本发明涉及装配夹具技术领域，具体是一种动态适应多种厚度零部件装配用的随行夹具装置。
背景技术
如图1所示，在电动汽车电力电子单元的装配中，需要先将水冷板1’固定，水冷板1’的固定可以利用水冷板1’上的定位销孔，然后将上盖2’以正确的位置放在水冷板1’上，此时用上盖2’上的定位销孔进行定位，并且与水冷板1’贴合。然后将水冷板1’和上盖2’用螺丝装配紧固后，整体翻转180度，将装配好上盖2’的一面翻到下面，使得待装配下盖3’的一面翻到上面，定位完毕后，将下盖3’以正确位置安放到水冷板1’上，通过打螺丝完成装配。
由于水冷板1’、上盖2’、下盖3’的厚度不同，所以夹具定位时，锁紧机构要能锁紧至少两种厚度的零部件，锁紧零部件的目的是为翻转做准备，如果不锁紧，翻转180度后，零部件会从随行夹具上掉落下来。因此，为了实现不同厚度待装配的零部件在同一条装配生产线上的装配作业，现有技术中采用的一种方案是，在各装配工位都配置翻转机构，把随行夹具整体翻转180度；然而，这种方案需要施加较大的力，人工操作比较费力，机械操作又造成了工艺装备结构复杂、制造成本大，装配时动作多、加工节拍慢等缺点。现有技术中采用的另一种解决方案是，随行夹具上设置手动锁紧机构，通过人工操作手动锁紧机构，每次装配前，打开手动锁紧机构，把不同厚度零部件放进来，然后关闭手动锁紧机构，将零部件固定锁死，然后翻转180度；然而，采用这种方案，人工操作比较费力，机械操作又造成了工艺装备结构复杂、制造成本大，装配时动作多、加工节拍慢等缺点。随着装配线产品的增多，夹具的规格和数量也会大幅增多，因此不仅相应的制作成本会增高，而且产品的换型调整时间会增多，难度加大，另外，由于无法自动适应同一品种不同批次产品的加工误差，从而增大了出现装配质量事故的频次。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种用于电动汽车电力电子单元三种厚度零部件装配用随行夹具装置，以实现不同厚度零部件的共线装配。
一种动态适应多种厚度零部件装配用的随行夹具装置，其包括：随行框架、转动轴组件、右转动轴组件、产品定位组件、锁紧机构、中间锁紧机构、镜像锁紧机构。
其中，所述随行框架包括：可沿流水生产线线体方向运动的随行托板；随行托板上表面四个角处安装四个托盘顶升止挡块，其作用是当随行夹具需要被顶升起来时，用作顶升部位；固定安装在随行托板上表面的工装加强板，用来加强随行夹具的强度，并且作为主体框架零件，上面用于安装其他机构和零部件；工装加强板左右两侧安装两个撞击块，作用是，当随行夹具流到指定工位时，撞击到限位装置，停止下来；
作为本发明进一步的方案：工装加强板四周固定立着四个支撑柱，支撑柱上安装零件接触头，用于随行夹具在指定工位处的定位；
作为本发明再进一步的方案：工装加强板的上表面中间偏向一侧的地方，安装了零件二维码标签，用于识别随行夹具上的二维码，将随行夹具进行区分与识别。
作为本发明再进一步的方案：转动轴组件是安装在随行框架上，其作用是安装产品定位组件，与右转动轴组件形成轴系，使产品定位组件可以随着轴系360度旋转，其中包括：
用于连接随性框架的支撑座，其上安装诸多零部件；
安装在支撑座对称两边的缓冲器安装座和缓冲器，用于轴系翻转时到指定角度时的缓冲作用；
支撑座上部圆槽部位固定安装轴承座，轴承座的作用是支撑轴系，内部安装成对的角接触球轴承，成对的角接触球轴承采用背对背配置方式，中间外圈处用大隔圈隔开，轴承一端抵在轴承座内部的凸缘上，另一端用轴承端盖压死，这样既可以承受轴向载荷，又可以承受倾覆力矩；
