定位夹具及工装设备的制作方法

1.本公开涉及工艺装备技术领域，具体涉及一种定位夹具及工装设备。


背景技术：

2.在工业生产中，经常会涉及对产品的制程、检测、移载、搬运等工艺，这些工艺大多要求对产品进行夹紧和定位。夹紧是指对产品进行夹持稳定，避免在工艺流程中出现移动等问题，而定位是指对产品的位置进行校正，避免工艺流程出现位置偏差等问题。
3.相关技术中的夹具，往往只能实现对产品的夹紧，无法同时对产品进行定位，效果不佳。


技术实现要素：

4.为提高夹具的夹持效果，本公开实施方式提供了一种定位夹具及工装设备。
5.第一方面，本公开实施方式提供了一种定位夹具，包括：
6.基板；
7.活动板，一侧表面与所述基板连接，可受驱动地在所述基板上沿第一方向往复移动，另一侧表面形成用于承载目标物体的承载面；
8.第一夹持组件，包括设于所述基板的第一夹持部和设于所述活动板的第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部为所述目标物体提供所述第一方向的夹紧力；以及
9.第二夹持组件，包括设于所述基板和活动板的第二方向两端的第一连杆机构和第二连杆机构，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构为所述目标物体提供所述第二方向的夹紧力；所述第二方向垂直于所述第一方向。
10.在一些实施方式中，所述第一夹持部固设于所述基板的第一方向的第一端，所述第二夹持部固设于所述活动板的第一方向的第二端，所述第一夹持部与所述第二夹持部可分别与所述目标物体的第一方向两端抵接接触。
11.在一些实施方式中，所述第一夹持部包括固设于所述基板上的第一挡板，所述第二夹持部包括固设于所述活动板上的第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板之间的空间形成用于放置所述目标物体的承载空间。
12.在一些实施方式中，所述第一夹持部还包括固设于所述基板上的两个支架，所述第一挡板的两端分别设于所述两个支架上。
13.在一些实施方式中，所述第一连杆机构与所述第二连杆机构均为平面多连杆机构，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构之间的空间形成用于放置所述目标物体的承载空间。
14.在一些实施方式中，在所述活动板移动过程中，当所述第一夹持部与所述第二夹持部相互远离，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构转动远离；当所述第一夹持部与所述第二夹持部相互靠近，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构转动靠近。
15.在一些实施方式中，所述平面多连杆机构包括：
16.固设于所述基板的第一方向第一端的第一转轴、固设于所述活动板的第一方向第二端的第二转轴、以及固设于所述活动板且位于所述第一转轴和所述第二转轴之间的第三转轴；
17.一端与所述第一转轴活动连接的第一连杆、一端与所述第二转轴活动连接的第二连杆、以及一端与所述第三转轴活动连接的第三连杆；
18.夹持杆，一端与所述第一连杆的另一端活动连接，另一端与所述第二连杆的另一端活动连接，其中部与所述第三连杆的另一端活动连接。
19.在一些实施方式中，本公开实施方式的定位夹具，还包括：
20.驱动装置，包括气缸和推杆，所述推杆可受所述气缸驱动伸缩运动；
21.其中，所述气缸固设于所述基板上，所述推杆的端部与所述活动板固定连接。
22.在一些实施方式中，所述基板设有导轨，所述导轨提供所述第一方向的移动路径，所述活动板通过所述导轨与所述基板连接。
23.第二方面，本公开实施方式提供了一种工装设备，包括根据第一方面任意实施方式所述的定位夹具。
24.本公开实施方式的定位夹具，包括基板、活动板、第一夹持组件和第二夹持组件，活动板与基板滑动连接，第一夹持组件的第一夹持部和第二夹持部为目标物体提供第一方向的夹紧力，第二夹持组件的第一连杆机构和第二连杆机构为目标物体提供第二方向的夹紧力。本公开实施方式中，利用第一夹持组件和第二夹持组件同时实现对目标物体两个相互垂直方向上的夹紧，同时实现对目标物体的夹紧和定位，简化工艺流程，提高定位精度，并且结构简单、成本低。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是根据本公开一些实施方式中定位夹具的结构示意图。
