本發(fā)明涉及夾具技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種在車輛總成件相互裝配時用于將裝配連接用的安裝支架進行夾持定位的工件夾持定位機構(gòu),以及一種具有該工件夾持定位機構(gòu)的工件夾持定位總成。
背景技術(shù):
通常,在車輛懸架的生產(chǎn)工序中,車輛的副車架總成、擺臂總成、減震器總成等等總成件需要通過相應(yīng)的開口安裝支架來裝配連接。常用的開口安裝支架包括擺臂安裝支架、發(fā)動機安裝支架、減震器安裝支架等。這種開口安裝支架的空間位置狹小,對裝配位置尺寸、開口安裝尺寸精度有較高的要求。
例如,在副車架總成與擺臂總成的裝配連接中,需要預先將擺臂安裝支架焊接在副車架總成上,為此,現(xiàn)有的焊接工裝采用兩個氣缸對中壓緊擺臂安裝支架,隨后利用其它氣缸再推進該兩個氣缸機構(gòu)動作進行焊接。
然而,在實踐中,由于兩氣缸推進定位導致擺臂安裝支架的定位不理想,使得擺臂安裝支架與副車架總成的安裝孔同軸度效果不易滿足需求,需要多次調(diào)整定位,而調(diào)整則較費時。另外,由于受副車架總成結(jié)構(gòu)的限制,擺臂安裝支架與副車架之間的搭接空間區(qū)域狹窄,且存在空間位差,而這種焊接工裝占用空間大,從而導致焊槍可達性較差,焊接機器手難以順暢地焊接。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種工件夾持定位機構(gòu),以實現(xiàn)工件精準定位,保證定位的尺寸精度需求,以確保機器手焊槍隨時處于最佳的焊接狀態(tài)。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種工件夾持定位機構(gòu),包括夾持裝置,所述夾持裝置包括基座和設(shè)置在所述基座上的第一夾持臂、第二夾持臂以及第一動力源,所述第一夾持臂的前端和所述第二夾持臂的前端共同形成用于夾持工件的夾持口,所述第一動力源同時與所述第一夾持臂和所述第二夾持臂傳動連接,以帶動所述第一夾持臂和所述第二夾持臂在夾持位置和釋放位置之間轉(zhuǎn)換。
進一步地,所述基座上還設(shè)置有定位塊,所述定位塊具有伸入到所述夾持口內(nèi)并位于所述夾持口中部的定位部,以使所述第一夾持臂的前端和所述定位部之間形成第一夾持口部,所述第二夾持臂的前端和所述定位部之間形成第二夾持口部。
更進一步地,所述定位部分別朝向所述第一夾持臂和所述第二夾持臂的側(cè)面上連接有磁性墊塊。
優(yōu)選地,所述第一夾持臂可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在固定于所述基座的第一固定軸上,所述第二夾持臂可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在固定于所述基座的第二固定軸上,所述第一固定軸和所述第二固定軸之間具有間隙;所述定位塊的兩側(cè)分別形成有弧形槽,通過所述弧形槽與所述第一固定軸和所述第二固定軸相配合,所述定位塊定位在所述第一固定軸和所述第二固定軸之間。
優(yōu)選地,所述第一夾持臂和所述第二夾持臂分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)置,并通過各自的第一連接軸分別轉(zhuǎn)動連接有第一連桿和第二連桿,所述第一連桿和所述第二連桿通過各自的第二連接軸分別轉(zhuǎn)動連接于推桿的兩端,所述推桿的中部連接于所述第一動力源。
進一步地,在所述第一夾持臂和所述第二夾持臂處于所述夾持位置時,所述推桿抵觸所述定位塊的端面。
進一步地,所述工件夾持定位機構(gòu)還包括推進裝置,所述推進裝置包括第二動力源和運動臂,所述運動臂連接于所述基座,所述第二動力源與所述 運動臂傳動連接,以通過所述運動臂帶動所述夾持裝置在推進位置和收回位置之間轉(zhuǎn)換。
更進一步地,所述運動臂可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在能夠固定于外部支架的第三固定軸上,且所述運動臂與所述第二動力源的動力桿轉(zhuǎn)動連接。
