对中定位夹具和车架焊接生产线的制作方法

1.本实用新型涉及定位装置，具体地涉及一种对中定位夹具。在此基础上，本实用新型还涉及一种具有该对中定位夹具的车架焊接生产线。


背景技术：

2.在例如为中小吨位汽车起重机的底盘车架生产中，通常需要将用于承载发动机和驾驶室等的车架前段与具有回转支承的车架箱体焊接为一体。在此情形下，车架箱体和车架前段在焊接后会发生宽度尺寸缩小的问题，因此尽管在对接前采用同侧定位并辅助微调，但仍难免二者在焊接后具有中心偏移，影响后续工序中的零部件尺寸定位。
3.由此，传统的定位装置需要在粗定位后进行测量并实施微调，导致作业时间较长，并且难以避免因测量误差带来的中心线偏移问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的定位中心偏移问题，提供一种对中定位夹具，该对中定位夹具能够使得被定位工件的中心线自动地位于定位空间的中心，以便保证被定位工件的中心线在例如为焊接的对接工序后彼此重合。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种对中定位夹具，包括：
6.彼此相对地设置并能够彼此相向或远离地滑动的第一定位块和第二定位块；
7.同步机构，该同步机构连接于所述第一定位块和第二定位块之间并使得该第一定位块和第二定位块同步滑动；以及，
8.夹紧驱动装置，该夹紧驱动装置设置为能够向所述第一定位块和第二定位块施加相向的作用力，以将被定位工件定位于该第一定位块和第二定位块之间的定位空间中。
9.优选地，该对中定位夹具还包括机架，该机架上设有导轨，所述第一定位块和第二定位块彼此间隔相对地安装于该导轨上以能够沿该导轨彼此相向或远离地滑动。
10.优选地，所述第一定位块和第二定位块分别具有与所述导轨配合的底座，该底座上安装有用于支撑所述被定位工件的支撑滚轮。
11.优选地，所述第一定位块和第二定位块具有彼此相对且自上而下相互靠近地设置的工件引导结构，该工件引导结构设置为能够引导所述被定位工件进入所述定位空间中。
12.优选地，所述工件引导结构为自上而下相互靠近地倾斜延伸的倾斜面。
13.优选地，所述对中定位夹具还包括彼此间隔相对设置的矫形立柱。
14.优选地，所述同步机构包括枢转安装于中心轴上的多连杆机构，该所述第一定位块和第二定位块对称连接于多连杆机构的两端以能够随该多连杆机构相对所述中心轴的枢转而被控制为同步滑动。
15.优选地，所述夹紧驱动装置包括分别抵靠于所述第一定位块和第二定位块的外侧的压簧。
16.优选地，所述压簧被安装为呈预压状态。
17.本实用新型第二方面提供一种车架焊接生产线，该车架焊接生产线包括共线布置的多个前述对中定位夹具。
18.通过上述技术方案，本实用新型的对中定位夹具能够利用同步机构使得第一定位块和第二定位块同步滑动，以在其夹紧被定位工件时使得该被定位工件的中心线位于二者之间的定位空间的中心，并便于保证被定位工件的中心线在后续对接工序中保持重合，由此能够高效定位，避免中心线偏移问题。
附图说明
19.图1是根据本实用新型一种优选实施方式的对中定位夹具的工作状态示意图；
20.图2是根据本实用新型一种优选实施方式的对中定位夹具的结构示意图。
21.附图标记说明
[0022]1‑
第一定位块；2
‑
第二定位块；11,21
‑
底座；12,22
‑
支撑滚轮；13,23
‑
倾斜面；14,24
‑
引导滚轮；3
‑
多连杆机构；31
‑
中心轴；32
‑
中心连杆；33
‑
左连杆；34
‑
右连杆；4
‑
机架；41
‑
导轨；5
‑
矫形立柱；6
‑
压簧；100
‑
对中定位夹具；200
‑
车架；210
‑
车架前段；220
‑
车架箱体。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0024]
首先需要说明的是，尽管在以下说明中将主要以车架焊接生产线为应用场景对本实用新型的对中定位夹具的结构、组成和原理等进行说明，但该对中定位夹具还可以应用于其他不同场景中。并且，基于本实用新型的对中定位原理，其使用时的方位不限于图示的情形(第一定位块与第二定位块在水平方向彼此间隔相对设置并支撑被定位工件)，例如当需要将不同的被定位工件定位为其中心线沿竖直方向彼此对齐时，可以将图示对中定位夹具翻转90
