一种汽车碳罐的共用治具的制作方法

本实用新型属于治具设备领域，尤其是涉及一种汽车碳罐的共用治具。

背景技术：

随着机械自动化技术的逐渐成熟，现阶段汽车碳罐内零件的装配过程均由自动化流水线完成。由于碳罐内零件的尺寸较小，且对安装精度的要求较高，因此需要利用治具对碳罐进行夹持，以方便机械手对零件进行定位和装配。

但是不同型号的碳罐之间具有接口位置、罐体形状、规格尺寸等差异，为确保治具夹持的稳定性，需要在同一条流水线上设置多个碳罐夹持治具。当流水线加工不同的碳罐时，需要工作人员根据碳罐的型号对治具进行人工换型，在进行换型时需要停止整条流水线上的工作，因此会大幅降低碳罐装配的效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种汽车碳罐的共用治具，以实现提升汽车碳罐装配效率的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车碳罐的共用治具，包括：夹持单元、定位单元和承载板；

所述承载板用于承载定位单元，在承载板的顶部设有两条平行设置的导向滑轨；

所述定位单元包括驱动电缸和定位板，所述定位板活动设置在承载板的上方，在定位板两侧设有导向滑块，所述导向滑块滑动设置在导向滑轨内部；所述驱动电缸固设在承载板上，通过驱动电缸能驱使定位板沿导向滑轨进行滑动；在定位板上设有至少一个用于容纳碳罐的定位槽，所述定位槽沿定位板的运动方向均匀排布；

所述夹持单元包括安装板，所述安装板的底部与导向滑轨的顶面相连，在安装板上至少一个夹持装置，所述夹持装置用于固定碳罐，且夹持装置与定位板相平行。

进一步的，所述定位槽内设有至少一级容纳槽，所述容纳槽在定位槽的底面上呈纵向层级式布置，通过设置层级式的容纳槽能提升定位槽对不同型号碳罐的适应能力。

进一步的，所述承载板上设有操作孔，所述操作孔位于两导向滑轨之间，在进行碳罐装配时，容纳有碳罐的定位槽与所述操作孔相对正。

进一步的，所述夹持装置包括夹持爪、引导滑轨和气爪，所述引导滑轨和气爪均设置在安装板上，所述夹持爪包括两个镜像设置的卡爪，所述卡爪的底部与引导滑轨滑动连接，且所述气爪的活动段与卡爪相连；当碳罐进入定位槽后，两个卡爪将相向移动，从而完成对碳罐侧壁的夹持。

进一步的，所述卡爪朝向碳罐的一侧设有缓冲条，所述缓冲条与卡爪可拆卸连接。

进一步的，所述缓冲条朝向碳罐的一侧设有固定槽，所述固定槽与碳罐侧壁的形状相匹配。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种汽车碳罐的共用治具具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种汽车碳罐的共用治具，其定位板上设有多个定位槽，当需要加工不同规格的碳罐时，通过调节定位板的位置即可快速切换定位槽，与现有的人工换型方式相比，能够大幅降低装配时间，提升汽车碳罐的装配效率。

(2)本实用新型所述的一种汽车碳罐的共用治具，在定位槽内部设有层级式设置的容纳槽，通过容纳槽能够提升定位槽对不同规格碳罐的适应能力，使得同一个定位槽能够兼容多种规格的碳罐，因此能够提升定位板上的空间利用率，降低了本装置的整体体积。

(3)本实用进行所述的一种汽车碳罐的共用治具，在卡爪上设有可拆卸的缓冲条，通过设置缓冲条能够提升夹持装置的夹持稳定性，避免碳罐在装配过程中发生移动。此外，本装置中的缓冲条还能够根据需求进行更换，因此能够对各类碳罐进行有效限位。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的共用治具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的承载板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的定位板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的夹持单元的示意图。

附图标记说明：

1-承载板；11-导向滑轨；12-操作孔；2-定位板；21-导向滑块；22-驱动电缸；3-定位槽；31-容纳槽；4-安装板；51-引导滑轨；52-气爪；53-卡爪；531-缓冲条；532-固定槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种汽车碳罐的共用治具，其结构可由图1进行示意，如图所示，共用治具包括夹持单元、定位单元和承载板1。在进行工作时，承载板1用于安装所述定位单元，且在承载板1上设有螺栓孔，可通过定位螺栓将承载板1安装在流水线的装配设备上。所述承载板1的结构可由图2进行示意，如图所示，在承载板1的顶部设有两条平行设置的导向滑轨11，所述导向滑轨11用于对定位单元的移动进行引导和限制。

现有的碳罐治具通常只能对一种规格的碳罐进行夹持，因此当流水线上加工的碳罐存在多种规格时，需要工作人员根据碳罐的类型对治具进行人工换型，而换型的过程会导致装配流水线的停工，大幅降低装配效率。本实施例中所述的定位单元能够适应多种型号的碳罐，从而节约换型所用时间，提升碳罐装配的工作效率。

