工件夹持定位机构和工件夹持定位总成的制作方法

本发明涉及夹具技术领域，特别涉及一种在车辆总成件相互装配时用于将装配连接用的安装支架进行夹持定位的工件夹持定位机构，以及一种具有该工件夹持定位机构的工件夹持定位总成。

背景技术：

通常，在车辆悬架的生产工序中，车辆的副车架总成、摆臂总成、减震器总成等等总成件需要通过相应的开口安装支架来装配连接。常用的开口安装支架包括摆臂安装支架、发动机安装支架、减震器安装支架等。这种开口安装支架的空间位置狭小，对装配位置尺寸、开口安装尺寸精度有较高的要求。

例如，在副车架总成与摆臂总成的装配连接中，需要预先将摆臂安装支架焊接在副车架总成上，为此，现有的焊接工装采用两个气缸对中压紧摆臂安装支架，随后利用其它气缸再推进该两个气缸机构动作进行焊接。

然而，在实践中，由于两气缸推进定位导致摆臂安装支架的定位不理想，使得摆臂安装支架与副车架总成的安装孔同轴度效果不易满足需求，需要多次调整定位，而调整则较费时。另外，由于受副车架总成结构的限制，摆臂安装支架与副车架之间的搭接空间区域狭窄，且存在空间位差，而这种焊接工装占用空间大，从而导致焊枪可达性较差，焊接机器手难以顺畅地焊接。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种工件夹持定位机构，以实现工件精准定位，保证定位的尺寸精度需求，以确保机器手焊枪随时处于最佳的焊接状态。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种工件夹持定位机构，包括夹持装置，所述夹持装置包括基座和设置在所述基座上的第一夹持臂、第二夹持臂以及第一动力源，所述第一夹持臂的前端和所述第二夹持臂的前端共同形成用于夹持工件的夹持口，所述第一动力源同时与所述第一夹持臂和所述第二夹持臂传动连接，以带动所述第一夹持臂和所述第二夹持臂在夹持位置和释放位置之间转换。

进一步地，所述基座上还设置有定位块，所述定位块具有伸入到所述夹持口内并位于所述夹持口中部的定位部，以使所述第一夹持臂的前端和所述定位部之间形成第一夹持口部，所述第二夹持臂的前端和所述定位部之间形成第二夹持口部。

更进一步地，所述定位部分别朝向所述第一夹持臂和所述第二夹持臂的侧面上连接有磁性垫块。

优选地，所述第一夹持臂可转动地设置在固定于所述基座的第一固定轴上，所述第二夹持臂可转动地设置在固定于所述基座的第二固定轴上，所述第一固定轴和所述第二固定轴之间具有间隙；所述定位块的两侧分别形成有弧形槽，通过所述弧形槽与所述第一固定轴和所述第二固定轴相配合，所述定位块定位在所述第一固定轴和所述第二固定轴之间。

优选地，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别可转动地设置，并通过各自的第一连接轴分别转动连接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆通过各自的第二连接轴分别转动连接于推杆的两端，所述推杆的中部连接于所述第一动力源。

进一步地，在所述第一夹持臂和所述第二夹持臂处于所述夹持位置时，所述推杆抵触所述定位块的端面。

进一步地，所述工件夹持定位机构还包括推进装置，所述推进装置包括第二动力源和运动臂，所述运动臂连接于所述基座，所述第二动力源与所述 运动臂传动连接，以通过所述运动臂带动所述夹持装置在推进位置和收回位置之间转换。

更进一步地，所述运动臂可转动地设置在能够固定于外部支架的第三固定轴上，且所述运动臂与所述第二动力源的动力杆转动连接。

优选地，所述推进装置还包括第三连杆和第四连杆，其中，所述第三连杆的一端通过X向连接轴转动连接于所述第二动力源，所述第三连杆的另一端通过Y向连接轴转动连接于所述第四连杆的一端，所述第四连杆的另一端可转动地设置在能够固定于所述外部支架的Z向固定轴上。

更优选地，所述第一动力源和所述第二动力源配置在同侧。

相对于现有技术，本发明所述的工件夹持定位机构具有以下优势：

(1)由于本发明的第一夹持臂的前端和第二夹持臂的前端能够共同形成用于夹持工件的夹持口，该夹持口可以夹持工件的非焊接部分，而第一动力源则同时能够与第一夹持臂和第二夹持臂传动连接，以带动第一夹持臂和第二夹持臂在夹持位置和释放位置之间转换，从而实现工件的夹持和释放，通过该第一夹持臂和第二夹持臂形成的夹持口，可以实现工件精准定位，保证定位的尺寸精度需求，同时，由于夹持口可以夹持工件的非焊接部分，从而可以有效地确保机器手焊枪的可达性，并随时处于最佳的焊接状态。

