CN111618506B - 半圆环工件夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半圆环工件夹具装置，包括：连接座、安装板、定位夹具结构和夹具驱动结构；所述连接座用于可拆卸地安装于夹具基板上，所述安装板可拆卸地安装于所述连接座上，所述定位夹具结构可拆卸地安装于所述安装板上，用于定位夹持半圆环工件，所述夹具驱动结构可拆卸地安装于所述安装板上，用于驱动所述定位夹具结构夹紧或松开半圆环工件。本发明提供的所述半圆环工件夹具装置，旨在解决现有技术中因为夹具设计不合理或结构过于复杂，会导致工件定位稳定性差，还极易导致焊接空间不足、取放件困难等等的问题。

Description

半圆环工件夹具装置

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，特别涉及一种半圆环工件夹具装置。

背景技术

焊接夹具是保证汽车零部件精度的重要手段，合理的定位压紧形式是夹具设计的关键所在。在汽车车身分总成零部件中，尤其是在仪表台管梁中，经常设计有与圆形管梁相配合的圆环类工件，这类工件由于其自身的形状特点，在与管梁配合时容易出现间隙大、定位不稳等问题。在仪表台总成焊接夹具设计中，提高圆环类工件的定位稳定性并保证与管梁的配合质量，一直是夹具设计的难题。因为夹具设计不合理或结构过于复杂，会导致工件定位稳定性差，还极易导致焊接空间不足、取放件困难等问题。

发明内容

本发明公开一种半圆环工件夹具装置，旨在解决现有技术中因为夹具设计不合理或结构过于复杂，会导致工件定位稳定性差，还极易导致焊接空间不足、取放件困难等等的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种半圆环工件夹具装置，包括：

连接座，用于可拆卸地安装于夹具基板上；

安装板，可拆卸地安装于所述连接座上；

定位夹具结构，可拆卸地安装于所述安装板上，用于定位夹持半圆环工件；以及，

夹具驱动结构，可拆卸地安装于所述安装板上，用于驱动所述定位夹具结构夹紧或松开半圆环工件。

可选地，所述定位夹具结构包括可拆卸地安装于所述安装板一端的第一驱动结构，驱动连接于所述第一驱动结构的工件定位销结构，以及旋转安装于所述安装板的另一端、并与所述工件定位销结构对应配合的定位销锁紧结构，所述夹具驱动结构驱动连接所述定位销锁紧结构。

可选地，所述工件定位销结构包括连接于所述第一驱动结构的连接板，设于所述连接板上的转接块，安设于所述转接块上的销座，以及设于所述销座上的定位销杆；

所述定位销锁紧结构对应于所述定位销杆设置，用于锁紧所述定位销杆、且用于定位安设于所述定位销杆上的半圆环工件。

可选地，所述定位销杆设为两个，两个所述定位销杆用于一一对应地定位穿设于半圆环工件的相对的两径向位置。

可选地，所述定位销锁紧结构包括旋转安装于所述安装板上、并与所述夹具驱动结构连接的压臂结构，以及可拆卸地安装于所述压臂结构上的压头结构，所述压头结构用于与所述工件定位销结构配合以压紧半圆环工件。

可选地，所述半圆环工件夹具装置还包括限位结构；

所述限位结构包括设于所述安装板上的第一限位块，以及设于所述压臂结构上的第二限位块，所述第一限位块和所述第二限位块相互配合以限位所述压臂结构的旋转位置。

可选地，所述定位夹具结构还包括可拆卸地安设于所述压臂结构上的周向定位销结构，所述周向定位销结构用于从半圆环工件的周向夹持定位半圆环工件。

可选地，所述周向定位销结构包括可拆卸地安设于压臂结构上的第二驱动结构，驱动连接于所述第二驱动结构的周向连接板，设于所述周向连接板上的周向转接块，安设于所述周向转接块上的周向销座，以及设于所述周向销座上的周向定位销杆。

可选地，所述周向销座上设有磁吸结构，所述磁吸结构用于上件时吸附半圆环工件、以防止半圆环工件脱落。

可选地，所述安装板的两端分别凸出形成有第一安装凸板和第二安装凸板，所述第一驱动结构可拆卸地安装于所述第一安装凸板上，所述定位销锁紧结构和所述夹具驱动结构可拆卸地安装于所述第二安装凸板上。

