CN109794776A - 用于相对于工件调整固定器的系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于相对于工件调整固定器的系统”。一种固定器夹具调整系统，包括：测试工件和对准块。所述测试工件具有负荷传感器并被配置为嵌套在具有夹具的固定器上，使得所述负荷传感器在所述夹具打开时与夹具对准并使得所述夹具在关闭时接触所述负荷传感器。所述对准块被配置为与所述夹具联接并在所述夹具关闭时与所述测试工件接合以保持夹具和负荷传感器对准。

Description

用于相对于工件调整固定器的系统

技术领域

本公开涉及用于在制造过程期间定位制造部件或工件的机床固定器。

背景技术

机床固定器或托板可以用于在加工或组装过程期间定位制造部件或工件。机床固定器或托盘也可以用于沿着加工或组装线的工作站之间的输送机运输制造部件或工件。

发明内容

一种方法包括：提供具有夹具的固定器，该夹具被配置为将工件固定到该夹具；在该夹具上设置测试工件使得位于该测试工件上的负荷传感器与该夹具对准；关闭该夹具以接触该负荷传感器；以及调整施加到该夹具的扭矩直到施加在该负荷传感器上的力在预定范围内。

一种方法包括：提供具有夹具的固定器，该夹具包括可旋转地固定到其上的夹持垫；将对准块固定到该夹具，该对准块与该夹持垫接合以防止该夹持垫旋转；在该夹具上设置包括负荷传感器的测试工件；关闭该夹具使得该夹持垫接触该负荷传感器；以及将施加在该夹具与该负荷传感器之间的力调整到预定范围内。

一种固定器夹具调整系统包括测试工件和对准块。该测试工件具有负荷传感器并被配置为嵌套在具有夹具的固定器上，使得该负荷传感器在该夹具打开时与夹具对准并使得该夹具在关闭时接触该负荷传感器。该对准块被配置为与该夹具联接并在关闭该夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

附图说明

图1是固定器的上部透视图，该固定器上面设置有夹具和工件；

图2是固定器的下部透视图，示出了被配置为向夹具施加扭矩的动力工具；

图3是固定器和设置在固定器中的测试工件的局部上部透视图；

图4是工件的局部上部透视图，示出了与测试工件接合的对准块；和

图5是示出用于调整固定器的参数的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和可选形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为用于教导所属领域技术人员以各种方式采用实施例的代表性基础。如所属领域一般技术人员将理解，参考任何一个附图示出并描述的各个特征可以结合一个或多个其他附图中示出的特征以产生未明确示出或描述的实施例。所示出特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，特定应用或实现方式可以期望与本公开的教导一致的特征的各个组合和修改。

参考图1，示出了固定器10的上部透视图，在固定器10上设置或嵌套有夹具12和工件14。固定器10可以被配置为在加工或组装过程期间定位工件14(其也可以称为制造部件)。更具体地，固定器10可以包括定位特征，诸如定位垫或定位销(未示出)，它们被配置就位并将工件14对准在固定器10上的正确位置。固定器10可以设置在输送系统上以便在加工或组装线的工作站之间运输工件14。夹具12可以包括夹持垫16，该夹持垫被配置为在夹具12接合或关闭时接触工件14以便将工件14固定到固定器10。夹持垫16可以可旋转地连接到夹具的臂15使得夹持垫16围绕轴线17旋转。一旦工件14设置在固定器10上，固定器10和工件14就可以经由输送系统沿着加工或组装线运输到夹紧工位。夹具12可以是回转式夹具，其被配置为旋转以接合工件14。夹紧工位可以包括动力工具，其向夹具12施加扭矩，导致在夹持垫16与工件14之间施加力以便防止工件14相对于固定器10移动和未对准。