(2)进一步地，由于本发明的定位块的定位部能够伸入到夹持口的中部，从而将夹持口一分为二，也就是，在第一夹持臂的前端和定位部之间形成第一夹持口部，在第二夹持臂的前端和定位部之间形成第二夹持口部，这样，通过第一夹持口部和第二夹持口部，可以实现对特定工件，例如开口安装支架准确定位，也就是，开口安装支架的两个侧壁分别夹持在第一夹持开口部和第二夹持开口部，通过两个夹持定位点，能够更进一步提高工件的精准定位，保证定位的尺寸精度需求。

另外，本发明还提供一种工件夹持定位总成，该工件夹持定位总成包括 外部支架，其中，所述外部支架上设置有以上所述的工件夹持定位机构。

这样，通过工件夹持定位机构，可以实现工件例如开口安装支架的精准定位，保证定位的尺寸精度需求，同时，由于夹持口可以夹持工件的非焊接部分，从而可以有效地确保机器手焊枪的可达性，并随时处于最佳的焊接状态，顺利地实现开口安装支架与副车架总成的焊接，以实现副车架总成与其他总成件之间的稳定精准装配。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图构成本发明的一部分，并用于对本发明进一步解释理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的工件夹持定位机构的结构示意图；

图2为图1中的夹持装置的结构示意图；

图3为图2中的夹持装置的夹持口与开口安装支架的待定位结构示意图；

图4为图1中的工件夹持定位机构的主视结构示意图；

图5为本发明实施例所述的工件夹持定位总成的使用状态示意图。

附图标记说明：

1-夹持装置，2-基座，3-第一动力源，4-夹持口，5-定位块，6-定位部，7-第一夹持口部，8-第二夹持口部，9-磁性垫块，10-第一固定轴，11-第一夹持臂，12-第二夹持臂，13-第二固定轴，14-弧形槽，15-第一连接轴，16-第一连杆，17-第二连杆，18-第二连接轴，19-推杆，20-推进装置，21-第二动力源，22-运动臂，23-外部支架，24-第三固定轴，25-动力杆，26-第三连杆，27-第四连杆，28-X向连接轴，29-Y向连接轴，30-Z向固定轴，31-定位销， 32-工件，33-夹具底板，34-副车架本体，35-开口安装支架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、2和3所示，本发明的工件夹持定位机构包括夹持装置1，其中，夹持装置1包括基座2、第一夹持臂11、第二夹持臂12以及第一动力源3，第一夹持臂11、第二夹持臂12和第一动力源3设置在基座2上，其中，第一夹持臂11的前端和第二夹持臂12的前端共同形成用于夹持工件的夹持口4，该夹持口4用于夹持工件的非焊接部位，而第一动力源3则同时与第一夹持臂11和第二夹持臂12传动连接，以带动第一夹持臂11和第二夹持臂12在夹持位置和释放位置之间转换。

这样，由于第一夹持臂11的前端和第二夹持臂12的前端能够共同形成用于夹持工件的夹持口4，而夹持口4可以夹持工件32例如下文所述的开口安装支架35的非焊接部分，并将工件的焊接部分裸露于外部，而第一动力源则同时能够与第一夹持臂和第二夹持臂传动连接，以带动第一夹持臂和第二夹持臂在夹持位置和释放位置之间转换，从而实现工件的夹持和释放，通过该第一夹持臂和第二夹持臂形成的夹持口，在实现工件精准定位，保证定位的尺寸精度需求的同时，夹持口可以夹持工件的非焊接部分，从而可以有效地确保机器手焊枪的可达性，并随时处于最佳的焊接状态。

进一步地，为了满足某些特殊工件，例如摆臂安装支架、发动机安装支架、减震器安装支架等开口安装支架的夹持需求，并进一步提高定位的精准性，实现车辆总成件安装孔的同轴度，优选地，如图1、2和3所示，基座2上还设置有定位块5，例如，定位块5可通过螺钉固定在基座2上，同时， 定位块5具有伸入到夹持口4内并位于夹持口4中部的定位部6，也就是，定位块5的前端定位部6伸入到夹持口4内将夹持口4一分为二，以使第一夹持臂11的前端和定位部6之间形成第一夹持口部7，而第二夹持臂12的前端和定位部6之间形成第二夹持口部8。