本发明提供的技术方案中，半圆环工件夹具装置包括连接座、安装板、定位夹具结构和夹具驱动结构。本发明的定位夹具结构可拆卸地安装于安装板上，用于对半圆环工件进行定位夹持。本发明的结构设计较为合理，能够高效快捷地定位夹持半圆环工件，使得半圆环工件的定位稳定性得以提高，给焊接操作留出足够的操作空间。此外，由于富余空间较多，也能更有利于取放工件。本发明的技术方案克服了传统技术中的缺点，更有利于焊接操作，不仅能提高焊接操作的精准度，而且方便工人的焊接操作，对工业生产大有助益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所述半圆环工件夹具装置的立体结构示意简图；

图2为图1中所述半圆环工件夹具装置的工件定位销结构的局部放大结构示意简图；

图3为本发明另一实施例所述半圆环工件夹具装置的立体结构示意简图；

图4为图3中所述半圆环工件夹具装置的周向定位销结构的局部放大结构示意简图。

附图标号说明

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

焊接夹具是保证汽车零部件精度的重要手段，合理的定位压紧形式是夹具设计的关键所在。在汽车车身分总成零部件中，尤其是在仪表台管梁中，经常设计有与圆形管梁相配合的圆环类工件，这类工件由于其自身的形状特点，在与管梁配合时容易出现间隙大、定位不稳等问题。在仪表台总成焊接夹具设计中，提高圆环类工件的定位稳定性并保证与管梁的配合质量，一直是夹具设计的难题。因为夹具设计不合理或结构过于复杂，会导致工件定位稳定性差，还极易导致焊接空间不足、取放件困难等问题。

鉴于此，本发明提供一种半圆环工件夹具装置1000，包括：连接座100、安装板200、定位夹具结构300和夹具驱动结构400。本说明书附图中，图1为本发明一实施例所述半圆环工件夹具装置1000的立体结构示意简图，图2为图1中所述半圆环工件夹具装置1000的工件定位销结构320的局部放大结构示意简图，图3为本发明另一实施例所述半圆环工件夹具装置1000的立体结构示意简图，图4为图3中所述半圆环工件夹具装置1000的周向定位销结构340的局部放大结构示意简图。

具体地，请参见图1，连接座100用于可拆卸地安装于夹具基板上，安装板200可拆卸地安装于连接座100上，定位夹具结构300可拆卸地安装于安装板200上，用于定位夹持半圆环工件600，夹具驱动结构400可拆卸地安装于安装板200上，用于驱动定位夹具结构300夹紧或松开半圆环工件600。

进一步地，请参见图1，定位夹具结构300包括可拆卸地安装于安装板200一端的第一驱动结构310，驱动连接于第一驱动结构310的工件定位销结构320，以及旋转安装于安装板200的另一端、并与工件定位销结构320对应配合的定位销锁紧结构330，夹具驱动结构400驱动连接定位销锁紧结构330。工件定位销结构320可根据实际夹持定位的需要，在第一驱动结构310的驱动下，针对半圆环工件600的位置不同，灵活作出调整以更好的夹持定位工件。并且，将半圆环工件600夹持定位至便于焊接的位置时，需要对此位置进行锁定，以便于更好的开展焊接操作。此时，可由定位销锁紧结构330锁紧定位销结构，完成焊接位置的锁定。为便于安装第一驱动结构310、定位销锁紧结构330和夹具驱动结构400，安装板200的两端分别凸出形成有第一安装凸板210和第二安装凸板220，第一驱动结构310可拆卸地安装于第一安装凸板210上，定位销锁紧结构330和夹具驱动结构400可拆卸地安装于第二安装凸板220上。

具体地，请参见图1，工件定位销结构320包括连接于第一驱动结构310的连接板321，设于连接板321上的转接块322，安设于转接块322上的销座323，以及设于销座323上的定位销杆324；为使得工件定位销结构320与第一驱动结构310的连接稳定可靠，本方案中采用连接板321、转接块322作为中间媒介，将销座323安设于转接块322上，再将转接块322连接至连接板321上，连接板321最终与第一驱动结构310连接，并将定位销杆324设置于销座323上，由此可实现定位销杆324与第一驱动结构310的可靠连接，并且定位销杆324与第一驱动结构310的动力传递平顺，能够发挥更好的驱动效果，是较优选的实施例。定位销锁紧结构330对应于定位销杆324设置，用于锁紧定位销杆324、且用于定位安设于定位销杆324上的半圆环工件600。需要说明的是，半圆环工件600的两侧凸缘处设置有安装孔，定位销杆324通过穿设于安装孔起到定位半圆环工件600的作用，定位销锁紧结构330则对应于定位销杆324以锁紧定位销杆324，实际起到限制定位销杆324上穿设的半圆环工件600的位置，使得焊接操作稳步进行，提高工业生产效率。

