CN108115330A - 具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其包含一支架及至少一承载体；支架具有一支架底座，一相对于支架底座转动而设置的支架本体；至少一承载体，承载体表面设有多个锁附孔及无段的定位孔，并以扣件通过锁附孔位置而调整与支架本体的结合位置，并借由支架本体角度转向功能调整承载体的角度，由承载体与支架本体的锁固位置，进行承载体的组设长度调整。

Description

具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具

技术领域

本发明有关于一种焊接平台使用的多功能夹治具，特别是有关于一种具有在三维空间重组调整功能以固定焊接工件的多功能夹治具。

背景技术

21世纪的汽车制造产业已迈入小批量生产、个性化设计的少量多样的发展趋势，目前国内外汽车焊接产业进行车辆试作时采用的夹具多为专用的夹具，一般在大型、复杂结构的多轴向焊接作业，例如在车架、车体的焊接组装上，通常需进行板材、管件等大尺寸或复杂结构的焊接接合作业，此时需要应用焊接工作台将多个焊接工件预先固定于所需位置，但其每开发一个新车型都要重新设计和制造新的夹具，造成人力和成本上的浪费。

如图1所示，中国CN101053933A专利公开一种柔性可重构的汽车焊装夹具1，该技术手段是使用孔系平台作为基底11，上方分别为夹紧机构12与定位机构13，其中夹紧机构12使用可调整式之内外套筒121，借此套筒设计达到可垂直调整的效果。而其定位机构13则在基底11上再使用一孔系平板131，在与孔系平板上装置 L 型块132与过渡件133与定位件134。然而，前述专利的夹紧机构12使用的套筒式设计仅具垂直方向的调节能力，无法进行水平或旋转角度调整。定位机构13则是装置在一孔系平板131上，搭配 L 型块132与过渡块133达到三维可调节效果，但其孔系平板131的设计占用空间较大，因此在施作空间较小或空易干涉的场合下就无法使用，另，前述专利机构的制造成本也相对较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供可三维空间、多角度的调整与可重组功能于单一支架上，以减少位置、角度调整上的误差，使车辆在研发试作阶段时，就其可调整的设计达到可对应不同车型/车舱结构，使其具更佳的弹性调整与应用。

为达成上述目的，本发明提供一种具三维空间重组调整功能的多功能夹治具，包含：一支架，其具有一可拆卸地设置于该焊接平台的支架底座，一可相对于该底座水平转动一角度并螺固于该支架底座的支架本体；以及至少一承载体，沿着该支架本体的径向方向穿设于该支架本体，且该承载体可调整其相对凸出于该支架本体外的长度。

