CN111618508A - 一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具 - Google Patents

一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具 Download PDF

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Abstract

本发明属于焊装夹具技术领域，具体的说是一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，包括一号旋转支撑杆、二号旋转支撑杆、一号锁紧轴承、二号锁紧轴承、球头、扭簧、限位弹簧、卡簧、弹簧挡块、主动支撑座、从动支撑座、角座、底板、锁紧装置、动力装置、联轴器装置、固定旋转轴和夹紧装置；本发明通过工人打开夹紧装置，将焊接的曲面板材放在夹具上，旋转支撑杆绕着固定旋转轴旋转，扭簧自动调节，达到平衡状态，通过动力装置锁紧，随后夹紧，开始焊接；焊接完成，打开夹紧装置，取出曲面板材，旋转支撑杆根据不同的曲面板材进行自动调节，适用于不同形状的曲面板材的焊接，节省了设计生产焊接夹具的时间，降低了夹具成本，缩短的生产周期。

Description

一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具
技术领域
本发明属于焊装夹具技术领域，具体的说是一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具。
背景技术
根据市场需求，汽车差别越来越大，汽车产品更新越来越快，各汽车主机厂需更快适时调整产能规划，提高公司越来越多种类产品的生产能力，原有结构形式的汽车焊装夹具已无法实现多车型共用生产的需求。若新建生产线需要投入大量的资金，而且周期也较长。为了能够减少投入，快速实现生产，设计适用于不同曲面板材的夹具是一个很好的解决方案。
现有的夹具基本上都是一种形状一副夹具，有一点点变化夹具就需要从新设计加工，因此需要投入大量的时间、人力和资金，并且开发的周期比较长。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具。本发明主要用于解决现有夹具无法实现一套夹具适用于不同曲面板材以及降低成和缩短开发周期的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，包括一号旋转支撑杆、二号旋转支撑杆、一号锁紧轴承、二号锁紧轴承、球头、扭簧、限位弹簧、卡簧、弹簧挡块、主动支撑座、从动支撑座、角座、底板、锁紧装置、动力装置、联轴器装置、固定旋转轴和夹紧装置；所述底板的上方均匀间隔设置所述固定旋转轴；所述固定旋转轴的外表面沿轴向间隔设置弧形槽；所述弧形槽成对设置；所述弧形槽内设置所述限位弹簧；所述限位弹簧的一端与所述弧形槽的一端接触；所述限位弹簧的另一端与所述弧形槽的另一端接触；所述弧形槽的一侧设置卡槽；所述卡槽内设置所述卡簧；所述卡簧的一侧设置所述一号旋转支撑杆；所述一号旋转支撑杆一端设置所述球头；所述一号旋转支撑杆的另一端转动连接在所述固定旋转轴上；所述一号旋转支撑杆的靠近固定旋转轴一端设置一号轴承安装槽；所述一号轴承安装槽内固定连接所述一号锁紧轴承的外圈；所述一号锁紧轴承的内圈滑动连接在所述固定旋转轴上；所述一号旋转支撑杆靠近卡簧一侧设置一号限位槽；所述一号限位槽成对设置；所述一号限位槽的一端与所述限位弹簧的一端接触；所述限位弹簧的另一端与所述一号限位槽的另一端接触；所述二号旋转支撑杆一端设置所述球头；所述一号旋转支撑杆的另一端转动连接在所述固定旋转轴上；所述二号旋转支撑杆靠近固定旋转轴一端设置二号轴承安装槽；所述二号轴承安装槽内固定连接所述二号锁紧轴承的外圈；所述二号锁紧轴承的内圈滑动连接在所述固定旋转轴上；所述二号旋转支撑杆远离二号轴承安装槽一侧设置所述弹簧挡块；所述二号旋转支撑杆靠近所述弹簧挡块一侧设置二号限位槽；所述二号限位槽成对设置；所述二号限位槽的一端与所述限位弹簧的一端接触；所述限位弹簧的另一端与所述二号限位槽的另一端接触；所述一号旋转支撑杆与所述二号旋转支撑杆通过所述扭簧连接；所述扭簧的一端固定连接在所述一号轴承安装槽内；所述扭簧的另一端固定连接在所述二号轴承安装槽内；所述一号旋转支撑杆与所述二号旋转支撑杆成预设角度；所述固定旋转轴的一端连接在所述主动支撑座上部；所述主动支撑座下表面固定连接在所述角座的上表面；所述角座的下表面固定连接在底板上；所述固定旋转轴的另一端连接在从动支撑座上部；所述从动支撑座下表面固定连接在所述角座的上表面；所述角座的下表面固定连接在底板上；所述固定旋转轴设置为内部中空结构；所述固定旋转轴内部设置锁紧装置；所述锁紧装置用于锁紧所述一号旋转支撑杆和所述二号旋转支撑杆；所述动力装置设置在所述底板上；所述动力装置为锁紧装置提供动力；所述锁紧装置与所述动力装置通过所述联轴器装置连接；所述联轴器装置用于传递动力装置的动力；所述夹紧装置设置在底板上；所述夹紧装置用于夹紧曲面板材；其中，