进一步地，定位销杆324可设为两个，两个定位销杆324用于一一对应地定位穿设于半圆环工件600的相对的两径向位置。如此，两个定位销杆324可以成为半圆环工件600的两个可靠的夹持定位控制点，使得夹持定位更为稳固，不易脱落，提高半圆环工件600的定位稳定性。

前已述及，定位销锁紧结构330对应于定位销杆324设置，用于锁紧定位销杆324、并起到定位安设于定位销杆324上的半圆环工件600。具体地，定位销锁紧结构330包括旋转安装于安装板200上、并与夹具驱动结构400连接的压臂结构331，以及可拆卸地安装于压臂结构331上的压头结构332，压头结构332用于与工件定位销结构320配合以压紧半圆环工件600。压臂结构331旋转安装于安装板200上，可根据工件定位销结构320的位置调整自身位置，以便于安装于其上的压头结构332与定位销结构配合压紧半圆环工件600。压臂结构331的驱动动力由夹具驱动结构400提供。

需要说明的是，压臂结构331的旋转位置不能过大，否则势必与其他结构产生干涉。为此，半圆环工件600夹具装置1000还包括限位结构500，限位结构500包括设于安装板200上的第一限位块510，以及设于压臂结构331上的第二限位块520，第一限位块510和第二限位块520相互配合以限位压臂结构331的旋转位置。这样，可以使得压臂结构331的旋转位置有所限制，不至于影响其他结构的正常工作。

半圆环工件600需要通过弧焊与管梁700连接，当半圆环工件600与管梁700配合时，二者之间的配合为圆弧配合。由于管梁700与半圆环工件600都存在加工精度偏差，因此不能保证半圆环工件600的弧度与管梁700的弧度能够很好的配合在一起，因此，在实际的两者配合过程中，两者之间配合的圆弧面之间存在间隙，或者圆弧的一段配合上了而另一段没有配合上的问题。一旦出现配合不良问题，那么将对半圆环工件600与管梁700之间的弧焊质量产生严重影响。由于工件必然存在加工精度偏差，因此半圆环工件600与管梁700配合时难免会出现配合不良的问题。

在焊接夹具设计时，考虑通过夹具的调节和控制功能，来消除半圆环工件600与管梁700配合的偏差。考虑到管梁700的刚性较强，其弧度在加工完成后几乎不会发生变形，而半圆环工件600刚性极低，极易发生弹性变形，故而，在焊接夹具的设计思路上，可以考虑通过控制半圆环工件600的弹性变形来调节其与管梁700的配合质量。在前面的技术方案中，请参见图2，通过定位销杆324的位置调节，可使得半圆环工件600的定位朝其径向发生一定的弹性变形，从而改变半圆环工件600的开口尺寸，进而改变其弧度。

但是，仅仅通过控制半圆环工件600两端位置来调节其弧度，并不能完全保证半圆环工件600与管梁700的配合质量，因为当半圆环工件600两端发生弹性变形时，变形量容易向半圆环工件600的中间位置(半圆环工件600的最高点)聚集，容易导致在半圆环工件600的中间位置出现配合间隙，可考虑在半圆环工件600的中间位置增加控制点，一方面，避免半圆环工件600的变形量过于集中，另一方面，可以增加半圆环工件600与管梁700之间的压紧力，保证焊接稳定性。具体地，请参见图3和图4，定位夹具结构300还包括可拆卸地安设于压臂结构331上的周向定位销结构340，周向定位销结构340用于从半圆环工件600的周向夹持定位半圆环工件600。进一步地，周向定位销结构340包括可拆卸地安设于压臂结构331上的第二驱动结构341，驱动连接于第二驱动结构341的周向连接板342，设于周向连接板342上的周向转接块343，安设于周向转接块343上的周向销座344，以及设于周向销座344上的周向定位销345。这样，可以保证定位销杆324在图示作用力的方向上位置可调节，通过定位销杆324的位置调节，可以给半圆环工件600施加径向的作用力，避免半圆环的变形量过于集中的同时，增加半圆环工件600与管梁700之间的压紧力。并且，周向销座344上设有磁吸结构，磁吸结构用于上件时吸附半圆环工件600、以防止半圆环工件600脱落。

