CN105499887B - 精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，拉动上板，将本体固定安装在中板水平部凹槽内；将盖板组件穿过伸出板安装到本体上，使用散热夹紧装置夹紧盖板组件和本体，弹簧处于压缩状态提供预压力，避免产生相对滑移；将夹具整体移至显微镜下进行观测，通过上板中央位置的观测窗口观察并调整；调整完毕后，扳动快速夹手柄，使快速夹夹紧部顶住中板竖直部。本专利技术方案中采用弹簧、快速夹和散热夹紧装置共同配合，完成对箱型传感器本体和盖板组件的夹紧，采用散热夹紧装置，在利用夹紧力的同时，在焊接过程中能够实现导热；设置直接的观测窗口，方便对焊接要求的尺寸的观察和调整。

Description

精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法

本发明申请是母案申请“一种用于精密箱型传感器焊接的定位工装夹具及其使用方法”的分案申请，母案申请的申请号为2015102715535，母案申请的申请日为2015年5月25日。

技术领域

本发明涉及焊接工装夹具，具体说的是一种用于精密箱型传感器焊接的定位工装夹具及其使用方法。

背景技术

精密箱形结构传感器往往是一种高精度组件传感器，可用于位移、速度、力和加速度等信息的检测。传感器组件往往采用多种材料经多次加工而成。最终箱型组件焊接成型的质量直接关系到整个传感器的系统精度与技术参数。目前生产单位采用的定位夹具的安装可视性差、定位不准，而且在夹紧过程中会产生组件的相对滑移，不能保证箱型传感器组件的焊接定位精度要求，焊接后组件几何尺寸偏差大，产品合格率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，旨在提供一种用于精密箱型传感器焊接的定位工装夹具及其使用方法，以达到精密箱形结构传感器焊接组件安装可视性好、避免夹紧过程产生组件相对滑移，定位精度高的目的。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

本专利的定位工装夹具，包括上板、中板、下板、导轨套筒、立柱、散热夹紧装置、快速夹、弹簧和观测窗口，其中：

在上板的中央位置设置观测窗口，在上板的下表面(即对着导轨套筒的上板表面)上且在观测窗口四周设置散热夹紧装置，散热夹紧装置选择为紫铜块。

本专利的定位工装夹具的中板为L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直；在水平部上设置有凹槽，凹槽上设置有定位孔，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板的水平部上，优选固定在水平部的中央位置；在竖直部上设置有立柱穿过孔，立柱穿过孔两侧分别设置有导轨套筒安装孔。凹槽宽度为水平部宽度的二分之一到三分之二，凹槽长度为为水平部长度的三分之二到四分之三。

本专利使用的下板选择L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直；快速夹由快速夹夹紧部，快速夹固定部和快速夹手柄组成，快速夹固定部设置在下板的水平部上，优选在水平部的中央位置，快速夹夹紧部穿过设置在下板的竖直部中央位置的通孔并伸向中板的竖直部。上板，中板的竖直部和下板的竖直部彼此平行设置，中板的水平部朝向上板方向，下板的水平部与中板的水平部朝向相反。

导轨套筒伸向上板方向并固定安装在中板的竖直部上；立柱穿过导轨套筒并贯穿上板、中板的竖直部和下板的竖直部，立柱两端分别固定在上板和下板的竖直部上。弹簧设置在中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱上，且弹簧长度与中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱的长度一致，并自由伸缩。

在上述技术方案中，所述观测窗口为方形，或圆形，或者椭圆形。

在上述技术方案中，设置中板水平部的凹槽的深度为1—2mm。

利用本专利的定位工装夹具对箱型传感器的盖板组件和本体进行焊接连接，同时控制伸出板和中间孔的尺寸误差，具体过程如下：

1、拉动上板，将本体固定安装在中板水平部凹槽内，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板水平部的中央位置；将盖板组件穿过伸出板安装到本体上，使用散热夹紧装置夹紧盖板组件和本体，弹簧处于压缩状态提供预压力，避免产生相对滑移。

2、将夹具整体移至显微镜下进行观测，通过上板中央位置的观测窗口观察并调整伸出板与中间孔上边缘间缝隙的宽度以及伸出板与中间孔下边缘间缝隙的宽度，以保证两者宽度一致，误差不超过±0.02mm。

3、调整完毕后，扳动快速夹手柄(例如GH-301-AM的快速夹)，使快速夹夹紧部顶住中板竖直部，提供硬性夹紧力，防止其发生相对滑移。

在完成上述调整和夹紧后，将夹紧后的带夹具的待焊工件(即箱型传感器)移至焊接工作台，通过点焊焊枪焊接盖板组件和本体的连接处，在箱型传感器的另一侧采用相同方式进行固定调整与焊接，从而完成箱型传感器的精密焊接过程。

