CN102699613B - 一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，气缸（1）、主动夹紧夹爪部件（2）、传动连杆部件（3）、夹具本体（4）以及从动夹紧夹爪部件（5），主动夹紧夹爪部件（2）通过传动连杆部件（3）将气缸（1）产生的夹紧力传递给从动夹紧夹爪部件（5），从而实现主动夹紧夹爪部件（2）和从动夹紧夹爪部件（5）同时运动和工作。本发明将两组不同方向的夹爪联系在一起，并通过连杆部件长度，转轴位置的设置，控制两组夹爪的夹紧角度，结构简单，操作便捷，且能很好达到工艺要求的准确定位要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接生产工艺中使用的夹紧机构，尤其是涉及一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构。
背景技术
在焊接生产工程中，因受所焊接产品造型影响或焊接工艺要求，需要在焊接前对所焊接产品进行两组夹爪从不同方向进行同时夹紧，从而保证焊接过程的稳定性，及焊接质量的可靠性。
对于上述情况，在目前的焊接夹具制作过程中，通常采用的制作方法为：
1、每组夹爪机构均带有一组气缸，通过气路控制两组夹爪机构同时进行夹紧动作：此种方法缺陷在于工装夹具制作成本增加，复杂程度增加，且无法通过人工对产品进行同步预定位，极易造成产品定位偏差、焊接精度差、产品变形；
2、通过对同一组气缸连接的夹爪机构进行树形结构衍伸，增加多个夹头：此种方法的缺陷在于工装夹具制作复杂程度增加，且树形结构的夹头设置影响焊枪操作，极易造成焊枪干涉而无法在工艺要求的部位进行焊接操作，从而严重影响焊接质量；
3、需要进行不同方向夹紧的工艺简化为一个方向夹紧：此种方法的缺陷在焊接定位精度完全无法保证，从而严重影响焊接质量。
发明内容
本发明设计了一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其解决以下技术问题是：
（1）现有焊接夹具需要两组以上的气缸，增加了制作成本以及两组气缸设置导致无法通过人工对产品进行同步预定位，极易造成产品定位偏差；
（2）现有焊接夹具的夹爪机构进行树形结构衍伸增加了工装夹具制作复杂程度，并且容易造成对焊枪的干涉，影响焊接质量；
（3）现有焊接夹具只有一个方向夹紧，导致焊接定位精度完全无法保证，影响焊接质量。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，气缸（1）、主动夹紧夹爪部件（2）、传动连杆部件（3）、夹具本体（4）以及从动夹紧夹爪部件（5），主动夹紧夹爪部件（2）通过传动连杆部件（3）将气缸（1）产生的夹紧力传递给从动夹紧夹爪部件（5），从而实现主动夹紧夹爪部件（2）和从动夹紧夹爪部件（5）同时运动和工作。
进一步，主动夹紧夹爪部件（2）主要包括夹头（22）、连接片（23）以及气缸连接端（24）；其中，夹头（22）在垂直方向上将焊接产品固定在夹具本体（4）上，主动夹紧夹爪部件（2）通过连接片（23）与夹具本体（4）铰接，气缸连接端（24）与气缸（1）柔性连接；主动夹紧夹爪部件（2）通过连接片（23）形成第一个杠杆结构。
进一步，从动夹紧夹爪部件（5）包括固定连接板（51）、夹头（52）、活动连接板（53）以及从动连接板（54）；固定连接板（51）存在三个连接端，其中一个连接端与夹具本体（4）进行固定连接，另外两个连接端分别与从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）和从动连接板（54）柔性连接或铰接，从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）和从动连接板（54）之间还连接有活动连接板（53），活动连接板（53）与夹头（52）和从动连接板（54）的连接方式都为柔性连接或铰接。
进一步，传动连杆部件（3）包括第一传动杆（31）、第二传动杆（32）以及第三传动杆（34）；第二传动杆（32）的两端分别与第一传动杆（31）和第三传动杆（34）的一端柔性连接或铰接，第一传动杆（31）另一端与主动夹紧夹爪部件（2）柔性连接或铰接，第三传动杆34的另一端与从动夹紧夹爪部件（5）柔性连接或铰接；传动连杆部件（3）与夹具本体（4）之间通过转轴（33）进行柔性连接或铰接，该转轴（33）位于第二传动杆3上，传动连杆部件（3）与转轴（33）形成第二个杠杆结构。