这样，如图2和3所示，开口安装支架35(工件32)的两个侧壁分别夹持在第一夹持开口部7和第二夹持开口部8内，通过两个夹持定位点，能够更进一步提高开口安装支架35的精准定位，保证定位的尺寸精度需求，确保开口安装支架35和车辆的副车架本体34之间安装孔具有精准的同轴度。

更进一步地，定位部6分别朝向第一夹持臂11和第二夹持臂12的侧面上连接有磁性垫块9。例如，磁性垫块9可以包括安装座和镶嵌在该安装座内的磁块，而安装座9则可以通过螺钉的连接件固定连接在第一夹持臂11和第二夹持臂12的侧面上。这样，可以将开口安装支架35首先放置在磁性垫块9上，例如磁性力把持住开口安装支架35进行预定位，随后，第一动力源启动带动第一夹持臂11和第二夹持臂12从夹持位置转换到释放位置，将开口安装支架35最终定位在夹持口4中，也就是，将开口安装支架35的两个侧壁分别定位夹紧在第一夹持口部7和第二夹持口部8中，从而实现开口安装支架35从预定位到最终的夹紧定位，进一步提高上述安装孔的同轴度，并满足定位精度需求。

当然，在本发明中，以上所述的功能和目的可以通过多种结构形式来实现，例如第一动力源3可以通过滑移结构来带动第一夹持臂11和第二夹持臂12滑移以在夹持位置和释放位置之间转换。应当理解的是，在此，本发明的工件夹持定位机构并不限于以下详述的一种优选结构形式。

具体地，如图1和2所示，第一夹持臂11可转动地设置在固定于基座2的第一固定轴10上，第二夹持臂12可转动地设置在固定于基座2的第二固 定轴13上，同时，第一固定轴10和第二固定轴13之间具有间隙；而定位块5的两侧分别形成有弧形槽14，弧形槽14的轮廓与第一固定轴10和第二固定轴13的外周面相配合，通过弧形槽14与第一固定轴10和第二固定轴13相配合，定位块5定位在第一固定轴10和第二固定轴13之间，这样，定位块5无需螺钉等连接件，即可利用第一夹持臂11和第二夹持臂12的定位固定轴来相应地定位固定，从而提高了该机构部件之间的可用性，同时，有效地减小了整个机构的尺寸，降低了空间占用率。

当然，更进一步地，在第一动力源3与第一夹持臂11和第二夹持臂12传动连接的一种优选结构形式中，如图1和2所示，第一夹持臂11和第二夹持臂12分别可转动地设置，例如，如上所述，分别通过第一固定轴10和第二固定轴13转动设置，并且第一固定轴10和第二固定轴13之间具有间隙，而定位块5则定位固定在第一固定轴10和第二固定轴13之间，同时，第一夹持臂11和第二夹持臂12通过各自的第一连接轴15分别转动连接有第一连杆16和第二连杆17，第一连杆16和第二连杆17通过各自的第二连接轴18分别转动连接于推杆19的两端，推杆19的中部连接于第一动力源3。

这样，在图2所示的图形界面中，第一动力源3的动力杆处于伸出状态，此时，第一夹持臂11和第二夹持臂12处于夹持位置，以将工件32夹持。当第一动力源3的动力杆向右运动缩回时，将带动推杆19向右运动，推杆19带动第一连杆16逆向转动，同时，推杆19也带动第二连杆17顺向转动，而第一连杆16则带动第一夹持臂11绕第一固定轴10顺向转动，而第二连杆17则带动第二夹持臂12逆向转动，以使第一夹持臂11和第二夹持臂12处于释放位置松开工件32。

进一步地，如图2所示，当第一夹持臂11和第二夹持臂12处于夹持位置夹持工件32时，推杆19、第一连杆16和第二连杆17配置为处于一条直线上；或者更优选地，在如图2所示，在第一夹持臂11和第二夹持臂12处 于所述夹持位置时，推杆19的端面则抵触在定位块5的端面上，以确保推杆19、第一连杆16和第二连杆17处于一条直线上，来进一步提高第一夹持臂11和第二夹持臂12的夹持可靠性。

另外，如图3所示，为了更进一步提高夹持工件32的可靠性，优选地，第一夹持臂11和第二夹持臂12的前端部上分别连接有定位销31，以提高对工件32夹持的可靠性。

此外，如图1和4所示，为了便于将工件焊接于车辆副车架，提高焊接的自动性，优选地，本发明的工件夹持定位机构还包括推进装置20，推进装置20包括第二动力源21和运动臂22，运动臂22连接于基座2，第二动力源21与运动臂22传动连接，以通过运动臂22带动夹持装置1在推进位置和收回位置之间转换。