所述动力装置包括动力支架、涡轮、蜗杆、传动轴、主动带轮、同步带和从动带轮；所述动力支架的下表面固定连接在底板上；所述动力支架的上部转动连接所述传动轴的中部；所述传动轴的一端固定连接所述涡轮；所述涡轮的下方设置所述蜗杆；所述蜗杆转动连接在所述动力支架的侧面；所述涡轮与所述蜗杆啮合传动；所述传动轴的另一端固定连接所述主动带轮；所述联轴器装置的悬空端连接所述从动带轮；所述从动带轮与所述主动带轮通过所述同步带转动连接。
工作时，通过工人打开夹紧装置，工人将需要焊接的曲面板材放在夹具上，进而曲面板材与一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆接触，在曲面板材自身重力或者工人施加预压力的作用下，进而一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆绕着固定旋转轴旋转，因为一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆成预设角度，进而一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆向相反方向旋转，进而在扭簧的扭力和限位弹簧的弹力的共同作用下，使得一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆产生的支撑力与曲面板材自身重力或者工人施加预压力相等，进而达到平衡状态，同理其他的支撑定位也达到平衡状态，进而支撑定位可以根据不同的曲面板材进行自动调节，进而适用于不同形状的曲面板材的焊接，进而节省了针对不同形状的曲面板材设计生产焊接夹具的时间，进而降低了夹具成本，进而缩短的生产周期；通过工人转动蜗杆带动涡轮转动，进而涡轮带动主动带轮转动，通过同步带带动从动带轮转动，进而从动带轮带动联轴器装置转动，进而联轴器装置带动锁紧装置锁紧，进而二号旋转支撑杆沿固定旋转轴挤压一号旋转支撑杆，因为一号旋转支撑杆外侧设置有卡簧，进而限制了一号旋转支撑杆沿固定旋转轴的滑动，进而一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆接触，进而实现一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆贴紧；进而实现锁紧，进而实现曲面板材的支撑定位，随后工人通过夹紧装置对曲面板材进行夹紧，工人开始焊接；当焊接完成后，工人打开夹紧装置，取出曲面板材，通过动力装置解锁锁紧装置，在扭簧的扭力和限位弹簧的弹力共同作用下，一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆绕固定支撑杆旋转恢复至预设角度。
优选的，所述锁紧装置包括锁紧弹簧、锁紧机构、支撑轴承、主动连接轴和从动连接轴；所述固定旋转轴内部设置所述锁紧弹簧；所述锁紧弹簧的一端固定连接主动连接轴的一端；所述主动连接轴的另一端连接所述联轴器装置；所述主动连接轴的中部固定连接所述支撑轴承的内圈；所述支撑轴承的外圈固定连接在所述固定连接轴的内部；所述锁紧弹簧的另一端固定连接所述从动连接轴的一端；所述从动连接轴的另一端固定连接所述支撑轴承的内圈；所述支撑轴承的外圈固定连接在所述固定旋转轴的内部；所述固定旋转轴靠近所述二号旋转支撑杆一侧设置锁紧滑槽；所述锁紧滑槽内滑动连接所述锁紧机构；所述锁紧机构的一端固定连接在所述二号锁紧轴承的内圈上；所述锁紧机构的另一端插在所述锁紧弹簧的螺圈内；所述锁紧机构的另一端与所述锁紧弹簧滑动连接。
工作时，动力装置通过联轴器装置带动主动连接轴转动，进而带动锁紧弹簧转动，因为锁紧机构的另一端插在锁紧弹簧的螺圈内，进而在锁紧弹簧转动的过程中带动锁紧机构沿着锁紧滑槽滑动，进而锁紧机构带动二号旋转支撑杆沿固定旋转轴的轴向滑动，过程中压缩卡簧，进而二号旋转支撑杆挤压一号旋转支撑杆，进而实现二号旋转支撑杆和一号旋转支撑杆之间的锁紧，这种锁紧方式操作简单，便于操作；锁紧弹簧具有轴向弹力，进而在旋转的过程中使得在同一固定旋转轴上的支撑定位全部锁紧，进而避免了由于加工误差使得其中一个支撑定位率先锁紧而限制其他的支撑定位的锁紧，同时在锁紧弹簧的弹力作用下二号旋转支撑杆始终挤压一号旋转支撑杆，进而保证了在使用过程中支撑定位的稳定性。
优选的，所述联轴器装置包括传动连接轴、固定座、端面凸齿轮、端面齿轮、顶紧弹簧和弹簧挡片；所述固定座下表面固定连接在所述角座上表面上；所述固定座上部转动连接所述传动连接轴的中部；所述传动连接轴的一端固定连接所述从动带轮；所述传动连接轴的另一端固定连接所述端面齿轮；所述端面齿轮的齿面一侧设置所述端面凸齿轮；所述端面凸齿轮固定连接在所述主动连接轴的一端；所述端面凸齿轮与所述端面齿轮啮合传动；所述固定旋转轴靠近所述从动支撑座一端设置所述弹簧挡片；所述弹簧挡片与所述从动支撑座之间设置所述顶紧弹簧；所述顶紧弹簧套在所述固定旋转轴上；所述顶紧弹簧的一端与所述弹簧挡片接触；所述顶紧弹簧的另一端与从动支撑座接触；所述固定旋转轴靠近所述主动支撑座一端设置两个一号凹槽；所述一号凹槽成垂直设置；所述主动支撑座上部设置一号台阶孔；所述一号台阶孔内设置两个凸台；所述凸台成垂直设置；所述凸台与所述一号凹槽配合；所述固定旋转轴靠近所述从动支撑座一端设置台阶槽；所述台阶槽表面设置两个凸起；所述凸起成垂直设置；所述从动支撑座上部设置二号台阶孔；所述二号台阶孔内设置两个二号凹槽；所述二号凹槽成垂直设置；所述凸起与所述二号凹槽配合。
