专利名称：一种翻转夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接工装，特别是涉及一种汽车部件焊接的翻转夹具。
背景技术：
车身零件焊接时，时常需要进行正反面的焊接和装配，所以要求固定零件的夹具具备翻转的功能。通常该夹具的翻转操作主要为手动翻转，通过手动转盘和联轴器带动整个夹具工位进行翻转，以实现翻转焊接的功能。 由于采用人工翻转，工人的劳动强度大，效率低下，翻转定位精度低。因此有人发明了采用气动的翻转夹具。公告号为CN201089074Y的中国实用新型专利公开了一种可翻转焊接夹具，其包括夹具主体与支撑所述夹具主体的支架，其中，还包括用于带动所述夹具主体在支架上处于转动或固定状态的旋转机构。此种可翻转焊接夹具在进行多面焊接时，不需取下焊接部件，仅将夹有焊接部件的夹具主体共同翻转至相应的角度即可实现多面焊接的功效。通过该技术方案的翻转夹具虽然方便了工作的操作，节约生产时间，并能有效的提高工作效率。但该技术方案是气缸通过一滑块带动齿条，进而带动与齿条啮合的齿轮转动实现夹具的翻转，并通过抵顶部对齿条的限位实现翻转的定位。由于抵顶部的强制限位，造成连接气缸与齿条的滑块的冲击，长期以往，严重影响了气缸与齿条的连接可靠性，造成翻转不到位或定位不准的问题。另外，由于整个夹具处于齿条的冲击振动下，影响了夹具的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种翻转夹具，其通过气动的推动机构实现夹具体的翻转，以减轻操作者的劳动强度；并通过定位机构的设置提高夹具体翻转的位置精度，提高在制品的加工精度。同时，通过缓冲机构的设置，有效减少夹具体翻转而产生的冲击振动，提高翻转夹具的耐用性和在制品的加工精度。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种翻转夹具，包括支架、通过一转轴枢接在支架上的夹具体和推动所述夹具体转动的推动机构；所述推动机构包括一齿轮齿条副和推动齿条往复运动的第一气缸；还包括一定位机构；所述定位机构包括一设置在所述转轴端部上并至少设有两个定位槽的定位盘、一与所述定位盘啮合的定位销、一带动所述定位销动作的第二气缸、一与所述齿条联动并控制所述第二气缸的第一行程开关和一与所述定位销联动并控制所述第一气缸的第二行程开关。通过定位机构的定位不仅提高了夹具翻转的定位精度，同时，由于该定位机构在第一行程开关和第二行程开关的联动，消除了夹具的定位冲击，从而提高了夹具的定位和使用的可靠性，延长了夹具的使用寿命。为了使整个夹具更加紧凑，并优化整个夹具的受力状态，所述推动机构和定位机构分设于所述转轴的两端。为了进一步减少夹具翻转所产生的冲击振动，至少在所述转轴的一端设有一缓冲结构；所述缓冲结构包括一固定在所述夹具体一端面上并位于所述转轴一侧的一第一缓冲块和固定在所述支架上并呈径向对称于所述转轴的第二缓冲块。作为进一步的优选技术方案，在所述转轴的两端上均设有缓冲结构；分别设置于转轴两端上的第一缓冲块位于所述转轴径向的同一侧。可进一步提高缓冲的效果和可靠性。由于未采用强制性限位，从而消除了强制限位所造成的冲击。所述齿条直接连接于所述第一气缸中的第一活塞杆；所述定位销直接连接于所述第二气缸中的第二活塞杆。减少了连接环接，优化了零件间的连接结构，从而可进一步提高夹具的可靠性和操作精度。本发明的技术方案，采用相互联动的方式实现夹具的翻转和定位，消除了采用强制限位所造成的定位冲击，提高了翻转定位精度。并因此，实现了气缸与齿条的直接连接，从而提高了夹具的可靠性和使用精度。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明中推动机构的结构示意图。图3为本发明中推动机构另一角度的结构示意图。图4为本发明中定位机构的结构示意图。图5为本发明中定位机构另一个角度的结构示意图。其中，支架I、支架座101、轴承座102、托架103、夹具体2、夹具主体201、固定座202、凸板2021、配重块203、配重架204、转轴205、小支架206、连接座207、推动机构3、齿条301、滑套302、齿轮303、第一气缸304、第一气缸体3041、第一活塞杆3042、凸环305、第一行程开关306、罩壳307、定位机构4、定位盘401、定位槽4011、定位销402、拨块4021、第二气缸403、第二气缸体4031、第二活塞杆4032、偏位4034、止转块4035、第二行程开关404、第一缓冲块5、第二缓冲块6。下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