成对的角接触球轴承内部安放左转轴，左转轴一侧的轴肩抵在轴承内圈上，另一侧用两个小圆螺母拧在左转轴上的螺纹处，拧紧压在隔套上，隔套抵住角接触球轴承，整体上形成对左转轴轴向的定位；
左转轴外侧一端用锁紧垫片压在镶套上，镶套抵在左转轴的小轴肩处，镶套上固定安装光电反光安装板，其上安装两个微反光镜，用于在指定工位通过光电传感器分辨轴系所处的角度；
左转轴在靠近缓冲器的轴段处，圆周内嵌入一个零件止挡摆臂，用于轴系翻转到指定角度后，碰撞到缓冲器的止挡；
作为本发明再进一步的方案：与转动轴组件组成轴系的是右转动轴组件，其中包括：
主体框架结构的右支撑座，右支撑座上部圆槽处固定安装右轴承座，右轴承内部安装成对的深沟球轴承，两个深沟球轴承内圈之间用隔圈隔开，深沟球轴承一端外圈抵在右轴承座内的凸缘处，内圈抵在右转轴的大轴肩处，另一侧外圈用小轴承端盖压住，小轴承端盖用螺丝固定安装在右轴承座上，内圈用摩擦间隙调整隔圈压住；
小轴承端盖上固定安装左永磁膜片，左永磁膜片无法转动作为定子使用，右永磁膜片安装在插孔板上，并且套在右转轴的小轴颈上右永磁膜片作为转子使用，可以随右转轴同步转动，用锁紧垫片将插孔板压紧，使力传递到右永磁膜片上，右永磁膜片再抵住摩擦间隙调整隔圈，摩擦间隙调整隔圈就是上文中所述压住深沟球轴承内圈的零件，摩擦间隙调整隔圈的长度可以根据需要加工，这样可改变两个永磁膜片间的距离，从而改变永磁膜片转动时的阻力大小，是的轴系转动时更加可控；
右支撑座上还有一些止锁作用的零部件，用于轴系转动到指定角度的锁定，首先是安装在右支撑座上的旋转支撑座，旋转支撑座用来安装解锁手柄，在解锁手柄上开孔套在旋转支撑座上，用转轴压盖压住限位，防止脱落，这样解锁手柄就可绕着旋转支撑座旋转，解锁手柄远端安装解锁把手，方便手动操作；
解锁手柄中间处套在插销中间的槽中，这样可通过杠杆作用，带动插销上下移动，锁紧时的力来自拉簧，拉簧一端安装在插销下端，一端固定安装在止挡座上，插销置于止挡座上下方向的槽中，起到导向作用。插销插到插孔板圆周上的槽孔中，起到轴系旋转到所需角度的精确定位作用。
作为本发明再进一步的方案：位于转动轴组件与右转动轴组件中间的是产品定位组件，产品定位组件可以随着轴系转动。产品定位组件的主体零件是工装底板，工装底板起到主体框架的支撑作用，其上安装定位产品用的小零件和机构，如支撑圆销和支撑菱销，支撑圆销和支撑菱销的作用是将所要装配的零部件产品通过销孔进行定位。工装底板上还有两个支撑销，同样是对所要装配的零部件产品进行定位，两个支撑销上面的平面对待装配的零部件产品起到平面定位与支撑的作用。注意工装底板的一侧装有水冷板防错块，这是由于待装配的水冷板有不同型号、不同结构，水冷板防错块可进行简单可靠的机械防错。
产品定位组件上的机构是对待装配的水冷板、上盖进行锁紧定位的锁紧机构、镜像锁紧机构和中间锁紧机构，下面进行详尽的描述。
锁紧机构包括滑槽块、滑槽钩子、斜块驱动销、弹簧和弹簧封板。滑槽块是主体零件，内部开通槽，安装滑槽钩子，使滑槽钩子可以沿着固定方向进行移动，滑槽钩子的推动靠弹簧的弹簧力，弹簧同样位于滑槽块内部，外侧用弹簧封板抵住，滑槽钩子推出行程通过斜块驱动销控制，这是因为在滑槽块上下开了腰孔，这样斜块驱动销就可以沿着固定方向和行程运动了。注意到滑槽钩子的伸出部分上表面设计成斜面，这样每当安装水冷板或上盖时，可以利用水冷板或上盖的重力作用轻松将滑槽钩子压进去。
镜像锁紧机构和锁紧机构的作用一样，锁紧高度也一致，部分零件是镜像结构，两个锁紧机构和两个镜像锁紧机构共同牢牢锁住水冷板。