工作时，当不需要其中一根固定旋转轴上的支撑定位时，工人通过推动固定旋转轴压缩顶紧弹簧，进而固定旋转轴沿轴向滑动，进而一号凹槽与凸台脱离，进而凸台抵触在固定旋转轴靠近一号凹槽一端的端面上，同时凸起与二号凹槽脱离，进而凸起抵触在二号台阶孔的台阶上，进而固定旋转轴沿轴向旋转，进而使得支撑定位旋转到固定旋转轴的下方，进而在装夹曲面板材时支撑定位不接触曲面板材，进而实现此固定旋转轴上的支撑定位不不影响夹具的使用；过程中端面凸齿轮离开端面齿轮，一方面实现联轴器装置的断开，进而实现锁紧装置与动力装置之间断开，进而锁紧装置不消耗动力，进而提高了动力的利用率；另一方面不影响其他固定旋转轴上锁紧装置的使用，进而满足不同曲面板材对夹具支撑定位的不同需求；当需要使用时，工人旋转固定旋转轴，当一号凹槽旋转至与凸台重合，同时凸起旋转至与二号凹槽重合，在顶紧弹簧的弹力作用下，推动固定旋转轴沿着轴向滑动，进而一号凹槽与凸台卡合，同时凸起与二号凹槽卡合，进而固定旋转轴固定不动，进而端面凸齿轮与端面齿轮啮合，进而恢复固定旋转轴上的支撑定位的使用。
优选的，所述锁紧弹簧为矩形截面弹簧。
通过将锁紧弹簧的截面设置成矩形，进而锁紧弹簧承载能力增加，进而锁紧弹簧的使用寿命增加，同时增加了锁紧弹簧与锁紧机构的接触面积，进而使得锁紧弹簧与锁紧机构之间传动更加稳定，进而保证了锁紧装置使用时的稳定性，进一步提高支撑定位在焊接过程的稳定性，进而保证了曲面板材的焊接质量。
优选的，所述锁紧机构包括锁紧杆和转动套；所述锁紧杆的下端转动连接所述转动套；所述转动套与所述锁紧弹簧接触；所述锁紧杆的上端固定连接在所述二号锁紧轴承的内圈上；所述锁紧杆的中部滑动连接在所述锁紧滑槽内。
通过在锁紧杆和锁紧弹簧之间设置转动套，进而在锁紧弹簧转动的过程中，转动套绕着锁紧杆转动，进而减小了锁紧机构与锁紧弹簧之间的摩擦力，进而提高了一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆之间的锁紧速度，进而节省时间，同时减小了动力的损耗，提高的动力的利用率。
优选的，所述球头内部设置球形槽；所述一号旋转支撑杆的一端球接所述球形槽；所述二号旋转支撑杆的一端球接所述球形槽。
通过在一号旋转支撑杆的一端和二号旋转支撑杆的一端球接球头，进而在曲面板材接触球头后，球头转动，进而防止球头与曲面板材表面之间发生相对摩擦，进而减少了对曲面板材表面的划伤。
本发明的有益效果如下：
1.本发明中通过工人打开夹紧装置，工人将需要焊接的曲面板材放在夹具上，进而曲面板材与一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆接触，在曲面板材自身重力或者工人施加预压力的作用下，进而一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆绕着固定旋转轴旋转，因为一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆成预设角度，进而一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆向相反方向旋转，进而在扭簧的扭力和限位弹簧的弹力的共同作用下，使得一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆产生的支撑力与曲面板材自身重力或者工人施加预压力相等，进而达到平衡状态，同理其他的支撑定位也达到平衡状态，进而支撑定位可以根据不同的曲面板材进行自动调节，进而适用于不同形状的曲面板材的焊接，进而节省了针对不同形状的曲面板材设计生产焊接夹具的时间，进而降低了夹具成本，进而缩短的生产周期；通过工人转动蜗杆带动涡轮转动，进而涡轮带动主动带轮转动，通过同步带带动从动带轮转动，进而从动带轮带动联轴器装置转动，进而联轴器装置带动锁紧装置锁紧，进而二号旋转支撑杆沿固定旋转轴挤压一号旋转支撑杆，因为一号旋转支撑杆外侧设置有卡簧，进而限制了一号旋转支撑杆沿固定旋转轴的滑动，进而一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆接触，进而实现一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆贴紧；进而实现锁紧，进而实现曲面板材的支撑定位，随后工人通过夹紧装置对曲面板材进行夹紧，工人开始焊接；当焊接完成后，工人打开夹紧装置，取出曲面板材，通过动力装置解锁锁紧装置，在扭簧的扭力和限位弹簧的弹力共同作用下，一号旋转支撑杆和二号旋转支撑杆绕固定支撑杆旋转恢复至预设角度。
2.本发明中动力装置通过联轴器装置带动主动连接轴转动，进而带动锁紧弹簧转动，因为锁紧机构的另一端插在锁紧弹簧的螺圈内，进而在锁紧弹簧转动的过程中带动锁紧机构沿着锁紧滑槽滑动，进而锁紧机构带动二号旋转支撑杆沿固定旋转轴的轴向滑动，过程中压缩卡簧，进而二号旋转支撑杆挤压一号旋转支撑杆，进而实现二号旋转支撑杆和一号旋转支撑杆之间的锁紧，这种锁紧方式操作简单，便于操作；锁紧弹簧具有轴向弹力，进而在旋转的过程中使得在同一固定旋转轴上的支撑定位全部锁紧，进而避免了由于加工误差使得其中一个支撑定位率先锁紧而限制其他的支撑定位的锁紧，同时在锁紧弹簧的弹力作用下二号旋转支撑杆始终挤压一号旋转支撑杆，进而保证了在使用过程中支撑定位的稳定性。
