CN119871265B - 一种汽车管件加工定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明适用于汽车零部件加工领域，提供了一种汽车管件加工定位工装，包括支撑底板，还包括：平面调节组件，支撑底板上安装有平面调节组件，平面调节组件上安装有多个顶撑夹持组件，平面调节组件能够调节顶撑夹持组件在X和Y方向的位置；多个顶撑夹持组件配合用于将待加工管件固定在指定的高度位置上；顶撑夹持组件包括H形架、顶撑辊、竖板、居中弹性伸缩杆、安装柱、顶撑伸缩缸、方向调节件和定位夹持件。本发明能够适应不同形状的待加工管件，通过灵活调节和匹配的顶撑夹持组件实现稳定可靠的定位与固定，从而提升加工精度和效率。

Description

一种汽车管件加工定位工装

技术领域

本发明属于汽车零部件加工领域，尤其涉及一种汽车管件加工定位工装。

背景技术

在汽车制造行业中，管件加工是一项至关重要的工艺过程，它涉及到对各种形状和尺寸的金属或非金属管道进行焊接等操作。为了确保加工精度和效率，管件在加工过程中需要被定位和固定。传统的管件夹具通常采用固定的结构设计，这使得它们只能适应特定规格的管件，对于不同形状或尺寸的管件，则需要更换不同的夹具，导致生产准备时间长、成本高，并且限制了生产的灵活性。

随着汽车行业的发展和技术的进步，对管件加工的要求也日益提高，不仅要求更高的加工精度，还需要具备快速换型的能力以适应小批量多品种的生产模式。因此，开发一种能够灵活适应多种形状和尺寸的汽车管件的加工定位工装成为了行业内的一个关键需求。

现有的解决方案中，虽然有一些可以调节的夹具出现，但它们大多仅能在有限范围内调整，无法满足复杂形状管件的定位需求，或者其结构过于复杂，操作不便，影响了实际应用中的工作效率。此外，传统夹具往往缺乏足够的自适应性，在处理不规则形状的管件时难以保证夹持的稳定可靠性，不便于加工。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种汽车管件加工定位工装，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车管件加工定位工装，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

本发明是这样实现的，一种汽车管件加工定位工装，包括支撑底板，还包括：

平面调节组件，所述支撑底板上安装有平面调节组件，平面调节组件上安装有多个顶撑夹持组件，平面调节组件能够调节顶撑夹持组件在X和Y方向的位置；

多个所述顶撑夹持组件配合用于将待加工管件固定在指定的高度位置上；

所述顶撑夹持组件包括H形架、顶撑辊、竖板、居中弹性伸缩杆、安装柱、顶撑伸缩缸、方向调节件和定位夹持件，所述顶撑伸缩缸固定于平面调节组件上，顶撑伸缩缸的伸缩芯轴端部转动安装有安装柱，顶撑伸缩缸的伸缩芯轴上还安装有用于驱动所述安装柱转动的方向调节件，所述安装柱上端铰接有竖板，竖板上端固定有H形架，H形架的两侧分别转动安装有一个顶撑辊，所述H形架的中部两侧还安装有用于对待加工管件进行夹持固定的定位夹持件，所述安装柱上还安装有用于对竖板居中弹性支撑的居中弹性伸缩杆。

进一步的技术方案，所述支撑底板采用U形结构，所述平面调节组件包括锁紧螺母、主导套、次级导杆、主导杆、次级导套、可调基座、移动座和调节伸缩缸，所述支撑底板的内侧固定有一根主导杆，主导杆的两侧分别固定有一根次级导杆，所述可调基座设有多个，可调基座的底部中间固定有与主导杆滑动连接的主导套，可调基座的底部两侧固定有与次级导杆滑动连接的次级导套，所述次级导套上还安装有用于将可调基座锁紧固定的锁紧螺母；所述可调基座的内侧滑动设有移动座，顶撑夹持组件的顶撑伸缩缸下端固定于移动座上，所述可调基座的一端还固定有调节伸缩缸，调节伸缩缸的伸缩芯轴端部与移动座固定连接。

进一步的技术方案，所述可调基座的腔体两侧均开设有侧滑槽，所述移动座的两侧还固定有与侧滑槽滑动连接的凸棱。

进一步的技术方案，所述顶撑伸缩缸的伸缩芯轴上端通过回转连接器与安装柱下端转动连接，所述顶撑辊采用中部弧形内凹结构，所述竖板还与H形架所在的平面垂直。

进一步的技术方案，所述竖板的两侧各设有一个居中弹性伸缩杆，居中弹性伸缩杆的缸体与安装柱固定连接，所述居中弹性伸缩杆采用圆弧形结构，且居中弹性伸缩杆的圆心位于竖板和安装柱之间铰接轴的轴线上，居中弹性伸缩杆的伸缩端端部还安装有滚动球。