参考图2，示出了固定器10的下部透视图。图2还示出了夹紧工位中的动力工具18，其被配置为向夹具12施加扭矩。夹具12中的每一个可以包括插座20或沿着固定器10的底部露出的其他可旋转特征(例如，紧固件头部)。动力工具18可以包括刀具22，该刀具与插座20(或其他可旋转特征)接合以旋转夹具12。一旦夹具12与工件14接触，动力工具18就会向夹具12施加扭矩以便调整施加在夹持垫16与工件14之间的力。固定器10还可以包括或限定对准特征24(诸如定位孔)，其在加工或组装线的每个工作站(包括夹紧工位)处与配合对准特征(诸如未示出的定位销)接合。当固定器10的对准特征24与特定工作站的配合对准特征接合时，固定器10和工件14(当在固定器10中正确定位或对准时)相对于可以与固定器10或工件14接合的特定工作站的任何工具适当地定位或对准。例如，当固定器10的对准特征24与夹紧工位的配合对准特征接合时，电动工具18的刀具22可以与夹具12的插座20(或其他可旋转特征)正确对准，该插座沿着固定器10的底部露出。

参考图3和图4，示出了固定器10和设置或嵌套在固定器10上的模拟或测试工件26的局部上部透视图。测试工件26被配置为与固定器10的定位特征(例如，定位垫或定位销)接合以将测试工件26定位并对准在固定器10上的正确位置。测试工件26表示制造部件(例如，工件14)，其通常在加工或组装过程期间设置在固定器上。测试工件26是设置工具，其用于调整施加在夹持垫16与随后可以设置在固定器10上的任何工件之间的力。

测试工件26包括负荷传感器28，该负荷传感器被配置为测量施加在夹具12与测试工件26之间的力。负荷传感器是用于产生电信号的换能器，该电信号的大小与被测量的力成正比。各种类型的负荷传感器包括液压负荷传感器、气动负荷传感器和应变计式负荷传感器。虽然本文具体提到了负荷传感器，但是应当理解，可以使用能够测量施加力的任何其他类型的传感器来代替负荷传感器28。当测试工件26设置在固定器10上时，负荷传感器28中的每一个被配置为当夹具12处于打开或脱离位置(即，不与测试工件26接触)时与夹具12之一对准。更具体地，负荷传感器中的每一个被配置为与夹具12的夹持垫16对准。然后，夹具12中的每一个被配置为当夹具12过渡到关闭或接合位置时旋转并接触与特定夹具12对准的负荷传感器28。

对准块30可以被配置为与夹具12中的每一个联接。对准块30可以包括弹簧加压式夹子32，其与夹具12接合以将对准块30固定到夹具12。当夹具12关闭时，对准块30可以与测试工件26接合以保持期望的夹具12和负荷传感器28对准。更具体地，对准块30可以包括锥形突起34，当夹具12关闭时，该锥形突起与被限定在测试工件26中的凹部36接合以保持期望的夹具12和负荷传感器28对准。凹部36也可以为锥形或圆形(如所示)以在接合期间引导锥形突起34。期望的夹具12和负荷传感器28对准可以是夹持垫16的外面38与负荷传感器28的优选负载方向40之间的基本垂直对准。当沿着优选负载方向40施加力时，可以通过负荷传感器28记录被施加到负荷传感器28上的力的更准确读数。基本上垂直可以指外面38与优选负载方向40之间的范围在80°到100°之间的任何对准。

测试工件26可以电连接到显示屏42。测试工件26、对准块30和显示屏42可以统称为固定器夹具调整系统。显示屏42可以被配置为显示由夹具12施加到负荷传感器28中的每一个的力。更具体地，显示屏42可以被配置为显示由夹具12的夹持垫16施加到负荷传感器28中的每一个的力。由每个夹具12施加到每个负荷传感器28的力可以被调整到预定范围内。更具体地，可以通过调整由加工或组装线的夹紧工位处的动力工具18施加的扭矩来调整由每个夹具12施加的力。一旦由每个夹具12施加的力在预定范围内，夹紧工位的控制系统就可以记录被施加到每个夹具12的特定扭矩并在后续操作期间在每个夹具处施加相同的扭矩，在该后续操作中，固定器10以其上设置有新工件而重新进入夹紧工位。

