一种可自动换型的限位工装的制作方法

本发明属于夹具技术领域，具体涉及一种具有自动切换对不同高度零件进行限位、定位效率高、定位准确的可自动换型的限位工装。

背景技术：

柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化。随着柔性化的发展，诸如汽车及其零部件的生产也逐渐采用柔性化制造，多样化的需求导致不同零部件需要在流水线上频繁的更换。在工业化的制造及装配过程中，为了保证制造及装配的精度及效率，一般都会采用必要的夹具对待制造及装配的零件进行定位。目前，装配定位或限位工装一般结构较为复杂，而且大多一种限位工装只能对应一个规格的待装配零件，难以满足柔性化生产的需要。虽然也有一种限位工装对应多种待安装的零件，诸如在流水线的装配过程中，如果只是不同产品定位基准面的高低不同而导致待安装的零件高度不一致且需要频繁变换时（如图1和2），现有技术一般采用通过手工拔插限位块来更换限位高度，其不仅操作较为繁琐，而且更换效率低、人工成本高。另外，现有技术中的限位结构在限位时，往往存在定位装置不稳，使得定位不准确。当然，也有采用诸如通过伺服电机来控制限位块的移动进行多规格限位或采用光栅尺辅助定位，但如此又会导致驱动机构和控制系统复杂、成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有自动切换对不同高度零件进行限位、定位效率高、定位准确的可自动换型的限位工装。

本发明的目的是这样实现的：包括支撑线体、夹具底座、夹具本体、限位齿板、加强护板、切换驱动、顶升组件，所述支撑线体至少两根平行布置，所述夹具底座可滑动的安装于支撑线体上，所述顶升组件固定设置于夹具底座的下部，所述夹具本体下部与顶升组件的顶升杆铰接或固定连接并设置于夹具底座的上部，所述夹具本体至少一侧的上方设置有与夹具底座或装配工位底座固定连接的限位齿板，所述限位齿板与夹具本体的对应面设置有凹槽，所述加强护板滑动设置于夹具本体的上侧面且与限位齿板位置相对并与切换驱动的驱动杆联接，所述加强护板与限位齿板的对应面设置有与凹槽配合的凸齿，所述切换驱动与夹具本体固定连接，所述加强护板在切换驱动的驱动端带动下能沿限位齿板的长度方向移动。

本发明通过切换驱动加强护板，使得限位齿板和加强护板相配合形成齿牙交错切换，能在啮合及错位之间自动切换形成对不同高度的限位功能，从而使夹具本体在顶升组件驱动下能够自动形成不同的固定高度，以适应不同高度待装配零件的夹持需求。因此，本发明具有自动切换对不同高度零件进行限位、定位效率高、定位准确的特点。

附图说明

图1为有焊接底板零件立体图；

图2为无焊接底板零件立体图；

图3为本发明主视图；

图4为图3之俯视图；

图5为图3之剖视图；

图6为图5之啮合状态局部放大视图；

图7为图5之错位状态局部放大视图；

图中：1-支撑线体，2-夹具底座，3-夹具本体，4-限位齿板，41-凹槽，5-加强护板，51-凸齿，52-导向腰孔，6-切换驱动，7-顶升组件，8-切换支柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图3至7所示，本发明包括支撑线体1、夹具底座2、夹具本体3、限位齿板4、加强护板5、切换驱动6、顶升组件7，所述支撑线体1至少两根平行布置，所述夹具底座2可滑动的安装于支撑线体1上，所述顶升组件7固定设置于夹具底座2的下部，所述夹具本体3下部与顶升组件7的顶升杆铰接或固定连接并设置于夹具底座2的上部，所述夹具本体3至少一侧的上方设置有与夹具底座2或装配工位底座固定连接的限位齿板4，所述限位齿板4与夹具本体3的对应面设置有凹槽41，所述加强护板5滑动设置于夹具本体3的上侧面且与限位齿板4位置相对并与切换驱动6的驱动杆联接，所述加强护板5与限位齿板4的对应面设置有与凹槽41配合的凸齿51，所述切换驱动6与夹具本体3固定连接，所述加强护板5在切换驱动6的驱动端带动下能沿限位齿板4的长度方向移动。

如图6和7，所述限位齿板4至少设置有两个沿其长度方向分布的凹槽41，所述加强护板5设置有与限位齿板4的凹槽41数量相同且对应的凸齿51。

所述限位齿板4在夹具本体3的一侧沿支撑线体1方向至少设置有两块，所述加强护板5在夹具本体3的限位齿板2同侧只设置一块，所述加强护板5的凸齿51与同侧限位齿板4的凹槽41位置对应。

所述加强护板5设置有沿其长度方向设置的导向腰孔52，所述夹具本体3固定设置有滑动穿过导向腰孔52的切换支柱8。

所述夹具本体3沿支撑线体1方向的两侧上方分别设置有与夹具底座2或装配工位底座固定连接的限位齿板4，所述加强护板5与限位齿板4对应分别滑动设置于夹具本体3的上侧面，所述加强护板5分别与切换驱动6的驱动杆联接。