进一步的技术方案，所述方向调节件包括蜗轮、方向电机、支承架和蜗杆，所述蜗轮固定于安装柱的下部，所述支承架固定于顶撑伸缩缸的伸缩芯轴上，支承架上转动安装有与蜗轮啮合连接的蜗杆，支承架上还固定有用于驱动所述蜗杆旋转的方向电机。

进一步的技术方案，所述定位夹持件包括定位夹、夹持伸缩缸、回形框、推拉杆和支轴，所述H形架的中部两侧分别开设有一个活动口，活动口内通过支轴转动安装有定位夹，定位夹的下端铰接有推拉杆，推拉杆的另一端铰接于回形框上，回形框滑动套设于竖板上，所述回形框的下侧两端还固定有夹持伸缩缸，夹持伸缩缸的缸体还与竖板侧壁固定连接。

进一步的技术方案，所述定位夹包括弯曲夹头、摆臂和内弯部，所述摆臂的下部与支轴转动连接，摆臂的下端连接有内弯部，内弯部为远离摆臂的一端向上弧形弯折，推拉杆远离回形框的一端与内弯部远离摆臂的一端铰接，所述摆臂的上端连接有弯曲夹头，弯曲夹头为远离摆臂的一端朝向H形架的中部弧形弯折。

本发明提供的一种汽车管件加工定位工装，具有以下有益效果：

根据待加工管件的形状，预先通过平面调节组件调节顶撑夹持组件所处的位置，以及通过方向调节件驱动安装柱转动，使得顶撑辊和定位夹持件与待加工管件相适应，满足对于不同形状待加工管件的夹持固定需求。

在进行定位夹持操作时，先通过一个顶撑夹持组件对待加工管件进行夹持固定，即控制顶撑伸缩缸伸长到指定的位置，而后将待加工管件置于两个顶撑辊上，随后启动定位夹持件对待加工管件夹持，利用定位夹持件和两个顶撑辊配合对待加工管件定位夹持；在一个顶撑夹持组件固定完毕后，其余的顶撑夹持组件的顶撑伸缩缸控制伸长，因竖板与安装柱铰接连接，以及居中弹性伸缩杆对于竖板居中弹性支撑，可以使得顶撑夹持组件的竖板适应性转动，即使得两个顶撑辊紧贴匹配待加工管件的外形，提升支撑的可靠性，随后启动对应的定位夹持件即可完成对于待加工管件的整体定位固定。

综上所述，本发明能够适应不同形状的待加工管件，通过灵活调节和匹配的顶撑夹持组件实现稳定可靠的定位与固定，从而提升加工精度和效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车管件加工定位工装的立体结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1的另一视角结构示意图；

图4为本发明实施例提供的汽车管件加工定位工装中顶撑夹持组件部分的立体结构示意图；

图5为图4的主视结构示意图；

图6为图5中B-B向的轴测图；

图7为图6中C部分的放大结构示意图。

图中：1-支撑底板，2-锁紧螺母，3-主导套，4-次级导杆，5-主导杆，6-次级导套，7-可调基座，8-侧滑槽，9-移动座，10-调节伸缩缸，11-待加工管件，12-顶撑夹持组件，13-平面调节组件，14-H形架，15-顶撑辊，16-定位夹，17-活动口，18-竖板，19-夹持伸缩缸，20-居中弹性伸缩杆，21-安装柱，22-蜗轮，23-方向电机，24-顶撑伸缩缸，25-支承架，26-蜗杆，27-滚动球，28-回转连接器，29-回形框，30-弯曲夹头，31-摆臂，32-内弯部，33-推拉杆，34-支轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1、3-7所示，为本发明一个实施例提供的一种汽车管件加工定位工装，包括支撑底板1，还包括：

平面调节组件13，所述支撑底板1上安装有平面调节组件13，平面调节组件13上安装有多个顶撑夹持组件12，平面调节组件13能够调节顶撑夹持组件12在X和Y方向的位置；

多个所述顶撑夹持组件12配合用于将待加工管件11固定在指定的高度位置上；

所述顶撑夹持组件12包括H形架14、顶撑辊15、竖板18、居中弹性伸缩杆20、安装柱21、顶撑伸缩缸24、方向调节件和定位夹持件，所述顶撑伸缩缸24固定于平面调节组件13上，顶撑伸缩缸24的伸缩芯轴端部转动安装有安装柱21，顶撑伸缩缸24的伸缩芯轴上还安装有用于驱动所述安装柱21转动的方向调节件，所述安装柱21上端铰接有竖板18，竖板18上端固定有H形架14，H形架14的两侧分别转动安装有一个顶撑辊15，所述H形架14的中部两侧还安装有用于对待加工管件11进行夹持固定的定位夹持件，所述安装柱21上还安装有用于对竖板18居中弹性支撑的居中弹性伸缩杆20。

