CN111958167A - 一种同轴定位的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴定位的夹具，该夹具包括主动夹爪和从动夹爪两组夹爪类型，从动夹爪能够随主动夹爪动作，所有主动夹爪能够配置形成与第一零件装夹的第一定位姿态，在主动夹爪配置成第一定位姿态的同时，所有从动夹爪也能够配置成与第二零件装夹的第二定位姿态，并且在同轴限位部件的作用下，处于第一定位姿态的各主动夹爪形成组件的中心轴与处于第二定位姿态的各从动夹爪形成组件的中心轴同轴；这样，装夹后的第一零件和第二零件的中心轴也同轴，进而保证两零件后续焊接的同轴度，提高焊接质量，且该夹具结构轻巧，制造简单，成本较低，且利于配合机械手实现全自动生产；再者，该夹具采用纯机械结构拼接，稳定可靠，经久耐用。

Description

一种同轴定位的夹具

技术领域

本发明涉及调角器零部件焊接技术领域，特别涉及一种同轴定位的夹具。

背景技术

调角器是调节汽车座椅重要组成部分，主要作用是调节座椅靠背的角度。其中，护套和滑槽板是调角器的两个重要部件，二者通过焊接的方式连接在一起。由于工件使用功能的需求，护套和滑槽板二者在焊接时，同轴焊接。

目前在自动化生产时，由于护套和滑槽板都在托盘上自动运转，焊接时须将护套和滑槽板二者形成的组件抓取之后，进行离线焊接。现阶段机器人手臂末端通常安装有气爪，利用气爪抓取护套和滑槽板组件。气爪在抓取时，通常仅能与滑槽板直接接触，也就是说，气爪仅能保证滑槽板的中心轴与气爪工装的中心轴对齐，而对于护套的轴向是无法限定的。

为了解决上述缺陷，现有技术也有在气爪上镶嵌一块聚氨酯，依靠聚氨酯弹性压缩量来适应尺寸误差，进而限定护套的轴向位置。

但是，填塞聚氨酯的方式虽然在一定程度减小了同轴度误差，但是聚氨酯不耐磨损，在批量生产时，当聚氨酯块磨损后，尺寸不容易保证。另外，填塞聚氨酯的方式虽然在一定程度减小了护套和滑槽板二者同轴度误差，但是聚氨酯不耐磨损，在批量生产时，当聚氨酯块磨损后，尺寸不容易保证。

从以上描述可以看出，现有技术的工装仍然存在护套和滑槽板焊接时二者轴向难以同轴的问题，严重影响了调角器的质量。

因此，如何提高护套和滑槽板二者焊接同轴度，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种能够提高滑槽板和护套装配同轴度的同轴定位夹具。

本发明所提供的一种同轴定位的夹具，用于同轴定位第一零件和第二零件，包括基座和驱动部件，所述基座上安装有同轴限位部件以及以下部件：

至少两个主动夹爪，所述驱动部件驱动各所述主动夹爪同步相对靠近或相对远离，在所述驱动部件的作用下，各所述主动夹爪能够配置形成第一定位姿态，以与第一零件配合装夹；

至少两个从动夹爪，各所述从动夹爪随所述主动夹爪动作，并且至少当各所述主动夹爪处于第一定位姿态时，在所述同轴限位部件的作用下，各所述从动夹爪能够配置形成第二定位姿态，以与第二零件配合装夹，并且各所述从动夹爪形成的组件与各所述主动夹爪形成的组件同轴。

本发明提供的夹具包括主动夹爪和从动夹爪两组夹爪类型，从动夹爪能够随主动夹爪动作，所有主动夹爪能够配置形成与第一零件装夹的第一定位姿态，在主动夹爪配置成第一定位姿态的同时，所有从动夹爪也能够配置成与第二零件装夹的第二定位姿态，并且在同轴限位部件的作用下，处于第一定位姿态的各主动夹爪形成组件的中心轴与处于第二定位姿态的各从动夹爪形成组件的中心轴同轴；这样，装夹后的第一零件和第二零件的中心轴也同轴，进而保证两零件后续焊接的同轴度，提高焊接质量。并且该夹具结构轻巧，制造简单，成本较低，且利于配合机械手实现全自动生产；再者，该夹具采用纯机械结构拼接，稳定可靠，经久耐用；另外，在同轴限位部件的作用下，从动夹爪能够实现自动找正定位，效率高。