優(yōu)選地,所述推進裝置還包括第三連桿和第四連桿,其中,所述第三連桿的一端通過X向連接軸轉(zhuǎn)動連接于所述第二動力源,所述第三連桿的另一端通過Y向連接軸轉(zhuǎn)動連接于所述第四連桿的一端,所述第四連桿的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在能夠固定于所述外部支架的Z向固定軸上。
更優(yōu)選地,所述第一動力源和所述第二動力源配置在同側(cè)。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所述的工件夾持定位機構(gòu)具有以下優(yōu)勢:
(1)由于本發(fā)明的第一夾持臂的前端和第二夾持臂的前端能夠共同形成用于夾持工件的夾持口,該夾持口可以夾持工件的非焊接部分,而第一動力源則同時能夠與第一夾持臂和第二夾持臂傳動連接,以帶動第一夾持臂和第二夾持臂在夾持位置和釋放位置之間轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)工件的夾持和釋放,通過該第一夾持臂和第二夾持臂形成的夾持口,可以實現(xiàn)工件精準定位,保證定位的尺寸精度需求,同時,由于夾持口可以夾持工件的非焊接部分,從而可以有效地確保機器手焊槍的可達性,并隨時處于最佳的焊接狀態(tài)。
(2)進一步地,由于本發(fā)明的定位塊的定位部能夠伸入到夾持口的中部,從而將夾持口一分為二,也就是,在第一夾持臂的前端和定位部之間形成第一夾持口部,在第二夾持臂的前端和定位部之間形成第二夾持口部,這樣,通過第一夾持口部和第二夾持口部,可以實現(xiàn)對特定工件,例如開口安裝支架準確定位,也就是,開口安裝支架的兩個側(cè)壁分別夾持在第一夾持開口部和第二夾持開口部,通過兩個夾持定位點,能夠更進一步提高工件的精準定位,保證定位的尺寸精度需求。
另外,本發(fā)明還提供一種工件夾持定位總成,該工件夾持定位總成包括 外部支架,其中,所述外部支架上設(shè)置有以上所述的工件夾持定位機構(gòu)。
這樣,通過工件夾持定位機構(gòu),可以實現(xiàn)工件例如開口安裝支架的精準定位,保證定位的尺寸精度需求,同時,由于夾持口可以夾持工件的非焊接部分,從而可以有效地確保機器手焊槍的可達性,并隨時處于最佳的焊接狀態(tài),順利地實現(xiàn)開口安裝支架與副車架總成的焊接,以實現(xiàn)副車架總成與其他總成件之間的穩(wěn)定精準裝配。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖構(gòu)成本發(fā)明的一部分,并用于對本發(fā)明進一步解釋理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實施例所述的工件夾持定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中的夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中的夾持裝置的夾持口與開口安裝支架的待定位結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖1中的工件夾持定位機構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例所述的工件夾持定位總成的使用狀態(tài)示意圖。
附圖標記說明:
1-夾持裝置,2-基座,3-第一動力源,4-夾持口,5-定位塊,6-定位部,7-第一夾持口部,8-第二夾持口部,9-磁性墊塊,10-第一固定軸,11-第一夾持臂,12-第二夾持臂,13-第二固定軸,14-弧形槽,15-第一連接軸,16-第一連桿,17-第二連桿,18-第二連接軸,19-推桿,20-推進裝置,21-第二動力源,22-運動臂,23-外部支架,24-第三固定軸,25-動力桿,26-第三連桿,27-第四連桿,28-X向連接軸,29-Y向連接軸,30-Z向固定軸,31-定位銷, 32-工件,33-夾具底板,34-副車架本體,35-開口安裝支架。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
