑气缸610通过支撑块620抬起工件900,此时回推气缸710通过推动块720推动工件900继续后退,使得工件900移动到导料组件上从而下料。
80.如图1、图2、图3a、图3b、图6a、图6b所示,在上述实施方式的基础上,所述底板100设置有滑轨110,所述推动块720 包括滑动座721以及竖推板722,所述滑动座721可移动的与所述滑轨110连接,所述回推气缸710的活塞杆与所述滑动座721 连接,所述竖推板722与所述滑动座721连接。
81.优选的,推动块720能够沿着滑轨110移动,且竖推板722 的数量可以设置为至少
两个,当滑动座721滑动时能够通过竖推板722推动工件900移动,从而自动带动工件900转换工位。
82.如图1、图2、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b所示,在上述实施方式的基础上,所述导料组件包括两个导料架810,两个所述导料架810分别与两个所述支架200 固定连接,所述回推气缸710可通过所述推动块720将工件900 推动至两个所述导料架810。
83.优选的,两个导料架810呈对称设置,且导料架810包括依次连接的水平段、斜坡段以及取件段,工件900能够沿着水平段移动至斜坡段,并从斜坡段滑入到取件段内,这样就能够流畅可靠的将工件900从治具上引导至取件段,机器人可以很方便的从取件段内取出工件900。
84.如图1、图2、图3a、图8a所示,在上述实施方式的基础上,所述固定块410与所述活动块420之间形成有用于夹住工件900 的夹紧工位(图中未标出),所述支撑块620升起时形成有支撑工位(图中未标出),所述支撑工位位于所述夹紧工位的上方,所述导料架810的一端靠近所述支撑工位并且另一端形成有取件工位 (图中未标出),所述回推气缸710可将工件900从所述支撑工位推动至所述取件工位。
85.优选的,工件900在夹紧工位时可以通过活动块420以及固定块410夹紧,工件900在取件工位时能够很方便的从治具上取出,在放件时,工件900先放在支撑工位上然后转移至夹紧工位,在取件时,工件900夹紧工位移动至支撑工位然后转移至取件工位。
86.如图1-图11b所示,该治具的工作原理以及过程为:放件时,支撑气缸610带动支撑块620升起,工件900放在支撑工位上,然后支撑气缸610下降带动工件900的两端落入到两个支架200 上,接着其中一侧的旋转气缸310带动转动臂320转动并形成定位端,另一侧的旋转气缸310带动转动臂320推动工件900从而将工件900导正定位,此时工件900定位在夹紧工位内,接着夹紧油缸430驱动活动块420推动工件900朝着固定块410移动,并且活动块420与固定块410夹住工件900,压紧气缸510带动压臂520转动并压住工件900上端,此时工件900两端被夹紧以及压紧。
87.当工件900加工结束后,活动块420与压臂520复位从而松开工件900,接着回推气缸710带动推动块720推动工件900后退至支撑块620上,支撑气缸610通过支撑块620重新抬起工件 900,然后回推气缸710带动推动块720继续推动工件900,工件 900依次通过导料架810的水平段、斜坡段以及取件段最终移动至取件工位,此时将产品从取件工位取出即可。
88.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
89.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
90.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据
具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
91.另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
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