在本发明实施例中，根据待加工管件11的形状，预先通过平面调节组件13调节顶撑夹持组件12所处的位置，以及通过方向调节件驱动安装柱21转动，使得顶撑辊15和定位夹持件与待加工管件11相适应，满足对于不同形状待加工管件11的夹持固定需求。在进行定位夹持操作时，先通过一个顶撑夹持组件12对待加工管件11进行夹持固定，即控制顶撑伸缩缸24伸长到指定的位置，而后将待加工管件11置于两个顶撑辊15上，随后启动定位夹持件对待加工管件11夹持，利用定位夹持件和两个顶撑辊15配合对待加工管件11定位夹持；在一个顶撑夹持组件12固定完毕后，其余的顶撑夹持组件12的顶撑伸缩缸24控制伸长，因竖板18与安装柱21铰接连接，以及居中弹性伸缩杆20对于竖板18居中弹性支撑，可以使得顶撑夹持组件12的竖板18适应性转动，即使得两个顶撑辊15紧贴匹配待加工管件11的外形，提升支撑的可靠性，随后启动对应的定位夹持件即可完成对于待加工管件11的整体定位固定。

如图1-3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述支撑底板1采用U形结构，所述平面调节组件13包括锁紧螺母2、主导套3、次级导杆4、主导杆5、次级导套6、可调基座7、移动座9和调节伸缩缸10，所述支撑底板1的内侧固定有一根主导杆5，主导杆5的两侧分别固定有一根次级导杆4，所述可调基座7设有多个，可调基座7的底部中间固定有与主导杆5滑动连接的主导套3，可调基座7的底部两侧固定有与次级导杆4滑动连接的次级导套6，所述次级导套6上还安装有用于将可调基座7锁紧固定的锁紧螺母2，即通过锁紧螺母2使得次级导套6和次级导杆4锁紧固定，从而保证了可调基座7的稳定性；对于锁紧螺母2的结构，可以布置多个旋转柄，方便进行手动锁紧固定。

所述可调基座7的内侧滑动设有移动座9，顶撑夹持组件12的顶撑伸缩缸24下端固定于移动座9上，所述可调基座7的一端还固定有调节伸缩缸10，调节伸缩缸10的伸缩芯轴端部与移动座9固定连接，通过调节伸缩缸10可以调节移动座9在可调基座7内的位置；对于可调基座7，优选在可调基座7的腔体两侧开设侧滑槽8，所述移动座9的两侧还固定有与侧滑槽8滑动连接的凸棱，提升移动座9移动的稳定性。

松开锁紧螺母2，即可对可调基座7的位置稳定调节；控制调节伸缩缸10伸缩，即可对移动座9的位置稳定调节，从而满足对于顶撑伸缩缸24在X和Y方向灵活调节的目的。

如图1、3-7所示，作为本发明的一种优选实施例，所述顶撑伸缩缸24的伸缩芯轴上端通过回转连接器28与安装柱21下端转动连接，回转连接器28只要满足安装柱21能够相对顶撑伸缩缸24稳定转动即可，不作限定。

所述顶撑辊15采用中部弧形内凹结构，保证了对于待加工管件11居中夹持的可靠性。

所述竖板18的两侧各设有一个居中弹性伸缩杆20，居中弹性伸缩杆20的缸体与安装柱21固定连接，所述居中弹性伸缩杆20采用圆弧形结构，且居中弹性伸缩杆20的圆心位于竖板18和安装柱21之间铰接轴的轴线上，居中弹性伸缩杆20的伸缩端端部还安装有滚动球27，对于竖板18和安装柱21的铰接，可以在竖板18的下端开设缺口，而后进行铰接连接即可。所述竖板18还与H形架14所在的平面垂直，提升整体的合理可靠性。对于居中弹性伸缩杆20能够对竖板18居中夹持即可，竖板18挤压一侧的居中弹性伸缩杆20后，另一侧居中弹性伸缩杆20保持原有状态或弹性伸长均可，不作限定；利用滚动球27可以降低摩擦，提升可靠性。

所述方向调节件包括蜗轮22、方向电机23、支承架25和蜗杆26，所述蜗轮22固定于安装柱21的下部，所述支承架25固定于顶撑伸缩缸24的伸缩芯轴上，支承架25上转动安装有与蜗轮22啮合连接的蜗杆26，支承架25上还固定有用于驱动所述蜗杆26旋转的方向电机23，布置蜗轮22和蜗杆26具有自锁效果，在方向调节后能够保持稳定性，灵活可靠。