测试工件26还可以包括区别特征44，其被配置为将测试工件26与实际制造部件(即，工件14)区分开。区别特征44被描绘为一块角铁，但是也可以是将测试工件26与实际制造部件区分开的任何特征。在调整由固定器10的每个夹具12施加的力的过程期间，夹紧工位可以包括接近度传感器、相机或识别区别特征44的其他装置。一旦识别区别特征44，夹紧工位就可以过渡到设置模式，其中计算机程序或操作人员可以调整动力工具18的扭矩，直到由每个夹具12施加到特定的负荷传感器28的力在预定范围内。而且，一旦识别区别特征44，夹紧工位就可能需要在将固定器10运出夹紧工位之前从固定器10中移除测试工件26，以便防止测试工件26进入加工或组装线上的后续工作站，否则可能导致测试工件损坏。

加工或组装线可以包括多个固定器，其在加工或组装线的各个工作站之间运输工件。可以利用测试工件26以与上述相同的方式来设置施加到夹紧工位中的单独固定器的夹紧力。然后，夹紧工位可以基于夹紧工位中的具体固定器来调整由动力工具18施加的扭矩。每个固定器可以包括识别标签，诸如射频识别(RFID)标签，并且夹紧工位可以包括识别标签读取器，诸如RFID标签读取器，因此夹紧工位可以识别当前在夹紧工位中的具体固定器，并且使得可以向具体固定器的每个夹具施加适当量的扭矩。

参考图5，示出了用于调整固定器10的参数的方法100的流程图。方法100在框102处开始于提供固定器10。固定器10包括夹具12，该夹具被配置为将制造部件或工件固定到固定器10。接下来，方法100前进到框104，其中包括负荷传感器28并限定凹部36的测试工件26设置在固定器10上，使得负荷传感器28与夹具12(或更具体地，夹持垫16)对准，其中夹具12处于打开或脱离位置。

一旦测试工件26设置在固定器10上，方法100就前进到框106，其中对准块30固定到夹具12。对准块30被配置为与测试工件26接合并在关闭夹具12时保持夹具12和负荷传感器对准。更具体地，对准块30的锥形突起34被配置为当夹具12关闭时与被限定在测试工件26中的凹部36接合，以保持期望的夹持垫16和负荷传感器28对准，这可以是基本垂直对准。

可选地或者除了接触凹部36之外，锥形突起34可以通过防止夹持垫16在夹具12处于关闭或接合位置时围绕轴线17旋转而保持夹持垫16与负荷传感器28之间基本垂直对准，否则可能导致夹持垫16的外面38与负荷传感器28未对准。更具体地，当对准块30固定到夹具12上时，锥形突起34可以直接定位在夹持垫16附近以便防止夹持垫16旋转。如果锥形突起34被配置为仅根据该可选功能保持对准(即，锥形突起34防止夹持垫16旋转但不与凹部36接合)，则对准块30上的突起不需要是锥形突起。例如，参见图3和图4中位于下对准块30上的非锥形突起35。

在将对准块30固定到夹具12上并且将测试工件26设置在固定器10上之后，方法100前进到框108，其中夹具12关闭使得夹具12(或更具体地，夹具垫16)接触负荷传感器28并且对准块30与测试工件26接合(或更具体地，锥形突起34与凹部36接合)和/或突起(锥形突起34或非锥形突起35)与夹持垫16接合以防止夹持垫16旋转。方法100接下来前进到框110，其中将施加在夹具12(或更具体地，夹持垫16)与负荷传感器28之间的力调整到期望的预定范围内。在夹具12是回转式夹具的情况下，通过调整施加到夹具12的扭矩，可以将施加在夹具12与负荷传感器28之间的力调整到期望的预定范围内，这可以通过调整动力工具(例如，动力工具18)的扭矩来实现。如框112中所示，显示屏42可以显示施加在夹具12与负荷传感器28之间的力。然而，应当理解，框112不一定按时间顺序，即，在执行方法100的任何其他步骤时，同时可以显示施加在夹具12与负荷传感器28之间的力。

