一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具。定位机构包括纵向插接部和横向插接部，在闭合状态下，横向插接部设于纵向插接部的纵向前侧，横向插接部包括横向凸台和横向凹槽体，横向凹槽体凹槽段设有用于横向凸台沿纵向滑动的区段；纵向插接部包括纵向凹槽体和纵向凸台，纵向凹槽体沿纵向设有限位块，在限位块的内壁上设有用于纵向凸台通过的坡面；横向凹槽体的顶部开口方向与纵向凹槽体的顶部开口方向相同或相对。通过以上结构设置，能够使工装胎具在定位闭合过程经过翻转、平移和下落的综合轨迹连贯完成，从而提高了操作便捷性、生产效率和空间利用率。
【专利说明】
一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具。
【背景技术】
[0002]随着车辆制造行业的发展，各种设备装置被广泛应用，其中，在零部件装配安装过程中需要使用定位机构。
[0003]近年来，对于定位机构在应用过程中的便捷性和安全性等方面的要求越来越高，因此，提高应用定位机构的便捷性、效率和空间利用率成为设计目标。
[0004]现有技术中，定位机构通常包括安装在移动夹具上的移动定位体和安装在固定夹具上的固定定位体，移动定位体和固定定位体之间通过销与孔之间的插接嵌套而实现位置的准确定位。实际操作中，为了实现移动定位体与固定定位体之间准确地插接嵌套，通常通过控制移动夹具移动至固定夹具相平行的位置，即，使移动定位体移至固定定位体的对齐位置，进而通过移动夹具带动移动定位体朝向固定定位体垂向地移动，最终形成移动定位体与固定定位体的嵌套定位。以上现有技术中的结构设置，移动夹具与固定夹具之间无法在移动定位体与固定定位体未对齐的位置状态下实现定位贴合，这便导致了定位机构的操作需要分步进行，操作效率低，同时，所需的操作空间大，空间利用率低。
[0005]以上现有技术中，定位机构的在应用过程中的便捷性低、效率低和空间利用率低等缺陷成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具。通过本实用新型的应用将明显提高定位机构的使用便捷性、效率和空间利用率。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种应用于工装胎具的定位机构，包括纵向插接部和横向插接部，在闭合状态下，所述横向插接部设于所述纵向插接部的纵向前侧，其中:
[0008]所述横向插接部包括横向凸台和横向凹槽体，所述横向凹槽体的凹槽段设有用于所述横向凸台沿纵向滑动的区段；
[0009]所述纵向插接部包括纵向凹槽体和纵向凸台，所述纵向凹槽体沿纵向设有限位块，在所述限位块的内壁上设有用于所述纵向凸台通过的坡面；
[0010]所述横向凹槽体的顶部开口方向与所述纵向凹槽体的顶部开口方向相同或相对。
[0011]可选地，所述横向凹槽体的凹槽段沿纵向设有用于所述横向凸台通过的纵向开
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[0012]可选地，所述横向凸台用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述横向凹槽体用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述纵向开口设于所述横向凹槽体的纵向前部。
[0013]可选地，所述横向凸台用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述横向凹槽体用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述纵向开口设于所述横向凹槽体的纵向后部。
[0014]可选地，所述纵向凸台用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述纵向凹槽体用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述坡面设于所述纵向凹槽体的纵向前部。
