CN103192212B - 一种手动夹装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动夹装机构，包括机座、手柄、压臂、上夹头及下夹头，上夹头设置在机座压臂的悬空端，下夹头设置在机座上，所述的上夹头包括压杆及压头，压杆与压头之间通过弹性机构连接，压杆与压臂的悬空端固定连接，所述的压头下端设有活动压块，活动压块与压头通过铰接结构相连，压头上还设有限制活动压块摆动角度的限位结构。本发明的结构可以适应零部件的外形变化，焊接过程中容易出现的零部件的变形或局部凹陷等影响产品质量的问题得到很好的解决，具有很高的实用价值。

Description

一种手动夹装机构

技术领域

本发明涉及一种夹具，尤其是一种带有自适应夹头的手动夹装机构。

背景技术

现有技术的汽车钣金件在进行点焊作业时，一般采用手动夹装机构将两种待焊零件夹紧固定，其夹紧点一般在焊点附近，但由于汽车钣金件结构复杂，其夹紧点处完全是平面对平面的情形较少，许多情况下两个零部件的夹紧处存在一定的夹角等不平整结构，而现有手动夹装机构上的上下夹头其接触面均为固定平面，且与零件为刚性接触，在将上下零件的焊接点附近夹紧到一定程度后，非平面结构的零部件与上下压头之间经常存在点或线接触的情形，当焊接开始后，零部件的焊接点附近受热软化，零部件的刚性降低，此时零部件与上下压头之间处于点或线接触的部位就有可能松开，从而可能使待焊零部件之间的位置关系发生变化，影响焊接精度。另一方面，压头与零部件的刚性接触还可能使零部件上的某一点受力过大，从而在焊接时因为材料软化被压下，从而造成零部件的整体变形或局部凹陷等外形缺陷，对产品的质量造成很大的影响。公开日为2001年8月29日，公开号为CN1310654A的中国专利文选公开了一种夹具装置，它基本包括最好有着长内侧臂距的C型框架，该框架用其自由侧臂端夹持工具，例如一个铆接、粘接或焊接组件，夹具包括一个衍架或者框架，它包括内外侧的C型框架和许多将其连接起来的斜支撑；框架和斜支撑设计成许多相互连接的三角形部分，其连接点设计成连接件或接头；外侧的C型框架设计成只承受推力，内侧的框架受推力和拉力，及斜支撑基本上受拉力。该夹具装置具有重量轻强度好的特点，但其上下压头与被压零部件之间为刚性连接结构，焊接时由于刚性接触产生的影响焊接精度及零部件容易出现变形或局部凹陷等外形缺陷的问题没有得到解决，影响了产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的手动夹装机构在焊接过程中容易造成零部件的变形或局部凹陷等外形缺陷、影响产品质量的问题而提供一种可以适应零部件的外形变化，焊接后零部件变形小，产品质量好的手动夹装机构。

本发明为解决上述技术问题而采用的具体技术方案是：一种手动夹装机构，包括机座、手柄、压臂及夹头，所述夹头包括上下对应设置的上夹头与下夹头，所述的上夹头设置在机座压臂的悬空端，下夹头设置在机座上，所述的上夹头包括压杆及压头，压杆与压头之间通过弹性机构连接，压杆与压臂的悬空端固定连接，所述的压头下端设有活动压块，活动压块与压头通过铰接结构相连，压头上还设有限制活动压块摆动角度的限位结构，压头与活动压块之间设有活动压块的自动复位机构。本发明在的压杆与压头之间采用弹性连接，避免了现有技术的完全刚性压接，可以避免在零部件焊接时由于材料软化导致的零部件与上下压头之间可能出现的松脱问题，解决了待焊零部件之间可能出现的位置关系变化而影响焊接精度的问题。另外，本发明在压头下端设有活动压块，活动压块与压头通过铰接结构相连，这样，本发明的活动压块可以在一定的范围内摆动，从而在一定程度上适应零部件压接处的非平面结构，避免了压头与零部件之间的点接触或线接触；同时在焊接时零部件由于受热外表发生改变时，活动压块可以自动转变接触面的方向，使得活动压块与零部件之间始终保持面接触，从而避免了零部件可能出现的变形或局部凹陷等外形缺陷的出现，提高了产品质量。压头上的限位结构用于现在活动压块的摆动角度，自动复位机构可以使活动压块在压力消失时自动回复到中间位置。