具体实施例方式参见图I，一种翻转夹具，包括呈U字的支架1，在支架I的两上端上分别设有和支架座101，在该支架座101上固定有的轴承座102，通过一转轴205枢接在该轴承座102中的夹具体2，设置在支架I 一端并推动夹具体2转动的推动机构3和设置在支架I另一端上连接并对夹具体2的转动进行定位的定位机构4。参见图2，该夹具体2包括一夹具主体201，一固定座202，一固定在固定座202上的连接座207，连接在连接座上的配重架204和固定在配重架204上的配重块203。夹具主体201和配重架204分别连接于连接座207的上下两边，并通过配重块204进行配重相对于转轴205静平衡。该翻转夹具在使用时，待加工件通过夹紧装置(图上未示)固定在夹具主体201上。转轴205分别设置在夹具体2两端的固定座202上，并且，该固定座202的一侧设有一个凸板2021。参见图3和图4,在本实施例中为,推动机构3为一气动机构,包括第一气缸304,齿条301，滑套302和齿轮303。该推动机构3通过第一气缸304的气缸体和一托架103固定于支架I上。第一气缸304的第一活塞杆3042伸出端直接连接有所述的齿条301，在其连接处设有一个凸环305。在托架103上固定有一个第一行程开关306，并且该第一行程开关306位于所述凸环305下。转轴205分别枢接在支架I两端的轴承座102上，在其中设有推动机构3 —端的转轴205伸出轴承座102后固定有一个齿轮303。在该端的支架I上设有一个滑套302，所述齿条301与所述齿 303啮合后延伸并滑动连接于该滑套302中。在齿轮303、齿条301和第一活塞杆3042上罩设有罩壳307。在该端的支架I轴承座102的两侧分别固定有第二缓冲块6，在该端的固定座202上通过一个固定在其凸板2021上的小支架206连接有第一缓冲块5。该缓冲块5与缓冲块6配合实现，夹具体2翻转时的缓冲。参见图5，该定位机构4在本实施例中位于支架I的另一端，使夹具在结构上具有更好的平衡。该定位机构4包括一定位盘401、一连接于第二气缸403上的定位销402和第二行程开关404。在该端上的转轴205伸出轴承座102后固定有所述的定位盘401。第二气缸403通过第二气缸体4031固定在支架I上，第二气缸403的第二活塞杆4032头端固定的所述的定位销402。该定位销402头端呈楔形适配于定位盘401上的定位槽4011。该定位槽4011有四个,均布于定位盘401外圆周上。定位销4011的侧面上设有一个偏位4034，定位销4011通过该偏位4034与固定在支架I上的止转块4035配合防止定位销4011的转动。所述第二行程开关404设置在靠近定位销4011的支架I上，并在定位销4011的上部侧面上固定有一个拨块4021，用于触动第二行程开关404动作。在本实施例中，在定位机构4的这端支架I上同样设有位于轴承座102两侧上的第二缓冲块6，在该端固定座202的凸板2021上同样通过一小支架206设置有一个第一缓冲块5，与该端支架I上的第二缓冲块6配合实现夹具翻转时的缓冲。通过该翻转夹具可方便精确地实现工件的两面焊接操作。使用时，操作工，先将工件(图上未示)通过夹紧装置(图上未示)固定在夹具主体201上。所述夹紧装置可是简单的机械夹紧，也可采用气动的半自动化夹紧装置。工件固定在夹具主体201上后，操作工操控焊接机器人或人工对工作进行第一面的焊接。完成第一面焊接后，操作工通过操纵气阀(图上未示)，使推动机构3的第一气缸304动作，第一活塞杆3042向外伸出带动与之直接连接的齿条301作直线运动，齿条301进而带动与之啮合的齿轮303转动，从而带动夹具体2转动翻转。第一活塞杆3042在向外伸出时同时通过其上的凸环305触动第一行程开关306。