27.图2是根据本公开一些实施方式中定位夹具的结构示意图。
28.图3是根据本公开一些实施方式中定位夹具的结构示意图。
29.图4是根据本公开一些实施方式中定位夹具的原理示意图。
30.图5是根据本公开一些实施方式中定位夹具的原理示意图。
31.附图标记说明：
32.100-基板；110-导轨；200-活动板；310-第一夹持部；311-支架；312-第一挡板；320-第二夹持部；321-第二挡板；410-第一连杆机构；420-第二连杆机构；431-第一转轴；432-第二转轴；433-第三转轴；441-第一连杆；442-第二连杆；443-第三连杆；450-夹持杆；500-驱动装置；510-气缸；520-推杆；600-电池模组。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.在工业生产中，经常会涉及对产品的制程、检测、移载、搬运等工艺，这些工艺大多要求对产品进行夹紧和定位。
35.以动力电池的喷码流程为例，抓取装置需要将电池模组由上游产线抓取至喷码设备中，然后设备的夹具对电池模组进行夹紧，避免在喷码过程中电池模组出现位置移动。同时，设备还需要对电池模组的位置进行定位，避免喷码位置出现偏差。
36.相关技术中，设备夹具往往只能实现对电池模组的夹紧，需要额外的装置对电池模组的位置进行校正，导致工装设备结构复杂，且工艺流程繁琐。
37.基于上述相关技术存在的缺陷，本公开实施方式提供了一种定位夹具以及具有该定位夹具的工装设备，该定位夹具可同时实现对目标物体的夹紧和定位，且结构简单、工作流程简便。
38.在一些实施方式中，本公开示例的定位夹具包括基板、活动板、第一夹持组件以及第二夹持组件。
39.基板为定位夹具的基础承载结构，其上方的表面可用于设置定位夹具的各个零部件。在一些实施方式中，基板可以是金属或非金属的板状物，也可以是工装设备的承载面板，本公开对此不作限制。
40.活动板的一侧表面与基板连接，且活动板可受驱动地在基板上沿第一方向往复移动。例如，活动板的下方表面可通过滑动导轨与基板滑动连接，从而活动板可以按照滑动导轨的滑动方向与基板产生相对运动。
41.活动板的另一侧表面即可用于承载目标物体，也即形成承载目标物体的承载面。例如一个示例中，活动板下方表面与基板滑动连接，其上方表面即可作为用于放置目标物体的承载面。
42.目标物体是指需要进行定位和夹紧的加工产品，本公开实施方式中，对目标物体的具体类型不作限制，其可以是任何适于实施的加工产品，例如一个示例中，目标物体可以包括动力电池的电池模组。
43.可以理解，对于任意形状的目标物体在平面上的限位，主要包括两个方向的限位，也即相互垂直的第一方向和第二方向，主要完成两个相互垂直方向上的限位，即可限制目标物体的平面运动。因此，本公开实施方式中，分别利用第一夹持组件对目标物体进行第一方向的限位，利用第二夹持组件对目标物体进行第二方向的限位。
44.本公开实施方式中，第一夹持组件包括设于基板上的第一夹持部和设备活动板上的第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部可为目标物体提供第一方向的夹紧力。
45.可以理解，活动板与基板可以在第一方向上相对移动，第一夹持部固定在基板上，第二夹持部固定在活动板上，因此第一夹持部和第二夹持部也即在第一方向上相对运动。当第一夹持部与第二夹持部相互靠近，则两者即可在第一方向上夹紧目标物体；当第一夹持部与第二夹持部相互远离，则两者即可在第一方向上释放目标物体。由此即可实现对目标物体在第一方向上的定位与夹紧。
46.第二夹持组件包括分设于基板和活动板的第二方向两端的第一连杆机构和第二连杆机构，第一连杆机构和第二连杆机构可为目标物体提供第二方向的夹紧力。
47.本公开实施方式中，活动板与基板可以在第一方向上相对移动，在活动板相对于基板运动的同时，第二夹持组件的连杆机构即可产生转动，从而第一连杆机构和第二连杆机构即可相对运动。在第一夹持组件夹紧的同时，第一连杆机构和第二连杆机构相互转动靠近，两者即可在第二方向上夹紧目标物体；在第一夹持组件释放的同时，第一连杆机构和第二连杆机构相互转动远离，两者即可在第二方向上释放目标物体。
48.也即，本公开实施方式中，在活动板与基板相对运动过程中，可以同时实现对目标物体在第一方向和第二方向上的夹紧，由于第一方向与第二方向为相互垂直的方向，也即实现目标物体在平面上限位，实现位置的校正定位。