具体的，所述定位单元包括驱动电缸22和定位板2。所述定位板2活动设置在承载板1的上方，其结构可由图3进行示意。如图所示，在定位板2的两侧设有导向滑块21，所述导向滑块21滑动设置在导向滑轨11内部。所述驱动电缸22固设在承载板1上，驱动电缸22的活动端与定位板2的侧壁相连。当驱动电缸22启动后，所述定位板2将沿着导向滑轨11进行滑动。可选的，为了对定位板2的滑动行程进行限制，可在两导向滑轨11之间设置限位挡板，通过限位挡板能够在极限位置处对定位板2进行遮挡，避免定位板2过度滑动。

在所述定位板2上设有用于容纳碳罐的定位槽3，所述定位槽3与碳罐的底面形状相匹配。此外，为了使同一块定位板2能够适应更多规格的碳罐，所述定位槽3至少为一个，且定位槽3沿定位板的运动方向均匀排布。具体的，如图3所示，在本实施例中定位槽3共有两个，因此本装置能适用于夹持至少两种规格的碳罐。在进行工作时，工作人员可以根据碳罐的类型选择合适的定位槽3，并通过驱动电缸22驱使该定位槽3移动到夹持单元的下方，使得本装置适用于当前碳罐的夹持固定。

可选的，为提升同一个定位槽3对不同规格碳罐的适应能力，在所述定位槽3内部设有至少一级容纳槽31，所述容纳槽31在定位槽3的底面上呈纵向层级式布置。由于不同规格的碳罐具有不同的横截面积，为了提升定位板2上的空间利用率，可将横截面形状相似但面积不同的容纳槽31进行纵向层级式布置。示例性的，如图3所示，在内侧的定位槽3中设有一个容纳槽31，此时可将内侧定位槽3视作一级限位槽，而容纳槽31为二级限位槽，由于二级限位槽的面积小于一级限位槽，因此可将二级限位槽设置在一级限位槽的底面上，充分利用定位板2的纵向空间，提升同一个定位槽3的适用范围。当待装配的碳罐与容纳槽31的形状相匹配时，即可通过二级限位槽对碳罐的进行固定，此时碳罐的底面与容纳槽31的底面相接触；而当待装配的碳罐与定位槽3的形状相匹配时，则可利用一级限位槽对碳罐进行固定，此时碳罐的底面与定位槽3的底面(即容纳槽31的顶面)相接触。

由于碳罐的底面上通常设有通气接管，当同一个定位槽3中的容纳槽31数目较多时，通气接管可能会穿出定位板2，此时可选在承载板1上增设操作孔12，利用操作孔12为通气接管提供放置空间。具体的，如图2所示，所述操作孔12位于两导向滑轨11之间，在进行碳罐装配时，容纳有碳罐的定位槽3与操作孔12相对正，以确保通气接管位于操作孔内部。

在实际工作过程中，为避免碳罐在零件装配过程中发生晃动，需要对碳罐的侧壁进行夹持，本实施例中碳罐的夹持工作由夹持单元能实现。具体的，所述夹持单元包括安装板4和夹持装置，其结构可由图4进行示意。所述安装板4的底部与与导向滑轨11的顶面相连，在安装板4上至少一个夹持装置，夹持装置用于固定碳罐，且夹持装置与定位板2相平行。当碳罐进入定位槽3后，所述夹持装置会对碳罐的侧壁进行夹持固定，从而使得碳罐在装配过程中保持静止。

所述夹持装置包括：夹持爪、引导滑轨51和气爪52，所述引导滑轨51和气爪52均设置在安装板4上，其中引导滑轨51用于对夹持爪的运动路径进行引导，气爪52用于为夹持爪的运动提供动力。示例性的，所述气爪52可选用festo公司的平行开闭型气爪。所述夹持爪包括两个卡爪53，如图4所示，两卡爪53以安装板的中心线为对称中心呈镜像布置，所述卡爪53的底部与引导滑轨51滑动连接，且气爪52的活动段与卡爪53相连。当气爪52启动后，两个卡爪53将沿着引导滑轨51相向移动，从而完成对碳罐侧壁的夹持。

可选的，为提升卡爪53对不同碳罐的适应能力，在所述卡爪53朝向碳罐的一侧设有缓冲条531，所述缓冲条531与卡爪53通过螺钉可拆卸连接。当进行装配的碳罐规格发生变化时，可根据碳罐的规格对缓冲条531进行替换，以使得卡爪53能够与碳罐的侧壁完美贴合。此外，为进一步提升缓冲条531与碳罐的贴合性，可在所述缓冲条531朝向碳罐的一侧设有固定槽532，所述固定槽532与碳罐侧壁的形状相匹配。

下面对上述方案的工作过程进行说明：

在进行装配前，根据碳罐的规格选择合适的定位槽3，并通过驱动电缸22驱使该定位槽3移动到操作孔12的正上方。随后将碳罐放置到定位槽3内部，启动气爪53，通过卡爪53对碳罐的侧壁进行夹持。当碳罐固定完毕后，即可通过机械手进行罐内零件的装配工作。

下面对上述方案进行效果说明：

本实施例提供了一种汽车碳罐的共用治具，在同一个定位板2上设置了多个规格不同的定位槽3，因此当同一条流水线上存在多种类型的碳罐时，无需操作人员对治具进行手工拆卸换型，节约了大量的治具调整时间，因此能够显著提升碳罐装配的工作效率。

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