定位夹紧联动机构的制作方法
【专利摘要】本发明属于汽车制造领域，公开了一种定位夹紧联动机构，包括支座、气缸、主夹紧头和联动夹紧头，气缸安装在所述支座上，主夹紧头一端与气缸轴可转动连接，另一端设置第一夹紧形面块，中部与支座可转动连接，联动夹紧头一端安装在主夹紧头上，另一端设置第二夹紧形面块，支座上设置有第三夹紧形面块，第三夹紧形面块的夹紧面分别与第一夹紧形面块和第二夹紧形面块的夹紧面相匹配。本发明通过联动机构能很好解决大角度夹角钣金件的夹紧定位问题，且定位准确，同时，本机构的结构简单，操作方便，占用空间位置小，焊接过程中不会产生干涉现象，在满足各项质量和技术要求的前提下，提高焊接效率，降低操作人员的劳动强度。
【专利说明】定位夹紧联动机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种钣金件焊接时的定位夹紧联动机构。
【背景技术】
[0002]车身和皮卡车货厢都是由很多件大小不一冲压钣金件组合焊接成总成件，再由焊接总成件组合焊接成车身和皮卡车货厢，在组合焊接过程中就要使用多套焊接夹具，焊接夹具能将大小不一的钣金件或焊接分总成件组合在一起进行焊接，钣金件或焊接分总成件在焊接夹具有相对应的放置位置，每件钣金件、组件和分总成件都要采用孔定位、柱定位和面定位等，并且都要采用气缸或手动快速夹钳等夹紧机构，才能保证焊接组合件的质量符合要求。
[0003]现有的焊接夹具对钣金件定位夹紧的夹紧机构一般采用气缸机构或快速夹钳在顶部连接夹紧头，夹紧头需根据运动轨迹和钣金件的夹紧部位形状配合制作，夹紧头需要刚性和耐磨损的材料，一般是钢铁、硬质塑料等。现有的焊接夹具定位夹紧机构一般都是一次动作夹紧到位，对钣金件夹紧其大角度夹角的棱边两侧相连面，需采用两套夹紧机构对棱边两侧相连面进行夹紧定位；还有一种夹紧方式采用一套夹紧机构一次夹紧，但对于大角度夹角的钣金件的夹紧，其夹紧位置不是需要夹紧的夹角棱边两侧相连面，达不到设计要求的定位夹紧效果。
[0004]上述现有技术对钣金件夹紧其大角度夹角的棱边两侧相连面，需采用两套夹紧机构先后对棱边两侧相连面处夹紧定位，两套夹紧机构比一套夹紧机构占用空间多近一倍，员工在控制焊接夹具动作方面就会较复杂和耗时，员工操作焊钳在焊接夹具内的焊接空间受限，在某些位置处需焊接部位因阻挡而不能焊接，只能让钣金组件取出后补焊，增加了工作量和工时，焊接路径因要绕开阻挡物不能走较近路线，耗时并且加重了员工的劳动强度，而且，现有焊接夹具安装的夹紧机构多，占用空间大，在保证定位准确度，产品精度质量的前提下，不能减小夹紧机构数量，这样就难以实现焊接效率的提高和员工劳动强度的降低。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明的目的是提供一种定位夹紧联动机构，以克服现有技术的夹紧机构结构复杂、占用的空间大、易出现干涉且控制操作不方便等问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了、一种定位夹紧联动机构，包括支座和气缸，所述气缸安装在所述支座上，其还包括主夹紧头和联动夹紧头，所述主夹紧头第一端部与气缸轴可转动连接，第二端部设置第一夹紧形面块，中部与所述支座可转动连接；所述联动夹紧头第一端部安装在所述主夹紧头上，第二端部设置第二夹紧形面块，所述支座上设置有第三夹紧形面块，所述第三夹紧形面块的夹紧面分别与所述第一夹紧形面块和第二夹紧形面块的夹紧面相匹配。[0009]其中，所述第三夹紧形面块的夹紧面包括水平夹紧面和倾斜夹紧面，所述水平夹紧面与所述第一夹紧形面块的夹紧面相匹配，所述倾斜夹紧面与所述第二夹紧形面块的夹紧面相匹配。
