夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种夹具，包括：定位块，定位块相对于一竖直平面具有左右对称结构；夹紧块，两个夹紧块对称设置于竖直平面的左右两侧，夹紧块包括夹臂和固定设置于夹臂顶端的朝向竖直平面延伸的夹爪，夹爪位于定位块的上方，夹具具有夹紧状态和松弛状态，其中，在夹紧状态，两个夹紧块的夹爪之间具有第一距离，夹爪和定位块之间具有第一高度，在松弛状态，两个夹紧块的夹爪之间具有大于第一距离的第二距离，夹爪和定位块之间具有大于第一高度的第二高度。该夹具可以更好地满足待组焊部件之间的焊接位置要求。
【专利说明】夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造【技术领域】，更具体地，涉及一种夹具。
【背景技术】
[0002]用于安装车辆仪表板的横梁安装在车身上，该横梁承载仪表板、转向柱、电器、乘客安全气囊等，负责提供以上这些零件定位安装所需的安装点，而这些安装点的焊后安装位置直接影响仪表板系统装配后的效果。现有技术中，乘用车和商用车等车辆制造过程中，将安装支架与横梁进行组装时，需要通过夹具夹持安装支架将安装支架焊接于横梁上。
[0003]图1是现有技术中组焊安装支架和横梁时，横梁、安装支架和夹具的配合结构示意图。如图1所示，夹具50包括定位块51和夹紧块52，使用该夹具夹紧安装支架20时，定位块51和夹紧块52分别布置在安装支架20的钣金件的两个平面上，从而通过夹紧块52将安装支架20夹紧于定位块51上，再确定支架20与横梁10之间的位置，以保证支架20与横梁10之间的安装位置准确。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现以上现有技术至少存在以下问题:此夹具50中，定位块51和夹紧块52分别布置在安装支架20的钣金件的两个平面上，由于夹紧过程中需要夹紧块52朝向定位块51运动(垂直于两个平面的方向)，在布置时所需要的定位块51和横梁10之间的空间较大，因此，夹具在使用时，夹紧块52靠近横梁的一端与横梁之间易产生干涉，难以满足支架和横梁之间的位置要求。而且，以上现有技术的夹具结构复杂。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的在于提供一种夹具，旨在更好地满足待组焊部件之间的焊接位置要求。
[0006]本实用新型提供了一种夹具，该夹具包括:定位块，定位块相对于一竖直平面具有左右对称结构；夹紧块，两个夹紧块对称设置于竖直平面的左右两侧，夹紧块包括夹臂和固定设置于夹臂顶端的朝向竖直平面延伸的夹爪，夹爪位于定位块的上方，夹具具有夹紧状态和松弛状态，其中，在夹紧状态，两个夹紧块的夹爪之间具有第一距离，夹爪和定位块之间具有第一高度，在松弛状态，两个夹紧块的夹爪之间具有大于第一距离的第二距离，夹爪和定位块之间具有大于第一高度的第二高度。
[0007]进一步地，夹具还包括驱动块，驱动块包括与驱动机构连接的驱动连接部，驱动块与两个夹紧块的夹臂分别驱动连接以驱动夹紧块在夹紧状态和松弛状态之间切换。
[0008]进一步地，驱动块位于定位块的下方且相对于定位块可上下移动地设置。
[0009]进一步地，夹臂与定位块铰接于第一铰接轴，夹臂与驱动块铰接于第二铰接轴，其中，第一铰接轴的轴线相对于夹臂和/或定位块在垂直于第一铰接轴的轴线的平面内可移动地设置；和/或，第二铰接轴的轴线相对于夹臂和/或驱动块在垂直于第二铰接轴的轴线的平面内可移动地设置。
[0010]进一步地，第一铰接轴的轴线相对于夹臂在垂直于第一铰接轴的平面内可移动地设置，第一铰接轴的轴线相对于定位块固定不动；第二铰接轴的轴线相对于夹臂和驱动块均固定不动。
[0011]进一步地，夹紧块包括设置于夹臂上的与第一铰接轴滑动配合的腰形孔，第一铰接轴可移动地设置在腰形孔内。