因此，半圆环工件600夹具装置1000可设置两个工件定位销结构320和一个周向定位销结构340，如此，半圆环工件600夹具装置1000可对半圆环工件600形成三处控制点，并且充分利用半圆环工件600容易发生弹性变形的材料特性，夹具的控制与调节，从而起到调节半圆弧工件的弧度的功能，保证半圆环工件600与管梁700之间的配合质量，利于焊接操作。

本发明提供的技术方案中，半圆环工件600夹具装置1000包括连接座100、安装板200、定位夹具结构300和夹具驱动结构400。本发明的定位夹具结构300可拆卸地安装于安装板200上，用于对半圆环工件600进行定位夹持。本发明的结构设计较为合理，能够高效快捷地定位夹持半圆环工件600，使得半圆环工件600的定位稳定性得以提高，给焊接操作留出足够的操作空间。此外，由于富余空间较多，也能更有利于取放工件。本发明的技术方案克服了传统技术中的缺点，更有利于焊接操作，不仅能提高焊接操作的精准度，而且方便工人的焊接操作，对工业生产大有助益。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种半圆环工件夹具装置，其特征在于，包括：

连接座，用于可拆卸地安装于夹具基板上；

安装板，可拆卸地安装于所述连接座上；

定位夹具结构，可拆卸地安装于所述安装板上，所述定位夹具结构包括可拆卸地安装于所述安装板一端的第一驱动结构，驱动连接于所述第一驱动结构的工件定位销结构，以及旋转安装于所述安装板的另一端、并与所述工件定位销结构对应配合的定位销锁紧结构，所述工件定位销结构包括连接于所述第一驱动结构的连接板，设于所述连接板上的转接块，安设于所述转接块上的销座，以及设于所述销座上的定位销杆，所述定位销锁紧结构对应于所述定位销杆设置，用于锁紧所述定位销杆、且用于定位安设于所述定位销杆上的半圆环工件，所述定位销锁紧结构包括旋转安装于所述安装板上、并与夹具驱动结构连接的压臂结构，以及可拆卸地安装于所述压臂结构上的压头结构，所述压头结构用于与所述工件定位销结构配合以压紧半圆环工件；以及，

夹具驱动结构，可拆卸地安装于所述安装板上，所述夹具驱动结构驱动连接所述定位销锁紧结构，用于驱动所述定位销锁紧结构夹紧或松开半圆环工件。

2.如权利要求1所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，所述定位销杆设为两个，两个所述定位销杆用于一一对应地定位穿设于半圆环工件的相对的两径向位置。

3.如权利要求1所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，还包括限位结构；

所述限位结构包括设于所述安装板上的第一限位块，以及设于所述压臂结构上的第二限位块，所述第一限位块和所述第二限位块相互配合以限位所述压臂结构的旋转位置。

4.如权利要求1所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，所述定位夹具结构还包括可拆卸地安设于所述压臂结构上的周向定位销结构，所述周向定位销结构用于从半圆环工件的周向夹持定位半圆环工件。

5.如权利要求4所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，所述周向定位销结构包括可拆卸地安设于压臂结构上的第二驱动结构，驱动连接于所述第二驱动结构的周向连接板，设于所述周向连接板上的周向转接块，安设于所述周向转接块上的周向销座，以及设于所述周向销座上的周向定位销杆。

6.如权利要求5所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，所述周向销座上设有磁吸结构，所述磁吸结构用于上件时吸附半圆环工件、以防止半圆环工件脱落。

7.如权利要求1所述的半圆环工件夹具装置，其特征在于，所述安装板的两端分别凸出形成有第一安装凸板和第二安装凸板，所述第一驱动结构可拆卸地安装于所述第一安装凸板上，所述定位销锁紧结构和所述夹具驱动结构可拆卸地安装于所述第二安装凸板上。

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