3.本发明中当不需要其中一根固定旋转轴上的支撑定位时，工人通过推动固定旋转轴压缩顶紧弹簧，进而固定旋转轴沿轴向滑动，进而一号凹槽与凸台脱离，进而凸台抵触在固定旋转轴靠近一号凹槽一端的端面上，同时凸起与二号凹槽脱离，进而凸起抵触在二号台阶孔的台阶上，进而固定旋转轴沿轴向旋转，进而使得支撑定位旋转到固定旋转轴的下方，进而在装夹曲面板材时支撑定位不接触曲面板材，进而实现此固定旋转轴上的支撑定位不不影响夹具的使用；过程中端面凸齿轮离开端面齿轮，一方面实现联轴器装置的断开，进而实现锁紧装置与动力装置之间断开，进而锁紧装置不消耗动力，进而提高了动力的利用率；另一方面不影响其他固定旋转轴上锁紧装置的使用，进而满足不同曲面板材对夹具支撑定位的不同需求；当需要使用时，工人旋转固定旋转轴，当一号凹槽旋转至与凸台重合，同时凸起旋转至与二号凹槽重合，在顶紧弹簧的弹力作用下，推动固定旋转轴沿着轴向滑动，进而一号凹槽与凸台卡合，同时凸起与二号凹槽卡合，进而固定旋转轴固定不动，进而端面凸齿轮与端面齿轮啮合，进而恢复固定旋转轴上的支撑定位的使用。
4.本发明中通过将锁紧弹簧的截面设置成矩形，进而锁紧弹簧承载能力增加，进而锁紧弹簧的使用寿命增加，同时增加了锁紧弹簧与锁紧机构的接触面积，进而使得锁紧弹簧与锁紧机构之间传动更加稳定，进而保证了锁紧装置使用时的稳定性，进一步提高支撑定位在焊接过程的稳定性，进而保证了曲面板材的焊接质量。
5.本发明中通过在锁紧杆和锁紧弹簧之间设置转动套，进而在锁紧弹簧转动的过程中，转动套绕着锁紧杆转动，进而减小了锁紧机构与锁紧弹簧之间的摩擦力，进而提高了一号旋转支撑杆与二号旋转支撑杆之间的锁紧速度，进而节省时间，同时减小了动力的损耗，提高的动力的利用率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中定位组合夹具的整体结构示意图；
图2是本发明中放置工件后的整体结构示意图；
图3是本发明中固定旋转轴上支撑的结构示意图；
图4是本发明中旋转支撑杆内部的结构示意图；
图5是图3中B处的局部放大图；
图6是图3中D处的局部放大图；
图7是图3中E处的局部放大图；
图8是本发明中固定旋转轴主动端的结构示意图；
图9是本发明中主动支撑座的结构示意图；
图10是本发明中固定旋转轴从动端的结构示意图；
图11是本发明中从动支撑座的结构示意图；
图12是图1中A处的局部放大图；
图13是图3中C处的局部放大图；
图中：一号旋转支撑杆1、一号轴承安装槽10、一号限位槽11、二号旋转支撑杆2、二号轴承安装槽20、二号限位槽21、一号锁紧轴承3、二号锁紧轴承31、球头4、述球形槽40、扭簧41、限位弹簧42、卡簧43、弹簧挡块44、主动支撑座45、一号台阶孔450、凸台451、从动支撑座46、二号台阶孔460、二号凹槽461、角座47、底板48、锁紧装置5、锁紧弹簧50、锁紧机构51、锁紧杆510、转动套511、支撑轴承52、主动连接轴53、从动连接轴54、动力装置6、动力支架61、涡轮62、蜗杆63、传动轴64、主动带轮65、同步带66、从动带轮67、联轴器装置7、传动连接轴70、固定座71、端面凸齿轮72、端面齿轮73、顶紧弹簧74、弹簧挡片75、固定旋转轴8、弧形槽80、卡槽81、锁紧滑槽82、一号凹槽83、台阶槽84、凸起85、夹紧装置9。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图12所示，一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，包括一号旋转支撑杆1、二号旋转支撑杆2、一号锁紧轴承3、二号锁紧轴承31、球头4、扭簧41、限位弹簧42、卡簧43、弹簧挡块44、主动支撑座45、从动支撑座46、角座47、底板48、锁紧装置5、动力装置6、联轴器装置7、固定旋转轴8和夹紧装置9；所述底板48的上方均匀间隔设置所述固定旋转轴8；所述固定旋转轴8的外表面沿轴向间隔设置弧形槽80；所述弧形槽80成对设置；所述弧形槽80内设置所述限位弹簧42；所述限位弹簧的42一端与所述弧形槽80的一端接触；所述限位弹簧的42另一端与所述弧形槽80的另一端接触；所述弧形槽80的一侧设置卡槽81；所述卡槽81内设置所述卡簧43；所述卡簧43的一侧设置所述一号旋转支撑杆1；所述一号旋转支撑杆1一端设置所述球头4；所述一号旋转支撑杆1的另一端转动连接在所述固定旋转轴8上；所述一号旋转支撑杆1的靠近固定旋转轴8一端设置一号轴承安装槽10；所述一号轴承安装槽10内固定连接所述一号锁紧轴承3的外圈；所述一号锁紧轴承3的内圈滑动连接在所述固定旋转轴8上；所述一号旋转支撑杆1靠近卡簧43一侧设置一号限位槽11；所述一号限位槽11成对设置；所述一号限位槽11的一端与所述限位弹簧42的一端接触；所述限位弹簧42的另一端与所述一号限位槽11的另一端接触；所述二号旋转支撑杆2一端设置所述球头4；所述一号旋转支撑杆1的另一端转动连接在所述固定旋转轴8上；所述二号旋转支撑杆2靠近固定旋转轴8一端设置二号轴