49.例如前述的动力电池的电池模组的喷码工艺中，由于抓取装置每次抓取放置的电池模组的位置可能会出现偏差，若喷码设备的夹具仅对电池模组进行单方向夹紧，而不进行位置校正定位，则每次的喷码可能也会出现位置的偏差。而利用本公开实施方式的定位夹具，活动板的一次运动即可同时实现对电池模组两个方向的夹紧，实现对电池模组的位置校正定位，保证每次电池模组的位置一致，降低出现喷码偏差的风险。
50.通过上述可知，本公开实施方式中，利用第一夹持组件和第二夹持组件同时实现对目标物体两个相互垂直方向上的夹紧，同时实现对目标物体的夹紧和定位，简化工艺流程，提高定位精度，并且结构简单、成本低。
51.下面，目标物体以动力电池的电池模组为例，对本公开实施方式的定位夹具结构及原理进行说明。
52.如图1所示，在一些实施方式中，本公开示例的定位夹具包括基板100、活动板200、第一夹持组件和第二夹持组件。
53.基板100为定位夹具的基础承载结构，在一个示例中，基板100可以为金属板状物。活动板200平行设于基板100上方，活动板200可受驱动地在基板100上沿第一方向往复移动。
54.参见图1所示，为便于理解和说明，对本公开实施方式中出现的方向描述进行定义和说明。
55.本公开实施方式中，定义平行于x轴的方向为“第一方向”，平行于y轴的方向为“第二方向”，第一方向与第二方向相互垂直。定义-x方向的一端为“第一方向的第一端”，定义x方向的一端为“第一方向的第二端”。定义-y方向的一端为“第二方向的第一端”，定义y方向的第一端为“第二方向第二端”。
56.从而，本公开实施方式中，活动板200可以受驱动地在第一方向上往复运动，也即活动板200可以沿图1所示的x轴方向上，相对于基板100实现往复移动。
57.在一些实施方式中，如图2所示，基板100上可设置有导轨110，导轨110的移动路径为第一方向，从而活动板200通过导轨110与基板100连接，活动板200即可受驱动地沿着导轨110的方向往复移动。
58.在本公开实施方式中，定位夹具还包括驱动装置500。如图2所示，驱动装置500包括气缸510和推杆520。气缸510固定设在基板100上，气缸510为驱动推杆520伸缩的动力源。推杆520的自由端与活动板200固定连接，从而，当气缸510控制推杆520伸长时，推杆520即
可推动活动板200朝向x方向移动；当气缸510控制推杆520缩短时，推杆520即可拉动活动板200朝向-x方向移动。实现活动板200与基板100在第一方向上的相对往复运动。
59.当然，可以理解，驱动装置500的作用是驱动活动板200相对于基板100在第一方向上往复运动，其具体的结构并不局限于上述示例中的气缸510和推杆520，还可以是其他任何适于实施的动力结构，只要能够实现驱动活动板200移动即可，本公开实施方式对此不再赘述。
60.继续参照图1，本公开实施方式中，第一夹持组件包括第一夹持部310和第二夹持部320。第一夹持部310固设于基板100的第一方向的第一端，第二夹持部320固设于活动板200的第一方向的第二端。
61.具体而言，如图2所示，第一夹持部310包括固设于基板100上的两个支架311和第一挡板312。两个支架311在基板100上间隔设备，从而第一挡板312的两端分别与两个支架311固定连接。第二夹持部320包括第二挡板321，结合图1所示，第二挡板321固设于活动板200第一方向的第二端的端面上。
62.结合图1所示可知，第一挡板312和第二挡板321之间的空间，即可形成用于放置电池模组的承载空间。
63.可以理解，当驱动装置500驱动活动板200朝向-x方向移动时，第二挡板321随着活动板200发生移动，从而第二挡板321逐渐靠近第一挡板312。若两者之间的活动板200上放置有电池模组，则第一挡板312和第二挡板321即可分别抵紧电池模组在第一方向上的一侧端面，实现电池模组第一方向的夹紧。
64.反之，当驱动装置500驱动活动板200朝向x方向移动时，第二挡板321随着活动板200发生移动，从而第二挡板321逐渐远离第一挡板312。若两者之间的活动板200上放置有电池模组，则第一挡板312和第二挡板321即可释放与电池模组的抵接，实现电池模组第一方向的释放。
65.上述对第一夹持组件的结构及原理进行了说明，下面继续对第二夹持组件的结构及原理进行说明。
66.如图1所示，第二夹持组件包括分设于第二方向两端的第一连杆机构410和第二连杆机构420。第一连杆机构410和第二连杆机构420均为平面多连杆机构，两者之间的活动板200承载面空间形成用于放置电池模组的承载空间。也即，如图1所示，由第一连杆机构410、第二连杆机构420、第一夹持部310、第二夹持部320共同围合而成用于放置电池模组的承载空间。