[0010]其中，所述联动夹紧头第一端部可转动地安装在所述主夹紧头上，所述主夹紧头和所述第一夹紧形面块上开设有同轴通孔，所述同轴通孔内安装顶针。
[0011]其中，所述联动夹紧头上对应于顶针上端位置设有顶针螺栓。
[0012]其中，所述顶针的横截面形状和尺寸分别与所述同轴通孔的横截面形状和尺寸相同。
[0013]其中，所述支座上设置有顶针垫块，所述顶针垫块的上表面与所述顶针的下端位置相对应，且所述顶针垫块的上表面与所述第三夹紧形面块的水平夹紧面相平。
[0014]其中，所述主夹紧头和联动夹紧头上分别开设有位置相对应的凹槽，所述凹槽内安装压缩弹簧，所述凹槽位于所述主夹紧头第二端部且在所述联动夹紧头可转动固定点和第二夹紧形面块之间。
[0015]其中，所述联动夹紧头可转动固定点位于所述顶针螺栓和所述凹槽之间。
[0016]其中，所述联动夹紧头为L形，包括水平固定部和竖直固定部，所述顶针和凹槽设置在所述水平固定部上，所述第二夹紧形面块设置在所述竖直固定部上。
[0017]其中，所述主夹紧头第一端部与气缸轴之间、所述主夹紧头中部与所述支座之间以及所述联动夹紧头第一端部与所述主夹紧头之间的均通过销轴进行可转动连接。
[0018](三)有益效果
[0019]上述技术方案所提供的定位夹紧联动机构，在主夹紧头上安装联动夹紧头，组成一个整体，通过主夹紧头夹紧动作开始时或到一定幅度时带动联动夹紧头做夹紧动作，进行对夹角棱边两侧面同时夹紧定位，通过此联动机构能很好解决大角度夹角钣金件的夹紧定位问题，且定位准确；同时，本机构的结构简单，操作方便，占用空间位置小，焊接过程中不会产生干涉现象，在满足各项质量和技术要求的前提下，提高焊接效率，降低操作人员的劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例定位夹紧联动机构的正视图；
[0021]图2为本发明实施例定位夹紧联动机构的侧视图；
[0022]图3为本发明实施例定位夹紧联动机构的俯视图；
[0023]图4为本发明实施例定位夹紧联动机构的主夹紧头打开时的状态图。
[0024]图中，1:支座；2:气缸；3:王夹紧头；61:弟一夹紧形面块；62:弟二夹紧形面块；63:第三夹紧形面块；7:顶针垫块；9:联动夹紧头；10:顶针螺栓；11:压缩弹簧；12:顶针。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。 [0026]在本发明的描述中，需要说明的是，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]如图1-3所示，本实施例的定位夹紧联动机构，包括支座1、气缸2、主夹紧头3和联动夹紧头9，气缸2安装在支座I上，主夹紧头3第一端部与气缸轴可转动连接，其第二端部设置第一夹紧形面块61，中部与支座I可转动连接，其中第一端部为图中靠近左侧的端部，第二端部为图中靠近右侧的端部，中部为第一端部和第二端部之间的位置，下面相似描述的方位与该处定义相同；联动夹紧头9第一端部安装在所述主夹紧头3上，其第二端部设置第二夹紧形面块62，支座I上设置有第三夹紧形面块63，第三夹紧形面块63的夹紧面分别与第一夹紧形面块61和第二夹紧形面块62的夹紧面相匹配，其结构为包括水平夹紧面和倾斜夹紧面，所述水平夹紧面与所述第一夹紧形面块61的夹紧面相匹配，所述倾斜夹紧面与所述第二夹紧形面块62的夹紧面相匹配，在使用本实施例的定位夹紧联动机构对大角度夹角钣金件进行夹紧定位时，通过气缸2带动主夹紧头3进行夹紧动作或者打开动作时，会相应带动联动夹紧头9进行夹紧动作或者打开动作，当第一夹紧形面块61和第二夹紧形面块62均与所述第三夹紧形面块63夹紧时，第一夹紧形面块61的夹紧面与第三夹紧形面块63的水平夹紧面相平行，第二夹紧形面块62的夹紧面与第三夹紧形面块63的倾斜夹紧面相平行。