作为压头的一种常用结构，压头上设有上凹槽，上凹槽的横截面呈U形，所述的活动压块包括矩形压板，矩形压板上固定有连接板，连接板的顶端设有呈圆柱状结构的摆动轴，摆动轴与上凹槽适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹槽开口处的固定块，固定块上设有下凹槽，下凹槽的横截面呈U形，下凹槽底部设有可以让连接板穿过的长条状通槽，通槽的宽度大于连接板的厚度且小于摆动轴的直径，上凹槽底部的弧面结构上设有底槽，底槽内设有滚柱或滚珠。这种结构活动压块下端的压板为矩形，活动压块的上端设有摆动轴，圆柱状的摆动轴侧壁上通过连接板连接矩形压板，这种结构的活动压块只能在一个方向上摆动，而通槽的宽度与连接板的厚度差限定了活动压块的摆动范围，这种方案其矩形压板可以设计成较长的结构，适合于长条状零部件。上凹槽开口处的固定块用于固定摆动轴并且可以限制活动压板的摆动角度，上凹槽底部设置的滚柱或滚珠可以保证活动压板在受压状态下转动灵活，从而适应焊接时各种零部件的不同形状或形状变化。

作为优选，底槽为两条或四条，对称设置在上凹槽底部的弧面结构上。

作为优选，固定块的通槽侧壁上面向连接板的一侧设有若干压簧孔，连接板上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔，压簧的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接板上的压簧定位孔抵接，通槽一侧的压簧孔为3至6个，沿通槽的长度方向均匀分布，连接板两侧的压簧构成活动压块的自动复位机构。连接板两侧对称设置的压簧可以使活动压块在压力消失时自动回复到中间位置。

作为压头的另一种常用结构，压头上设有上凹腔，上凹腔为球面凹腔，所述的活动压块包括圆形压板，圆形压板上固定有连接轴，连接轴的顶端设有球头，球头与上凹腔适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹腔的开口处的限位块，限位块上设有下凹腔，下凹腔为球面凹腔，下凹腔底部设有可以让连接轴穿过的通孔，通孔的内径大于连接轴的外径且小于球头的直径，上凹腔底部的球面结构上设有环形槽，环形槽内设有滚珠。这种结构活动压块下端的压板为圆形，活动压块的上端设有球头，球头下方通过连接轴连接圆形压板，这种球铰接的结构使活动压块可以在平面的任意一个方向上摆动，而通孔的内径与连接轴的外径差限定了活动压块的摆动范围，适合于接触面呈块状的零部件。上凹腔开口处的限位块用于固定球头并且可以限制活动压板的摆动角度，上凹腔底部设置的滚珠可以保证活动压板在受压状态下转动灵活，从而适应焊接时各种零部件的不同形状或形状变化。

作为优选，环形槽为一条或两条，环形槽的环形中心在压杆的轴线上。

作为优选，限位块通孔的内壁上设有若干压簧孔，压簧孔内设有压簧，连接轴上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔，压簧的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接轴上的压簧定位孔抵接，通孔内壁上的压簧孔为3至6个，沿通孔内壁的同一径向平面上均匀分布，连接轴周围的压簧构成活动压块的自动复位机构。连接轴周围均匀设置的压簧可以使活动压块在压力消失时自动回复到中心位置。

作为优选，压杆呈管状，压头的上端设有滑动柱，滑动柱套接在压杆内，压头的下端膨大形成阶梯结构，弹性机构为设置在压杆下端与压头阶梯结构之间的弹簧，活动压块的底部设有橡胶垫。压头的通过上端设置滑动柱与管状结构的压杆滑动连接，弹簧套设在滑动柱上，压杆被压下时，其压力通过弹簧传递到压头上，这样就使得压头与零部件之间的刚性接触得以缓解，避免在零部件焊接时由于材料软化导致的零部件与上下压头之间可能出现的松脱问题，保证了焊接精度。活动压块的底部设置橡胶垫的目的是为了避免压头与零部件直接接触导致零部件表面损伤。

作为优选，机座包括对称设置的两块L形基板及设置在两块L形基板之间的立板，立板上设有竖槽，基板与立板之间通过穿设在竖槽内的螺栓固定连接，立板的上端一边凸起构成下夹头，立板的上端的另一边设有安装板，所述的安装板为两块，对称设置在立板的两板面上，压臂铰接在两块安装板中间远离下夹头的一侧，压臂的铰接端设有向远离立板一侧拱起的弧形面，手柄通过一U形连接件铰接在两块安装板远离下夹头的一侧，立板的上端中部设有压臂限位结构。本发明是通过手柄对压臂施加压力来实现零部件的夹紧的，手柄向压臂靠拢时，通过U形连接件挤压压臂上的弧面结构来达到使压臂下压的目的。压臂限位结构的设置可以为压臂设置一个下压极限，避免过压。立板设置在两块基板之间且设有可以穿过固定螺栓的竖槽，这样可以使立板在一定的范围内升降，从而改变整体高度，以适应不同的夹紧需要。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的手动夹装机构在焊接过程中容易造成零部件的变形或局部凹陷等外形缺陷、影响产品质量的问题，本发明的结构可以适应零部件的外形变化，焊接后零部件变形小，产品质量高，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明手动夹装机构的一种结构示意图；