由于第一行程开关306与第二气缸403相连并控制第二气缸403的动作,所以，齿条301在带动夹具体2翻转的同时，使第二气缸403的第二活塞杆4032伸出并带动定位销402插入定位盘401上的定位槽4011中，阻止夹具体的继续转动。在定位销402进入定位槽4011中时，同时通过其上的拨块4021触动第二行程开关404。由于第二行程开关404与所述第一气缸304相连，所以控制第一气缸304停止动作，完成夹具体的一个翻转动作。当工件两个面的焊接完成后，操作工操控气阀使第二气缸403反向动作，使定位销402从定位槽4011中脱开，同时触动第二行程开关404的动作，使第一气缸304的第一活塞杆3042缩回，使夹具体2复位。操作工打开夹具体2上的夹紧装置，取走工件。上述实施例是为了更清楚地理解本发明，并不作为对本发明权利的一种限制，在不脱离本发明宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的 范围之内。
权利要求
1.一种翻转夹具，包括支架(I )、通过一转轴(205)枢接在支架(I)上的夹具体(2)和推动所述夹具体(2)转动的推动机构(3);所述推动机构(3)包括一齿轮齿条副和推动齿条(301)往复运动的第一气缸(304);其特征在于还包括一定位机构(4);所述定位机构(4)包括一设置在所述转轴(205)端部上并至少设有两个定位槽(4011)的定位盘(401)、一与所述定位盘(401)啮合的定位销(402 )、一带动所述定位销(402 )动作的第二气缸(403 )、一与所述齿条(301)联动并控制所述第二气缸(403)的第一行程开关(306)和一与所述定位销(402)联动并控制所述第一气缸(304)的第二行程开关(404)。
2.根据权利要求I所述的翻转夹具，其特征在于所述推动机构(3)和定位机构(4)分设于所述转轴(205)的两端。
3.根据权利要求I或2所述的翻转夹具，其特征在于至少在所述转轴(205)的一端设有一缓冲结构；所述缓冲结构包括一固定在所述夹具体(2) —端面上并位于所述转轴(205)—侧的一第一缓冲块(5)和固定在所述支架(I)上并呈径向对称于所述转轴(205)的第二缓冲块(6)。
4.根据权利要求3所述的翻转夹具，其特征在于在所述转轴(205)的两端上均设有缓冲结构；分别设置于转轴(205)两端上的第一缓冲(5)块位于所述转轴(205)径向的同一侧。
5.根据权利要求I或2所述的翻转夹具，其特征在于所述齿条(301)直接连接于所述第一气缸(304)中的第一活塞杆(3042 );所述定位销(402 )直接连接于所述第二气缸(403 )中的第二活塞杆(4032)。
6.根据权利要求3所述的翻转夹具，其特征在于所述齿条(301)直接连接于所述第一气缸(304)中的第一活塞杆(3042);所述定位销(402)直接连接于所述第二气缸(403)中的第二活塞杆(4032)。
7.根据权利要求4所述的翻转夹具，其特征在于所述齿条(301)直接连接于所述第一气缸(304)中的第一活塞杆(3042);所述定位销(402)直接连接于所述第二气缸(403)中的第二活塞杆(4032)。
全文摘要
本发明公开了一种翻转夹具，包括支架、通过一转轴枢接在支架上的夹具体和推动所述夹具体转动的推动机构；所述推动机构包括一齿轮齿条副和推动齿条往复运动的第一气缸；还包括一定位机构；所述定位机构包括一设置在所述转轴端部上并至少设有两个定位槽的定位盘、一与所述定位盘啮合的定位销、一带动所述定位销动作的第二气缸、一与所述齿条联动并控制所述第二气缸的第一行程开关和一与所述定位销联动并控制所述第一气缸的第二行程开关。通过定位机构的定位不仅提高了夹具翻转的定位精度，同时，由于该定位机构在第一行程开关和第二行程开关的联动，消除了夹具的定位冲击，从而提高了夹具的定位和使用的可靠性，延长了夹具的使用寿命。
文档编号B23K37/047GK102941431SQ20121016055
公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者董吉彦, 孙超, 牛国峰, 程文安, 郑伟 申请人:济南吉利汽车有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司