所述凹槽41为矩形凹槽、梯形凹槽或弧形凹槽，所述凸齿51的形状与凹槽41的形状相匹配。

所述切换驱动6、顶升组件7为气缸、液压缸或电动直线运动机构。

所述夹具本体3的顶端设置有多个夹具连接孔和/或“凸”形槽、燕尾槽。

所述夹具底座2的两侧设置有支承孔，所述支撑线体1为两根平行布置且分别可滑动的穿过夹具底座2两侧的支承孔。

所述夹具底座2固定设置有导向孔，所述夹具本体3的底部固定设置有滑动穿过导向孔的导向柱。

本发明工作原理及工作过程：

本发明通过切换驱动加强护板，使得限位齿板和加强护板相配合形成齿牙交错切换，能在啮合及错位之间自动切换形成对不同高度的限位功能，从而使夹具本体在顶升组件驱动下能够自动形成不同的固定高度，以适应不同高度待装配零件的夹持需求；通过齿牙错位的方式进行限位，不仅限位可靠、精度高，而且结构简单。进一步，限位齿板至少设置有两个沿其长度的凹槽，加强护板设置有与限位齿板的凹槽数量相同且对应的凸齿；通过在限位齿板的长度方向设置多个凹槽与加强护板的多个凸齿相配合，既能够有效降低单个凹槽和凸齿所承受的应力，从而提高使用寿命；而且对应固定于工位底座的限位齿板，由于加强护板随夹具本体在支撑线体上移动，通过设置多个凹槽及凸齿，能够有效降低对移动定位精度的要求，可以通过切换驱动带动加强护板调整来实现齿牙交错切换。更进一步，限位齿板在夹具本体的一侧沿支撑线体方向至少设置有两块，加强护板在夹具本体的限位齿板同侧只设置一块，加强护板的凸齿与同侧限位齿板的凹槽位置对应；通过同侧设置多块限位齿板，即可以为同侧设置的切换驱动与加强护板之间的连接提供布置空间，而且对于大面积夹具本体来说，采用多块限位齿板既可以满足限位的刚度需求，也能减少限位齿板的成本。更进一步，加强护板设置有沿其长度方向设置的导向腰孔，夹具本体固定设置有滑动穿过导向腰孔的切换支柱；通过切换支柱与导向腰孔的滑动配合，可以对切换驱动带动加强护板的移动形成导向，有利于更好的实现齿牙交错切换。进一步，夹具本体沿支撑线体方向的两侧上方分别设置有与夹具底座或装配工位底座固定连接的限位齿板，加强护板与限位齿板对应分别滑动设置于夹具本体的上侧面，加强护板分别与与切换驱动的驱动杆联接；通过在夹具本体两侧实现同步齿牙交错切换，既可以使得夹具本体的高度限位精度更高，而且两侧高度定位也能有效提高定位的刚性和降低单侧定位所受的应力，从而提高限位工装的寿命和可靠性。更进一步，凹槽为矩形凹槽、梯形凹槽或弧形凹槽，凸齿的形状与凹槽的形状相匹配；通过根据定位精度、加工工艺条件需要选择不同形式的凹槽形状与凸齿配合，在保证定位精度的同时，也能有效的降低加工成本。再进一步，切换驱动、顶升组件为气缸、液压缸或电动直线运动机构，从而能根据定位精度需要、配套实际状况和成本预算，选择恰当的驱动机构来满足使用。再进一步，夹具本体的顶端设置有多个夹具连接孔和/或“凸”形槽、燕尾槽，从而为装配零件夹具与夹具本体的连接提供了多种形式的连接选择，特别是“凸”形槽及燕尾槽可以提高连接换装效率。再进一步，夹具底座的两侧设置有支承孔，支撑线体为两根平行布置且分别可滑动的穿过夹具底座两侧的支承孔；支撑线体穿过夹具底座的连接形式，可以有效的提高连接的可靠性。再进一步，夹具底座固定设置有导向孔，夹具本体的底部固定设置有滑动穿过导向孔的导向柱；夹具本体通过导线柱穿过夹具底座的导向孔，可以有效的提高夹具本体的移动精度，也能显著增强夹具本体的承载刚度。综上所述，本发明具有自动切换对不同高度零件进行限位、定位效率高、定位准确的特点。

如图1至7所示，将零件夹具放置于夹具本体3上端并与之固定，待装配零件通过零件夹具固定，待装配零件随同零件夹具一同随夹具底座2沿支撑线体1滑动至装配工位停止。如图1所示的有焊接底板的待装配零件，在滑动过程中或滑动到装配工位后，根据需要启动切换驱动6移动加强护板5，使得限位齿板4的凹槽41与加强护板5的凸齿51的齿牙啮合，随后夹具本体3在顶升组件7的作用下，升至所要的固定高度a使得待装配零件的高边重合夹紧，然后对待装配零件进行装配。当然，如图2所示的无焊接底板的待装配零件高度较低，则通过切换驱动6移动加强护板5，使得限位齿板4的凹槽41与加强护板5的凸齿51的齿牙错位，随后夹具本体3在顶升组件7的作用下，升至所要的固定高度b使得待装配零件的低边重合夹紧，然后对待装配零件进行装配。固定高度a和b的高度差是实现换型的高度差，也是齿牙啮合和错位的高度差。采用本发明打破了现有技术中的手工拔插限位块，更换限位高度的低效率形式，从而提高生产效率和节约了人工成本。