夹紧定位工装及焊装设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种夹紧定位工装，其包括：具有安装腔的本体（11）；固定于所述本体（11）上的支撑件（12），所述支撑件（12）上具有支撑面，且其中部具有与所述安装腔相通的通过孔；沿夹紧方向可移动地安装于所述本体（11）内的夹紧件（13），所述夹紧件（13）的一端具有夹紧面；安装于所述本体（11）内，且与所述夹紧件（13）传动连接的驱动机构；在所述夹紧件（13）的移动行程一端处，所述夹紧面穿过所述通过孔，并与所述支撑面之间具有工件安装空间，且在所述夹紧件（13）的移动行程另一端处，所述夹紧面与所述支撑面之间具有夹紧空间。该夹紧定位工装还可适用于厚度位于一定范围内以及具有空腔的工件，其适用范围较广。
【专利说明】夹紧定位工装及焊装设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及定位装置【技术领域】，尤其涉及一种夹紧定位工装。本发明还涉及一种焊装设备。
【背景技术】
[0002]夹紧定位工装的作用是通过夹紧的方式将工件迅速准确地定位于目标位置，例如，在焊接过程中，加紧定位工装主要起维持及保证焊接产品形状和尺寸符合产品图纸要求，方便焊工操作，提高工作效率的作用。
[0003]目前常用的夹紧定位工装主要包括夹紧块和支撑块，定位工件时，将工件放置于夹紧块和支撑块之间，然后操作夹紧块或支撑块，使得夹紧块和支撑块与工件的相对两表面相作用，以控制工件在垂直于定位面的方向上的自由度，实现工件的定位。另外，还可在上述夹紧定位工装中设置定位销，该定位销可穿过工件上的定位孔，限制工件的移动，进而对工件进行附加限位，使得工件的定位更加可靠。
[0004]然而，当所需限定的工件为具有空腔的工件时，夹紧块和支撑块无法对工件的同一部分的相对两表面施加作用力，致使该夹紧定位工装无法适用于具有空腔的工件。另外，由于实际加工过程中，夹紧块和定位块的运动会受到一些限制，如果工件的厚度较小，那么将可能出现夹紧块或定位块无法达到工件所在的位置的情况，同样无法对该工件进行定位。可见，上述夹紧定位工装的适用范围较窄。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种夹紧定位工装，该工装的适用范围较广。本发明的另一目的是提供一种包含上述夹紧定位工装的焊装设备。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种夹紧定位工装，包括:
[0008]具有安装腔的本体；
[0009]固定于所述本体上的支撑件，所述支撑件上具有支撑面，且其中部具有与所述安装腔相通的通过孔；
[0010]沿夹紧方向可移动地安装于所述本体内的夹紧件，所述夹紧件的一端具有夹紧面；
[0011]安装于所述本体内，且与所述夹紧件传动连接的驱动机构；
[0012]在所述夹紧件的移动行程一端处，所述夹紧面穿过所述通过孔，并与所述支撑面之间具有工件安装空间，且在所述夹紧件的移动行程另一端处，所述夹紧面与所述支撑面之间具有夹紧空间。
[0013]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述本体上设置有安装柱，所述夹紧件上具有与所述安装柱配合的条形孔，所述条形孔的中心线为曲线，所述夹紧件的端部与所述驱动机构铰接。[0014]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述条形孔包括第一直线型孔段以及与所述第一直线型孔段组成封闭孔结构的第二直线型孔段，所述第二直线型孔段位于所述第一直线型孔段与所述驱动机构之间，所述第二直线型孔段的末端相对于所述第一直线型孔段的中心线向所述压紧面所在的一侧靠近。
[0015]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述支撑面上设置有空心定位柱，所述空心定位柱上具有与所述通过孔相连通的夹紧件容置腔以及与所述夹紧件容置腔相连通的夹紧件伸出孔，所述夹紧件伸出孔位于所述夹紧件向所述支撑面移动的行程内。
[0016]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述空心定位柱上具有与所述夹紧件伸出口相对的防磨开口。