进一步，夹具本体（4）具有工件水平支撑面（41）和工件支撑垂直面（42），主动夹紧夹爪部件（2）的夹头（22）在垂直方向施加力将焊接件固定在工件水平支撑面（41）上，从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）在水平方向施加力将焊接件固定在工件支撑垂直面（42）上。
进一步，工件水平支撑面（41）为一工字钢结构。
进一步，主动夹紧夹爪部件（2）上还设有手动操作杆（21）。
进一步，从动夹紧夹爪部件（5）上还设有手动操作杆（55）。
该焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构与传统的焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构相比，具有以下有益效果：
（1）本发明将两组不同方向的夹爪联系在一起，并通过连杆部件长度，转轴位置的设置，控制两组夹爪的夹紧角度，结构简单，操作便捷，且能很好达到工艺要求的准确定位要求。
（2）本发明由于在主动夹紧夹爪部件和从动夹紧夹爪部件上设有手动操作杆，在制件定位较复杂或需要进行预定位时，可人工进行操作定位，并可以由操作人员一手控制任意一组夹爪（手工造作的夹爪将动作传递给另一组夹爪部件，实现两组夹爪同时定位），一手控制产品，从而大大提升定位的准确性及稳定度。
（3）本发明结构简单，能将对焊接操作时对焊枪的干涉度降低到最低程度。
附图说明
图1：本发明焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构的主视图；
图2：本发明中主动夹紧夹爪部件的结构示意图；
图3：本发明中传动连杆部件的结构示意图；
图4：本发明中从动夹紧夹爪部件的结构示意图；
图5：本发明焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构工作前示意图I；
图6：本发明焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构工作前示意图II；
图7：本发明焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构工作时示意图I；
图8：本发明焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构工作时示意图II。
附图标记说明：
1—气缸；2—主动夹紧夹爪部件；21—手动操作杆；22—夹头；23—连接片；24—气缸连接端；3—传动连杆部件；31—第一传动杆；32—第二传动杆；33—转轴；34—第三传动杆；4—夹具本体；41—工件水平支撑面；42—工件支撑垂直面；5—从动夹紧夹爪部件；51—固定连接板；52—夹头；53—活动连接板；54—从动连接板；55—手动操作杆。
具体实施方式
下面结合图1至图8，对本发明做进一步说明：
如图1所示，气缸1：提供预定位后需要的夹紧力，可通过气路开关随时控制工作状态；
主动夹紧夹爪部件2：对制件进行夹紧定位，手动模式下可操作动操作杆21随时进行预定位；
传动连杆部件3：传递两组夹紧夹爪之间的力量，保证两组夹爪保持同步运动，通过调节第一传动杆3，第二传动杆32，第三传动杆34的长度以及调节转轴33的安装位置，控制两组夹爪的夹紧角度，保证夹头夹紧后位置始终与产品匹配；
夹具本体4：放置焊接制件产品；
从动夹紧夹爪部件5：对制件产品进行夹紧定位，手动模式下可操作动操作杆55随时进行预定位。
本发明工作原理如下：运用杠杆原理，在需要不同方向夹紧的焊装夹具夹爪制件设置连杆，通过可转动连杆部件进行夹具定位夹紧动作的传递，将其中一个夹爪所带气缸产生的夹紧力或通过人工推动其中一个夹爪进行夹紧定位，经由连杆将夹紧运动传递至另一夹爪，将夹具一个夹爪的运动转化为两个夹爪的同时运动，实现焊装夹具两个夹爪快速、同时夹紧定位。
使用时，将需焊接产品放置于夹具本体4上，在气缸1未通气工作时，操作人员一手控制产品，一手控制主动夹紧夹爪部件2的手动操作杆21或从动夹紧夹爪部件5的手动操作杆55，两组夹爪部件2、5同时工作，对产品进行预定位；预定位完成后，控制气缸1进行供气，气缸产生的夹紧力推动主动夹紧夹爪部件2、并将力量通过传动连杆部件3传递给从动夹紧夹爪部件5，最终将需焊接产品进行准确定位。
如图2所示，主动夹紧夹爪部件2主要包括手动操作杆21、夹头22、连接片23以及气缸连接端24。其中，夹头22固定焊接产品，主动夹紧夹爪部件2通过连接片23与夹具本体4铰接，气缸连接端24与气缸1柔性连接。主动夹紧夹爪部件2通过连接片23形成第一个杠杆结构。
主动夹紧夹爪部件2除了通过气缸1进行夹紧定位外，还可以通过手动模式下可操作动操作杆21随时进行预定位。