在一实施方式中，该支架本体结合于该支架底座相对该焊接平台的另一面上，且该支架本体沿其径向方向、相对该支架底座转动一0～360度之间的角度。

在一实施方式中，该承载体为二个，其非共平面地以相同方向或不同方向穿设于该支架本体。

在一实施方式中，该承载体贯穿该支架本体。

在一实施方式中，该承载体为管状，且沿其中心轴方向的表面开设有多组上下排列且不同孔距的定位孔，以供不同功能性组件锁附于其上。

在一实施方式中，部分的该定位孔可兼为该承载体用以锁附于该支架本体的锁孔。在一实施方式中，该支架底座与该支架本体的相对的接合面上设置有一凹凸嵌合锁定结构，其包含：

一嵌合凸轴，凸设于该接合面的一第一面，该嵌合凸轴外侧的该第一面并以该嵌合凸轴中心轴为圆心，扇形环设或全圆周环设有多个转角定位螺孔；

一嵌合凹槽，配合该嵌合凸轴的形状而对应凹设于该接合面的一第二面，该第二面并以该嵌合凹槽中心轴为圆心，设置对应于该多个转角定位螺孔的转角定位螺孔；以及

一扣件，穿过并螺固该嵌合凸轴及该嵌合凹槽对应的转角定位螺孔而固定该支架底座与该支架本体。

在一实施方式中，该第一面为该支架底座的顶面、该第二面为该支架本体的底面或该第一面为该支架本体的底面、该第二面为该支架底座的顶面。

在一实施方式中，该支架本体顶面设置有如上述的该嵌合凸轴及其外侧的该多个转角定位螺孔或该嵌合凹槽及其外侧的该多个转角定位螺孔。

在一实施方式中，该支架还包含一设置在该支架本体顶面的角度转接座，其具有一底面与背对该底面的与该底面呈一倾斜角度的顶面，且该支架本体与该角度转接座的接合面上设置另一组如上述的该凹凸嵌合锁定结构。

本发明的特点在于：本发明的支架在固定于焊接平台之后，支架本体可相对于该支架底座调整角度，进而改变承载体（矩形管）的延伸方向。再者，本发明的承载体与该支架本体为可改变承载体数量、可调整承载体相对于支架本体的延伸量、可重组支架本体的型态例如在支架本体顶面加入可转动角度的倾斜面，以同时结合多种功能性组件在同一座支架上，且在同一座支架即可完全所需的固定角度、位置的调整，可减少现有不同功能件使用不同支架所产生的多重组合公差。

附图说明

图1绘示先前技术的焊装夹具的立体示意图；

图2绘示本发明的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具的一实施例的立体组合图；

图3绘示图2的凹凸嵌合锁定结构的立体分解图；

图4绘示本发明的多功能夹治具的包含角度转接座的支架的一实施例的立体示意图；

图5绘示本发明的多功能夹治具的支架本体与承载体相结合的平面图；

图6绘示本发明的多功能夹治具的支架本体与承载体结合功能性组件的立体示意图；

图7绘示本发明的多功能夹治具的结合角度转接座的支架本体与承载体结合功能性组件的立体示意图。

附图标记说明：

1 汽车焊装夹具；

11 基底；

12 夹紧机构；

121 内外套筒；

13 定位机构；

131 孔系平板；

132 L 型块；

133 过渡件；

134 定位件；

2 多功能夹治具；

30 支架；

31 支架底座；

32 支架本体；

321,321a,321b 结合部；

3211 第一开口方向；

3212 第二开口方向；

322 锁孔；

3221 第一锁孔；

3222 第二锁孔；

323 补强肋板；

324 角度转接座；

3241 底面；

3242 顶面；

325 立板；

33,33’ 凹凸嵌合锁定结构；

331,331’ 接合面；

3311 第一面；

3312 第二面；

3313 嵌合凸轴；

33131 转角定位螺孔；

3314 嵌合凹槽；

33141 转角定位螺孔；

3315 扣件；

40 承载体；

41 锁附孔；

42 定位孔；

A 焊接平台；

B 扣件；

F 功能性组件;

F1 定位销；

F2 过渡件；

F3 夹持件；

F4 定位销；

F5 补强助。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参照图2所示。本实施例的具三维空间重组调整功能的多功能夹治具2，该多功能夹治具2可应用于工件焊接作业，其可拆卸地固定在一焊接平台A上，用以固定多个焊接工件于预定焊接的相关位置，遂行焊接作业，该多功能夹治具2包含：一支架30及至少一承载体40；该支架30具有一支架底座31及一支架本体32，该支架底座31可拆卸地固定（螺如螺固）于该焊接平台A，该支架本体32可相对于该支架底座31水平转动一角度后螺固于该支架底座31，以维持足够的支撑待焊接工件的刚性，该承载体40沿着该支架本体32的径向方向穿设于该支架本体32，且该承载体40可调整其相对凸出于该支架本体32之外的长度。