中间锁紧机构有两个，分布在产品定位组件的两侧，对上盖进行锁紧。中间锁紧机构的零部件包括：长滑槽块、短滑槽钩子、短镜像滑槽钩子、长弹簧和长斜块驱动销。长滑槽块的作用是主体框架和安装其他零件。长滑槽块中间开通槽，槽孔中间内安放长弹簧，槽孔两端安放短滑槽钩子和短镜像滑槽钩子，使得短滑槽钩子和短镜像滑槽钩子可以由弹簧力驱动向两侧伸出，伸出的行程通过两个长斜块驱动销控制，长斜块驱动销位于长滑槽块的腰孔中，有与槽孔方向一致的运动和固定的行程，注意短滑槽钩子和短镜像滑槽钩子具有同样的锁紧高度。
中间锁紧机构的锁紧高度与锁紧机构的不一样，这是区别于彼此最重要的地方，这是由于水冷板和上盖装配时所处的高度不一样，所需的锁紧高度就不一样，所以根据装配零部件的高度进行设计不同锁紧高度的锁紧机构。
所以整体上随行夹具可以锁紧两种不同厚度的产品零件，当第三个厚度产品零件上盖需要装配时，只需松开插销，将定位产品组件翻转180度，插上插销，使得装配好上盖一面的水冷板朝下，待装配下盖的水冷板一面处于上面，将下盖放上去装配即可，下盖只需销孔定位，并通过重力一面贴合水冷板，不需要锁紧，螺丝装配好后，成为一个整体电动汽车电力电子单元装配完毕。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明旨在提供一种用于电动汽车电力电子单元三种厚度零部件装配用随行夹具装置，以实现不同厚度零部件的共线装配；本发明具有以下几个方面的优点：
1）通过锁死机构中弹簧力的作用，可以使锁死机构实现自动锁死功能。锁死作用的零件滑槽钩子头部设计成斜面形状，可以使水冷板放置在随行夹具上面时，通过重力作用挤压滑槽钩子，方便落入滑槽钩子下面，并被又伸出的滑槽钩子扣住，这种小巧方便的设计，有效简化了随行夹具机构的复杂程度，节约了许多空间，也相对使工人上料时更加省力；
2）利用设计的锁紧机构，实现了对装配产品的定位和锁死，此外，锁紧机构设计成两个锁死的高度，实现了对不同厚度的零部件产品的适应，而且使得锁死更加可靠，简化了机构，方便了工人的操作；
3）通过轴系的设计，转动轴组件和右转动轴组件的配合使用，使得产品翻转更加的方便，而且为了防止翻转时过于猛烈，加入了永磁膜片，通过更换调节摩擦间隙调整隔圈的长度，来调节轴系转动时的摩擦力，这种设计使得翻转过程更加安全可控；
4）随行夹具中产品翻转后定位的角度，可以根据需要进行设定，只用改变零件插孔板上的开口槽位置，即可达到所需的任意位置，这样的设计既方便了现有的定位需要，又可以为将来所需角度留下改进的空间。
附图说明
图1是要装配的产品电动汽车电力电子单元的分解结构示意图；
图2是本发明一种动态适应多种厚度零部件装配用的随行夹具装置置的结构立体图；
图3是本发明中随行框架的结构立体图；
图4是本发明中转动轴组件的结构主视图；
图5是本发明中转动轴组件的结构剖视图；
图6是本发明中右转动轴组件的结构立体图；
图7是本发明中右转动轴组件的结构剖视图；
图8为本发明中产品定位组件的结构示意图；
图9为本发明中锁紧机构的结构示意图；
图10是本发明中锁紧机构的结构剖视图；
图11是本发明中镜像锁紧机构的结构立体图；
图12是本发明中镜像锁紧机构的结构剖视图；
图13是本发明中中间锁紧机构的结构立体图；
图14是本发明中中间锁紧机构的结构剖视图；
图15是本发明随行夹具中未上料时锁紧机构的局部图；
图16是本发明中随行夹具中水冷板上料时锁紧机构的局部图；
图17是本发明中随行夹具中上盖上料时锁紧机构的局部图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示，是本发明中要装配的产品电动汽车电力电子单元，其中包括：水冷板1’，上盖2’，下盖3’。