如圖1、2和3所示,本發(fā)明的工件夾持定位機構(gòu)包括夾持裝置1,其中,夾持裝置1包括基座2、第一夾持臂11、第二夾持臂12以及第一動力源3,第一夾持臂11、第二夾持臂12和第一動力源3設(shè)置在基座2上,其中,第一夾持臂11的前端和第二夾持臂12的前端共同形成用于夾持工件的夾持口4,該夾持口4用于夾持工件的非焊接部位,而第一動力源3則同時與第一夾持臂11和第二夾持臂12傳動連接,以帶動第一夾持臂11和第二夾持臂12在夾持位置和釋放位置之間轉(zhuǎn)換。
這樣,由于第一夾持臂11的前端和第二夾持臂12的前端能夠共同形成用于夾持工件的夾持口4,而夾持口4可以夾持工件32例如下文所述的開口安裝支架35的非焊接部分,并將工件的焊接部分裸露于外部,而第一動力源則同時能夠與第一夾持臂和第二夾持臂傳動連接,以帶動第一夾持臂和第二夾持臂在夾持位置和釋放位置之間轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)工件的夾持和釋放,通過該第一夾持臂和第二夾持臂形成的夾持口,在實現(xiàn)工件精準定位,保證定位的尺寸精度需求的同時,夾持口可以夾持工件的非焊接部分,從而可以有效地確保機器手焊槍的可達性,并隨時處于最佳的焊接狀態(tài)。
進一步地,為了滿足某些特殊工件,例如擺臂安裝支架、發(fā)動機安裝支架、減震器安裝支架等開口安裝支架的夾持需求,并進一步提高定位的精準性,實現(xiàn)車輛總成件安裝孔的同軸度,優(yōu)選地,如圖1、2和3所示,基座2上還設(shè)置有定位塊5,例如,定位塊5可通過螺釘固定在基座2上,同時, 定位塊5具有伸入到夾持口4內(nèi)并位于夾持口4中部的定位部6,也就是,定位塊5的前端定位部6伸入到夾持口4內(nèi)將夾持口4一分為二,以使第一夾持臂11的前端和定位部6之間形成第一夾持口部7,而第二夾持臂12的前端和定位部6之間形成第二夾持口部8。
這樣,如圖2和3所示,開口安裝支架35(工件32)的兩個側(cè)壁分別夾持在第一夾持開口部7和第二夾持開口部8內(nèi),通過兩個夾持定位點,能夠更進一步提高開口安裝支架35的精準定位,保證定位的尺寸精度需求,確保開口安裝支架35和車輛的副車架本體34之間安裝孔具有精準的同軸度。
更進一步地,定位部6分別朝向第一夾持臂11和第二夾持臂12的側(cè)面上連接有磁性墊塊9。例如,磁性墊塊9可以包括安裝座和鑲嵌在該安裝座內(nèi)的磁塊,而安裝座9則可以通過螺釘?shù)倪B接件固定連接在第一夾持臂11和第二夾持臂12的側(cè)面上。這樣,可以將開口安裝支架35首先放置在磁性墊塊9上,例如磁性力把持住開口安裝支架35進行預定位,隨后,第一動力源啟動帶動第一夾持臂11和第二夾持臂12從夾持位置轉(zhuǎn)換到釋放位置,將開口安裝支架35最終定位在夾持口4中,也就是,將開口安裝支架35的兩個側(cè)壁分別定位夾緊在第一夾持口部7和第二夾持口部8中,從而實現(xiàn)開口安裝支架35從預定位到最終的夾緊定位,進一步提高上述安裝孔的同軸度,并滿足定位精度需求。
當然,在本發(fā)明中,以上所述的功能和目的可以通過多種結(jié)構(gòu)形式來實現(xiàn),例如第一動力源3可以通過滑移結(jié)構(gòu)來帶動第一夾持臂11和第二夾持臂12滑移以在夾持位置和釋放位置之間轉(zhuǎn)換。應(yīng)當理解的是,在此,本發(fā)明的工件夾持定位機構(gòu)并不限于以下詳述的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式。