承安装槽20；所述二号轴承安装槽20内固定连接所述二号锁紧轴承31的外圈；所述二号锁紧轴承31的内圈滑动连接在所述固定旋转轴8上；所述二号旋转支撑杆2远离二号轴承安装槽20一侧设置所述弹簧挡块44；所述二号旋转支撑杆2靠近所述弹簧挡块44一侧设置二号限位槽21；所述二号限位槽21成对设置；所述二号限位槽21的一端与所述限位弹簧42的一端接触；所述限位弹簧42的另一端与所述二号限位槽21的另一端接触；所述一号旋转支撑杆1与所述二号旋转支撑杆2通过所述扭簧41连接；所述扭簧41的一端固定连接在所述一号轴承安装槽10内；所述扭簧41的另一端固定连接在所述二号轴承安装槽20内；所述一号旋转支撑杆1与所述二号旋转支撑杆2成预设角度；所述固定旋转轴8的一端连接在所述主动支撑座45上部；所述主动支撑座45下表面固定连接在所述角座47的上表面；所述角座47的下表面固定连接在底板48上；所述固定旋转轴8的另一端连接在从动支撑座46上部；所述从动支撑座46下表面固定连接在所述角座47的上表面；所述角座47的下表面固定连接在底板48上；所述固定旋转轴8设置为内部中空结构；所述固定旋转轴8内部设置锁紧装置5；所述锁紧装置5用于锁紧所述一号旋转支撑杆1和所述二号旋转支撑杆2；所述动力装置6设置在所述底板48上；所述动力装置6为锁紧装置5提供动力；所述锁紧装置5与所述动力装置6通过所述联轴器装置7连接；所述联轴器装置7用于传递动力装置6的动力；所述夹紧装置9设置在底板48上；所述夹紧装置9用于夹紧曲面板材；其中，
所述动力装置6包括动力支架61、涡轮62、蜗杆63、传动轴64、主动带轮65、同步带66和从动带轮67；所述动力支架61的下表面固定连接在底板48上；所述动力支架61的上部转动连接所述传动轴64的中部；所述传动轴64的一端固定连接所述涡轮62；所述涡轮62的下方设置所述蜗杆63；所述蜗杆63转动连接在所述动力支架61的侧面；所述涡轮62与所述蜗杆63啮合传动；所述传动轴64的另一端固定连接所述主动带轮65；所述联轴器装置7的悬空端连接所述从动带轮67；所述从动带轮67与所述主动带轮65通过所述同步带66转动连接。
工作时，通过工人打开夹紧装置9，工人将需要焊接的曲面板材放在夹具上，进而曲面板材与一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2接触，在曲面板材自身重力或者工人施加预压力的作用下，进而一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2绕着固定旋转轴8旋转，因为一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2成预设角度，进而一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2向相反方向旋转，进而在扭簧41的扭力和限位弹簧42的弹力的共同作用下，使得一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2产生的支撑力与曲面板材自身重力或者工人施加预压力相等，进而达到平衡状态，同理其他的支撑定位也达到平衡状态，进而支撑定位可以根据不同的曲面板材进行自动调节，进而适用于不同形状的曲面板材的焊接，进而节省了针对不同形状的曲面板材设计生产焊接夹具的时间，进而降低了夹具成本，进而缩短的生产周期；通过工人转动蜗杆63带动涡轮62转动，进而涡轮62带动主动带轮65转动，通过同步带66带动从动带轮67转动，进而从动带轮67带动联轴器装置7转动，进而联轴器装置7带动锁紧装置5锁紧，进而二号旋转支撑杆2沿固定旋转轴8挤压一号旋转支撑杆1，因为一号旋转支撑杆1外侧设置有卡簧43，进而限制了一号旋转支撑杆1沿固定旋转轴8的滑动，进而一号旋转支撑杆1与二号旋转支撑杆2接触，进而实现一号旋转支撑杆1与二号旋转支撑杆2贴紧；进而实现锁紧，进而实现曲面板材的支撑定位，随后工人通过夹紧装置9对曲面板材进行夹紧，工人开始焊接；当焊接完成后，工人打开夹紧装置9，取出曲面板材，通过动力装置6解锁锁紧装置5，在扭簧41的扭力和限位弹簧42的弹力共同作用下，一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2绕固定支撑杆旋转恢复至预设角度。
如图3、图5、图6和图7所示，所述锁紧装置5包括锁紧弹簧50、锁紧机构51、支撑轴承52、主动连接轴53和从动连接轴54；所述固定旋转轴8内部设置所述锁紧弹簧50；所述锁紧弹簧50的一端固定连接主动连接轴53的一端；所述主动连接轴53的另一端连接所述联轴器装置7；所述主动连接轴53的中部固定连接所述支撑轴承52的内圈；所述支撑轴承52的外圈固定连接在所述固定连接轴的内部；所述锁紧弹簧50的另一端固定连接所述从动连接轴54的一端；所述从动连接轴54的另一端固定连接所述支撑轴承52的内圈；所述支撑轴承52的外圈固定连接在所述固定旋转轴8的内部；所述固定旋转轴8靠近所述二号旋转支撑杆2一侧设置锁紧滑槽82；所述锁紧滑槽82内滑动连接所述锁紧机构51；所述锁紧机构51的一端固定连接在所述二号锁紧轴承31的内圈上；所述锁紧机构51的另一端插在所述锁紧弹簧50的螺圈内；所述锁紧机构51的另一端与所述锁紧弹簧50滑动连接。
