CN114571156A - 预固定工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件组装技术领域，具体提供一种预固定工装，旨在解决多个工件之间的现有预定位方式实现成本较高且整体定位操作繁琐的问题。本发明的预固定工装包括支架以及与支架分别相连的第一夹持构件和限位组件，其能够通过限位组件将支架限制于第一工件上，使第一夹持构件和第一工件以可拆卸方式相对固定，以便通过第一夹持构件同时夹持第一、第二工件的方式对定位好的两个工件进行预固定，限制两个工件在组装工序完成前彼此错位移动。通过上述设置，一方面，无需在两个工件上一体设置凸出的定位结构，避免工件组装空间被定位结构占用，有利于预留出更多布置空间进行优化设计。另一方面，上述预固定工装能够重复使用，降低了工件定位成本。

Description

预固定工装

技术领域

本发明涉及工件组装技术领域，具体提供一种预固定工装。

背景技术

汽车车身上存在多个需要搭接并连接成一体的板层工件，在汽车的组装过程中，具有一体连接需求的板层工件在组装之前通常需要以搭接好的状态一同转运至连接工位(如焊接工位)，在工件转运期间以及工件连接成一体之前，搭接好的工件极易彼此错位，导致工件转送到位后不能快速进入连接工序，例如，在通过传输带将搭接在一起的工件传输至下一个工位，工件极易在传输过程中发生相对窜动，或者连接过程中工件因意外受力而彼此错位，导致工件无法定位组装。

目前，通常需要预搭扣结构对需要组装成一体的不同工件之间进行限位，例如，在工件上焊接一个定位件，并通过该定位件与另一工件定位配合，从而实现不同工件之间的定位预装。但是该种方案实现成本较高且整体定位操作繁琐，降低了工件组装效率。

相应地，本领域需要一种新的预固定工装来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决多个工件之间的现有预定位方式实现成本较高且整体定位操作繁琐的问题。

本发明提供一种预固定工装，所述预固定工装包括支架以及与所述支架分别相连的第一夹持构件和限位组件，所述第一夹持构件能够将搭接在一起的第一工件和第二工件夹持在一起，所述限位组件能够在作业情形下固定于所述第一工件上，以及能够在非作业情形下从所述第一工件上脱离。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的预固定工装能够通过限位组件将支架限制于第一工件上，使第一夹持构件和第一工件以可拆卸方式相对固定，以便通过第一夹持构件同时夹持第一工件和第二工件的方式对定位好的两个工件进行预固定、可靠保持两个工件的定位状态，限制两个工件在组装工序完成前彼此错位移动。通过上述设置，一方面，无需在两个工件上一体设置定位结构，避免工件在被定位结构占用布置空间，有利于在工件上预留出更多的布置空间进而进行优化设计。另一方面，上述预固定工装能够重复使用，定位成本低。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述限位组件包括限位孔、限位轴和锁定组件，所述限位孔沿所述第一工件的厚度方向贯穿设置于所述第一工件上，所述支架上设置有轴孔，所述限位轴与所述轴孔转动配合，所述限位轴沿轴向间隔设置有卡接结构和限位凸块，所述锁定组件设置于所述支架与所述限位轴之间，所述限位凸块设置成能够通过穿过所述限位孔的方式促使所述限位孔位于所述限位凸块与所述卡接结构之间，以及能够通过相对于所述限位孔错位转动的方式限制所述限位孔从所述限位凸块与所述卡接结构之间脱离，所述锁定组件设置成能够在所述限位凸块转动限位时促使所述限位凸块保持当前转动位置，其中，所述卡接结构和所述限位凸块之间的间距尺寸与所述第一工件的厚度尺寸相适配。

在采用上述技术方案的情况下，操作人员能够通过控制限位轴穿过限位孔并转动限位轴的方式将支架和第一工件卡接固定在一起，保证定位第一工件和第二工件时第一工件与第一夹持构件的固定可靠性，并且允许操作人员通过控制限位轴转动的方式将限位轴从第一工件上抽离，保证了预固定工作的操作便利性，极大程度地提升了将不同工件定位在一起时的操作难度。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述锁定组件包括限位齿槽、限位凸齿和第一弹性构件，所述限位齿槽设置于所述支架上并且与所述轴孔同轴设置，所述限位凸齿设置于所述限位轴上并且与所述限位齿槽相对设置，所述第一弹性构件设置于所述限位轴与所述支架之间，在所述限位凸块转动至锁定位置的情形下，所述限位凸齿啮合于所述限位齿槽，所述第一弹性构件通过舒展回弹方式促使所述限位凸齿与所述限位齿槽彼此抵紧。