如图3所示，传动连杆部件3包括第一传动杆31、第二传动杆32以及第三传动杆34。第二传动杆32的两端分别与第一传动杆31和第三传动杆34的一端铰接，第一传动杆31另一端与主动夹紧夹爪部件2铰接，第三传动杆34的另一端与从动夹紧夹爪部件5铰接。
传动连杆部件3与夹具本体4之间通过转轴33进行柔性连接，该转轴33位于第二传动杆3上。传动连杆部件3与转轴33形成第二个杠杆结构。
如图4所示，从动夹紧夹爪部件5包括固定连接板51、夹头52、活动连接板53、从动连接板54以及手动操作杆55。固定连接板51存在三个连接端，其中一个连接端与夹具本体4进行固定连接，另外两个连接端分别与夹头52和从动连接板54柔性连接或铰接，夹头52和从动连接板54之间还连接有活动连接板53，活动连接板53与夹头52和从动连接板54的连接方式都为柔性连接或铰接。
如图6所示，夹具本体4具有工件水平支撑面41和工件支撑垂直面42，主动夹紧夹爪部件2的夹头22在垂直方向施加力将焊接件固定在工件水平支撑面41上，该工件水平支撑面41为一工字钢结构。从动夹紧夹爪部件5的夹头52在水平方向施加力将焊接件固定在工件支撑垂直面42上。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，气缸（1）、主动夹紧夹爪部件（2）、传动连杆部件（3）、夹具本体（4）以及从动夹紧夹爪部件（5），其特征在于：主动夹紧夹爪部件（2）通过传动连杆部件（3）将气缸（1）产生的夹紧力传递给从动夹紧夹爪部件（5），从而实现主动夹紧夹爪部件（2）和从动夹紧夹爪部件（5）同时运动和工作；主动夹紧夹爪部件（2）主要包括夹头（22）、连接片（23）以及气缸连接端（24）；其中，夹头（22）固定将焊接产品固定在垂直方向上，主动夹紧夹爪部件（2）通过连接片（23）与夹具本体（4）铰接，气缸连接端（24）与气缸（1）柔性连接；主动夹紧夹爪部件（2）通过连接片（23）形成第一个杠杆结构。
2.根据权利要求1所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：从动夹紧夹爪部件（5）包括固定连接板（51）、夹头（52）、活动连接板（53）以及从动连接板（54）；固定连接板（51）存在三个连接端，其中一个连接端与夹具本体（4）进行固定连接，另外两个连接端分别与从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）和从动连接板（54）柔性连接或铰接，从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）和从动连接板（54）之间还连接有活动连接板（53），活动连接板（53）与夹头（52）和从动连接板（54）的连接方式都为柔性连接或铰接。
3.根据权利要求1或2中任何一项所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：传动连杆部件（3）包括第一传动杆（31）、第二传动杆（32）以及第三传动杆（34）；第二传动杆（32）的两端分别与第一传动杆（31）和第三传动杆（34）的一端柔性连接或铰接，第一传动杆（31）另一端与主动夹紧夹爪部件（2）柔性连接或铰接，第三传动杆34的另一端与从动夹紧夹爪部件（5）柔性连接或铰接；传动连杆部件（3）与夹具本体（4）之间通过转轴（33）进行柔性连接或铰接，该转轴（33）位于第二传动杆3上，传动连杆部件（3）与转轴（33）形成第二个杠杆结构。
4.根据权利要求1或2中任何一项所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：夹具本体（4）具有工件水平支撑面（41）和工件支撑垂直面（42），主动夹紧夹爪部件（2）的夹头（22）在垂直方向施加力将焊接件固定在工件水平支撑面（41）上，从动夹紧夹爪部件（5）的夹头（52）在水平方向施加力将焊接件固定在工件支撑垂直面（42）上。
5.根据权利要求4所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：工件水平支撑面（41）为一工字钢结构。
6.根据权利要求4所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：主动夹紧夹爪部件（2）上还设有手动操作杆（21）。
7.根据权利要求5或6所述焊接夹具用连杆式快速夹紧器机构，其特征在于：从动夹紧夹爪部件（5）上还设有手动操作杆（55）。
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