工作时，动力装置6通过联轴器装置7带动主动连接轴53转动，进而带动锁紧弹簧50转动，因为锁紧机构51的另一端插在锁紧弹簧50的螺圈内，进而在锁紧弹簧50转动的过程中带动锁紧机构51沿着锁紧滑槽82滑动，进而锁紧机构51带动二号旋转支撑杆2沿固定旋转轴8的轴向滑动，过程中压缩卡簧43，进而二号旋转支撑杆2挤压一号旋转支撑杆1，进而实现二号旋转支撑杆2和一号旋转支撑杆1之间的锁紧，这种锁紧方式操作简单，便于操作；锁紧弹簧50具有轴向弹力，进而在旋转的过程中使得在同一固定旋转轴8上的支撑定位全部锁紧，进而避免了由于加工误差使得其中一个支撑定位率先锁紧而限制其他的支撑定位的锁紧，同时在锁紧弹簧50的弹力作用下二号旋转支撑杆2始终挤压一号旋转支撑杆1，进而保证了在使用过程中支撑定位的稳定性。
如图1、图2、图3和图7所示，所述联轴器装置7包括传动连接轴70、固定座71、端面凸齿轮72、端面齿轮73、顶紧弹簧74和弹簧挡片75；所述固定座71下表面固定连接在所述角座47上表面上；所述固定座71上部转动连接所述传动连接轴70的中部；所述传动连接轴70的一端固定连接所述从动带轮67；所述传动连接轴70的另一端固定连接所述端面齿轮73；所述端面齿轮73的齿面一侧设置所述端面凸齿轮72；所述端面凸齿轮72固定连接在所述主动连接轴53的一端；所述端面凸齿轮72与所述端面齿轮73啮合传动；所述固定旋转轴8靠近所述从动支撑座46一端设置所述弹簧挡片75；所述弹簧挡片75与所述从动支撑座46之间设置所述顶紧弹簧74；所述顶紧弹簧74套在所述固定旋转轴8上；所述顶紧弹簧74的一端与所述弹簧挡片75接触；所述顶紧弹簧74的另一端与从动支撑座46接触；所述固定旋转轴8靠近所述主动支撑座45一端设置两个一号凹槽83；所述一号凹槽83成垂直设置；所述主动支撑座45上部设置一号台阶孔450；所述一号台阶孔450内设置两个凸台451；所述凸台451成垂直设置；所述凸台451与所述一号凹槽83配合；所述固定旋转轴8靠近所述从动支撑座46一端设置台阶槽84；所述台阶槽84表面设置两个凸起85；所述凸起85成垂直设置；所述从动支撑座46上部设置二号台阶孔460；所述二号台阶孔460内设置两个二号凹槽461；所述二号凹槽461成垂直设置；所述凸起85与所述二号凹槽461配合。
工作时，当不需要其中一根固定旋转轴8上的支撑定位时，工人通过推动固定旋转轴8压缩顶紧弹簧74，进而固定旋转轴8沿轴向滑动，进而一号凹槽83与凸台451脱离，进而凸台451抵触在固定旋转轴8靠近一号凹槽83一端的端面上，同时凸起85与二号凹槽461脱离，进而凸起85抵触在二号台阶孔460的台阶上，进而固定旋转轴8沿轴向旋转，进而使得支撑定位旋转到固定旋转轴8的下方，进而在装夹曲面板材时支撑定位不接触曲面板材，进而实现此固定旋转轴8上的支撑定位不不影响夹具的使用；过程中端面凸齿轮72离开端面齿轮73，一方面实现联轴器装置7的断开，进而实现锁紧装置5与动力装置6之间断开，进而锁紧装置5不消耗动力，进而提高了动力的利用率；另一方面不影响其他固定旋转轴8上锁紧装置5的使用，进而满足不同曲面板材对夹具支撑定位的不同需求；当需要使用时，工人旋转固定旋转轴8，当一号凹槽83旋转至与凸台451重合，同时凸起85旋转至与二号凹槽461重合，在顶紧弹簧74的弹力作用下，推动固定旋转轴8沿着轴向滑动，进而一号凹槽83与凸台451卡合，同时凸起85与二号凹槽461卡合，进而固定旋转轴8固定不动，进而端面凸齿轮72与端面齿轮73啮合，进而恢复固定旋转轴8上的支撑定位的使用。
如图3、图5、图6和图7所示，所述锁紧弹簧50为矩形截面弹簧。
通过将锁紧弹簧50的截面设置成矩形，进而锁紧弹簧50承载能力增加，进而锁紧弹簧50的使用寿命增加，同时增加了锁紧弹簧50与锁紧机构51的接触面积，进而使得锁紧弹簧50与锁紧机构51之间传动更加稳定，进而保证了锁紧装置5使用时的稳定性，进一步提高支撑定位在焊接过程的稳定性，进而保证了曲面板材的焊接质量。
如图3和图5所示，所述锁紧机构51包括锁紧杆510和转动套511；所述锁紧杆510的下端转动连接所述转动套511；所述转动套511与所述锁紧弹簧50接触；所述锁紧杆510的上端固定连接在所述二号锁紧轴承31的内圈上；所述锁紧杆510的中部滑动连接在所述锁紧滑槽82内。
通过在锁紧杆510和锁紧弹簧50之间设置转动套511，进而在锁紧弹簧50转动的过程中，转动套511绕着锁紧杆510转动，进而减小了锁紧机构51与锁紧弹簧50之间的摩擦力，进而提高了一号旋转支撑杆1与二号旋转支撑杆2之间的锁紧速度，进而节省时间，同时减小了动力的损耗，提高的动力的利用率。
如图13所示，所述球头4内部设置球形槽40；所述一号旋转支撑杆1的一端球接所述球形槽40；所述二号旋转支撑杆2的一端球接所述球形槽40。
通过在一号旋转支撑杆1的一端和二号旋转支撑杆2的一端球接球头4，进而在曲面板材接触球头4后，球头4转动，进而防止球头4与曲面板材表面之间发生相对摩擦，进而减少了对曲面板材表面的划伤。