[0012]进一步地，定位块为H型结构，H型结构包括平行设置的两个侧壁和设置于两个侧壁之间的连接壁，连接壁沿竖直平面设置以在H型结构的左右两侧分别形成一容纳槽，两个锁紧块的夹臂分别插入相应一侧的容纳槽中。
[0013]进一步地，驱动块为顶部开口的U型结构，U型结构包括底壁和从底壁两侧向上延伸的立壁，底壁和立壁均垂直于竖直平面以在U型结构的顶部形成容置空间，两个锁紧块的夹臂分别设置在该容置空间的左右两侧。
[0014]进一步地，驱动连接部包括设置于驱动块底面的截面为T形的T型凹槽。
[0015]进一步地，夹具还包括用于将待夹持零件定位于夹具的定位部。
[0016]进一步地，定位部包括定位销，定位销固定设置于定位块的顶端，且位于两个夹紧块的夹爪之间。
[0017]进一步地，夹具还包括用于将夹具固定于固定底座上的固定块，定位块固定连接于固定块上。
[0018]根据本实用新型的夹具，该夹具主要包括定位块和夹紧块。定位块相对于一竖直平面具有左右对称结构；两个夹紧块对称设置于竖直平面的左右两侧，夹紧块包括夹臂和固定设置于夹臂顶端的朝向竖直平面延伸的夹爪，夹爪位于定位块的上方，夹具具有夹紧状态和松弛状态，其中，在夹紧状态，两个夹紧块的夹爪之间具有第一距离，夹爪和定位块之间具有第一高度，在松弛状态，两个夹紧块的夹爪之间具有大于第一距离的第二距离，夹爪和定位块之间具有大于第一高度的第二高度。以上夹具不同于现有技术中夹紧块与定位块分设于待夹持零件的钣金件两侧的两个平面上的情况，而是将夹紧块主要布置于钣金件的两个平面的侧边，在钣金件的与定位块相对的平面上仅设置夹爪，有效减少了为夹紧待夹持零件而在该相对的平面一侧所需的操作空间，降低了因夹具与待组焊零件之间的干涉而对安装位置产生的影响，因此，可以更好地满足待组焊部件之间的焊接位置要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是现有技术中组焊安装支架和横梁时，横梁、安装支架和夹具的配合结构示意图；
[0021]图2是本实用新型优选实施例的夹具在夹紧块处于夹紧状态时的立体结构示意图；
[0022]图3是图2所示实施例的夹具在夹紧块处于夹紧状态时的主视结构示意图；
[0023]图4是图2所示实施例的夹具在夹紧块处于夹紧状态时的侧视结构示意图；
[0024]图5是图2所示实施例的夹具在夹紧块处于夹紧状态时的俯视结构示意图；
[0025]图6是图2所示实施例的夹具在夹紧块处于松弛状态时的主视结构示意图；
[0026]图7是图2所示实施例的夹具在夹紧块处于松弛状态时的侧视结构示意图；
[0027]图8是图2所示实施例的夹具用于组焊安装支架和横梁时，横梁、安装支架和夹具的配合结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0031]正如【背景技术】所介绍的，现有技术存在夹具难以满足支架和横梁之间的位置要求的技术问题。为解决该技术问题，如图2至图8所示，本实用新型提供一种夹具，该夹具100主要包括定位块140和夹紧块130。定位块140相对于一竖直平面F具有左右对称结构。两个夹紧块130对称设置于竖直平面F的左右两侧。夹紧块130包括夹臂131和固定设置于夹臂131顶端的朝向竖直平面F延伸的夹爪132，夹爪132位于定位块140的上方。夹具100具有夹紧状态和松弛状态。在夹紧状态，两个夹紧块130的夹爪132之间具有第一距离LI，夹爪132和定位块140之间具有第一高度H1。在松弛状态，两个夹紧块130的夹爪132之间具有大于第一距离LI的第二距离L2，夹爪132和定位块140之间具有大于第一高度Hl的第二高度H2。
[0032]该夹具100不同于现有技术中夹紧块与定位块分设于待夹持零件的钣金件两侧的两个平面上的情况，而是将夹紧块130主要布置于钣金件的两个平面的侧边，在钣金件的与定位块相对的平面上仅设置夹爪132，有效减少了为夹紧待夹持零件而在该相对的平面一侧所需的操作空间，降低了因夹具与待组焊零件之间的干涉而对安装位置产生的影响，因此，可以更好地满足待组焊部件之间的焊接位置要求。进一步地，该夹具100结构小巧，空间布置灵活，操作简单。