与现有技术相比，本专利技术方案中采用弹簧、快速夹和散热夹紧装置共同配合，完成对箱型传感器本体和盖板组件的夹紧，能够有效防止其发生相对滑移；采用散热夹紧装置，在利用夹紧力的同时，在焊接过程中能够实现导热，避免焊接热量对箱型传感器的损害；设置直接的观测窗口，方便对焊接要求的尺寸的观察和调整。

附图说明

图1是本专利针对的现有的箱型传感器的结构示意图(1)，其中A为本体，B为底座，C为盖板组件，D为伸出板，E为中间孔；

图2是本专利针对的现有的箱型传感器的结构示意图(2)，其中B为底座，F为安装孔；

图3是本专利针对的现有的箱型传感器的结构示意图(3)，其中A为本体，B为底座，C为盖板组件，D为伸出板，a为伸出板与中间孔上边缘间缝隙的宽度，b为伸出板与中间孔下边缘间缝隙的宽度；

图4是本专利的定位工装夹具的结构示意图(1)，其中1为上板，2为中板，2-1为凹槽，2-2为定位孔，3为下板，4为导轨套筒，5为立柱，6为散热夹紧装置，7为快速夹，7-1为快速夹的夹紧部，7-2为快速夹的固定部，7-3为快速夹的手柄，8为弹簧；

图5是本专利的定位工装夹具的结构示意图(2)，其中1为上板，2为中板，3为下板，4为导轨套筒，5为立柱，6为散热夹紧装置，7为快速夹，8为弹簧，9为观测窗口；

图6是本专利的中板结构示意图，其中2-1为凹槽，2-2为定位孔，2-3为中板的水平部，2-4为中板的竖直部，2-5为立柱穿过孔，2-6为导轨套筒安装孔；

图7是本专利定位工装夹具和箱型传感器组件的装配结构示意图，其中A为本体，B为底座，C为盖板组件，D为伸出板，1为上板，2为中板，2-1为凹槽，2-2为定位孔，3为底板，4为导轨套筒，5为立柱，6为散热夹紧装置，7为快速夹，7-1为快速夹的夹紧部，7-2为快速夹的固定部，7-3为快速夹的手柄，8为弹簧；

图8是本专利定位工装夹具和箱型传感器组件的装配结构的俯视图，其中C为盖板组件，D为伸出板，1为上板，2为中板，7-3为快速夹的手柄，9为观测窗口，1-1为图中椭圆形区域；

图9是图8中1-1标示的椭圆区域的局部放大图，其中C为盖板组件，D为伸出板，E为中间孔，a为伸出板与中间孔上边缘间缝隙的宽度，b为伸出板与中间孔下边缘间缝隙的宽度，9为观测窗口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如附图1—3所示，现有的箱型传感器由本体A、底座B、盖板组件C和伸出板D组成，伸出板D伸入到盖板组件C的中间孔E，且与中间孔E的上下边缘的缝隙宽度一致，误差不超过±0.02mm。这就要求在盖板组件C和本体A的点焊连接中，预先根据误差要求调整并固定箱型传感器的相关构件。

如附图4—5所示，本专利的定位工装夹具，包括上板1、中板2、下板3、导轨套筒4、立柱5、散热夹紧装置6，快速夹7，弹簧8和观测窗口9，其中：2-1为凹槽，2-2为定位孔，7-1为快速夹的夹紧部，7-2为快速夹的固定部，7-3为快速夹的手柄。

在上板的中央位置设置观测窗口；在上板的下表面(即对着导轨套筒的上板表面)上且在观测窗口四周设置散热夹紧装置，散热夹紧装置选择为紫铜块。

如附图6所示，本专利的定位工装夹具的中板为L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直；在水平部上设置有凹槽，凹槽上设置有定位孔，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板的水平部上，优选固定在水平部的中央位置；在中板的竖直部上设置有立柱穿过孔，立柱穿过孔两侧分别设置有导轨套筒安装孔。凹槽宽度为水平部宽度的二分之一到三分之二，凹槽长度为为水平部长度的三分之二到四分之三。

与附图6所示的中板类似，本专利使用的下板选择L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直；快速夹由快速夹夹紧部，快速夹固定部和快速夹手柄组成，快速夹固定部设置在下板的水平部上，优选在下板的水平部的中央位置，快速夹夹紧部穿过设置在下板的竖直部中央位置的通孔并伸向中板的竖直部。上板，中板的竖直部和下板的竖直部彼此平行设置，中板的水平部朝向上板方向，下板的水平部与中板的水平部朝向相反。

导轨套筒伸向上板方向并固定安装在中板的竖直部上；立柱穿过导轨套筒并贯穿上板、中板的竖直部和下板的竖直部，立柱两端分别固定在上板和下板的竖直部上。弹簧设置在中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱上，且弹簧长度与中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱的长度一致，并自由伸缩。