[0017]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述夹紧件伸出孔和所述防磨开口组成关于所述空心定位柱的中心面的对称结构。
[0018]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述空心定位柱包括圆柱状定位部以及与所述圆柱状定位部连接的锥面导向部。
[0019]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述夹紧件与所述驱动机构通过铰接轴连接。
[0020]优选地，在上述夹紧定位工装中，所述驱动机构为伸缩缸结构，所述伸缩缸结构的活塞杆与所述夹紧件铰接。
[0021]一种焊装设备，包括夹紧定位工装，所述夹紧定位工装为上述任一项所述的夹紧定位工装。
[0022]在上述技术方案中，本发明提供的夹紧定位工装包括本体、支撑件、夹紧件和驱动机构，夹紧件沿夹紧方向可移动地安装于本体内，支撑件上具有与本体内的安装腔相通的通过孔，在夹紧件的移动行程一端处，夹紧件上的夹紧面穿过通过孔，并与支撑件上的支撑面之间形成工件安装空间，且在夹紧件的移动行程另一端处，夹紧面与支撑面之间形成夹紧空间。即，该夹紧定位工装工作时，驱动机构带动夹紧件在本体内移动，进而在需要夹紧工件时，夹紧件的夹紧面靠近支撑件的支撑面，两者与工件接触，实现夹紧定位；加工完毕后，驱动机构带动夹紧件反向移动，使得夹紧面远离支撑面，以便顺利取出工件。
[0023]通过上述描述可知，本发明提供的夹紧定位工装将夹紧件可移动地设置于本体内，并采用驱动机构带动夹紧件移动，使得夹紧件与支撑件之间的位置可以灵活改变，进而针对不同厚度的工件进行夹紧定位；同时，针对具有空腔的工件，夹紧件可以伸入工件的腔内，以此结合支撑件对此种工件实现夹紧定位。显然，相比于【背景技术】中所描述的内容，本发明提供的夹紧定位工装可适用于厚度位于一定范围内以及具有空腔的工件，其适用范围较广。
[0024]由于上述夹紧定位工装具有上述技术效果，包含该夹紧定位工装的焊装设备也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本发明实施例提供的夹紧定位工装的结构示意图；[0027]图2为图1所示夹紧定位工装的侧视图；
[0028]图3为图2所示夹紧定位工装的俯视图；
[0029]图4为图2所示夹紧定位工装的仰视图；
[0030]图5为图1所示夹紧定位工装在第一状态下的半剖图；
[0031]图6为图1所示夹紧定位工装在第二状态下的半剖图。
[0032]附图标记说明:
[0033]11-本体，12-支撑件，13-夹紧件，14-空心定位柱，141-夹紧件伸出孔，142-防磨开口，15-安装柱，16-铰接轴，17-活塞杆，18-活塞。
【具体实施方式】
[0034]本发明的核心是提供一种夹紧定位工装，该工装的适用范围较广。本发明的另一核心是提供一种包含上述夹紧定位工装的焊装设备。
[0035]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0036]如图1-6所示，本发明实施例提供的夹紧定位工装包括本体11、支撑件12、夹紧件13和驱动机构，其中:
[0037]本体11用于安装支撑件12、夹紧件13和驱动机构，其内部具有安装腔，支撑件12安装于本体11的顶部，夹紧件13和驱动机构安装于本体11的安装腔内；
[0038]支撑件12上具有支撑面，其中部具有与上述安装腔相通的通过孔，即通过孔的边缘与支撑件12的外缘之间形成支撑面，该支撑面用于与工件的表面相作用；
[0039]夹紧件13的一端具有夹紧面，且该夹紧件13能够沿着夹紧方向(夹紧面与支撑面相对靠近的方向)移动，具体地，上述夹紧方向可为竖直方向，夹紧面在竖直方向上向支撑面靠近以实现夹紧，另外，夹紧件13可通过设置于本体11内的滑道实现移动导向；
[0040]驱动机构的输出运动为伸缩运动，进而直接驱动夹紧件13沿着夹紧方向移动，进而改变夹紧件13与支撑件12之间的距离，具体地，驱动机构可采用电机、丝杠和螺母组成的机构；夹紧件13在驱动机构的作用下将产生移动行程，在夹紧件13的移动行程一端处，夹紧面穿过通过孔，并与支撑面之间形成工件安装空间，且在夹紧件13的移动行程另一端处，夹紧面与支撑面之间形成夹紧空间。