工作时,通过工人打开夹紧装置9，工人将需要焊接的曲面板材放在夹具上，进而曲面板材与一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2接触，在曲面板材自身重力或者工人施加预压力的作用下，进而一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2绕着固定旋转轴8旋转，因为一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2成预设角度，进而一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2向相反方向旋转，进而在扭簧41的扭力和限位弹簧42的弹力的共同作用下，使得一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2产生的支撑力与曲面板材自身重力或者工人施加预压力相等，进而达到平衡状态，同理其他的支撑定位也达到平衡状态，通过工人转动蜗杆63带动涡轮62转动，进而涡轮62带动主动带轮65转动，通过同步带66带动从动带轮67转动，进而从动带轮67带动联轴器装置7转动，进而联轴器装置7带动锁紧弹簧50转动，因为锁紧机构51的另一端插在锁紧弹簧50的螺圈内，进而在锁紧弹簧50转动的过程中带动锁紧机构51沿着锁紧滑槽82滑动，进而锁紧机构51带动二号旋转支撑杆2沿固定旋转轴8的轴向滑动，过程中压缩卡簧43，进而二号旋转支撑杆2挤压一号旋转支撑杆1，因为一号旋转支撑杆1外侧设置有卡簧43，进而限制了一号旋转支撑杆1沿固定旋转轴8的滑动，进而一号旋转支撑杆1与二号旋转支撑杆2接触，进而实现一号旋转支撑杆1与二号旋转支撑杆2贴紧；进而实现锁紧，进而实现曲面板材的支撑定位，随后工人通过夹紧装置9对曲面板材进行夹紧，工人开始焊接；当焊接完成后，工人打开夹紧装置9，取出曲面板材；通过动力装置6解锁锁紧装置5，在扭簧41的扭力和限位弹簧42的弹力共同作用下，一号旋转支撑杆1和二号旋转支撑杆2绕固定支撑杆旋转恢复至预设角度。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：包括一号旋转支撑杆(1)、二号旋转支撑杆(2)、一号锁紧轴承(3)、二号锁紧轴承(31)、球头(4)、扭簧(41)、限位弹簧(42)、卡簧(43)、弹簧挡块(44)、主动支撑座(45)、从动支撑座(46)、角座(47)、底板(48)、锁紧装置(5)、动力装置(6)、联轴器装置(7)、固定旋转轴(8)和夹紧装置(9)；所述底板(48)的上方均匀间隔设置所述固定旋转轴(8)；所述固定旋转轴(8)的外表面沿轴向间隔设置弧形槽(80)；所述弧形槽(80)成对设置；所述弧形槽(80)内设置所述限位弹簧(42)；所述限位弹簧的(42)一端与所述弧形槽(80)的一端接触；所述限位弹簧的(42)另一端与所述弧形槽(80)的另一端接触；所述弧形槽(80)的一侧设置卡槽(81)；所述卡槽(81)内设置所述卡簧(43)；所述卡簧(43)的一侧设置所述一号旋转支撑杆(1)；所述一号旋转支撑杆(1)一端设置所述球头(4)；所述一号旋转支撑杆(1)的另一端转动连接在所述固定旋转轴(8)上；所述一号旋转支撑杆(1)的靠近固定旋转轴(8)一端设置一号轴承安装槽(10)；所述一号轴承安装槽(10)内固定连接所述一号锁紧轴承(3)的外圈；所述一号锁紧轴承(3)的内圈滑动连接在所述固定旋转轴(8)上；所述一号旋转支撑杆(1)靠近卡簧(43)一侧设置一号限位槽(11)；所述一号限位槽(11)成对设置；所述一号限位槽(11)的一端与所述限位弹簧(42)的一端接触；所述限位弹簧(42)的另一端与所述一号限位槽(11)的另一端接触；所述二号旋转支撑杆(2)一端设置所述球头(4)；所述一号旋转支撑杆(1)的另一端转动连接在所述固定旋转轴(8)上；所述二号旋转支撑杆(2)靠近固定旋转轴(8)一端设置二号轴承安装槽(20)；所述二号轴承安装槽(20)内固定连接所述二号锁紧轴承(31)的外圈；所述二号锁紧轴承(31)的内圈滑动连接在所述固定旋转轴(8)上；所述二号旋转支撑杆(2)远离二号轴承安装槽(20)一侧设置所述弹簧挡块(44)；所述二号旋转支撑杆(2)靠近所述弹簧挡块(44)一侧设置二号限位槽(21)；所述二号限位槽(21)成对设置；所述二号限位槽(21)的一端与所述限位弹簧(42)的一端接触；所述限位弹簧(42)的另一端与所述二号限位槽(21)的另一端接触；所述一号旋转支撑杆(1)与所述二号旋转支撑杆(2)通过所述扭簧(41)连接；所述扭簧(41)的一端固定连接在所述一号轴承安装槽(10)内；所述扭簧(41)的另一端固定连接在所述二号轴承安装槽(20)内；所述一号旋转支撑杆(1)与所述二号旋转支撑杆(2)成预设角度；所述固定旋转轴(8)的一端连接在所述主动支撑座(45)上部；所述主动支撑座(45)下表面固定连接在所述角座(47)的上表面；所述角座(47)的下表面固定连接在底板(48)上；所述固定旋转轴(8)的另一端连接在从动支撑座(46)上部；所述从动支撑座(46)下表面固定连接在所述角座(47)的上表面；所述角座(47)的下表面固定连接在底板(48)上；所述固定旋转轴(8)设置为内部中空结构；所述固定旋转轴(8)内部设置锁紧装置(5)；所述锁紧装置(5)用于锁紧所述一号旋转支撑杆(1)和所述二号旋转支撑杆(2)；所述动力装置(6)设置在所述底板(48)上；所述动力装置(6)为锁紧装置(5)提供动力；所述锁紧装置(5)与所述动力装置(6)通过所述联轴器装置(7)连接；所述联轴器装置(7)用于传递动力装置(6)的动力；所述夹紧装置(9)设置在底板(48)上；所述夹紧装置(9)用于夹紧曲面板材；其中，