一旦将施加在夹具12与负荷传感器28之间的力调整到期望的预定范围内，就可以从固定器中移除测试工件26并且可以在框114处在固定器10上设置第二工件，该第二工件可以是实际制造部件或工件(例如，工件14)。一旦第二工件被设置在固定器10上，方法100就前进到框116，其中夹具12被关闭使得夹具12(或更具体地，夹持垫16)接触第二工件。一旦夹具12关闭，方法100就前进到框118，其中调整施加在夹具12与第二工件之间的力。更具体地，在框118处，可以通过(例如，由动力工具18)将施加到夹具12的扭矩调整为与在框110处施加的扭矩值相关的值(导致施加在负荷传感器28上的力被调整到预定范围内)来调整施加在夹具12与第二工件之间的力。

应当理解，图5中的流程图仅用于示出目的，并且方法100不应被解释为限于图5中的流程图。方法100的一些步骤可以被重新布置，而其他步骤可以被完全省略。

用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性的词汇，且应当理解，可以进行各种变化而并不脱离本公开的精神和范围。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可以不明确描述或示出的其他实施例。虽然各种实施例就一个或多个期望特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但是所属领域一般技术人员认识到，可以牺牲一个或多个特征或特性以实现取决于具体应用和实现方式的期望整体系统属性。因而，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式合乎需要的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是合乎需要的。

根据本发明，一种方法包括：提供具有夹具的固定器，该夹具被配置为将工件固定到该夹具；在该夹具上设置测试工件使得位于该测试工件上的负荷传感器与该夹具对准；关闭该夹具以接触该负荷传感器；以及调整施加到该夹具的扭矩直到施加在该负荷传感器上的力在预定范围内。

根据实施例，上述发明的特征还在于，将对准块固定到该夹具，该对准块被配置为与该测试工件接合并在关闭该夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，该对准块被配置为与由该测试工件限定的凹部接合以在关闭该夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，在关闭该夹具时，该对准块保持基本垂直的夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，通过动力工具调整该施加扭矩。

根据实施例，上述发明的特征还在于，在该固定器上设置第二工件；关闭该夹具以接触该第二工件；以及经由动力工具将施加到该夹具的扭矩调整到与施加在该负荷传感器上的在预定范围内的力相关的值。

根据实施例，上述发明的特征还在于显示该施加力的值的步骤。

根据本发明，一种方法包括：提供具有夹具的固定器，该夹具包括可旋转地固定到其上的夹持垫；将对准块固定到该夹具，该对准块与该夹持垫接合以防止该夹持垫旋转；在该夹具上设置包括负荷传感器的测试工件；关闭该夹具使得该夹持垫接触该负荷传感器；以及将施加在该夹具与该负荷传感器之间的力调整到预定范围内。

根据实施例，该对准块的突起与该夹持垫接合以防止该夹持垫旋转。

根据实施例，该对准块防止该夹持垫旋转，使得在关闭该夹具时该夹持垫的外面与该负荷传感器保持基本垂直对准。

根据实施例，该夹具是回转式夹具，并且通过经由动力工具调整施加到该夹具上的扭矩来调整该施加力。

根据实施例，上述发明的特征还在于，在该固定器上设置第二工件；关闭该夹具以接触该第二工件；以及经由动力工具将施加到该夹具的扭矩调整到与施加在该夹具与该负荷传感器之间的在预定范围内的力相关的值。

根据实施例，上述发明的特征还在于显示该施加力的值的步骤。

根据本发明，提供了一种固定器夹具调整系统，其具有：测试工件，该测试工件具有负荷传感器并被配置为嵌套在具有夹具的固定器上，使得该负荷传感器在该夹具打开时与夹具对准并且使得该夹具在关闭时接触该负荷传感器；以及对准块，其被配置为与该夹具联接并在关闭该夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，该测试工件限定凹部，该对准块具有锥形突起，并且该锥形突起被配置为在该夹具关闭时与该凹部接合以保持夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，在关闭该夹具时，该对准块保持基本垂直的夹具和负荷传感器对准。