图2是本发明手动夹装机构上夹头的一种局部结构剖视图；

图3是本发明手动夹装机构活动压块的一种结构示意图；

图4是图2的左视图；

图5是图4的一种俯视结构示意图；

图6是本发明手动夹装机构上夹头的另一种局部结构剖视图；

图7是图6的一种俯视结构示意图。

图中：1.上夹头，2.压杆，3.压头，4.弹性机构，5.压臂，6.活动压块，7.上凹槽，8.矩形压板，9.连接板，10.摆动轴，11.固定块，12.下凹槽，13.底槽，14.滚珠，15.压簧孔，16.压簧定位孔，17.压簧，18.上凹腔，19.圆形压板，20.连接轴，21.球头，22.限位块，23.下凹腔，24.环形槽，25.滑动柱，26.L形基板，27.立板，28.螺栓，29.下夹头，30.安装板，31.手柄，32.U形连接件，33.压臂限位结构，34.通槽，35.通孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种手动夹装机构，包括机座、手柄、压臂及夹头，所述夹头包括上下对应设置的上夹头与下夹头，所述的上夹头设置在机座压臂的悬空端，下夹头设置在机座上，机座包括对称设置的两块L形基板26及设置在两块L形基板之间的立板27，立板上设有竖槽，基板与立板之间通过穿设在竖槽内的螺栓28固定连接，立板的上端一边凸起构成下夹头29，立板的上端的另一边设有安装板30，所述的安装板为两块，对称设置在立板的两板面上，压臂铰接在两块安装板中间远离下夹头的一侧，压臂的铰接端设有向远离立板一侧拱起的弧形面，手柄31通过一U形连接件32铰接在两块安装板远离下夹头的一侧，立板的上端中部设有压臂限位结构33。所述的上夹头1包括压杆2及压头3，压杆呈管状，压头的上端设有滑动柱25，滑动柱套接在压杆内，压头的下端膨大形成阶梯结构，压杆与压头之间通过弹性机构4连接，所述弹性机构为设置在压杆下端与压头阶梯结构之间的弹簧，活动压块的底部设有橡胶垫。压杆与压臂5的悬空端固定连接，所述的压头下端设有活动压块6，活动压块与压头通过铰接结构相连，压头上还设有限制活动压块摆动角度的限位结构，压头与活动压块之间设有活动压块的自动复位机构。压头上设有上凹腔18（见图6），上凹腔为球面凹腔，所述的活动压块包括圆形压板19，圆形压板上固定有连接轴20，连接轴的顶端设有球头21，球头与上凹腔适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹腔的开口处的限位块22，限位块上设有下凹腔23，下凹腔为球面凹腔，下凹腔底部设有可以让连接轴穿过的通孔35，通孔的内径大于连接轴的外径且小于球头的直径，上凹腔底部的球面结构上设有一条环形槽24，环形槽的环形中心在压杆的轴线上，环形槽内设有滚珠。限位块通孔的内壁上设有若干压簧孔，压簧孔内设有压簧，连接轴上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔，压簧的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接轴上的压簧定位孔抵接，通孔内壁上的压簧孔为4个，沿通孔内壁的同一径向平面上均匀分布（见图7），连接轴周围的压簧构成活动压块的自动复位机构。

实施例2

实施例2的压头上设有上凹槽7（见图2），上凹槽的横截面呈U形，所述的活动压块包括矩形压板8，矩形压板上固定有连接板9，连接板的顶端设有呈圆柱状结构的摆动轴10（见图3），摆动轴与上凹槽适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹槽开口处的固定块11，固定块上设有下凹槽12，下凹槽的横截面呈U形，下凹槽底部设有可以让连接板穿过的长条状通槽34（见图5），通槽的宽度大于连接板的厚度且小于摆动轴的直径，上凹槽底部的弧面结构上设有底槽13，底槽为两条，对称设置在上凹槽底部的弧面结构上，底槽内设有滚珠14。固定块的通槽侧壁上面向连接板的一侧设有若干压簧孔15，连接板上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔16，压簧17的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接板上的压簧定位孔抵接，通槽一侧的压簧孔为3个，沿通槽的长度方向均匀分布，连接板两侧的压簧构成活动压块的自动复位机构。其余和实施例1相同。