67.本公开实施方式中，第一连杆机构410和第二连杆机构420均为平面多连杆机构，两者的结合和工作原理相同，下面结合图3所示，以第二连杆机构420为例对其进行说明。
68.如图3所示，第二连杆机构420包括第一转轴431、第二转轴432、第三转轴433。其中，第一转轴431固定设置在基板100第一方向的第一端，第二转轴432固定设置在活动板200的第一方向的第二端，第三转轴433固定设置在活动板200且位于第一转轴431和第二转轴432之间。
69.可以理解，由于第一转轴431是与基板100固定连接，从而在活动板200运动过程中，第一转轴431的位置始终保持固定。而第二转轴432和第三转轴433是与活动板200固定连接，从而在活动板200运动过程中，第二转轴432和第三转轴433随着活动板200一起发生
移动。
70.第二连杆机构420还包括第一连杆441、第二连杆442、第三连杆443以及夹持杆450。
71.第一连杆441的一端与第一转轴431活动连接，另一端与夹持杆450的一端活动连接。也即，第一连杆441可以相对于第一转轴431发生转动，同时也可以相对于夹持杆450发生转动。
72.第二连杆442的一端与第二转轴432活动连接，另一端与夹持杆450的另一端活动连接。也即，第二连杆442可以相对于第二转轴432发生转动，同时也可以相对于夹持杆450发生转动。
73.第三连杆443的一端与第三转轴433活动连接，另一端与夹持杆450的中部活动连接。也即，第三连杆443可以相对于第三转轴433发生转动，同时也可以相对于夹持杆450发生转动。
74.在此结构下，当驱动装置500驱动活动板200朝向x方向移动时，带动第一连杆机构410和第二连杆机构420转动，两个连杆机构的夹持杆450即可相对远离。反之，当驱动装置500驱动活动板200朝向-x方向移动时，带动第一连杆机构410和第二连杆机构420转动，两个连杆机构的夹持杆450即可相对靠近。
75.下面结合图4、图5所示，以电池模组600的装夹为例，对本公开实施方式的定位夹具的原理进行说明。
76.参见图4所示，电池模组600可以通过抓取装置抓取放置在定位夹具的承载空间中。可以理解，为了便于电池模组600的摆放，承载空间的大小是大于电池模组600的，抓取装置对电池模组600每次的摆放位置可能存在一定的位置和/或方向误差，若是仅对电池模组600进行一个方向的夹紧，那么电池模组600可能在另一个方向上存在位置误差，这样就导致每次夹紧后的电池模组600的位置存在误差。
77.而在本公开实施方式中，结合图4、图5所示，在电池模组600摆放之后，驱动装置500可拉动活动板200朝向-x方向移动，此时，第二挡板321逐渐靠近第一挡板312，同时，第一连杆机构410和第二连杆机构420的夹持杆也逐渐靠近。直至第一挡板312和第二挡板321分别抵紧电池模组600第一方向两侧端面，实现第一方向的夹紧定位；第一连杆机构410的夹持连杆与第二连杆机构420的夹持杆分别抵紧电池模组600第二方向两侧端面，实现第二方向的夹紧定位。最终夹紧定位后的形态可参见图5所示。
78.可以理解，在本公开实施方式中，在活动板200移动过程中，第一夹持组件和第二夹持组件分别对电池模组600两个方向进行限位和夹紧，从而，即使电池模组600最初的摆放位置存在位置或角度的偏差，也可以通过两个方向的夹持将位置进行校正，实现同时夹紧和定位。
79.在对电池模组600的工艺处理完成之后，驱动装置500即可推动活动板200朝向x方向移动，此时，第二挡板321逐渐远离第一挡板312，第一挡板312和第二挡板321释放对电池模组600第一方向两侧端面的夹持；同时，第一连杆机构410和第二连杆机构420的夹持杆也逐渐远离，第一连杆机构410的夹持连杆与第二连杆机构420的夹持杆释放对电池模组600第二方向两侧端面的夹持。最终释放后的形态可参见图4所示。
80.通过上述可知，本公开实施方式中，利用第一夹持组件和第二夹持组件同时实现
对目标物体两个相互垂直方向上的夹紧，同时实现对目标物体的夹紧和定位，简化工艺流程，提高定位精度，并且结构简单、成本低。
81.本公开实施方式提供了一种工装设备，该工装设备可以包括上述任意实施方式所述的定位夹具，从而具有上述所有有益效果，本公开对此不再赘述。
82.显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开创造的保护范围之中。