在采用上述技术方案的情况下，能够将锁定组件的锁定动作与限位组件的限位动作相结合，在限位轴转动的同时促使限位凸块和限位凸齿同步转动，通过限位凸块卡置第一工件的同时促使限位凸齿卡置于限位齿槽内，以便在限位组件卡置第一工件的操作完成时同步完成该卡置操作的状态锁定操作，操作便利性强。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述限位齿槽设置于所述轴孔靠近所述卡接结构的一侧，所述限位凸齿设置于所述卡接结构靠近所述轴孔的一侧，所述第一弹性构件设置于所述限位轴远离所述限位凸块的一端与所述支架之间。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述限位轴远离所述限位凸块的一端设置有操作结构，所述第一弹性构件为弹簧，所述弹簧套设于所述限位轴上，并且所述弹簧的一端抵接至所述操作结构，所述弹簧的另一端抵接至所述支架。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述限位凸块为腰形销，所述限位孔为腰型孔。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述第一夹持构件为与所述支架相连的卡槽，所述卡槽包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁，在安装好的情形下，所述第一槽壁和所述第二槽壁分别卡接于所述第一工件和所述第二工件的重叠部位的相对两侧，并且所述卡槽的槽底与所述第一工件和所述第二工件的重叠部位的边缘抵接配合。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述第一槽壁和所述第二槽壁中的至少一个通过第二弹性构件连接至卡槽设置位置，所述第二弹性构件设置成能够通过回缩变形方式促使所述第一槽壁和所述第二槽壁彼此靠近并因此夹紧所述第一工件和所述第二工件。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述预固定工装还包括定位孔和定位轴，所述定位孔沿所述第一工件的厚度方向贯穿设置于所述第一工件上，所述定位轴设置于所述支架上并且与所述限位轴平行设置，以便能够在作业情形下通过与所述定位孔插合连接的方式固定于所述第一工件上。

在采用上述技术方案的情况下，上述定位轴和定位孔的插合连接一方面能够辅助限位组件固定支架和第一工件，提升第一工件和支架的固定可靠性，另一方面能够通过插合连接方式辅助限位凸块初步对准限位孔，帮助操作人员快速将预固定工装安装到第一工件上。

在上述预固定工装的优选技术方案中，所述预固定工装还包括第二夹持构件，在所述第一夹持构件将搭接在一起的第一工件和第二工件夹持在一起的情形下，所述第二夹持构件能够夹持于所述第一工件的边缘。

在采用上述技术方案的情况下，本发明能够通过第二夹持构件机一部提升支架和第一工件的固定稳定性，为第一夹持构件提供可靠支持，将第二工件通过第一夹持构件可靠限位于第一工件上，深度优化了第一工件和第二工件的预定位稳固性。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图为：

图1是本发明的预固定工装在作业场景下的第一安装示意图；

图2是本发明的预固定工装在作业场景下的第二安装示意图，其示出的视角为图1视角的相反侧；

图3是本发明的预固定工装的第一整体结构示意图；

图4是本发明的预固定工装的第二整体结构示意图，其示出的视角为图3视角的相反侧；

图5是本发明的预固定工装的限位组件的结构示意图；

图6是本发明的预固定工装的锁定组件的结构示意图。

附图中：

1、预固定工装；11、支架；111、轴孔；12、第一夹持构件；121、第一槽壁；122、第二槽壁；13、限位组件；131、限位孔；132、限位轴；1321、卡接结构；1322、限位凸块；1323、操作结构；133、锁定组件；1331、限位齿槽；1332、限位凸齿；1333、第一弹性构件；14、定位孔；15、定位轴；16、第二夹持构件；2、第一工件；3、第二工件。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明的预固定工装1包括支架11以及与支架11分别相连的第一夹持构件12和限位组件13。其中，第一夹持构件12能够安装于第一工件2和第二工件3彼此靠近或搭接在一起的部位，以便将搭接在一起的第一工件2和第二工件3夹持在一起。限位组件13能够在作业情形(即通过预固定工装1固定处于搭接在一起的状态的第一工件2和第二工件3的情形)下固定于第一工件2上，以及能够在非作业情形下从第一工件2上脱离。基于上述设置，限位组件13能够在支架11与第一工件2之间建立固定限位关系，将支架11在预固定第一工件2和第二工件3时暂时稳固地限位于第一工件2上，以便通过支架11支撑第一夹持构件12，使第一工件2和第一夹持构件12被间接安装成一体，在此情形下，被第一夹持构件12夹持限位的第二工件3也能够与第一工件2之间建立限位关系，第一工件2和第二工件3之间的搭接状态被安装于第一工件2上的第一夹持构件12可靠保持，从而实现预固定搭接在一起的第一工件2和第二工件3的目的。

