CN108838605A - 工装定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工装定位装置。该工装定位装置包括导轨、工装以及基板，工装可沿所述导轨移动，工装的底部具有第一定位元件，基板上设置有第二定位元件，第一定位元件适于与第二定位元件定位配合。根据本发明的工装定位装置，通过设置工装可沿所述导轨移动，保证固定在工装上的零部件可以快速转移，有利于节省时间与加快生产节拍，通过将工装的底部设置第一定位元件与基板上设置第二定位元件进行定位配合，可以保证工装在基板上定位准确、固定可靠，从而保证了固定在工装上的零部件可以相对于基板进行准确定位，进而保证了工装定位装置的工作可靠性高。同时，工装更换方便。
Description
技术领域
本发明涉及通用机械技术领域，具体而言，涉及一种工装定位装置。
背景技术
目前各个汽车企业为了减少能源消耗，通常会想方设法地降低车辆的重量，因此纷纷采用轻量化车身材料，譬如采用铝合金材料，铝合金之间或者铝合金与钢制品之间的连接技术一般采用FDS技术(热熔紧固技术)，但是采用FDS技术对零部件进行连接时，对零部件的反作用力较大，此时，如果夹具定位不准确或者不牢固，会导致部件之间连接无效或者损坏部件，并且一款车身在进行连接过程中往往涉及数套夹具，而且还需要根据产量节拍需求要频繁更换夹具，如果所使用的工装夹具操作复杂，会影响生产节拍。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种工装定位装置，该工装定位装置定位可靠，而且能够快速进行更换。
根据本发明实施例的工装定位装置包括：导轨、工装以及基板。所述工装可沿所述导轨移动，所述工装的底部具有第一定位元件，所述基板上设置有第二定位元件，所述第一定位元件适于与所述第二定位元件定位配合。
根据本发明实施例的工装定位装置，通过设置工装，为需要连接的零部件提供了固定支撑，可以保证安置在工装上的零部件固定可靠性高，工装可沿所述导轨移动，保证固定在工装上的零部件可以快速转移，有利于节省时间与加快生产节拍，提高了工作效率，通过将工装的底部设置第一定位元件与基板上设置第二定位元件进行定位配合，可以保证工装在基板上定位准确、固定可靠，从而保证了固定在工装上的部件可以相对于基板进行准确定位，进而保证了工装定位装置的工作可靠性高。同时，工装更换方便。
根据本发明的一些实施例，所述第二定位元件包括：圆柱定位销和棱形定位销，所述第一定位元件为定位孔。
进一步地，所述工装的底部具有万向轮，所述万向轮与所述导轨配合。
进一步地，所述万向轮为四个，所述导轨为两条，其中两个所述万向轮与一条所述导轨配合，另两个所述万向轮与另一条所述导轨配合。
根据本发明的一些实施例，所述工装的底部设置有抬升机构，当所述抬升机构工作时，所述工装与所述基板之间的距离发生改变。
可选地，所述抬升机构为气囊，气动开关用于控制所述气囊充气或放气。
具体地，所述气囊的底部设置有牛眼轴承，所述牛眼轴承的下端适于与所述基板接触。
进一步地，所述气囊为四个，且四个所述气囊分布在矩形的四个角处。
根据本发明的一些实施例，工装定位装置还包括：围挡，所述围挡设置在所述基板周围，且所述围挡具有围挡开口，所述导轨穿设所述围挡开口。
根据本发明的一些实施例，所述工装的底部具有第一支撑元件，所述基板上设置有第二支撑元件，所述第一支撑元件适于与所述第二支撑元件面面支撑配合。
附图说明
图1是工装定位装置的示意图；
图2是工装底部的示意图；
图3是工装顶部的示意图；
图4是第一定位元件与第二定位元件的配合示意图；
图5是万向轮与导轨的配合示意图。
附图标记：
工装定位装置1000、导轨100、工装200、基板300、第一定位元件210、第二定位元件310、圆柱定位销311、棱形定位销312、万向轮220、抬升机构(气囊)230、气动开关240、牛眼轴承250、第一支撑元件260、围挡400、机械手500。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的工装定位装置1000可用于零件的焊接工艺或FDS工艺(热熔攻丝连接工艺)或其它装配工艺中，下面结合图1-图5详细描述根据本发明实施例的工装定位装置1000。
参照图1所示，工装定位装置1000可以包括：导轨100、工装200以及基板300。
如图1所示，导轨100与工装200设置在基板300的上方，且导轨100的一部分与基板300固定连接，导轨100的另一部分可以固定在地面上。在具体实施例中，需要进行FDS工艺或其它工艺的待处理零部件可放置在工装200上，因此通过设置工装200，为上述待处理零部件提供了固定支撑，可以保证安置在工装200上的零部件定位、固定可靠性高。
机械手500设置在工装200旁边，机械手500可为工装200上的待处理零部件进行相应的工艺处理。
工装200可沿导轨100移动，保证固定在工装200上的零部件可以快速转移，同时，工装200可以快速在导轨100上移动，由此可以将工装200初步定位在机械手500的下方附近，同时有利于节省时间与加快生产节拍，从而提高了工作效率。