利用本专利的定位工装夹具对箱型传感器的盖板组件和本体进行焊接连接，同时控制伸出板和中间孔的尺寸误差，具体过程如下：1、拉动上板，将本体固定安装在中板水平部凹槽内，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板水平部的中央位置；将盖板组件穿过伸出板安装到本体上，使用散热夹紧装置夹紧盖板组件和本体，弹簧处于压缩状态提供预压力，避免产生相对滑移。

2、将夹具整体移至显微镜下进行观测，通过上板中央位置的观测窗口观察并调整伸出板与中间孔上边缘间缝隙的宽度以及伸出板与中间孔下边缘间缝隙的宽度，以保证两者宽度一致，误差不超过±0.02mm。

3、调整完毕后，扳动快速夹手柄(例如GH-301-AM的快速夹)，使快速夹夹紧部顶住中板竖直部，提供硬性夹紧力，防止其发生相对滑移。

在完成上述调整和夹紧后，将夹紧后的带夹具的待焊工件(即箱型传感器)移至焊接工作台，通过点焊焊枪焊接盖板组件和本体的连接处，在箱型传感器的另一侧采用相同方式进行固定调整与焊接，从而完成箱型传感器的精密焊接过程。

与现有技术相比，本专利技术方案中采用弹簧、快速夹和散热夹紧装置共同配合，完成对箱型传感器本体和盖板组件的夹紧，能够有效防止其发生相对滑移；采用散热夹紧装置，在利用夹紧力的同时，在焊接过程中能够实现导热，避免焊接热量对箱型传感器的损害；设置直接的观测窗口，方便对焊接要求的尺寸的观察和调整。

以上对本发明做了示例性描述，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的修改、变形或者其他同领域技术人员不花费创造性劳动的同等替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，所述精密箱型传感器焊接定位工装夹具包括上板、中板、下板、导轨套筒、立柱、散热夹紧装置、快速夹、弹簧和观测窗口，其中：

在上板的中央位置设置观测窗口，在上板的下表面上且在观测窗口四周设置散热夹紧装置；中板为L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直，在水平部上设置有凹槽，凹槽上设置有定位孔，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板的水平部上，在中板的竖直部上设置有立柱穿过孔，立柱穿过孔两侧分别设置有导轨套筒安装孔；下板选择L形板，由水平部和竖直部组成，水平部和竖直部相互垂直，快速夹由快速夹夹紧部，快速夹固定部和快速夹手柄组成，快速夹固定部设置在下板的水平部上，快速夹夹紧部穿过设置在下板的竖直部中央位置的通孔并伸向中板的竖直部；上板，中板的竖直部和下板的竖直部彼此平行设置，中板的水平部朝向上板方向，下板的水平部与中板的水平部朝向相反，导轨套筒伸向上板方向并固定安装在中板的竖直部上，立柱穿过导轨套筒并贯穿上板、中板的竖直部和下板的竖直部，立柱两端分别固定在上板和下板的竖直部上，弹簧设置在中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱上，且弹簧长度与中板的竖直部和下板的竖直部之间的立柱的长度一致；

在进行使用时，按照下述步骤进行：

步骤1、拉动上板，将本体固定安装在中板水平部凹槽内，凹槽中的定位孔与箱型传感器底座的安装孔数量一致，且在使用时将两者对准，以使箱型传感器固定在中板水平部的中央位置；将盖板组件穿过伸出板安装到本体上，使用散热夹紧装置夹紧盖板组件和本体，弹簧处于压缩状态提供预压力，避免产生相对滑移；

步骤2、将夹具整体移至显微镜下进行观测，通过上板中央位置的观测窗口观察并调整伸出板与中间孔上边缘间缝隙的宽度以及伸出板与中间孔下边缘间缝隙的宽度，以保证两者宽度一致；

步骤3、调整完毕后，扳动快速夹手柄，使快速夹夹紧部顶住中板竖直部，提供硬性夹紧力，防止其发生相对滑移。

2.根据权利要求1所述的精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，在进行使用时，步骤2中通过上板中央位置的观测窗口观察并调整时，误差不超过 ±0.02mm。

3.根据权利要求1或者2所述的精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，散热夹紧装置选择为紫铜块。

4.根据权利要求1或者2所述的精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，箱型传感器固定在中板的水平部的中央位置。

5.根据权利要求1或者2所述的精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，在中板水平部上设置有凹槽，凹槽宽度为水平部宽度的二分之一到三分之二，凹槽长度为水平部长度的三分之二到四分之三，设置中板水平部的凹槽的深度为1—2mm。

6.根据权利要求1或者2所述的精密箱型传感器焊接定位工装夹具的使用方法，其特征在于，所述观测窗口为方形，或圆形，或者椭圆形。