[0029]主夹紧头3的第一端部通过销轴与气缸轴连接，实现主夹紧头3与气缸轴之间的可转动连接；在支座I上与主夹紧头3中部相对应的位置设置有凸起部，主夹紧头3中部与该凸起部通过销轴连接，实现两者之间的可转动连接。
[0030]关于主夹紧头3单独进行夹紧动作和打开动作的描述如下:气缸2的气缸轴伸出时，主夹紧头3的第一端部随着气缸轴的上端向上运动，同时，主夹紧头3的第二端部相应向下运动，并带动安装在其上的第一夹紧形面块61向下运动，逐渐向第三夹紧形面块63的水平夹紧面靠近，并最终实现第一夹紧形面块61与第三夹紧形面块63的水平夹紧面对大角度夹角钣金件水平部分的夹紧定位。
[0031]为了实现联动夹紧头9关于主夹紧头3的随动，联动夹紧头9第一端部可转动地安装在主夹紧头3的第二端部上，并在主夹紧头3和第一夹紧形面块61上开设有同轴通孔，同轴通孔内安装顶针12，顶针12的横截面形状和尺寸分别与同轴通孔的横截面形状和尺寸相同。联动夹紧头9的端部与顶针12上端对应位置设有顶针螺栓10，支座I上设置有顶针垫块7，顶针垫块7的上表面与顶针12的下端位置相对应，且顶针垫块7的上表面与所述第三夹紧形面块63的水平夹紧面相平。
[0032]主夹紧头3和联动夹紧头9上分别开设有位置相对应的凹槽，凹槽内安装压缩弹簧11，凹槽位于所述主夹紧头3另一端且在联动夹紧头9可转动固定点和第二夹紧形面块62之间。
[0033]联动夹紧头9可转动固定点位于顶针螺栓10和所述凹槽之间，该可转动连接也通过销轴实现，联动夹紧头9设置为L形，包括水平固定部和竖直固定部，顶针12和凹槽设置在所述水平固定部上，第二夹紧形面块62设置在所述竖直固定部上。
[0034]本实施例中第三夹紧形面块63上水平夹紧面和倾斜夹紧面之间的角度与大角度夹角钣金件的夹角相等，第三夹紧形面块63的两个夹紧面不局限于水平和倾斜的设置方式，也可以两个夹紧面全部倾斜设置，只需要两个夹紧面之间的角度满足需要即可。
[0035]使用本实施例的定位夹紧联动机构对大角度夹角钣金件进行夹紧定位和打开释放的具体过程如下。
[0036]如图4所示，当汽缸2的气缸轴处于收缩状态时，主夹紧头3为打开状态，联动夹紧头9也是打开状态，当汽缸2的气缸轴做伸出运动时，主夹紧头3跟随做合闭运动，当运动至装嵌在主夹紧头3上的顶针12下端接触顶针垫块7时，顶针垫块7会顶上顶针12，汽缸2继续做伸出运动，主夹紧头3跟随继续做合闭运动，顶针垫块7顶住顶针12下端使顶针12在主夹紧头3和第一夹紧形面块61的同轴通孔内做滑行顶升运动，顶针12的上端顶住联动夹紧头9上安装的顶针螺栓10，根据杠杆原理，使联动夹紧头9跟随做合闭运动，直至主夹紧头3和联动夹紧头9上安装的夹紧形面块夹紧到位时停止运动；当机构处于夹紧状态时，汽缸2的气缸轴做收缩运动，主夹紧头3跟随做张开运动，由于压缩弹簧11的张开弹力作用让联动夹紧头9上安装的顶针螺栓10下压顶针12上端，顶针12在主夹紧头3和第一夹紧形面块61的同轴通孔做滑行下降运动，汽缸2的气缸轴继续收缩到底复位，联动夹紧头9上安装的顶针螺栓10压在主夹紧头3上，主夹紧头3和联动夹紧头9完全打开。
[0037]本发明的定位夹紧联动机构对钣金件大角度夹角的棱边两侧相连面同时夹紧，同时作用于被夹紧夹角棱边两侧面，被夹紧面受力均衡定位精确度更高，联动夹紧头9跟随主夹紧头3的动作开始时或到一定动作幅度时而动作，当主夹紧头3张开时联动夹紧头9同时一起张开，当主夹紧头3合闭动作时联动夹紧头9可同时跟随合闭动作或主夹紧头3合闭到一定幅度时联动夹紧头9才跟随合闭动作，但最终合闭夹紧到位是在同一时间，保证了被夹紧工件在被夹紧前就准确定位在被夹紧位置。