[0033]以下结合图2至图8对本实用新型优选实施例作出进一步说明。
[0034]如图2至图8所示，本实施例的夹具100还包括驱动块120，驱动块120包括与驱动机构连接的驱动连接部，驱动块120与两个夹紧块130的夹臂131分别驱动连接以驱动夹紧块130在夹紧状态和松弛状态之间切换。
[0035]驱动块120位于定位块140的下方且相对于定位块140可上下运动地设置。通过驱动块120的上下运动转换为夹紧块130的向左右两侧张开或缩回的运动可实现夹紧块130在夹紧状态和松弛状态之间的切换。
[0036]本实施例中，夹臂131与定位块140铰接于第一铰接轴142，夹臂131与驱动块120铰接于第二铰接轴123。为了实现将驱动块120的上下运动转换为夹紧块130的向左右两侧张开的运动，本实施例中第一铰接轴142的轴线相对于夹臂131在垂直于第一铰接轴142的平面内可移动地设置，第一铰接轴142的轴线相对于定位块140固定不动。第二铰接轴123的轴线相对于夹臂131和驱动块120均固定不动。如图3所示，具体地，夹紧块130包括设置于夹臂131上的与第一铰接轴142滑动配合的腰形孔133，第一铰接轴142可移动地设置在腰形孔133内。其中，第一铰接轴142的轴线第一铰接轴142的轴线和第二铰接轴123的轴线均平行于竖直平面F，而腰形孔133相对于倾斜地设置。
[0037]为了将夹紧块130从夹紧状态切换至松弛状态，可使驱动块140向上移动，则夹臂131在绕第一铰接轴142的轴线相对于定位块130转动以及绕第二铰接轴123相对于驱动块120转动的同时，夹臂131还在腰形孔133和第一铰接轴142的限位作用下向上且向外侧张开，直至第一铰接轴无法在腰形孔133内移动，实现夹紧块130从夹紧状态切换至松弛状态。
[0038]为了将夹紧块130从松弛状态切换至夹紧状态，则可使驱动块140向下移动，则夹臂131在绕第一铰接轴142的轴线相对于定位块130转动以及绕第二铰接轴123相对于驱动块120转动的同时，夹臂131还在腰形孔133和第一铰接轴142的限位作用下向下且向内侧收紧，直至第一铰接轴142无法在腰形孔133内不再移动，实现夹紧块130从松弛状态切换至夹紧状态。
[0039]本实用新型中夹臂131、定位块140和驱动块130之间的连接关系并不限于以上实施例。例如其中，第一铰接轴142的轴线相对于夹臂131和定位块140在垂直于第一铰接轴142的轴线的平面内均可移动地设置，或者第一铰接轴142的轴线相对于定位块140在垂直于第一铰接轴142的轴线的平面内可移动地设置；和/或，第二铰接轴123的轴线相对于夹臂131和/或驱动块120在垂直于第二铰接轴123的轴线的平面内可移动地设置，均可以实现以上驱动块120的上下运动转换为夹紧块130的向左右两侧张开或缩回的运动的转换功能。
[0040]在本实施例中，驱动机构可以为驱动缸，驱动块120的驱动连接部包括设置于驱动块120底面的截面为T形的T型凹槽121。该T型凹槽121用于与驱动缸的活塞杆驱动连接。
[0041]如图2、图4、图5、图7和图8所示，本实施例中，驱动块120为顶部开口的U型结构，该U型结构包括底壁和从底壁两侧向上延伸的立壁，各立壁和底壁均垂直于前述竖直平面F设置。U型结构的顶部形成容置空间，夹臂131分别设置在该容置空间的左右两侧，。夹臂131的前后两侧均被U型结构的两侧壁限位，因此，夹紧块130及其夹臂131的前后位置比较稳定且受力较为均匀。其中，U型结构还可以包括位于中间的间隔壁，以将容置空间分为左右两个子空间。