工装200的底部具有第一定位元件210，基板300上设置有第二定位元件310，第一定位元件210适于与第二定位元件310定位配合，可以保证工装200在基板300上固定可靠，同时保证了工装200相对于基板300的定位准确，从而保证了固定在工装200上的零部件可以相对于基板300进行准确定位，进而保证了工装定位装置1000的工作可靠性高。
当需要更换待处理零部件时，只需要更换对应的工装200，由此，零部件的连接工艺可以与零部件在工装200上的定位操作分离开进行，有利于提高生产效率。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
根据本发明实施例的工装定位装置1000，通过设置工装200，为待处理零部件提供了固定支撑，可以保证安置在工装200上的零部件固定可靠性高，工装200可沿导轨100移动，保证固定在工装200上的零部件可以快速转移，有利于节省时间与加快生产节拍，从而提高工作效率，通过在工装200的底部设置第一定位元件210以及在基板300上设置第二定位元件310，并且将第一定位元件210可与第二定位元件310进行定位配合，可以保证工装200在基板300上固定可靠，同时保证了工装200相对于基板300的定位准确，从而保证了固定在工装200上的零部件可以相对于基板300进行准确定位，进而保证了工装定位装置1000的工作可靠性高。同时，工装200更换方便，有利于加快生产节拍。
参考图1所示，第二定位元件310可以包括：圆柱定位销311和棱形定位销312，第一定位元件210为第一定位孔，第一定位孔的数量为两个，且其中一个第一定位孔与圆柱定位销311配合，另一个第一定位孔与棱形定位销312进行配合，可以保证第一定位元件210与第二定位元件310固定可靠，从而保证工装200相对于基板300定位准确。
具体地，圆柱定位销311与第一定位孔配合，圆柱定位销311的直径与第一定位孔的直径相等或略小于第一定位孔的直径，由此可以准确地将第一定位元件210进行定位，保证工装200相对于基板300的定位可靠，棱形定位销312与第一定位孔配合，棱形定位销312的最长尺寸与第一定位孔的直径相等或略小于第一定位孔的直径，可以保证第一定位孔处有一定的余度可以调节，棱形定位销312与圆柱定位销311共同起到定位作用，能够实现x、y、z方向的精确定位，从而可以保证工装200相对于基板300定位准确性高。
进一步地，参考图2-图3、图5所示，工装200的底部具有万向轮220，通过设置万向轮220，在工装200进行移动时，将工装200与基板300之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减少工装200与基板300之间的摩擦力，有效节省动力消耗，并且万向轮220允许在水平360度旋转，保证了工装200移动时的灵活性，有利于加快生产节拍，万向轮220与导轨100配合，导轨100可对万向轮220起到导向作用，从而防止工装200四处移动，为工装200提供了正确的运行轨迹，保证工装200可在导轨100上快速移动，由此有利于提高工装200定位的可靠性，可以保证工装定位装置1000工作的可靠性高。
参考图1-图3所示，万向轮220为四个，导轨100为两条，在具体实施例中，其中两个万向轮220与一条导轨100配合，另两个万向轮220与另一条导轨100配合，从而保证工装200在导轨100上移动可靠，防止工装200偏出导轨100运行轨迹。
参考图2所示，工装200的底部设置有抬升机构230，抬升机构230可以托起工装200，为工装200的第一定位元件210与基板300的第二定位元件310之间的配合提供了空间，当抬升机构230工作时，工装200与基板300之间的距离发生改变，工装200相对于基板300的间隙高度增大，从而为工装200与基板300的定位配合提供了操作空间，保证工装200可顺利与基板300进行配合。
可选地，参考图2所示，抬升机构230为气囊230，气囊230的柔性较好，在使用气囊230将工装200进行托举时，可以防止工装200在上升过程中振动过大，保证工装200上升平稳，气动开关240用于控制气囊230充气或放气，当工装200需要抬升时，气动开关240打开进气通道，气囊230中开始有气体进入，气囊230开始膨胀，随着气体持续地进入到气囊230中，气囊230膨胀得越来越大，此时，因为气囊230占用的空间越来越大，当气囊230与基板300之间没有空间时，会对工装200在向上方向上产生推力，随着气囊230占用的空间越来越大，工装200随之上升，从而满足工装200相对于基板300上升的要求，当工装200需要下降时，气动开关240打开排气通道，因为当气囊230对工装200进行托举时，工装200因为重力原因对气囊230有向下的压力，在压力作用下，气囊230迅速缩扁，工装200随之下降，通过设置气动开关240，保证气囊230可根据气动开关240的控制对工装200准确做出输出动作，可以保证气囊230工作的可靠性高。