在一实施例中，该承载体40为二只，二者互呈平行且非共平面地以沿相同方向或不同方向穿设于该支架本体32。

当然，该些承载体40穿设于该支架本体32的方式，可不贯穿或贯穿之（承载体40贯穿该支架本体32而调整其相对凸出于该支架本体32之外的长度如图5所示）。

具体而言，在一实施例中，该支架本体32更沿着垂直走向（即图2中的平行于该支架本体32的轴向方向）不重叠地区隔出至少一对结合部321（包括结合部321a和 结合部321b），该对结合部321（包括结合部321a和 结合部321b）的开口方向（第一开口方向3211，第二开口方向3212）平行于水平面，且由垂线方向仰视观之，为互呈垂直设置，该对结合部321（包括结合部321a和 结合部321b）分别设置有锁孔322（第一锁孔3221和第二锁孔3222）；至少一承载体40，其表面设有多个锁附孔41及多个定位孔42（在一实施例中，该些锁附孔41设置于该承载体40的左右两侧，且沿着该承载体40的中心轴延伸的长槽孔；该些定位孔42设置于该承载体40的上下、左右侧表面，且设置在侧面的该些定位孔42可为沿着该承载体40的中心轴方向并排延伸的两排不同孔距而设置），并以扣件B通过该些锁附孔41与该些锁孔322位置而调整该承载体40与该支架本体32的结合位置，使该承载体40沿着该结合部321的开口方向（即第一开口方向3211、第二开口方向3212）而固定于相对于该支架本体32伸长或缩短的位置。

请同时参照图2及图3，在本实施例中，该支架底座31与该支架本体32可相互水平转动一角度并螺固的具体结构可为：在相对两构件（如该支架底座31与该支架本体32）的接合面331上设置有一凹凸嵌合锁定结构33，其包含一嵌合凸轴3313、一嵌合凹槽3314及一扣件3315：嵌合凸轴3313，系凸设于该接合面331之一第一面3311（该支架底座31的顶面），该嵌合凸轴3313外侧之该第一面3311并以该嵌合凸轴3313中心轴为圆心，扇形环设或全圆周环设有多个转角定位螺孔33131；嵌合凹槽3314，配合该嵌合凸轴3313的形状而对应凹设于该接合面331的一第二面3312，该第二面3312并以该嵌合凹槽3314中心轴为圆心，设置对应于该些转角定位螺孔33131的转角定位螺孔33141；扣件3315，穿过并螺固该嵌合凸轴3313及该嵌合凹槽3314对应的转角定位螺孔33131而固定该支架底座31与该支架本体32。

该对结合部321(包括结合部321a和 结合部321b)的开口方向分别为第一开口方向3211与第二开口方向3212，该支架本体32的前后表面包括一对立板325，该对立板325开设有该第一开口方向3211的该结合部321a及一锁固该第二开口方向3212的结合部321b内的该承载体40的第二锁孔3222，该支架本体32的左右两侧面及包括该对立板325与该支架本体32之顶面与底面共同圈围的空间，该第二开口方向3212的该结合部321设置于该空间，且该对立板的端面设置有一锁固该第一开口方向3211的结合部321a内的该承载体40的第一锁孔3221。

在一实施例中，因为该支架本体32可供两两互为垂直角度的四支承载体40所连接，因此，为补强该支架本体32的钢性结构强度，该支架本体32的前后立板之间设置有补强肋板323。

在一实施中，该第一面3311为该支架底座31的顶面，该第二面3312为该支架本体32的底面／或者是，该第一面3311为该支架本体32的底面，该第二面3312为该支架底座31的顶面。

在一实施例中，该支架本体32顶面设置有前述的该嵌合凸轴3313及其外侧的该些转角定位螺孔33131或该嵌合凹槽3314及其外侧之该些转角定位螺孔33141。

在一实施例中，该支架30更包含一设置在该支架本体32顶面的角度转接座324，其具有一底面3241与背对该底面3241的与该底面3241呈一倾斜角度的顶面3242，且该支架本体32与该角度转接座324的接合面331’上设置另一组的凹凸嵌合锁定结构33’，使该角度转接座324可依该接合面331’为基准面而与该支架本体32转动一角度并螺固之。

如图4所示。在一实施例中，该支架本体32结合于该支架底座31相对该焊接平台A的另一面上，且该支架本体32沿其径向方向、相对该支架底座31转动一0～360度之间的角度。