可选的，所述同轴限位部件包括与各所述主动夹爪配置形成的组件同轴的定位表面，各所述从动夹爪与所述定位表面抵靠配置形成所述第二定位姿态，所述定位表面与各所述从动夹爪的抵靠点到处于第一定位姿态的各所述主动夹爪形成组件的中心轴的径向距离相等。

可选的，所述同轴限位部件包括上端部安装于所述基座的导向柱，所述导向柱与各所述主动夹爪形成的组件同轴，所述导向柱的部分轴段形成所述定位表面。

可选的，还包括定位套，所述定位套套装于所述导向柱的外部且相对所述导向柱轴向位置可调，所述定位套的外表面形成所述定位表面。

可选的，还包括弹性部件，所述定位套通过所述弹性部件支撑于所述导向柱。

可选的，所述导向柱的下端面开设有开口向下且与其同轴的定位孔，还包括限位柱，所述限位柱安装于所述定位孔内部且二者同轴设置，并且所述限位柱部分柱段露至于所述定位孔外部，用于与待定位两零部件的中间孔适配安装。

可选的，所述定位表面包括锥形表面或者球形表面。

可选的，所述定位表面为弹性表面。

可选的，所述从动夹爪与所述主动夹爪铰接，各所述从动夹爪位于铰接点两侧的端部其中一者同时与所述定位表面抵靠接触，另一者配置形成所述第二定位姿态。

可选的，各所述主动夹爪与第一零件的接触点形成第一平面，各所述从动夹爪与第二零件的接触点形成的第二平面，所述第一平面和所述第二平面不共面。

附图说明

图1为本发明一种实施例中同轴定位的夹具的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中同轴定位的夹具处于非装夹零部件状态的示意图。

其中，图1至图2中各部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

10-基座；11-驱动部件；12-主动气爪；13-从动气爪；14-铰接点；15-定位套；15a-定位表面；16-弹性部件；17-导向柱；18-限位柱；21-滑槽板；22-护套。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例中同轴定位的夹具的结构示意图；图2为本发明一种实施例中同轴定位的夹具处于非装夹零部件状态的示意图。

本发明提供了一种同轴定位的夹具，用于同轴定位第一零件和第二零件，本文以第一零件和第二零件分别为滑槽板21和护套22为例继续介绍技术方案和技术效果。当然，本领域内技术人员应当理解，本文中所提供的夹具也可以应用于其他类型两个具有同轴度要求组装的两部件。

本发明提供的同轴定位的夹具包括基座10和驱动部件11，基座10上安装有同轴限位部件、至少两个主动夹爪12和至少两个从动夹爪13。

驱动部件11能够驱动各主动夹爪12同步相对靠近或者相对远离，并且在驱动部件11的作用下，各主动夹爪12能够配置形成第一定位姿态，以与第一零件配合装夹，例如驱动部件11驱动各主动夹爪12相对靠近，以使各主动夹爪12形成与滑槽板21的外周配合装夹的第一定位姿态。

本发明中的各从动夹爪13能够随主动夹爪12动作，也就是说，在驱动部件11驱动主动夹爪12动作的同时，从动夹爪13也同时随主动夹爪12动作。并且至少当各主动夹爪12处于第一定位姿态时，在同轴限位部件的作用下，各从动夹爪13能够配置形成第二定位姿态，以与第二零件配合装夹。并且在同轴限位部件的作用下，各从动夹爪13形成的组件与各主动夹爪12形成的组件同轴。

主动夹爪12与第一零件配合抵靠部、从动夹爪13与第二零件配合抵靠部的位置可以处于不同的水平面，当然也可以处于同一水平面，这可以根据第一零件和第二零件装配位置关系，合理设置各主动夹爪12和各从动夹爪13的位置，使其能够与第一零件和第二零件可靠接触。