[0015]可选地，所述纵向凸台用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述纵向凹槽体用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述坡面设于所述纵向凹槽体的纵向后部。
[0016]可选地，所述坡面的倾斜角度大于所述纵向凹槽体上，与所述坡面位于同一内壁上的定位对中斜面的倾斜角度。
[0017]可选地，所述坡面与所述定位对中斜面的高度比为N，0.5<N<1.5。
[0018]可选地，在所述纵向开口的内沿拐角处设有倒角。
[0019]本实用新型还提供一种工装胎具，所述工装胎具上安装有上述任一项所述的定位机构。
[0020]在一个关于定位机构和工装胎具的实施方式中，应用于工装胎具的定位机构包括纵向插接部和横向插接部，在对其二者的命名中，纵向和横向的含义是在空间的两个相垂直的方向，实际应用中将本定位机构设置在三维空间的某方向不做限定，这里的命名旨在描述清晰。横向插接部设在纵向插接部的纵向前侧，当然，前侧指代的是纵向中的一个朝向。其中，横向插接部包括横向凸台和横向凹槽体，在横向凹槽体的凹槽段设有用于所述横向凸台沿纵向滑动的区段。纵向插接部包括纵向凹槽体和纵向凸台，纵向凹槽体沿纵向设有限位块，在限位块的内壁上设有纵向凸台通过的坡面。并且设置横向凹槽体的顶部开口方向与纵向凹槽体的顶部开口方向相同或相对。通过以上结构设置，在纵向插接部的纵向凹槽体和纵向凸台分别安装在工装胎具的移动夹具和固定夹具。同时，横向插接部的横向凸台和横向凹槽体也分别对应安装在移动夹具和固定夹具的结构状态下，移动夹具相对于固定夹具能够实现从纵向前侧绕横向的轴线向固定夹具翻转靠近，直至贴合相抵。在此靠近贴合的移动轨迹中，能够包括移动夹具的翻转、相对于固定夹具的竖向靠近平移，以及从纵向前侧向纵向后侧的平移，能够实现如此的综合移动，是由于定位机构中，由于横向定插接部在纵向方向上位于纵向插接部的前侧，如果设定横向插接部的横向凸台相对于横向凹槽体的翻转靠近轨迹为Rl，纵向插接部的纵向凸台相对于纵向凹槽体的翻转靠近轨迹为R2，那么R2的半径值必然大于Rl的半径值，由此，移动过程中，横向凸台与横向凹槽体相靠拢接近贴合的状态下，由于横向凹槽体的凹槽段设有用于横向凸台沿纵向滑动的区段，使得纵向凸台能够通过沿纵向具有平移地分量进行嵌入移动，直至达到其与横向凹槽体的定位相抵位置点；与此同时，由于R2的半径值相对于Rl半径值大，则在纵向凸台靠近纵向凹槽体的段轨迹中，竖向分量与纵向分量的比例中，竖向分量的占比较大，即，纵向凸台更趋向于垂直下落的轨迹，如此的论述是相比于Rl较小的横向插接部对比而论的，这符合物理和几何规律。利用了以上物理和几何规律，在纵向凹槽体的纵向的限位块的内壁上设置坡面便能够使纵向移动分量占比较少、竖向移动分量占比较大的纵向凸台通过坡面构成的通道空间而顺利嵌入纵向凹槽体中，最终能够实现定位机构的整体定位，以及工作胎具的移动夹具与固定夹具的准确定位贴合。
[0021]需要说明的是，第一，在现有技术中，通过梯形凸台嵌入梯形凹槽作为定位体的结构以存在，而梯形凹槽两侧的倾斜面的设置是在梯形凸台嵌入过程中起到纠正位置偏移的导向作用，即，倾斜面设置的目的便是在梯形凸台因移动轨迹偏差而相抵贴合状态下，起到对梯形凸台的导向作用。而本实施方式中，在纵向凹槽体的纵向内侧壁设置的坡面旨在避让出空间，使得纵向凸台能够通过此坡面避让出的空间而从斜上方进行嵌入，因此说，在纵向凹槽体设置有现有技术中的为了导向的倾斜面依然会存在因纵向凸台的倾斜进入轨迹的设置而导致干涉碰撞的发生，使得纵向凸台无法正常嵌入纵向定位凹槽中；
[0022]第二、对于以上定位机构的位置设置，将其应用在工装胎具中，工装胎具的移动夹具能够自纵向前侧通过翻转、相纵向后侧平移和竖向靠近的综合轨迹贴合于固定夹具。而现有技术中，无论通过人工操作吊具或通过机器人抓举移动，皆需要将移动夹具操作至固定夹具的顶部，在对齐的结构状态下，特别是定位机构中的个插接部件对应地对齐位置状态下，再进而单独的竖向下落操作，由此方能实现定位机构的定位准确，避免例如定位销与定位孔的偏斜癒碰的发生。而现有技术中因结构而决定的先对齐，再定位贴合的操作导致了操作效率低，增加了工步，降低了效率和便捷性，特别是在装配空间受限的状态下，影响了空间利用率。