如图4及图5所示，在图4中，该角度转接座324螺固于该支架本体32后，应用凹凸嵌合锁定结构33以转动该支架本体32与该支架底座31间的角度，可调整该角度转接座324顶面的倾斜角度的倾斜面所对应的方向另外，转动该角度转接座324与该支架本体32之间的角度，可仅调整该角度转接座324顶面的倾斜角度而不会连同该支架本体32之承载体40也一起转动；在图5中，该承载体40相对于该支架本体32的凸伸长度，可借由在锁孔322上的该扣件B选择不同的定位孔42螺固，进而调整该凸伸长度。

如图6及图7所示。借由前述承载体40与支架本体32之间的长度、承载体40位置及数目的选择（在同一侧设置上下两个承载体40，可形成一较大的供功能性组件F的设置空间（功能性组件F例如补强助F5、定位销F4,F1、夹持件F3、过渡件F2等等），在不同分别侧设置两个承载体40，可形成一直角的功能性组件F的设置空间）、支架本体32相对于支架底座31转动角度螺固后，可同时转动承载体40在空间中的位置、角度转接座324相对于支架本体32转动一角度后，角度转接座324顶面的功能性组件F即可得到斜面方向的调整，因此，本发明进而可在单一支架30上同时在三维空间内对螺设在支架本体32上的功能性组件F作出极大的角度、位置调整。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，可拆卸地设置在一焊接平台，用以固定焊接工件，其特征在于，该多功能夹治具包含：

一支架，其具有一可拆卸地设置于该焊接平台的支架底座，一结合于该支架底座且可相对该支架底座转动的支架本体；以及

至少一承载体，沿着该支架本体的径向方向穿设于该支架本体，且该承载体可调整其相对凸出于该支架本体外的长度。

2.如权利要求1所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该支架本体结合于该支架底座相对该焊接平台的另一面上，且该支架本体沿其径向方向、相对该支架底座转动一0～360度之间的角度。

3.如权利要求1所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该承载体为二个，其非共平面地以相同方向或不同方向穿设于该支架本体。

4.如权利要求1所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该承载体贯穿该支架本体。

5.如权利要求1至4任一项所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该承载体为管状，且沿其中心轴方向的表面开设有多组上下排列且不同孔距的定位孔，以供不同功能性组件锁附于其上。

6.如权利要求5所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，部分的该定位孔可兼为该承载体用以锁附于该支架本体的锁孔。

7.如权利要求1所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该支架底座与该支架本体的相对的接合面上设置有一凹凸嵌合锁定结构，其包含：

一嵌合凸轴，凸设于该接合面的一第一面，该嵌合凸轴外侧的该第一面并以该嵌合凸轴中心轴为圆心，扇形环设或全圆周环设有多个转角定位螺孔；

一嵌合凹槽，配合该嵌合凸轴的形状而对应凹设于该接合面的一第二面，该第二面并以该嵌合凹槽中心轴为圆心，设置对应于该多个转角定位螺孔的转角定位螺孔；以及

一扣件，穿过并螺固该嵌合凸轴及该嵌合凹槽对应的转角定位螺孔而固定该支架底座与该支架本体。

8.如权利要求7所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该第一面为该支架底座的顶面、该第二面为该支架本体的底面或该第一面为该支架本体的底面、该第二面为该支架底座的顶面。

9.如权利要求7所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该支架本体顶面设置有如权利要求7中所述的该嵌合凸轴及其外侧的该多个转角定位螺孔或该嵌合凹槽及其外侧的该多个转角定位螺孔。

10.如权利要求7所述的具有在三维空间重组调整功能的多功能夹治具，其特征在于，该支架还包含一设置在该支架本体顶面的角度转接座，其具有一底面与背对该底面的与该底面呈一倾斜角度的顶面，且该支架本体与该角度转接座的接合面上设置另一组如权利要求7所述的该凹凸嵌合锁定结构。