实施例3

实施例3的环形槽为两条，通孔内壁上的压簧孔为6个，其余和实施例1相同。

实施例4

实施例4的底槽为四条，对称设置在上凹槽底部的弧面结构上，底槽内设有滚柱，通槽一侧的压簧孔为5个（见图4），其余和实施例2相同。

本发明使用时，先固定机座，将待焊零部件置于下压头上，扳动手柄使压臂下压，带动压头一起下压，由于本发明在的压杆与压头之间采用弹性连接，避免了现有技术的完全刚性压接，因此可以避免在零部件焊接时由于材料软化导致的零部件与上下压头之间可能出现的松脱问题，保证了焊接精度。另外，本发明在压头下端设有活动压块，活动压块与压头通过铰接结构相连，这样，本发明的活动压块可以在一定的范围内摆动，从而在一定程度上适应零部件压接处非平面结构，避免了压头与零部件之间的点接触或线接触，同时在焊接时零部件的外表发生改变时，活动压块可以自动转换方向，使得活动压块与零部件之间始终保持面接触，从而避免了零部件可能出现的变形或局部凹陷等外形缺陷的出现，提高了产品质量。

Claims (8)

1.一种手动夹装机构，包括机座、手柄、压臂及夹头，所述夹头包括上下对应设置的上夹头与下夹头，所述的上夹头设置在机座压臂的悬空端，下夹头设置在机座上，其特征是所述的上夹头（1）包括压杆（2）及压头（3），压杆与压头之间通过弹性机构（4）连接，压杆与压臂（5）的悬空端固定连接，所述的压头下端设有活动压块（6），活动压块与压头通过铰接结构相连，压头上还设有限制活动压块摆动角度的限位结构，压头与活动压块之间设有活动压块的自动复位机构；所述机座包括对称设置的两块L形基板（26）及设置在两块L形基板之间的立板（27），立板上设有竖槽，基板与立板之间通过穿设在竖槽内的螺栓（28）固定连接，立板的上端一边凸起构成下夹头（29），立板的上端的另一边设有安装板（30），所述的安装板为两块，对称设置在立板的两板面上，压臂铰接在两块安装板中间远离下夹头的一侧，压臂的铰接端设有向远离立板一侧拱起的弧形面，手柄（31）通过一U形连接件（32）铰接在两块安装板远离下夹头的一侧，立板的上端中部设有压臂限位结构（33）。

2.根据权利要求1所述的手动夹装机构，其特征是所述的压头上设有上凹槽（7），上凹槽的横截面呈U形，所述的活动压块包括矩形压板（8），矩形压板上固定有连接板（9），连接板的顶端设有呈圆柱状结构的摆动轴（10），摆动轴与上凹槽适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹槽开口处的固定块（11），固定块上设有下凹槽（12），下凹槽的横截面呈U形，下凹槽底部设有可以让连接板穿过的长条状通槽（34），通槽的宽度大于连接板的厚度且小于摆动轴的直径，上凹槽底部的弧面结构上设有底槽（13），底槽内设有滚柱或滚珠（14）。

3.根据权利要求2所述的手动夹装机构，其特征是所述的底槽为两条或四条，对称设置在上凹槽底部的弧面结构上。

4.根据权利要求2所述的手动夹装机构，其特征是所述固定块的通槽侧壁上面向连接板的一侧设有若干压簧孔（15），连接板上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔（16），压簧（17）的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接板上的压簧定位孔抵接，通槽一侧的压簧孔为3至6个，沿通槽的长度方向均匀分布，连接板两侧的压簧构成活动压块的自动复位机构。

5.根据权利要求1所述的手动夹装机构，其特征是所述的压头上设有上凹腔（18），上凹腔为球面凹腔，所述的活动压块包括圆形压板（19），圆形压板上固定有连接轴（20），连接轴的顶端设有球头（21），球头与上凹腔适配构成所述的铰接结构，所述的限位结构为设置在上凹腔的开口处的限位块（22），限位块上设有下凹腔（23），下凹腔为球面凹腔，下凹腔底部设有可以让连接轴穿过的通孔（35），通孔的内径大于连接轴的外径且小于球头的直径，上凹腔底部的球面结构上设有环形槽（24），环形槽内设有滚珠。

6.根据权利要求5所述的手动夹装机构，其特征是所述的环形槽为一条或两条，环形槽的环形中心在压杆的轴线上。

7.根据权利要求5所述的手动夹装机构，其特征是所述限位块通孔的内壁上设有若干压簧孔，压簧孔内设有压簧，连接轴上与压簧孔相对应的位置设有压簧定位孔，压簧的一端设置在压簧孔内，压簧的另一端与连接轴上的压簧定位孔抵接，通孔内壁上的压簧孔为3至6个，沿通孔内壁的同一径向平面上均匀分布，连接轴周围的压簧构成活动压块的自动复位机构。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的手动夹装机构，其特征是压杆呈管状，压头的上端设有滑动柱（25），滑动柱套接在压杆内，压头的下端膨大形成阶梯结构，弹性机构为设置在压杆下端与压头阶梯结构之间的弹簧，活动压块的底部设有橡胶垫。