所述动力装置(6)包括动力支架(61)、涡轮(62)、蜗杆(63)、传动轴(64)、主动带轮(65)、同步带(66)和从动带轮(67)；所述动力支架(61)的下表面固定连接在底板(48)上；所述动力支架(61)的上部转动连接所述传动轴(64)的中部；所述传动轴(64)的一端固定连接所述涡轮(62)；所述涡轮(62)的下方设置所述蜗杆(63)；所述蜗杆(63)转动连接在所述动力支架(61)的侧面；所述涡轮(62)与所述蜗杆(63)啮合传动；所述传动轴(64)的另一端固定连接所述主动带轮(65)；所述联轴器装置(7)的悬空端连接所述从动带轮(67)；所述从动带轮(67)与所述主动带轮(65)通过所述同步带(66)转动连接。
2.根据权利要求1所述一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：所述锁紧装置(5)包括锁紧弹簧(50)、锁紧机构(51)、支撑轴承(52)、主动连接轴(53)和从动连接轴(54)；所述固定旋转轴(8)内部设置所述锁紧弹簧(50)；所述锁紧弹簧(50)的一端固定连接主动连接轴(53)的一端；所述主动连接轴(53)的另一端连接所述联轴器装置(7)；所述主动连接轴(53)的中部固定连接所述支撑轴承(52)的内圈；所述支撑轴承(52)的外圈固定连接在所述固定连接轴的内部；所述锁紧弹簧(50)的另一端固定连接所述从动连接轴(54)的一端；所述从动连接轴(54)的另一端固定连接所述支撑轴承(52)的内圈；所述支撑轴承(52)的外圈固定连接在所述固定旋转轴(8)的内部；所述固定旋转轴(8)靠近所述二号旋转支撑杆(2)一侧设置锁紧滑槽(82)；所述锁紧滑槽(82)内滑动连接所述锁紧机构(51)；所述锁紧机构(51)的一端固定连接在所述二号锁紧轴承(31)的内圈上；所述锁紧机构(51)的另一端插在所述锁紧弹簧(50)的螺圈内；所述锁紧机构(51)的另一端与所述锁紧弹簧(50)滑动连接。
3.根据权利要求2所述一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：所述联轴器装置(7)包括传动连接轴(70)、固定座(71)、端面凸齿轮(72)、端面齿轮(73)、顶紧弹簧(74)和弹簧挡片(75)；所述固定座(71)下表面固定连接在所述角座(47)上表面上；所述固定座(71)上部转动连接所述传动连接轴(70)的中部；所述传动连接轴(70)的一端固定连接所述从动带轮(67)；所述传动连接轴(70)的另一端固定连接所述端面齿轮(73)；所述端面齿轮(73)的齿面一侧设置所述端面凸齿轮(72)；所述端面凸齿轮(72)固定连接在所述主动连接轴(53)的一端；所述端面凸齿轮(72)与所述端面齿轮(73)啮合传动；所述固定旋转轴(8)靠近所述从动支撑座(46)一端设置所述弹簧挡片(75)；所述弹簧挡片(75)与所述从动支撑座(46)之间设置所述顶紧弹簧(74)；所述顶紧弹簧(74)套在所述固定旋转轴(8)上；所述顶紧弹簧(74)的一端与所述弹簧挡片(75)接触；所述顶紧弹簧(74)的另一端与从动支撑座(46)接触；所述固定旋转轴(8)靠近所述主动支撑座(45)一端设置两个一号凹槽(83)；所述一号凹槽(83)成垂直设置；所述主动支撑座(45)上部设置一号台阶孔(450)；所述一号台阶孔(450)内设置两个凸台(451)；所述凸台(451)成垂直设置；所述凸台(451)与所述一号凹槽(83)配合；所述固定旋转轴(8)靠近所述从动支撑座(46)一端设置台阶槽(84)；所述台阶槽(84)表面设置两个凸起(85)；所述凸起(85)成垂直设置；所述从动支撑座(46)上部设置二号台阶孔(460)；所述二号台阶孔(460)内设置两个二号凹槽(461)；所述二号凹槽(461)成垂直设置；所述凸起(85)与所述二号凹槽(461)配合。
4.根据权利要求3所述一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：所述锁紧弹簧(50)为矩形截面弹簧。
5.根据权利要求4所述一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：所述锁紧机构(51)包括锁紧杆(510)和转动套(511)；所述锁紧杆(510)的下端转动连接所述转动套(511)；所述转动套(511)与所述锁紧弹簧(50)接触；所述锁紧杆(510)的上端固定连接在所述二号锁紧轴承(31)的内圈上；所述锁紧杆(510)的中部滑动连接在所述锁紧滑槽(82)内。
6.根据权利要求5所述一种用于焊接曲面板材的自适应定位组合夹具，其特征在于：所述球头(4)内部设置球形槽(40)；所述一号旋转支撑杆(1)的一端球接所述球形槽(40)；所述二号旋转支撑杆(2)的一端球接所述球形槽(40)。
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