[0023]第三、本实施方式提供的定位机构主要是从位置布设的角度进行设置，并配合相应结构的设置，从而在翻转进入的倾斜位置构成通道，实现功能。
[0024]通过以上论述，本实施方式提供的定位机构和工装胎具的应用能够明显提高操作便捷性、生产效率和空间利用率。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本实用新型整体结构不意图；
[0027]图2为本实用新型原理不意图；
[0028]图3为本实用新型第一局部结构示意图；
[0029]图4为本实用新型第二局部结构示意图；
[0030]图1至图4中:横向凸台一11、横向凹槽体一 12、纵向开口一 121、纵向凸台一 21、纵向凹槽体一22、坡面一221、定位对中斜面一222、移动夹具一3、固定夹具一 4。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型的核心是提供一种应用于工装胎具的定位机构及工装胎具。通过本实用新型的应用将明显提高定位机构的使用便捷性、效率和空间利用率。
[0032]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]请参考图1至图4，图1为本实用新型整体结构不意图；图2为本实用新型原理不意图；图3为本实用新型第一局部结构示意图；图4为本实用新型第二局部结构示意图。
[0034]根据图中所示，应用于工装胎具的定位机构包括纵向插接部和横向插接部，在闭合状态下，横向插接部设于纵向插接部的纵向前侧。横向插接部包括横向凸台11和横向凹槽体12，横向凹槽体12的凹槽段设有用于横向凸台11沿纵向滑动的区段;纵向插接部包括纵向凹槽体22和纵向凸台21，纵向凹槽体22沿纵向设有限位块，在限位块的内壁上设有用于纵向凸台21通过的坡面221;横向凹槽体12的顶部开口方向与纵向凹槽体22的顶部开口方向相同或相对。由此，在翻转过程中能够实现倾斜地进行嵌入限位，而无须如现有技术中先行进行对齐，再进行竖直地插入定位，因此，本实施例提供的定位机构能够显著地提高操作便捷性和效率，同时节约了操作空间。
[0035]在上述实施例基础上，另一实施例中，将上述实施例中的横向凹槽体12进行更细致地设定，对于定位机构，具体设置包括纵向插接部和设于纵向插接部的纵向前侧的横向插接部，横向插接部包括横向凸台11和横向凹槽体12，横向凹槽体12的纵向设有用于横向凸台11通过的纵向开口 121;纵向插接部包括纵向凹槽体22和纵向凸台21，纵向凹槽体22的纵向的限位块上，即，纵向凹槽体22的纵向的内壁上设有用于纵向凸台21通过的坡面221;横向凹槽体12的顶部开口方向与纵向凹槽体22的顶部开口方向相同或相对。通过对于定位机构的结构设置，使得定位机构中的纵向插接部和横向插接部安装在工装胎具中的对应位置结构下，工装胎具中的移动夹具3能够进行包括翻转、由纵向前部至纵向后部平移的综合移动，进而贴合于固定夹具4。在此过程中，横向凹槽体12中设置的纵向开口 121保证了横向凸台11倾斜地嵌入；同时，纵向凹槽体22中设置的纵向内壁上的坡面221保证了纵向凸台21倾斜地嵌入。需要指出的是，对于纵向插接部，其在定位机构中起到纵向定位的作用，因此，纵向凹槽体22的纵向前部和纵向后部必然具有进行限制纵向移动的实体，S卩，纵向凹槽体22的纵向内侧壁起到纵向定位作用，而在纵向内侧壁上设置坡面221，用于纵向凸台21倾斜嵌入纵向凹槽体22。
[0036]坡面221设置在纵向内壁的顶部位置，坡面221与现有技术中的用于起到引导作用的倾斜面不同，倾斜面因起到导向作用而能够在正常范围内与嵌入的实体进行相抵，进而通过相互滑动而实现导向。而本实施例中的坡面221的设置旨在构成纵向凸台21倾斜进入的通道路径，从而避免干涉和阻碍进入的发生。对于纵向插接部设置在横向插接部的纵向后侧，这是由于纵向插接部的纵向凸台21与纵向凹槽体22相互靠近翻转移动的半径较大，这是对比于横向插接部的横向凸台11与横向凹槽体12之间移动半径，从而，在纵向凹槽体22的纵向的内壁上设置坡面221便能够实现纵向凸台21的顺利进入;对比来说，横向插接部需对横向进行限位，因此，对横向凹槽体12设置纵向开口 121，构成更大的横向凸台11的进入通道。在横向凹槽体12的顶部开口方向与纵向凹槽体22的顶部开口方向相同或相对设置状态下，便能够实现工装胎具的移动夹具3整体翻转地移动轨迹。