如图2所示，本发明提供一种动态适应多种厚度零部件装配用的随行夹具装置置，其中包括：随行框架1、转动轴组件2、右转动轴组件3、产品定位组件4、锁紧机构5、中间锁紧机构6、镜像锁紧机构7、产品8。图2随行夹具会在驱动皮带的带动下，随自动装配生产流水线从左向右，在各装配工位流转，当随行夹具到达相应的工位时，可先被可上下伸缩的止挡（图中未示）挡住，然后由定位气缸（图中未示）带动的上下伸缩的定位销（图中未示）定位，从而实现随行夹具的空间位置固定。
如图3所示，本发明中的随行框架1具体包括：与驱动皮带连接的随行托板9、固定连接在随行托板9上表面的工装加强板11和托盘顶升止挡块，以及固定安装在工装加强板11上表面的支撑柱13、二维码标签15和左右两侧面的撞击块12，还有固定安装在支撑柱13顶部的接触头14。
如图4、图5所示，本发明中的转动轴组件2具体包括：支撑座16，固定安装在支撑座16上的缓冲器安装座17，安装在缓冲器安装座17上的缓冲器18，固定安装在支撑座16上的轴承座19，安装在轴承座19内部的角接触球轴承28，安装在两个角接触球轴承28中间的大隔套30，安装在角接触球轴承28中的左转轴20，安装在左转轴20中的止挡摆臂26，安装在左转轴20上的两个小圆螺母22，安装在左转轴20上，并且位于角接触球轴承28和小圆螺母22中间的隔套29，安装在左转轴20小轴颈一端的镶套24和锁紧垫片25，安装在镶套24上的光电反光安装板23，安装在光电反光安装板23上的微反射镜27，安装在轴承座19上的轴承端盖21。
如图6、图7所示，本发明中的右转动轴组件具体包括：右支撑座31，固定安装在右支撑座31上的止挡座32，安装在止挡座32内的插销33，安装在插销33内的解锁手柄34，安装在解锁手柄34内的解锁把手35，固定安装在右支撑座31上并连接解锁手柄34的旋转支撑座36，固定安装在旋转支撑座36端部的转轴压盖37，固定安装在止挡座32和插销33上的拉簧38。固定安装在右支撑座31上的右轴承座39，安装在右轴承座39内的右转轴40，右转轴40上安装两个深沟球轴承44，右转轴40可以在右轴承座39中转动。安装在两个轴承中间的隔圈46，固定安装在右轴承座39上的小轴承端盖45，固定安装在小轴承端盖45上的左永磁膜片41，套和在右转轴40小轴颈上的插孔板43，套和在右转轴40上并固定安装在插孔板43上的右永磁膜片42，固定安装在右转轴40小轴颈端的锁紧垫片25，用来顶住插孔板。右侧的深沟球轴承44与右永磁膜片42间安装摩擦间隙调整隔圈47，通过调整摩擦间隙调整隔圈47的长度，可以控制左永磁膜片41与右永磁膜片42间的磁力大小。
如图8所示，本发明中的产品定位组件具体包括：工装底板48，固定安装在工装底板48上的支撑圆销49和支撑菱销51，以及两个支撑销50，还有安装在工装底板48内一侧的水冷板防错块52。
如图9、图10所示，本发明中的锁紧机构具体包括：滑槽块53，固定安装在滑槽块53端部的弹簧封板34，安装在滑槽块53滑槽内部的滑槽钩子55，固定安装在滑槽钩子55内的斜块驱动销56，安装在滑槽钩子55和弹簧封板34之间的弹簧57。
如图11、图12所示，本发明中的镜像锁紧机构具体包括：镜像滑槽块58，固定安装在滑槽块58端部的弹簧封板54，安装在滑槽块58滑槽内部的镜像滑槽钩子59，固定安装在镜像滑槽钩子59内的斜块驱动销56，安装在镜像滑槽钩子55和弹簧封板34之间的弹簧57。
如图13、图14所示，本发明中的中间锁紧机构具体包括：长滑槽块60，安装在长滑槽块60滑槽内部的短镜像滑槽钩子61和短滑槽钩子62，固定安装在短镜像滑槽钩子61内的长斜块驱动销63，固定安装在短滑槽钩子62内的长斜块驱动销63，安装在短镜像滑槽钩子61和短滑槽钩子62之间的长弹簧64。