具体地，气囊230的底部设置有牛眼轴承250，牛眼轴承250允许在水平360度旋转，牛眼轴承250的下端适于与基板300接触，通过设置牛眼轴承250，在工装200进行移动时，将工装200与基板300之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减少工装200与基板300之间的摩擦力，有效节省动力消耗，并且保证了工装200移动时的灵活性，有利于加快生产节拍。
进一步地，参考图2所示，气囊230为四个，且四个气囊230分布在矩形的四个角处，保证了在气囊230对工装200进行托举时，气囊230对工装200的推力均匀，可以保证工装200在上升过程中的稳定性高。牛眼轴承250的数量也为四个，由此可使工装200更加平稳，当机械手500对工装200上的零部件进行加工时，工装200不易倾翻。
参考图1所示，工装定位装置1000还可以包括：围挡400，围挡400设置在基板300周围，围挡400可以隔绝外部环境，防止人员误入或者杂物进入到工作区域，保证工装定位装置1000的工作环境良好，且围挡400具有围挡开口，导轨100穿设围挡开口，保证工作人员可以在围挡400外围对工装200进行操作，再将工装200送入到机械手500附近，节省了工装定位装置1000的空间。
参考图2-图4所示，工装200的底部具有第一支撑元件260，基板300上设置有第二支撑元件(图中未示出)，第一支撑元件260适于与第二支撑元件面面支撑配合，当工装200相对于基板300定位完成后，第一支撑元件260与第二支撑元件通过面面支撑配合，可以保证工装200定位的稳定高，防止固定在工装200上的零部件进行连接时，因工装200所受反作用力导致工装200位置发生变化，保证工装200定位可靠性高。
下面结合图1-图5详细说明在具体实施例中工装定位装置1000的工作过程：当零部件(例如车身钣金件)之间需要进行某些工艺时，零部件放置在工装200上进行固定，然后将工装200移动到导轨100上，需要注意的是，工装200下部的万向轮220可以与导轨100配合，此时便可以较为轻松地将工装200进行移动，当工装200在导轨100上移动到操作位置(即机械手500下方)附近时，工装200静止，然后打开气动开关240，使气囊230进行充气，随之工装200逐渐抬升，工装200的底板与导轨100之间的距离逐渐增加，此时牛眼轴承250与基板300开始接触，当工装200上升到一定位置时，第一定位元件210所在位置超过第二定位元件310的最高点，牛眼轴承250与基板300接触，此时气动开关240闭合，工作人员推动工装200进行移动，使第一定位元件210与第二定位元件310对齐，此时使气囊230进行放气，工装200下降，使第一定位元件210与第二定位元件310进行配合，完成工装200的精确定位，此时第一支撑元件260与第二支撑元件作为支撑面对工装200进行固定支撑，当定位完成后，设置在基板300一侧的机械手500开始对固定在工装200上的零部件进行某些工艺操作，从而完成零部件的连接工作，工装200卸下的过程与工装200抬上基板300的过程相反，这里便不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种工装定位装置，其特征在于，包括：
导轨；
工装，所述工装可沿所述导轨移动，所述工装的底部具有第一定位元件；
基板，所述基板上设置有第二定位元件，所述第一定位元件适于与所述第二定位元件定位配合。
2.根据权利要求1所述的工装定位装置，其特征在于，所述第二定位元件包括：圆柱定位销和棱形定位销，所述第一定位元件为定位孔。
3.根据权利要求1所述的工装定位装置，其特征在于，所述工装的底部具有万向轮，所述万向轮与所述导轨配合。
4.根据权利要求3所述的工装定位装置，其特征在于，所述万向轮为四个，所述导轨为两条，其中两个所述万向轮与一条所述导轨配合，另两个所述万向轮与另一条所述导轨配合。
5.根据权利要求1所述的工装定位装置，其特征在于，所述工装的底部设置有抬升机构，当所述抬升机构工作时，所述工装与所述基板之间的距离发生改变。
6.根据权利要求5所述的工装定位装置，其特征在于，所述抬升机构为气囊，气动开关用于控制所述气囊充气或放气。
7.根据权利要求6所述的工装定位装置，其特征在于，所述气囊的底部设置有牛眼轴承，所述牛眼轴承的下端适于与所述基板接触。
8.根据权利要求6所述的工装定位装置，其特征在于，所述气囊为四个，且四个所述气囊分布在矩形的四个角处。
9.根据权利要求1所述的工装定位装置，其特征在于，还包括：围挡，所述围挡设置在所述基板周围，且所述围挡具有围挡开口，所述导轨穿设所述围挡开口。
10.根据权利要求1所述的工装定位装置，其特征在于，所述工装的底部具有第一支撑元件，所述基板上设置有第二支撑元件，所述第一支撑元件适于与所述第二支撑元件面面支撑配合。
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