[0037]本实施例中定位机构的结构设置，能够实现工装胎具的移动夹具3从倾斜位置沿翻转和平移的综合轨迹倾斜地、直接地嵌入工装胎具的固定夹具4，由此，本定位机构的应用明显地提高了使用便捷性、工作效率和空间利用率。
[0038]对于上述实施例中的定位机构，请重点参考图3，具体设置为横向凸台11安装在工装胎具的移动夹具3，横向凹槽体12安装在工装胎具的固定夹具4，纵向开口 121则设于横向凹槽体12的纵向前部。上述结构设置下，在移动夹具3从纵向前侧的斜上方翻转靠近固定夹具5时，横向凸台11嵌入横向凹槽体12过程中，横向凸台11的局部实体部分因翻转轨迹而从纵向开口 121位置实现进入，因纵向开口 121的设置而避免了干涉碰撞的产生。
[0039]与上述实施例设置相反地，另一具体设置结构中，横向凸台安装在工装胎具的固定夹具，横向凹槽体安装在工装胎具的移动夹具，纵向开口设于横向凹槽体的纵向后部。如此的对应结构设置，同样能够通过纵向开口而使横向凸台顺利嵌入。
[0040]对于第一实施例中的纵向插接部，本实施例中请重点参考图4，具体设置纵向凸台21安装在工装胎具的移动夹具3，纵向凹槽体22安装在工装胎具的固定夹具4，坡面221设于纵向凹槽体22的纵向前部。由此，在移动夹具3和纵向凸台21共同从纵向前侧向纵向后侧进行翻转移动时，纵向凸台21能够从坡面221位置的避让的通道空间顺利倾斜地嵌入纵向凹槽体22。
[0041]对应地，还可以设置纵向凸台安装在工装胎具的固定夹具，纵向凹槽体安装在工装胎具的移动夹具，坡面设于纵向凹槽体的纵向后部。如此的设置能够在翻转过程中，使得纵向凹槽体从切斜的位置避开纵向凸台。
[0042]在上述各实施例的基础上，请参考图4，设置坡面221的倾斜角度大于纵向凹槽体22上的与坡面221位于同一内壁上的定位对中斜面222的倾斜角度。所谓定位对中斜面222，其对于纵向凸台21嵌入过程中起到导向作用，例如，纵向凸台21因故发生移动轨迹的偏移，在嵌入过程中无法直接对中地落于纵向凹槽体22内，则偏差通过定位对中斜面222进行引导，定位对中斜面2 2 2与坡面2 21皆由纵向凹槽体2 2的内壁构成，而其二者的位置和作用皆不同，具体来说，第一、定位对中斜面222位于坡面221下侧，定位对中斜面222更靠近于纵向凹槽体22的底部;第二、定位对中斜面222用于对纵向凸台21起到导向作用，其通过与纵向凸台21相接触实现功能，而坡面221的设置是用于避开纵向凸台21，使纵向凸台21能够顺利通过，这是缘于为了纵向凸台21能够倾斜地嵌入;第三、需要说明的是，对于纵向凹槽体22，根据材料和厚度等因素决定了其最低厚度，而在最低厚度的结构中，若只设置定位对中斜面222，则可能发生纵向凹槽体22与纵向凸台21相互撞击磕碰，无法完成嵌入，若因干涉而压缩纵向凹槽体22的总体厚度，将导致强度降低，定位不准和易损坏等问题，因此，在保证厚度的前提下，在内侧壁设置坡面221结构能够满足上述包括强度、定位准确性和避免干涉等结构需求。通常来说，坡面221设置在纵向凹槽体22的纵向内壁的顶部区域，坡面221的下侧为定位对中斜面222，且坡面221的倾斜角度大于同一内侧壁的定位对中斜面222的倾斜角度。
[0043]进一步地，具体设置坡面221与定位对中斜面222的高度比为N，0.5 < N < 1.5。例如，在N = 0.5时，若纵向凹槽体22的内侧壁的总高度为30mm，则坡面221的高度为10mm，定位对中斜面222的高度为20mm;在N= 1.5时，若纵向凹槽体22的内侧壁的总高度为30mm，则坡面221的高度为18mm，定位对中斜面222的高度为12mm。如此的比例设置中，能够较均衡地保证总厚度，同时保证导向作用，进而综合起来保证了强度和定位准确性。