°
，以便在竖直平面内定位被定位工件。
[0025]
参照图1所示，根据本实用新型一种优选实施方式的对中定位夹具100，可用于在车架200生产中，在焊接之前对该车架200的车架前段210和车架箱体220分别定位。为此，可沿直线布置多个对中定位夹具100，各个对中定位夹具100分别将相应的被定位工件(即车架前段210或车架箱体220)定位为使得该被定位工件的中心线与其对中定位夹具100的定位空间的中心重合，由此可以使得需要被对接的被定位工件的中心线在定位后彼此重合，便于高效定位，并避免中心线偏移的问题。
[0026]
具体地，参照图2所示，本实用新型的对中定位夹具100包括第一定位块1、第二定位块2、同步机构和夹紧驱动装置等。其中，第一定位块1和第二定位块2彼此相对地设置，以在二者之间具有定位空间，被定位工件可以夹持在该定位空间中，从而实现定位。同步机构可以为枢转安装于中心轴31上的多连杆机构3，第一定位块1和第二定位块2分别连接于该同步机构，并能够被驱动为彼此相向或远离地同步滑动。夹紧驱动装置可以为如随后所述的压簧6，用于向第一定位块1和第二定位块2施加相向的作用力，由此使得第一定位块1和第二定位块2朝向二者之间的定位空间方向夹紧被定位工件。
[0027]
在此情形下，本实用新型的对中定位夹具100能够利用同步机构使得第一定位块1和第二定位块2同步滑动，以在其夹紧被定位工件时使得该被定位工件的中心线位于二者
之间的定位空间的中心，并便于保证被定位工件的中心线在后续对接工序中保持重合，由此能够高效定位，避免中心线偏移的问题。由此，当将例如为前述车架前段210和车架箱体220的被定位工件放置于第一定位块1和第二定位块2之间的定位空间中时，若该被定位工件相对第一定位块1和第二定位块2的中心偏置，则夹紧驱动装置会在夹紧定位前由该第一定位块1和第二定位块2中的一者向被定位工件施加朝向另一者方向的作用力，以使得被定位工件的中心线趋于与定位空间的中心重合。当夹紧定位完成后，由于第一定位块1和第二定位块2相对其定位空间的中心具有相同的运动量(对称地位于定位空间的中心的两侧)，且由夹紧驱动装置驱动为与被定位工件紧密接触，因而该被定位工件的中心线必然与第一定位块1和第二定位块2之间的定位空间的中心重合。
[0028]
在图示优选实施方式中，对中定位夹具100还包括机架4，该机架4上设有导轨41，第一定位块1和第二定位块2彼此间隔相对地安装于该导轨41上，以能够沿该导轨41彼此相向或远离地滑动。由此，本实用新型的对中定位夹具100能够整体地拆装并便于随后所述的例如为压簧6的夹紧驱动装置的安装。其中，为了使得第一定位块1和第二定位块2彼此相向或远离地滑动，可以将导轨41形成为滑轨或滑槽形式，相应地可以在第一定位块1和第二定位块2上设置与该滑轨或滑槽配合的滑槽或滑块等。机架4上可以设置并行延伸的两条导轨41，以便第一定位块1和第二定位块2在该机架4上稳定滑动。
[0029]
在其他实施方式中，用于引导第一定位块1和第二定位块2滑动的导轨(以及随后所述的支撑滚轮12,22等)也可以直接设置于地基上。另外，导轨41可以分段设置，只要其满足第一定位块1和第二定位块2为夹紧定位相应的被定位工件所需的运动范围即可。
[0030]
在被定位工件实施对接前后，为实现不同被定位工件的端部对接，可能需要沿其中心线方向移动被定位工件。为此，可以设置用于支撑和输送被定位工件的支撑滚轮12,22。具体地，图示优选实施方式的第一定位块1和第二定位块2分别具有与前述导轨41配合的底座11,21，支撑滚轮12,22分别对应安装在该底座11,21上，且其轴线平行于导轨41的延伸方向。在此情形下，在第一定位块1和第二定位块2在相向或相远离地滑动以夹持定位被定位工件过程中，支撑滚轮12,22亦随着底座11,21彼此相向或相远离地移动，以便支撑不同宽度尺寸的被定位工件，这允许本实用新型的对中定位夹具100适用于不同车型的车架生产中。
[0031]