具體地,如圖1和2所示,第一夾持臂11可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在固定于基座2的第一固定軸10上,第二夾持臂12可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在固定于基座2的第二固 定軸13上,同時,第一固定軸10和第二固定軸13之間具有間隙;而定位塊5的兩側(cè)分別形成有弧形槽14,弧形槽14的輪廓與第一固定軸10和第二固定軸13的外周面相配合,通過弧形槽14與第一固定軸10和第二固定軸13相配合,定位塊5定位在第一固定軸10和第二固定軸13之間,這樣,定位塊5無需螺釘?shù)冗B接件,即可利用第一夾持臂11和第二夾持臂12的定位固定軸來相應(yīng)地定位固定,從而提高了該機構(gòu)部件之間的可用性,同時,有效地減小了整個機構(gòu)的尺寸,降低了空間占用率。
當然,更進一步地,在第一動力源3與第一夾持臂11和第二夾持臂12傳動連接的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式中,如圖1和2所示,第一夾持臂11和第二夾持臂12分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)置,例如,如上所述,分別通過第一固定軸10和第二固定軸13轉(zhuǎn)動設(shè)置,并且第一固定軸10和第二固定軸13之間具有間隙,而定位塊5則定位固定在第一固定軸10和第二固定軸13之間,同時,第一夾持臂11和第二夾持臂12通過各自的第一連接軸15分別轉(zhuǎn)動連接有第一連桿16和第二連桿17,第一連桿16和第二連桿17通過各自的第二連接軸18分別轉(zhuǎn)動連接于推桿19的兩端,推桿19的中部連接于第一動力源3。
這樣,在圖2所示的圖形界面中,第一動力源3的動力桿處于伸出狀態(tài),此時,第一夾持臂11和第二夾持臂12處于夾持位置,以將工件32夾持。當?shù)谝粍恿υ?的動力桿向右運動縮回時,將帶動推桿19向右運動,推桿19帶動第一連桿16逆向轉(zhuǎn)動,同時,推桿19也帶動第二連桿17順向轉(zhuǎn)動,而第一連桿16則帶動第一夾持臂11繞第一固定軸10順向轉(zhuǎn)動,而第二連桿17則帶動第二夾持臂12逆向轉(zhuǎn)動,以使第一夾持臂11和第二夾持臂12處于釋放位置松開工件32。
進一步地,如圖2所示,當?shù)谝粖A持臂11和第二夾持臂12處于夾持位置夾持工件32時,推桿19、第一連桿16和第二連桿17配置為處于一條直線上;或者更優(yōu)選地,在如圖2所示,在第一夾持臂11和第二夾持臂12處 于所述夾持位置時,推桿19的端面則抵觸在定位塊5的端面上,以確保推桿19、第一連桿16和第二連桿17處于一條直線上,來進一步提高第一夾持臂11和第二夾持臂12的夾持可靠性。
另外,如圖3所示,為了更進一步提高夾持工件32的可靠性,優(yōu)選地,第一夾持臂11和第二夾持臂12的前端部上分別連接有定位銷31,以提高對工件32夾持的可靠性。
此外,如圖1和4所示,為了便于將工件焊接于車輛副車架,提高焊接的自動性,優(yōu)選地,本發(fā)明的工件夾持定位機構(gòu)還包括推進裝置20,推進裝置20包括第二動力源21和運動臂22,運動臂22連接于基座2,第二動力源21與運動臂22傳動連接,以通過運動臂22帶動夾持裝置1在推進位置和收回位置之間轉(zhuǎn)換。
這樣,第一夾持臂11和第二夾持臂12夾持工件32例如開口安裝支架35后,啟動第二動力源21,帶動運動臂32動作,將夾持裝置1推送到推進位置,以將工件32焊接于車輛副車架。當焊接完成后,啟動第一動力源3,帶動第一夾持臂11和第二夾持臂12釋放松開工件32,再次啟動第二動力源21,將夾持裝置1帶離工件32,這樣,工件32與車輛副車架焊接在一起,從而實現(xiàn)車輛副車架與開口安裝支架35的自動精準焊接連接,便于車輛副車架與車輛總成件的精準裝配。
優(yōu)選地,在推進裝置20的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中,如圖4所示,運動臂22可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在能夠固定于外部支架23的第三固定軸24上,且運動臂22與第二動力源21的動力桿25轉(zhuǎn)動連接。這樣,第二動力源21的動力桿25動作,帶動運動臂22轉(zhuǎn)動,以帶動夾持裝置1在推進位置和收回位置之間轉(zhuǎn)換。