[0041]该夹紧定位工装工作时，驱动机构带动夹紧件13在本体11内移动，进而在需要夹紧工件时，夹紧件13的夹紧面靠近支撑件12的支撑面，两者与工件接触，实现夹紧定位；力口工完毕后，驱动机构带动夹紧件13反向移动，使得夹紧面远离支撑面，以便顺利取出工件。
[0042]通过上述描述可知，本发明实施例提供的夹紧定位工装将夹紧件13可移动地设置于本体11内，并采用驱动机构带动夹紧件13移动，使得夹紧件13与支撑件12之间的位置可以灵活改变，进而针对不同厚度的工件进行夹紧定位；同时，针对具有空腔的工件，夹紧件13可以伸入工件的腔内，以此结合支撑件12对此种工件实现夹紧定位。显然，相比于【背景技术】中所描述的内容，本发明实施例提供的夹紧定位工装还可适用于厚度位于一定范围内以及具有空腔的工件，其适用范围较广。
[0043]进一步的技术方案中，本体11上可设置安装柱15，夹紧件13上则具有与该安装柱15配合的条形孔，该条形孔的中心线为曲线，夹紧件13的端部可采用球铰的方式与驱动机构铰接。驱动机构输出驱动力后，夹紧件13不仅会在驱动机构输出的驱动力方向上运动，还会在条形孔的延伸方向上摆动。相比于夹紧件13仅在竖直方向上运动的方式，采用上述结构后，夹紧件13远离支撑件12运动时，夹紧件13将在竖直方向和水平方向上同时产生位移，这一距离能够尽可能地避免安装或取下工件时，工件与夹紧件13产生的碰撞。
[0044]上述条形孔的中心线可为弧线，此时夹紧件13在驱动机构的作用下运动时，其各方向的移动速度趋于等值，然而，在夹紧件13位于靠近支撑件12的位置处时，夹紧件13的速度可适当的地减小，以避免夹紧件13的惯性运动对工件造成损伤。为了实现这一目的，本发明实施例对条形孔的结构进行改进，具体地，条形孔包括第一直线型孔段以及与该第一直线型孔段组成封闭孔结构的第二直线型孔段，该第二直线型孔段位于第一直线型孔段与驱动机构之间，第二直线型孔段的末端相对于第一直线型孔段的中心线向压紧面所在的一侧靠近。如此设置后，安装柱15与第一直线型孔段配合时夹紧件13的移动速度将小于安装柱15与第二直线型孔段配合时夹紧件13的移动速度。
[0045]一般地，夹紧定位工装除了借助上述支撑件12和夹紧件13实现工件的夹紧定位，还可在工件上设置定位孔，对应地在上述夹紧定位工装上设置空心定位柱14，该空心定位柱14设置于支撑件12的支撑面上，具体地，空心定位柱14可位于支撑件12的中部，支撑面环绕该空心定位柱14。空心定位柱14上具有与支撑件12上的通过孔相连通的夹紧件容置腔以及与该夹紧件容置腔相连通的夹紧件伸出孔141，该夹紧件伸出孔141位于夹紧件13向支撑面移动的行程内。当夹紧件13向支撑面移动时，其上的夹紧面将穿过夹紧件伸出孔141，然后与工件相作用；当夹紧件13远离支撑面时，其上的夹紧面同样穿过夹紧件伸出孔141，然后进入夹紧件容置腔内。此方案在提供空心定位柱14以增加定位精度的同时，还对夹紧件13进行保护，防止夹紧件13的运动受到其他零部件的干扰。为了保证工件的顺利装卸，夹紧块13在行程末端处，其外表面位于空心定位柱14的外表面内侧。另外，在调试过程中，夹紧面的的调试可以与空心定位柱14的调试同步进行，进而有效缩短调试时间；并且，该夹紧定位工装有效地提升了空间利用率，从而为工件的加工过程提供更为宽松的操作空间，提升加工效率。
[0046]为了避免夹紧件13进入夹紧件容置腔内后，由于驱动力的作用而与空心定位柱14的内壁发生碰撞，本发明实施例还在空心定位柱14上开设与夹紧件伸出口 141相对的防磨开口 142，该防磨开口 142与夹紧件伸出口 141相连通。由此，夹紧件13移动时将进入防磨开口 142中，而不会与空心定位柱14的内壁碰撞，进而防止两者出现磨损。
[0047]具体实施时，上述夹紧件伸出孔141和防磨开口 142的形状及大小根据需求选择，但为了便于加工，可将夹紧件伸出孔141和防磨开口 142设置为关于空心定位柱14的中心面对称的结构。
[0048]上述空心定位柱14可为圆柱结构，本发明实施例提供的空心定位柱14可进一步包括圆柱状定位部以及与该圆柱状定位部连接的锥面导向部，圆柱状定位部用于与工件上的定位孔配合，锥面导向部则可对工件与空心定位柱14的定位提供导向作用，以此提高夹紧定位的效率，同时缓解工件和空心定位柱14在定位过程中出现的磨损。