这样，第一夹持臂11和第二夹持臂12夹持工件32例如开口安装支架35后，启动第二动力源21，带动运动臂32动作，将夹持装置1推送到推进位置，以将工件32焊接于车辆副车架。当焊接完成后，启动第一动力源3，带动第一夹持臂11和第二夹持臂12释放松开工件32，再次启动第二动力源21，将夹持装置1带离工件32，这样，工件32与车辆副车架焊接在一起，从而实现车辆副车架与开口安装支架35的自动精准焊接连接，便于车辆副车架与车辆总成件的精准装配。

优选地，在推进装置20的一种优选结构中，如图4所示，运动臂22可转动地设置在能够固定于外部支架23的第三固定轴24上，且运动臂22与第二动力源21的动力杆25转动连接。这样，第二动力源21的动力杆25动作，带动运动臂22转动，以带动夹持装置1在推进位置和收回位置之间转换。

当然，应当理解的是，除了该优选结构，可选择地，运动臂22还可以配置为滑移的方式，例如，第二动力源21的动力杆25伸缩带动运动臂22 滑移。

此外，为了实现全方位的自动定位焊接，优选地，如图4所示，推进装置20还包括第三连杆26和第四连杆27，其中，第三连杆26的一端通过X向连接轴28转动连接于第二动力源21，第三连杆26的另一端通过Y向连接轴29转动连接于第四连杆27的一端，第四连杆27的另一端可转动地设置在能够固定于外部支架23的Z向固定轴30上，以将推进装置20配置为旋转推进装置。

这样，在外界控制系统的协助下，通过X向连接轴28、Y向连接轴29、以及Z向固定轴30可以有效地实现夹持装置1在立体全方位上的动作，从而确保开口安装支架35与车辆副车架的安装孔之间的同轴度满足精度需求，并保证机器手焊枪随时处于最佳的焊接状态，本发明的该工件夹持定位机构与传动的生产方式相比，生产效率提升了一倍多，同时，尺寸精确和装配准确性也得到了有效的提高和改进。

优选地，第一动力源3和第二动力源21配置为第一气缸和第二气缸。

此外，为了减小本发明工件夹持定位机构的占用空间，优选地，如图1和4所示，第一动力源3和第二动力源21配置在同一侧，并详细说明其工作过程：

(1)在夹持开口安装支架35前，第一气缸(3)处于退回状态，第二气缸(21)处于顶出状态，而第一夹持臂11和第二夹持臂12处于释放位置，旋转推进装置处于退回状态；

(2)将开口安装支架35放置在磁性垫块9上，利用磁性把持住开口安装支架35，保证开口安装支架35不掉落；

(3)按下电控按钮，第一气缸推进，带动推杆19动作，推杆19的两端同时带动第一连杆17和第二连杆17转动，并进一步带动第一夹持臂11和第二夹持臂12转动，实现利用定位销31将开口安装支架35定位夹紧在 磁性垫块9上，以将开口安装支架35自动定位夹紧；

更进一步地，

(4)再次按下电控按钮，第二气缸回退，带动运动臂22转动，同时带动第三连杆26和第四连杆27旋转，以旋转推动运动臂22运动，将夹持装置1推动到推进位置，以将开口安装支架35送入预定焊接位置；

(5)开口安装支架35夹持定位完成后，机器手带动焊枪实施焊接并完成焊接；

(6)再次按下电控按钮，第一气缸退回，相反地，带动第一夹持臂11和第二夹持臂从夹持位置转换到释放位置，实现定位销31松开，开口安装支架35被松开；

(7)再次按下电控按钮，第二气缸推进，相反地，将夹持装置1带回到收回位置，将夹持装置1带离开口安装支架35，这样，开口安装支架35与副车架本体34焊接在一起。

另外，本发明还提供一种工件夹持定位总成，如图5所示，该工件夹持定位总成包括外部支架23，外部支架23固定设置在夹具底板33上，外部支架23上设置有以上所述的工件夹持定位机构。

例如，第三固定轴24固定于外部支架23上，运动臂22可转动地设置第三固定轴24上。

这样，首先将副车架本体34定位在夹具底板33上，夹持装置1夹持定位开口安装支架35，并优选地通过推进装置20送入到推进位置，再通过机器手焊枪将开口安装支架35焊接于副车架本体34上，从而可实现开口安装支架35与车辆的副车架本体34的安装孔之间的同轴度满足精度需求，并保证机器手焊枪随时处于最佳的焊接状态，本发明的该工件夹持定位机构与传动的生产方式相比，生产效率提升了一倍多，同时，尺寸精确和装配准确性也得到了有效的提高和改进。

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