在上述实施方式中，上述第一夹持构件12的结构以及夹持方式不是限定的，上述第一夹持构件12既可以为能够紧密夹持第一工件2和第二工件3的形状，也可以为以间隙限位方式限制第一工件2和第二工件3脱开的形状，并且第一夹持构件12既可以沿第一工件2和第二工件3的搭接部位的厚度方向夹持，也可以沿第一工件2和第二工件3的搭接部位的宽度方向夹持，只要第一夹持构件12设置的夹持结构和夹持方式、夹持方向等能够满足将第一工件2和第二工件3夹持在一起的限位需求即可。

另外，上述限位组件13能够以任意一种可拆卸连接方式在作业情形下暂时固定于第一工件2上，只要该可拆卸连接方式能够允许限位组件13从第一工件2上拆卸后还能够重复使用于下一次的固定场景、满足预固定工装1的重复使用需求即可。

如图1-5所示，作为一种优选实施方式，上述限位组件13包括限位孔131、限位轴132和锁定组件133。上述限位孔131沿第一工件2的厚度方向贯穿设置于第一工件2上。上述支架11上设置有轴孔111，轴孔111的径向尺寸与限位轴132的轴径尺寸相匹配，并且限位轴132以可转动方式穿设于轴孔111内。限位轴132沿其轴向间隔设置有卡接结构1321和限位凸块1322，限位凸块1322设置于限位轴132的轴端或靠近轴端设置，卡接结构1321与限位凸块1322间隔设置，并且相较于限位凸块1322远离轴端、靠近轴中设置，限位凸块1322与卡接结构1321之间的间距尺寸与第一工件2上设置限位孔131的部位的厚度尺寸相匹配。限位凸块1322设置成能够通过穿过限位孔131的方式促使限位孔131位于限位凸块1322与卡接结构1321之间(即限位凸块1322和卡接结构1321分别位限位孔131的两侧)，以及能够通过在限位孔131内原地转动的方式促使限位凸块1322的卡接端相对于限位孔131错位转动，以便促使卡接端的至少一部分错位移动至未对准限位孔131的位置，从而使得限位凸块1322将限位孔131卡接于其与卡接结构1321之间，实现限制限位孔131从限位凸块1322与卡接结构1321之间脱离、在限位轴132与第一工件2之间建立限位关系的目的。上述锁定组件133设置于支架11与限位轴132之间，锁定组件133设置成能够在限位凸块1322转动并卡接在限位孔131位置时促使限位凸块1322保持当前转动后能够卡置于限位孔131的位置，以便保持限位轴132与第一工件2之间的卡接限位关系，促使支架11借助限位轴132与第一工件2的卡接限位可靠安装于第一工件2上。

示例性地，限位凸块1322为腰形销(即图3、5所示形状)，限位凸块1322的卡接端即为腰形销径向尺寸最大方向上的两端。上述限位孔131为与腰形销的形状相适配的腰型孔。上述卡接结构1321为限位轴132上的、横向面形状为圆形的轴肩。在腰形销穿过限位孔131并转动后，腰形销的卡接端相对于腰形孔错位移动，使得上述轴肩卡置于限位孔131的一侧，上述腰形销卡置于限位孔131的另一端。

如图1-6所示，优选地，上述锁定组件133包括限位齿槽1331、限位凸齿1332和第一弹性构件1333，上述限位齿槽1331包括至少一个允许限位凸齿1332卡入的槽结构，该槽结构设置于支架11上，并且限位齿槽1331的槽结构围绕轴孔111的外周设置，在槽结构的数量为多个的情形下，多个槽结构所在的圆周的轴线与轴孔111的轴线重合。上述限位凸齿1332设置于限位轴132上并且与限位齿槽1331相对设置，上述第一弹性构件1333设置于限位轴132与支架11之间。