本发明提供的夹具包括主动夹爪12和从动夹爪13两组夹爪类型，从动夹爪13能够随主动夹爪12动作，所有主动夹爪12能够配置形成与第一零件装夹的第一定位姿态，在主动夹爪12配置成第一定位姿态的同时，所有从动夹爪13也能够配置成与第二零件装夹的第二定位姿态，并且在同轴限位部件的作用下，处于第一定位姿态的各主动夹爪12形成组件的中心轴与处于第二定位姿态的各从动夹爪13形成组件的中心轴同轴；这样，装夹后的第一零件和第二零件的中心轴也同轴，进而保证两零件后续焊接的同轴度，提高焊接质量。并且该夹具结构轻巧，制造简单，成本较低，且利于配合机械手实现全自动生产；再者，该夹具采用纯机械结构拼接，稳定可靠，经久耐用；另外，在同轴限位部件的作用下，从动夹爪13能够实现自动找正定位，效率高。

上述各实施例中，同轴限位部件包括与各主动夹爪12配置形成的组件同轴的定位表面15a，各从动夹爪13与定位表面15a抵靠配置形成第二定位姿态，定位表面15a与各从动夹爪13的抵靠点到各主动夹爪12形成组件的中心轴的径向距离相等。

该实施例中，各主动夹爪12处于第一定位姿态时形成的组件，与定位表面15a同轴，这样通过定位表面15a可以限定各从动夹爪13的位置，进而限定各从动夹爪13处于第二定位姿态时的中心轴位置，以使处于第二定位姿态的各从动夹爪13形成的组件中心轴与定位表面15a同轴。

进一步地，同轴限位部件可以包括上端部安装于基座10的导向柱17，导向柱17可以通过螺纹或者其他方式连接固定于基座10上。导向柱17与各主动夹爪12形成的组件同轴，导向柱17的部分轴段形成定位表面15a。

导向柱17位于各主动夹爪12围成空间内部，在实现对从动夹爪13限位的同时，尽量降低对装夹部件空间的占据。

进一步地，夹具还包括定位套15，定位套15套装于导向柱17的外部且可相对导向柱17沿轴向相对移动，定位套15的外表面形成定位表面15a。该实施例中将定位表面15a形成于定位套15上，这样可以根据装夹不同尺寸零件更换安装于导向柱17上的定位套15即可。再者定位套15相对导向柱17轴向位置可调，可以根据实际装配将定位套15调节至合适位置。

在一种具体实施例中，定位套15通过弹性部件16支撑于导向柱17，从而实现定位套15与导向柱17轴向相对位置的调节，并且在装夹过程中，弹性部件16可以在定位套15与从动夹爪13抵靠力作用下适当变形，定位套15下移，进而改变从动夹爪13围成空间的径向尺寸，避免从动夹爪13与被夹持件之间夹持力过大。

如图所示，当定位套15与从动夹爪13上端的抵靠力大于弹性部件16的预紧力时，定位套15将压缩弹性部件16向下移动，这样从动夹爪13的下端部向外扩张，围成装夹空间径向适当增大。

上述弹性部件16可以为弹簧，弹簧套装于导向柱17。

对于同轴装配的第一零件和第二零件通常都设置有中间孔，这样还可以采取以下方式进一步限定两装配零部件组装时的同轴度。

上述各实施例中，导向柱17的下端面开设有开口向下且与其同轴的定位孔，还包括限位柱18，限位柱18安装于定位孔内部且二者同轴设置，并且限位柱18部分柱段露至于定位孔外部，用于与待定位两零部件的中间孔适配安装。

装配时，限位柱18穿过滑槽板21和护套22的中间孔，在限位柱18的作用下进一步提高滑槽板21和护套22的同轴度。

上述各实施例中的定位表面15a可以包括锥形表面或者球形表面。

另外，上述各实施例中的定位表面15a可以为弹性表面。

在一种具体实施方式中，从动夹爪13与主动夹爪12铰接，各从动夹爪13位于铰接点14两侧的端部其中一者同时与定位表面15a抵靠接触，另一者配置形成第二定位姿态。

铰接结构简单，降低空间占据。

以滑槽板21和护套22的装夹为例，当利用本发明所提供的夹具对滑槽板21和护套22进行装夹时，驱动部件11驱动主动夹爪12相对向内移动，同时从动夹爪13也相对向内移动，从动夹爪13的下端部会先接触上层的护套22，此时从动夹爪13的上端部也会接触定位表面15a，主动夹爪12再向内移动时，从动夹爪13的上端部会下压定位表面15a，从而使从动夹爪13下端部保持一定的向内夹紧力，最后主动夹爪12接触下层滑槽板21，驱动部件11不再驱动主动夹爪12向内运动，同时实现了滑槽板21和护套22的同轴定位。