[0042]如图2、图4、图5、图7和图8所示，本实施例中，定位块140整体上为H型结构，H型结构包括平行设置的两个侧壁和设置于两个侧壁之间的连接壁，连接壁沿前述竖直平面F设置，从而H型结构的左右两侧分别形成一容纳槽，两个锁紧块130的夹臂131分别插入容纳槽中。定位块140的这种设置方式同样使夹紧块130及其夹臂131的前后位置比较稳定且受力较为均匀。
[0043]另外，为了对待夹持零件准确定位，夹具100还包括用于将待夹持零件定位于夹具100的定位部。本实施例中优选地，定位部包括定位销150，定位销150固定设置于定位块140的顶端，且位于两个夹紧块130的夹爪132之间。如图1所示，定位销150设置于定位块140的项部中间位置的定位销孔143中。设置定位销的方式适用于在待夹紧零件上设置孔的情况。定位部还可以为其它结构形式的定位凸起。
[0044]夹具100还包括用于将夹具100固定于固定底座上的固定块110，定位块140固定连接于固定块110上。固定块110。具体地，固定块110包括两个上下间隔设置的固定销孔111和位于两个固定销孔之间的螺纹孔112，其中，固定销孔111与未图示的底座定位销配合设置，以将固定块110相对于固定底座进行定位，而螺纹孔112用于实现固定底座和固定块110之间的固定连接。
[0045]本实施例中定位块140和驱动块120均设置于固定块110侧面外侧，该设置可使驱动块120和夹紧块130的移动不受影响。定位块140与固定块110之间可以通过焊接、螺钉连接等方式连接在一起，也可以一体设置。
[0046]下面以将本实施例的夹具应用于车辆的风道安装支架和仪表板的横梁的组焊为例说明该夹具的使用原理。
[0047]如图8所示，风道安装支架200为U形钣金件，该U形钣金件包括底板和从底板两侧向上延伸的两翅板。底板上设置有未图示的连接孔，夹具100处于夹紧状态时，定位销150与该连接孔配合，两夹臂131的相对的端面与底板侧边抵接配合，两夹爪132的底面与底板上表面抵接配合，从而，可以将风道安装支架200牢固地夹持于夹具100上，而此时，夹具100的顶部即夹爪132的顶面和翅板的顶部还有较大的空间，从而，夹具100不会对横梁300产生干涉，也不会因此而影响风道安装支架200在横梁100上的安装位置。图8中W代表风道安装支架200和横梁300之间的焊缝位置。
[0048]该夹具适合作为搭接焊接时空间小，焊后安装位置要求高的冲压件的定位夹紧工具，尤其适合作为机器人焊接夹具使用，既便于机器人焊枪焊接，满足机器自动化焊接所需的空间要求，也能保证组焊零件之间的焊接位置要求。该夹具优选地用于车辆仪表板横梁总成中横梁与横梁上所布置的小型冲压件如乘客安全气囊安装支架、风道安装支架等焊接时的定位夹紧。
[0049]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种夹具，其特征在于，所述夹具(100)包括: 定位块(140)，所述定位块(140)相对于一竖直平面(F)具有左右对称结构； 夹紧块(130)，两个所述夹紧块(130)对称设置于所述竖直平面(F)的左右两侧，所述夹紧块(130)包括夹臂(131)和固定设置于所述夹臂(131)顶端的朝向所述竖直平面(F)延伸的夹爪(132)，所述夹爪(132)位于所述定位块(140)的上方，所述夹具(100)具有夹紧状态和松弛状态，其中，在所述夹紧状态，所述两个夹紧块(130)的夹爪(132)之间具有第一距离(LI)，所述夹爪(132)和所述定位块(140)之间具有第一高度(Hl)，在所述松弛状态，所述两个夹紧块(130)的夹爪(132)之间具有大于所述第一距离(LI)的第二距离(L2)，所述夹爪(132)和所述定位块(140)之间具有大于所述第一高度(Hl)的第二高度(H2)。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具(100)还包括驱动块(120)，所述驱动块(120)包括与驱动机构连接的驱动连接部，所述驱动块(120)与所述两个夹紧块(130)的所述夹臂(131)分别驱动连接以驱动所述夹紧块(130)在所述夹紧状态和所述松弛状态之间切换。