當然,應(yīng)當理解的是,除了該優(yōu)選結(jié)構(gòu),可選擇地,運動臂22還可以配置為滑移的方式,例如,第二動力源21的動力桿25伸縮帶動運動臂22 滑移。
此外,為了實現(xiàn)全方位的自動定位焊接,優(yōu)選地,如圖4所示,推進裝置20還包括第三連桿26和第四連桿27,其中,第三連桿26的一端通過X向連接軸28轉(zhuǎn)動連接于第二動力源21,第三連桿26的另一端通過Y向連接軸29轉(zhuǎn)動連接于第四連桿27的一端,第四連桿27的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在能夠固定于外部支架23的Z向固定軸30上,以將推進裝置20配置為旋轉(zhuǎn)推進裝置。
這樣,在外界控制系統(tǒng)的協(xié)助下,通過X向連接軸28、Y向連接軸29、以及Z向固定軸30可以有效地實現(xiàn)夾持裝置1在立體全方位上的動作,從而確保開口安裝支架35與車輛副車架的安裝孔之間的同軸度滿足精度需求,并保證機器手焊槍隨時處于最佳的焊接狀態(tài),本發(fā)明的該工件夾持定位機構(gòu)與傳動的生產(chǎn)方式相比,生產(chǎn)效率提升了一倍多,同時,尺寸精確和裝配準確性也得到了有效的提高和改進。
優(yōu)選地,第一動力源3和第二動力源21配置為第一氣缸和第二氣缸。
此外,為了減小本發(fā)明工件夾持定位機構(gòu)的占用空間,優(yōu)選地,如圖1和4所示,第一動力源3和第二動力源21配置在同一側(cè),并詳細說明其工作過程:
(1)在夾持開口安裝支架35前,第一氣缸(3)處于退回狀態(tài),第二氣缸(21)處于頂出狀態(tài),而第一夾持臂11和第二夾持臂12處于釋放位置,旋轉(zhuǎn)推進裝置處于退回狀態(tài);
(2)將開口安裝支架35放置在磁性墊塊9上,利用磁性把持住開口安裝支架35,保證開口安裝支架35不掉落;
(3)按下電控按鈕,第一氣缸推進,帶動推桿19動作,推桿19的兩端同時帶動第一連桿17和第二連桿17轉(zhuǎn)動,并進一步帶動第一夾持臂11和第二夾持臂12轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)利用定位銷31將開口安裝支架35定位夾緊在 磁性墊塊9上,以將開口安裝支架35自動定位夾緊;
更進一步地,
(4)再次按下電控按鈕,第二氣缸回退,帶動運動臂22轉(zhuǎn)動,同時帶動第三連桿26和第四連桿27旋轉(zhuǎn),以旋轉(zhuǎn)推動運動臂22運動,將夾持裝置1推動到推進位置,以將開口安裝支架35送入預定焊接位置;
(5)開口安裝支架35夾持定位完成后,機器手帶動焊槍實施焊接并完成焊接;
(6)再次按下電控按鈕,第一氣缸退回,相反地,帶動第一夾持臂11和第二夾持臂從夾持位置轉(zhuǎn)換到釋放位置,實現(xiàn)定位銷31松開,開口安裝支架35被松開;
(7)再次按下電控按鈕,第二氣缸推進,相反地,將夾持裝置1帶回到收回位置,將夾持裝置1帶離開口安裝支架35,這樣,開口安裝支架35與副車架本體34焊接在一起。
另外,本發(fā)明還提供一種工件夾持定位總成,如圖5所示,該工件夾持定位總成包括外部支架23,外部支架23固定設(shè)置在夾具底板33上,外部支架23上設(shè)置有以上所述的工件夾持定位機構(gòu)。
例如,第三固定軸24固定于外部支架23上,運動臂22可轉(zhuǎn)動地設(shè)置第三固定軸24上。
這樣,首先將副車架本體34定位在夾具底板33上,夾持裝置1夾持定位開口安裝支架35,并優(yōu)選地通過推進裝置20送入到推進位置,再通過機器手焊槍將開口安裝支架35焊接于副車架本體34上,從而可實現(xiàn)開口安裝支架35與車輛的副車架本體34的安裝孔之間的同軸度滿足精度需求,并保證機器手焊槍隨時處于最佳的焊接狀態(tài),本發(fā)明的該工件夾持定位機構(gòu)與傳動的生產(chǎn)方式相比,生產(chǎn)效率提升了一倍多,同時,尺寸精確和裝配準確性也得到了有效的提高和改進。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。