[0049]优选地，夹紧件13与驱动机构还可通过铰接轴连接，此方案下，夹紧件13与驱动机构之间的转动自由度较少，夹紧件13与支撑件12的配合精度将有所提高，并且，夹紧件13在本体11内不容易出现晃动，使得夹紧定位工装工作时的稳定性更好。[0050]为了优化驱动机构的性能，本发明实施例采用伸缩缸结构作为驱动机构。具体地，该伸缩缸结构包括与夹紧件13铰接的活塞杆17以及通过螺栓与该活塞杆17固定的活塞18，本体11则作为缸体，活塞18与本体11的内壁配合。进一步地，可将驱动机构优选为气缸结构，本体11上可开设进气口和出气口，通过进气口与出气口之间的气流驱动夹紧件13。
[0051]本发明实施例提供的焊装设备包括焊接工装以及与焊接工装连接的夹紧定位工装，该夹紧定位工装为上述任一方案所描述的夹紧定位工装。由于上述夹紧定位工装具有上述技术效果，包含该夹紧定位工装的焊装设备也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
[0052]以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
【权利要求】
1.一种夹紧定位工装，其特征在于，包括: 具有安装腔的本体(11); 固定于所述本体(I I)上的支撑件(12 )，所述支撑件(12 )上具有支撑面，且其中部具有与所述安装腔相通的通过孔； 沿夹紧方向可移动地安装于所述本体(11)内的夹紧件(13)，所述夹紧件(13)的一端具有夹紧面； 安装于所述本体(11)内，且与所述夹紧件(13)传动连接的驱动机构； 在所述夹紧件(13)的移动行程一端处，所述夹紧面穿过所述通过孔，并与所述支撑面之间具有工件安装空间，且在所述夹紧件(13)的移动行程另一端处，所述夹紧面与所述支撑面之间具有夹紧空间。
2.根据权利要求1所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述本体(11)上设置有安装柱(15)，所述夹紧件(13)上具有与所述安装柱(15)配合的条形孔，所述条形孔的中心线为曲线，所述夹紧件(13)的端部与所述驱动机构铰接。
3.根据权利要求2所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述条形孔包括第一直线型孔段以及与所述第一直线型孔段组成封闭孔结构的第二直线型孔段，所述第二直线型孔段位于所述第一直线型孔段与所述驱动机构之间，所述第二直线型孔段的末端相对于所述第一直线型孔段的中心线向所述压紧面所在的一侧靠近。
4.根据权利要求1所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述支撑面上设置有空心定位柱(14)，所述空心定位柱(14)上具有与所述通过孔相连通的夹紧件容置腔以及与所述夹紧件容置腔相连通的夹紧件伸出孔(141)，所述夹紧件伸出孔(141)位于所述夹紧件(13)向所述支撑面移动的行程内。
5.根据权利要求4所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述空心定位柱(14)上具有与所述夹紧件伸出口( 141)相对的防磨开口( 142)。
6.根据权利要求5所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述夹紧件伸出孔(141)和所述防磨开口( 142)组成关于所述空心定位柱(14)的中心面的对称结构。
7.根据权利要求4所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述空心定位柱(14)包括圆柱状定位部以及与所述圆柱状定位部连接的锥面导向部。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述夹紧件(13)与所述驱动机构通过铰接轴(16)连接。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的夹紧定位工装，其特征在于，所述驱动机构为伸缩缸结构，所述伸缩缸结构的活塞杆(17)与所述夹紧件(13)铰接。
10.一种焊装设备，包括夹紧定位工装，其特征在于，所述夹紧定位工装为权利要求1-9中任一项所述的夹紧定位工装。
【文档编号】B23K37/04GK103801884SQ201410077599
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】赵瑞, 苏钊, 陈小泉 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司