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述驱动块(120)位于所述定位块(140)的下方且相对于所述定位块(140)可上下移动地设置。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述夹臂(131)与所述定位块(140)铰接于第一铰接轴(142)，所述夹臂(131)与所述驱动块(120)铰接于第二铰接轴(123)，其中， 所述第一铰接轴(142)的轴线相对于所述夹臂(131)和/或所述定位块(140)在垂直于所述第一铰接轴(142)的轴线的平面内可移动地设置；和/或， 所述第二铰接轴(123)的轴线相对于所述夹臂(131)和/或所述驱动块(120)在垂直于所述第二铰接轴(123)的轴线的平面内可移动地设置。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于， 所述第一铰接轴(142)的轴线相对于所述夹臂(131)在垂直于所述第一铰接轴(142)的平面内可移动地设置，所述第一铰接轴(142)的轴线相对于所述定位块(140)固定不动； 所述第二铰接轴(123)的轴线相对于所述夹臂(131)和所述驱动块(120)均固定不动。
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述夹紧块(130)包括设置于所述夹臂(131)上的与所述第一铰接轴(142)滑动配合的腰形孔(133)，所述第一铰接轴(142)可移动地设置在所述腰形孔(133)内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述定位块(140)为H型结构，所述H型结构包括平行设置的两个侧壁和设置于所述两个侧壁之间的连接壁，所述连接壁沿所述竖直平面(F)设置以在所述H型结构的左右两侧分别形成一容纳槽，所述两个锁紧块(130)的所述夹臂(131)分别插入相应一侧的所述容纳槽中。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述驱动块(120)为顶部开口的U型结构，所述U型结构包括底壁和从所述底壁两侧向上延伸的立壁，所述底壁和所述立壁均垂直于所述竖直平面(F)以在所述U型结构的顶部形成容置空间，所述两个锁紧块(130)的所述夹臂(131)分别设置在该容置空间的左右两侧。
9.根据权利要求2至6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述驱动连接部包括设置于所述驱动块(120)底面的截面为T形的T型凹槽(121)。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述夹具(100)还包括用于将待夹持零件定位于所述夹具(100)的定位部。
11.根据权利要求10所述的夹具，其特征在于，所述定位部包括定位销(150)，所述定位销(150)固定设置于所述定位块(140)的顶端，且位于所述两个夹紧块(130)的所述夹爪(132)之间。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述夹具(100)还包括用于将所述夹具(100)固定于固定底座上的固定块(110)，所述定位块(140)固定连接于所述固定块(110)上。
【文档编号】B23K37/04GK204053323SQ201420361964
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】田黄, 邵甲伟, 车志超 申请人:北汽福田汽车股份有限公司