另外，在沿其中心线方向移动被定位工件时，位于宽度方向两侧的第一定位块1和第二定位块2施加的作用力产生了阻碍被定位工件移动的阻力，且定位夹紧的作用力越大，这种阻力就越大。为此，可以在第一定位块1和第二定位块2上分别设置引导滚轮14,24，该引导滚轮14,24的轴向与所述支撑滚轮12,22的轴向彼此异面垂直。由此，第一定位块1和第二定位块2既不会明显限制被定位工件沿其中心线方向的移动，也能够在宽度方向可靠地定位该被定位工件。在图示优选实施方式中，引导滚轮14,24设置为临近第一定位块1和第二定位块2的工件支撑面。
[0032]
正如前述，在被定位工件进入第一定位块1和第二定位块2之间的定位空间中的过程中或进入之后，该第一定位块1或第二定位块2能够对偏置的工件施加作用力，以使其中心线趋于与定位空间的中心重合。使得其重合运动在进入过程中完成有利于减少夹紧驱动装置的功率消耗，为此，可以在第一定位块1和第二定位块2上设置工件引导结构，该工件引导结构彼此相对且自上而下相互靠近地设置，以能够引导所述被定位工件进入定位空间
中。由此，在被定位工件进入定位空间中的过程中，如前述车架前段210和车架箱体220自上而下落入第一定位块1和第二定位块2之间时，该工件引导结构引导被定位工件向偏置方向的反向运动，以趋于与第一定位块1和第二定位块2的中心重合。
[0033]
其中，工件引导结构可以为沿倾斜方向布置的一排滚轮。在图示优选实施方式中，该工件引导结构设置为自上而下相互靠近地倾斜延伸的倾斜面13,23，由此避免复杂的制造工艺和昂贵的成本支出。
[0034]
对于例如为车架200的被定位工件，其对接前后可能具有变形，如车架箱体220的两侧面发生弯曲变形等导致产品质量不佳。为此，可以在与定位空间基本平行的位置设置矫形立柱5，以约束被定位工件的形状。
[0035]
在本实用新型中，同步机构可以形成为多种适当的结构形式，只要其能够保证第一定位块1和第二定位块2同步相向和相远离地滑动即可。例如，可以将该第一定位块1和第二定位块2传动连接于剪叉机构的两端，从而可以以其剪叉铰接点为中心被驱动为同步滑动。再如，可以将同步机构设置为具有啮合齿的配合结构，从而当第一定位块1和第二定位块2中的一者滑动时，该滑动转化为啮合齿的转动，进而带动另一者同步滑动等。
[0036]
在本实用新型的优选实施方式中，同步机构形成为枢转安装于中心轴31上的多连杆机构3。所述中心轴31可以垂直安装于前述机架4上，第一定位块1和第二定位块2对称连接于该多连杆机构3的两端，以能够随该多连杆机构3相对中心轴31的枢转而被控制为同步滑动。更具体地，如图2所示，多连杆机构3包括通过中心轴31枢转安装的中心连杆32，该中心轴31确定了被定位工件的定位中心。中心连杆32的两端分别枢转连接左连杆33和右连杆34(二者完全相同)，并使得第一定位块1和第二定位块2分别对应枢转连接在该左连杆33和右连杆34的外端。由此，当第一定位块1和第二定位块2中的一者滑动时，带动左连杆33或右连杆34发生平面运动，导致其与中心连杆32的夹角发生变化，拉动该中心连杆32相对中心轴31枢转，进而通过右连杆34或左连杆33带动第一定位块1和第二定位块2中的另一者同步滑动。由此，本实用新型利用简单的结构实现第一定位块1和第二定位块2的同步控制。
[0037]
本实用新型的夹紧驱动装置可以设置为多种形式，例如，可以利用由电机或液压马达驱动的正反梯形螺杆副向第一定位块1和第二定位块2施加作用力。在图示优选实施方式中，夹紧驱动装置设置为一端抵靠于第一定位块1和第二定位块2的压簧6，从而当被定位工件进入定位空间后，该被定位工件压缩压簧6，利用该压簧6的回弹作用力施加定位作用。为了保证可靠定位，压簧6可以被安装为呈预压状态，即在被定位工件进入定位空间之前已具有压缩变形。为此，可以利用如前述机架4及穿过该压簧6延伸的安装轴和螺母等安装压簧6，其预压长度可以为如10mm。在其他实施方式中，夹紧驱动装置也可以形成为连接在第一定位块1和第二定位块2之间的拉簧，这可能带来部件布置难度的增加。
[0038]
本实用新型的上述对中定位夹具可用于如车架焊接生产线中，利用共线布置的多个对中定位夹具100分别定位车架前段210和车架箱体220，以确保二者的中心线相重合，能够高效定位，避免中心线偏移等问题。
[0039]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所
公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。