基于上述结构，在腰形销穿过腰形孔、使腰形销和轴肩分别移动至腰形孔两侧的情形下，转动限位轴132/腰形销，使得腰形销转动至能够卡置限位孔131的位置，在此情形下，随限位轴132同步转动的限位凸齿1332恰好转动至能够对准并进入槽结构的位置，从而啮合于该槽结构内，上述第一弹性构件1333通过舒展回弹方式促使限位凸齿1332与限位齿槽1331彼此抵紧、促使限位凸齿1332和槽结构保持啮合状态，以便通过限位凸齿1332和槽结构的啮合卡接限制限位轴132转动，从而限制腰形销在非操作情形下转动并从限位孔131内脱出。

作为一种优选示例，上述限位齿槽1331设置于轴孔111靠近轴肩的一侧，并且上述限位齿槽1331包括四个槽结构，按照图6方位所示，四个槽结构围绕轴孔111设置并分别设置于轴孔111的上、下、左、右四侧。上述限位凸齿1332对应各槽结构设置有四个齿结构，四个齿结构设置于轴肩靠近轴孔111的一侧，以便限位轴132每转动90°即可促使齿结构与槽结构一一啮合一次，从而通过四组齿槽啮合限位限制限位轴132转动，并且每次转动一次腰形销时，都能促使腰形销相对于腰形孔垂直错位、保证卡置效果的可靠性，或者促使腰形销对准腰形孔进而允许腰形销从腰形孔内退出。

上述第一弹性构件1333为套设于限位轴132上的弹簧，上述限位轴132远离腰形销的一端设置有操作结构1323，弹簧的一端抵接至操作结构1323，另一端抵接至支架11的轴孔111外侧，并且弹簧以压缩方式设置，以便弹簧回弹时能够促使操作结构1323远离支架11，从而促使限位凸齿1332和限位齿槽1331紧密啮合。示例性地，该操作结构1323为固定于限位轴132上的杆状把手。

针对上述任一实施方式，上述第一夹持构件12为与支架11相连的卡槽，该卡槽至少包括相对设置的第一槽壁121和第二槽壁122，在安装好的情形下，第一槽壁121和第二槽壁122分别卡接于第一工件2和第二工件3的重叠部位的相对两侧，并且卡槽的槽底与第一工件2和第二工件3的重叠部位的边缘抵接配合。

在一种可能的情形下，上述卡槽为U型槽结构，第一槽壁121和第二槽壁122之间的槽宽尺寸接近但不小于第一工件2和第二工件3的重叠部位的整体厚度尺寸，并且上述U型槽朝上设置，以便在安装好时可以卡接于第一工件2和第二工件3的重叠部位的底部、以间隙方式对第一工件2和第二工件3进行夹持限位。

在一种优选的情形下，第一槽壁121和第二槽壁122中的至少一个通过第二弹性构件连接至支架11上的卡槽设置位置，第二弹性构件设置成能够通过回缩变形方式促使第一槽壁121和第二槽壁122彼此靠近并因此夹紧第一工件2和第二工件3。例如，上述第二弹性构件为设置于支架11上的弹簧，第一槽壁121和第二槽壁122中的至少一个通过弹簧连接至支架11，以便在第一工件2和第二工件3被第一槽壁121和第二槽壁122夹持固定时弹簧回缩趋势能够促使第一槽壁121和第二槽壁122紧密贴合至第一工件2/第二工件3上，从而将第一工件2和第二工件3夹紧固定。

优选地，本发明的预固定工装1还包括定位孔14和定位轴15，定位孔14沿第一工件2的厚度方向贯穿设置于第一工件2上，定位轴15设置于支架11上并且与限位轴132平行设置，以便能够在作业情形下通过定位轴15与定位孔14插合连接的方式辅助限位组件13将支架11固定于第一工件2上。作为示例，上述定位轴15为带有锥形导向端的圆柱轴，上述定位孔14为与圆柱轴的轴径尺寸相匹配的圆孔。

优选地，本发明的预固定工装1还包括第二夹持构件16，在第一夹持构件12将搭接在一起的第一工件2和第二工件3夹持在一起的情形下，第二夹持构件16能够夹持于第一工件2的边缘。作为示例，第二夹持构件16为与第一夹持构件12的形状相似的U型槽，并且该U型槽的朝向与第一夹持构件12相同，槽宽尺寸与第一工件2的厚度尺寸相匹配，以便通过第二夹持构件16进一步限制支架11相对于第一工件2移动，并且对定位轴15与定位孔14/腰形销与腰形孔的对准起到粗对位作用。