当然，各主动夹爪12与第一零件的接触点形成第一平面，各从动夹爪13与第二零件的接触点形成的第二平面，第一平面和第二平面可以不共面。当然，第一平面和第二平面也可以共面。

如上所述本发明中主动夹爪12和从动夹爪13的数量至少为两个，可以为三个或者四个或者更多个。夹具的基座10可以吊装固定，各夹爪的装夹部形成空间朝下，当然基座10也可以倒装，各夹爪的装夹部形成空间朝上。此处所述的夹爪的装夹部是指夹爪与被定位零件的接触部。

上述各实施例中的驱动部件可以为平行气爪。

以上对本发明所提供的一种同轴定位的夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同轴定位的夹具，用于同轴定位第一零件和第二零件，其特征在于，包括基座(10)和驱动部件，所述基座(10)上安装有同轴限位部件以及以下部件：

至少两个主动夹爪(12)，所述驱动部件驱动各所述主动夹爪(12)同步相对靠近或相对远离，在所述驱动部件的作用下，各所述主动夹爪(12)能够配置形成第一定位姿态，以与第一零件配合装夹；

至少两个从动夹爪(13)，各所述从动夹爪(13)随所述主动夹爪(12)动作，并且至少当各所述主动夹爪(12)处于第一定位姿态时，在所述同轴限位部件的作用下，各所述从动夹爪(13)能够配置形成第二定位姿态，以与第二零件配合装夹，并且各所述从动夹爪(13)形成的组件与各所述主动夹爪(12)形成的组件同轴。

2.如权利要求1所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述同轴限位部件包括与各所述主动夹爪(12)配置形成的组件同轴的定位表面(15a)，各所述从动夹爪(13)与所述定位表面(15a)抵靠配置形成所述第二定位姿态，所述定位表面(15a)与各所述从动夹爪(13)的抵靠点到处于第一定位姿态的各所述主动夹爪(12)形成组件的中心轴的径向距离相等。

3.如权利要求2所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述同轴限位部件包括上端部安装于所述基座(10)的导向柱(17)，所述导向柱(17)与各所述主动夹爪(12)形成的组件同轴，所述导向柱(17)的部分轴段形成所述定位表面(15a)。

4.如权利要求3所述的同轴定位的夹具，其特征在于，还包括定位套(15)，所述定位套(15)套装于所述导向柱(17)的外部且相对所述导向柱(17)轴向位置可调，所述定位套(15)的外表面形成所述定位表面(15a)。

5.如权利要求4所述的同轴定位的夹具，其特征在于，还包括弹性部件(16)，所述定位套(15)通过所述弹性部件(16)支撑于所述导向柱(17)。

6.如权利要求3所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述导向柱(17)的下端面开设有开口向下且与其同轴的定位孔，还包括限位柱(18)，所述限位柱(18)安装于所述定位孔内部且二者同轴设置，并且所述限位柱(18)部分柱段露至于所述定位孔外部，用于与待定位两零部件的中间孔适配安装。

7.如权利要求2至6任一项所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述定位表面(15a)包括锥形表面或者球形表面。

8.如权利要求2至6任一项所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述定位表面(15a)为弹性表面。

9.如权利要求2至6任一项所述的同轴定位的夹具，其特征在于，所述从动夹爪(13)与所述主动夹爪(12)铰接，各所述从动夹爪(13)位于铰接点两侧的端部其中一者同时与所述定位表面(15a)抵靠接触，另一者配置形成所述第二定位姿态。

10.如权利要求2至6任一项所述的同轴定位的夹具，其特征在于，各所述主动夹爪(12)与第一零件的接触点形成第一平面，各所述从动夹爪(13)与第二零件的接触点形成第二平面，所述第一平面和所述第二平面不共面。

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