[0044]另一实施例中，设置横向凹槽体12的纵向开口121的内沿拐角处设有倒角，倒角的设置，对于横向凸台11顺利嵌入横向凹槽体12起到了保护和导向的作用。当然，还可以设置圆角。
[0045]在一个关于工装胎具的实施例中，工装胎具上安装有上述各实施例提出的定位机构，将定位机构中的各组成零部件分别对应安装在工装胎具上的移动夹具和固定夹具上，则在工装胎具实现定位闭合过程中，移动夹具能够在翻转、移动和下落等综合移动轨迹中连贯地实现定位闭合，而无须先行移动翻转至固定夹具的顶部上侧，且在位于相平行的位置切换为单一的竖向下落的轨迹，如此的两个独立的移动轨迹之间必然存在停滞和转换的操作控制，无论是通过人工操作还是自动化设备进行操作，这都增加了操作步骤。由此，相比于现有技术，本实施例中的工装胎具的应用明显提高了操作便捷性、工作效率和空间利用率，具体论述请参考上述各实施例中的论述，此处不再赘述。
[0046]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种应用于工装胎具的定位机构，其特征在于，包括纵向插接部和横向插接部，在闭合状态下，所述横向插接部设于所述纵向插接部的纵向前侧，其中: 所述横向插接部包括横向凸台和横向凹槽体，所述横向凹槽体的凹槽段设有用于所述横向凸台沿纵向滑动的区段； 所述纵向插接部包括纵向凹槽体和纵向凸台，所述纵向凹槽体沿纵向设有限位块，在所述限位块的内壁上设有用于所述纵向凸台通过的坡面； 所述横向凹槽体的顶部开口方向与所述纵向凹槽体的顶部开口方向相同或相对。2.如权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述横向凹槽体的凹槽段沿纵向设有用于所述横向凸台通过的纵向开口。3.如权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述横向凸台用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述横向凹槽体用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述纵向开口设于所述横向凹槽体的纵向前部。4.如权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述横向凸台用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述横向凹槽体用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述纵向开口设于所述横向凹槽体的纵向后部。5.如权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述纵向凸台用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述纵向凹槽体用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述坡面设于所述纵向凹槽体的纵向前部。6.如权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述纵向凸台用于安装于所述工装胎具的固定夹具，所述纵向凹槽体用于安装于所述工装胎具的移动夹具，所述坡面设于所述纵向凹槽体的纵向后部。7.如权利要求1至6任一项所述的定位机构，其特征在于，所述坡面的倾斜角度大于所述纵向凹槽体上，与所述坡面位于同一内壁上的定位对中斜面的倾斜角度。8.如权利要求7所述的定位机构，其特征在于，所述坡面与所述定位对中斜面的高度比为Ν，0.5<Ν< 1.5。9.如权利要求1至6任一项所述的定位机构，其特征在于，在所述纵向开口的内沿拐角处设有倒角。10.—种工装胎具，其特征在于，所述工装胎具上安装有如权利要求1至9任一项所述的定位机构。
【文档编号】B25B11/00GK205614525SQ201620297555
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】牛正风, 洪恺, 薛梦玲, 史凤波
【申请人】安徽华菱汽车有限公司