基于本发明的上述结构，下面对本发明的工作原理进行介绍。
首先，装配的主要三个步骤是：
第一，把水冷板1’以正确的位姿放到随行夹具上，锁紧机构自动锁紧。
第二，把上盖2’以正确的位姿放到水冷板1’上，锁紧机构自动锁紧，进行装配。
第三，把下盖3’以正确的位姿放到水冷板1’另一面上，进行装配。
在正常的工作状态下，如图15，随行夹具上的锁紧机构5、镜像锁紧机构7、中间锁紧机构6，由于内置弹簧力的作用，滑槽钩子55、镜像滑槽钩子59、短滑槽钩子61、短镜像滑槽钩子62均处于伸出状态。随行夹具随线体流过来，到达指定工位停下，人工将待装配的水冷板1'放到随行夹具上，如图16，由于重力和挤压作用，滑槽钩子55、镜像滑槽钩子59、短滑槽钩子61、短镜像滑槽钩子62均处于缩回状态，水冷板1’通过两销一面定位，两销是支撑圆销49和支撑菱销51，一面是指两个支撑销50的上端面构成的，当水冷板1’贴合支撑销50的上端面时，滑槽钩子55、镜像滑槽钩子59、短滑槽钩子61、短镜像滑槽钩子62由弹簧顶伸重新达到伸出状态，而且此时两个滑槽钩子55和镜像滑槽钩子59将水冷板1’上表面扣住，这样水冷板1’就被牢牢锁住了，所以水冷板1’的厚度决定了滑槽钩子55、镜像滑槽钩子59下表面与支撑销50上表面的距离。
在随行夹具流到下一个指定工位，定位好后，准备上盖的装配。人工将上盖以正确姿态放在水冷板1’上，通过两销一面定位，两销同样是指支撑圆销49和支撑菱销51，一面是指水冷板1’上表面。由于上盖2’重力和挤压作用滑槽钩子55、镜像滑槽钩子59将处于缩回状态，而短滑槽钩子61、短镜像滑槽钩子62将暂时缩回，待上盖2'贴合水冷板1’时，又由弹簧力作用迅速伸出，将上盖2’紧紧扣死，这样上盖2’就完全定位了。
在随行夹具流到下一个指定工位，定位好后，人工将右转动轴组件3上的解锁把手35下压使得插销33脱离插孔板43，然后将产品定位组件4翻转180度，使得水冷板1'和下盖3'的贴合面处于上面，然后松开解锁把手35，由弹簧力作用驱动插销33向上重新插入插孔板43，使得水冷板1'和上盖2'在随行夹具中定位。最后，可以将下盖3’放到水冷板1’上与之贴合，通过两销一面定位，这里两销是指水冷板1’自身带的定位销状凸台，一面是指水冷板1’和下盖3’的贴合面。随后就可以进行螺丝装配了。
综上所述，本发明的优点如下：
1）通过锁死机构中弹簧力的作用，可以使锁死机构实现自动锁死功能。锁死作用的零件滑槽钩子头部设计成斜面形状，可以使水冷板放置在随行夹具上面时，通过重力作用挤压滑槽钩子，方便落入滑槽钩子下面，并被又伸出的滑槽钩子扣住，这种小巧方便的设计，有效简化了随行夹具机构的复杂程度，节约了许多空间，也相对使工人上料时更加省力；
2）利用设计的锁紧机构，实现了对装配产品的定位和锁死，此外，锁紧机构设计成两个锁死的高度，实现了对不同厚度的零部件产品的适应，而且使得锁死更加可靠，简化了机构，方便了工人的操作；
3）通过轴系的设计，转动轴组件和右转动轴组件的配合使用，使得产品翻转更加的方便，而且为了防止翻转时过于猛烈，加入了永磁膜片，通过更换调节摩擦间隙调整隔圈的长度，来调节轴系转动时的摩擦力，这种设计使得翻转过程更加安全可控；
4）随行夹具中产品翻转后定位的角度，可以根据需要进行设定，只用改变零件插孔板上的开口槽位置，即可达到所需的任意位置，这样的设计既方便了现有的定位需要，又可以为将来所需角度留下改进的空间。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。