综上所述，本发明的预固定工装1能够通过限位组件13、定位轴15和第二夹持构件16共同将支架11暂时安装至第一工件2，并通过支架11上的第一夹持构件12对第一工件2和第二工件3进行夹持限位，操作简便且可重复使用，降低了搭接工件组合的预固定成本，简化了搭接工件组合的预固定方式，并且提升了搭接工件组合在被组装连接前的搬运和预装便利性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预固定工装，其特征在于，所述预固定工装包括支架以及与所述支架分别相连的第一夹持构件和限位组件，

所述第一夹持构件能够将搭接在一起的第一工件和第二工件夹持在一起，

所述限位组件能够在作业情形下固定于所述第一工件上，以及能够在非作业情形下从所述第一工件上脱离。

2.根据权利要求1所述的预固定工装，其特征在于，所述限位组件包括限位孔、限位轴和锁定组件，

所述限位孔沿所述第一工件的厚度方向贯穿设置于所述第一工件上，

所述支架上设置有轴孔，所述限位轴与所述轴孔转动配合，所述限位轴沿轴向间隔设置有卡接结构和限位凸块，

所述锁定组件设置于所述支架与所述限位轴之间，

所述限位凸块设置成能够通过穿过所述限位孔的方式促使所述限位孔位于所述限位凸块与所述卡接结构之间，以及能够通过相对于所述限位孔错位转动的方式限制所述限位孔从所述限位凸块与所述卡接结构之间脱离，

所述锁定组件设置成能够在所述限位凸块转动限位时促使所述限位凸块保持当前转动位置，其中，

所述卡接结构和所述限位凸块之间的间距尺寸与所述第一工件的厚度尺寸相适配。

3.根据权利要求2所述的预固定工装，其特征在于，所述锁定组件包括限位齿槽、限位凸齿和第一弹性构件，

所述限位齿槽设置于所述支架上并且与所述轴孔同轴设置，

所述限位凸齿设置于所述限位轴上并且与所述限位齿槽相对设置，

所述第一弹性构件设置于所述限位轴与所述支架之间，

在所述限位凸块转动至锁定位置的情形下，所述限位凸齿啮合于所述限位齿槽，所述第一弹性构件通过舒展回弹方式促使所述限位凸齿与所述限位齿槽彼此抵紧。

4.根据权利要求3所述的预固定工装，其特征在于，所述限位齿槽设置于所述轴孔靠近所述卡接结构的一侧，所述限位凸齿设置于所述卡接结构靠近所述轴孔的一侧，

所述第一弹性构件设置于所述限位轴远离所述限位凸块的一端与所述支架之间。

5.根据权利要求4所述的预固定工装，其特征在于，所述限位轴远离所述限位凸块的一端设置有操作结构，所述第一弹性构件为弹簧，所述弹簧套设于所述限位轴上，并且所述弹簧的一端抵接至所述操作结构，所述弹簧的另一端抵接至所述支架。

6.根据权利要求1所述的预固定工装，其特征在于，所述限位凸块为腰形销，所述限位孔为腰型孔。

7.根据权利要求1所述的预固定工装，其特征在于，所述第一夹持构件为与所述支架相连的卡槽，所述卡槽包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁，

在安装好的情形下，所述第一槽壁和所述第二槽壁分别卡接于所述第一工件和所述第二工件的重叠部位的相对两侧，并且所述卡槽的槽底与所述第一工件和所述第二工件的重叠部位的边缘抵接配合。

8.根据权利要求7所述的预固定工装，其特征在于，所述第一槽壁和所述第二槽壁中的至少一个通过第二弹性构件连接至卡槽设置位置，

所述第二弹性构件设置成能够通过回缩变形方式促使所述第一槽壁和所述第二槽壁彼此靠近并因此夹紧所述第一工件和所述第二工件。

9.根据权利要求1所述的预固定工装，其特征在于，所述预固定工装还包括定位孔和定位轴，

所述定位孔沿所述第一工件的厚度方向贯穿设置于所述第一工件上，

所述定位轴设置于所述支架上并且与所述限位轴平行设置，以便能够在作业情形下通过与所述定位孔插合连接的方式固定于所述第一工件上。

10.根据权利要求1所述的预固定工装，其特征在于，所述预固定工装还包括第二夹持构件，

在所述第一夹持构件将搭接在一起的第一工件和第二工件夹持在一起的情形下，所述第二夹持构件能够夹持于所述第一工件的边缘。

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