根据实施例，该测试工件还包括第二负荷传感器，当该测试工件嵌套在该固定器上并且该固定器的第二夹具打开时，该第二负荷传感器与该第二夹具对准。

根据实施例，该第二夹具在关闭时接触该第二负荷传感器。

根据实施例，该夹具具有可旋转地固定到其上的夹持垫，该夹持垫被配置为在关闭夹具时与该测试工件接合，并且其中该对准块包括突起，该突起与该夹持垫接合以防止该夹持垫旋转使得在关闭夹具时该夹持垫的外面保持与该负荷传感器基本垂直对准。

根据实施例，上述发明的特征还在于一种显示屏，该显示屏被配置为显示经由该夹具施加到该负荷传感器的力。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：

提供具有夹具的固定器，所述夹具被配置为将工件固定到所述固定器；

在所述固定器上设置测试工件，使得位于所述测试工件上的负荷传感器与所述夹具对准；

关闭所述夹具以接触所述负荷传感器；以及

调整施加到所述夹具的扭矩，直到施加在所述负荷传感器上的力在预定范围内。

2.如权利要求1所述的方法，其还包括：

将对准块固定到所述夹具，所述对准块被配置为与所述测试工件接合并在关闭所述夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述对准块被配置为与由所述测试工件限定的凹部接合以在关闭所述夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

4.如权利要求2所述的方法，其中在关闭所述夹具时，所述对准块保持基本垂直的夹具和负荷传感器对准。

5.如权利要求1所述的方法，其中通过动力工具调整所述施加扭矩。

6.如权利要求5所述的方法，其还包括：

在所述固定器上设置第二工件；

关闭所述夹具以接触所述第二工件；以及

经由所述动力工具将施加到所述夹具的所述扭矩调整为与施加在所述负荷传感器上的在预定范围内的所述力相关的值。

7.如权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：

显示所述施加力的值。

8.一种方法，其包括：

提供具有夹具的固定器，所述夹具包括能够旋转地固定到其上的夹持垫；

将对准块固定到所述夹具，所述对准块与所述夹持垫接合以防止所述夹持垫旋转；

在所述固定器上设置包括负荷传感器的测试工件；

关闭所述夹具使得所述夹持垫接触所述负荷传感器；以及

将施加在所述夹具与所述负荷传感器之间的力调整为在预定范围内。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述对准块的突起与所述夹持垫接合以防止所述夹持垫旋转。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述对准块防止所述夹持垫旋转，使得在关闭所述夹具时所述夹持垫的外面与所述负荷传感器保持基本垂直对准。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述夹具是回转式夹具，并且通过经由动力工具调整施加到所述夹具上的扭矩来调整所述施加力。

12.一种固定器夹具调整系统，其包括：

测试工件，其具有负荷传感器并被配置为嵌套在具有夹具的固定器上，使得所述负荷传感器在所述夹具打开时与夹具对准并使得所述夹具在关闭时接触所述负荷传感器；和

对准块，其被配置为与所述夹具联接并在关闭所述夹具时保持夹具和负荷传感器对准。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述测试工件限定凹部，所述对准块具有锥形突起，并且所述锥形突起被配置为在所述夹具关闭时与所述凹部接合以保持夹具和负荷传感器对准。

14.如权利要求12所述的系统，其中在关闭所述夹具时，所述对准块保持基本垂直的夹具和负荷传感器对准。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述夹具具有能够旋转地固定到其上的夹持垫，所述夹持垫被配置为在关闭夹具时与所述测试工件接合，并且其中所述对准块包括突起，所述突起与所述夹持垫接合以防止所述夹持垫旋转使得在关闭夹具时所述夹持垫的外面保持与所述负荷传感器基本垂直对准。