[0038]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种定位夹紧联动机构，包括支座(I)和气缸(2)，所述气缸(2)安装在所述支座(I)上，其特征在于，还包括主夹紧头(3)和联动夹紧头(9)，所述主夹紧头(3)第一端部与气缸轴可转动连接，第二端部设置第一夹紧形面块(61)，中部与所述支座(I)可转动连接；所述联动夹紧头(9 )第一端部安装在所述主夹紧头(3 )上，第二端部设置第二夹紧形面块(62 )，所述支座(I)上设置有第三夹紧形面块(63 )，所述第三夹紧形面块(63 )的夹紧面分别与所述第一夹紧形面块(61)和第二夹紧形面块(62)的夹紧面相匹配。
2.根据权利要求1所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述第三夹紧形面块(63)的夹紧面包括水平夹紧面和倾斜夹紧面，所述水平夹紧面与所述第一夹紧形面块(61)的夹紧面相匹配，所述倾斜夹紧面与所述第二夹紧形面块(62)的夹紧面相匹配。
3.根据权利要求2所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述联动夹紧头(9)第一端部可转动地安装在所述主夹紧头(3)上，所述主夹紧头(3)和所述第一夹紧形面块(61)上开设有同轴通孔，所述同轴通孔内安装顶针(12)。
4.根据权利要求3所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述联动夹紧头(9)上对应于顶针(12)上端位置设有顶针螺栓(10)。
5.根据权利要求3所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述顶针(12)的横截面形状和尺寸分别与所述同轴通孔的横截面形状和尺寸相同。
6.根据权利要求3所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述支座(I)上设置有顶针垫块(7)，所述顶针垫块(7)的上表面与所述顶针(12)的下端位置相对应，且所述顶针垫块(7)的上表面与所述第三夹紧形面块(63)的水平夹紧面相平。
7.根据权利要求3所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述主夹紧头(3)和联动夹紧头(9)上分别开设有位置相对应的凹槽，所述凹槽内安装压缩弹簧(11)，所述凹槽位于所述主夹紧头(3 )第二端部且在所述联动夹紧头(9 )可转动固定点和第二夹紧形面块(62 )之间。
8.根据权利要求7所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述联动夹紧头(9)可转动固定点位于所述顶针螺栓(10)和所述凹槽之间。
9.根据权利要求7所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述联动夹紧头(9)为L形，包括水平固定部和竖直固定部，所述顶针(12)和凹槽设置在所述水平固定部上，所述第二夹紧形面块(62)设置在所述竖直固定部上。
10.根据权利要求3所述的定位夹紧联动机构，其特征在于，所述主夹紧头(3)第一端部与气缸轴之间、所述主夹紧头(3)中部与所述支座(I)之间以及所述联动夹紧头(9)第一端部与所述主夹紧头(3)之间的均通过销轴进行可转动连接。
【文档编号】B23K37/04GK103659102SQ201210363824
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】梁建强, 高志金, 郑机, 陈玥 申请人:北汽福田汽车股份有限公司