所述定位夹持件包括定位夹16、夹持伸缩缸19、回形框29、推拉杆33和支轴34，所述H形架14的中部两侧分别开设有一个活动口17，活动口17内通过支轴34转动安装有定位夹16，定位夹16的下端铰接有推拉杆33，推拉杆33的另一端铰接于回形框29上，回形框29滑动套设于竖板18上，所述回形框29的下侧两端还固定有夹持伸缩缸19，夹持伸缩缸19的缸体还与竖板18侧壁固定连接。控制夹持伸缩缸19收缩，即可通过推拉杆33拉动定位夹16围绕支轴34转动，从而两个定位夹16配合对于顶撑辊15上侧的待加工管件11夹持固定；限定回形框29与竖板18滑动连接，提升回形框29移动的稳定性，从而提升两个定位夹16进行夹持操作的一致性。

优选的，为了保证定位夹16对于待加工管件11夹持的可靠性，所述定位夹16包括弯曲夹头30、摆臂31和内弯部32，所述摆臂31的下部与支轴34转动连接，摆臂31的下端连接有内弯部32，内弯部32为远离摆臂31的一端向上弧形弯折，推拉杆33远离回形框29的一端与内弯部32远离摆臂31的一端铰接，所述摆臂31的上端连接有弯曲夹头30，弯曲夹头30为远离摆臂31的一端朝向H形架14的中部弧形弯折，利用内弯部32可提升定位夹16的夹持摆动范围，同时在小空间（即活动口17）内完成夹持动作，利用弯曲夹头30可对待加工管件11防脱夹持，提升顶撑辊15和定位夹16配合对于待加工管件11夹持的可靠性。

本发明上述实施例中提供了一种汽车管件加工定位工装，工作原理如下：

根据待加工管件11的形状和尺寸，操作员首先通过平面调节组件13调整顶撑夹持组件12在支撑底板1上的X和Y方向的位置。同时，通过方向调节件（如蜗轮22与蜗杆26机构）驱动安装柱21转动，使得顶撑辊15和定位夹持件适应待加工管件11的外形。

选择一个顶撑夹持组件12作为起始点，通过控制顶撑伸缩缸24使安装柱21上升到指定位置，然后将待加工管件11放置于两个顶撑辊15上。启动定位夹持件（例如弯曲夹头30），使其与顶撑辊15一起对待加工管件11进行初步固定。

当第一个顶撑夹持组件12完成对待加工管件11的初步固定后，其余的顶撑夹持组件12依次动作。由于竖板18与安装柱21之间是铰接连接，并且有居中弹性伸缩杆20提供居中弹性支撑，因此随着顶撑伸缩缸24的伸长，竖板18能够适应性地转动，确保两个顶撑辊15紧贴匹配待加工管件11的外形，提升支撑的可靠性。

在所有顶撑夹持组件12完成适应性调整后，启动对应的定位夹持件，通过定位夹16、推拉杆33和夹持伸缩缸19等部件的协同作用，完成对待加工管件11的整体稳定定位和固定，准备进入加工工序。

综上所述，本发明不仅提高了对于不同形状和尺寸的汽车管件加工时的适应性和灵活性，同时也保证了管件在加工过程中的稳定性和精度。

对各部件的控制采用现有技术中公开的PLC控制器即可，各部件的型号及电路连接不作具体限定，在实际应用时可灵活设置。

涉及到的电路、电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无须赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种汽车管件加工定位工装，包括支撑底板（1），其特征在于，还包括：

平面调节组件（13），所述支撑底板（1）上安装有平面调节组件（13），平面调节组件（13）上安装有多个顶撑夹持组件（12），平面调节组件（13）能够调节顶撑夹持组件（12）在X和Y方向的位置；

多个所述顶撑夹持组件（12）配合用于将待加工管件（11）固定在指定的高度位置上；

所述顶撑夹持组件（12）包括H形架（14）、顶撑辊（15）、竖板（18）、居中弹性伸缩杆（20）、安装柱（21）、顶撑伸缩缸（24）、方向调节件和定位夹持件，所述顶撑伸缩缸（24）固定于平面调节组件（13）上，顶撑伸缩缸（24）的伸缩芯轴端部转动安装有安装柱（21），顶撑伸缩缸（24）的伸缩芯轴上还安装有用于驱动所述安装柱（21）转动的方向调节件；所述安装柱（21）的上端铰接有竖板（18），竖板（18）上端固定有H形架（14），H形架（14）的两侧分别转动安装有一个顶撑辊（15）；所述H形架（14）的中部两侧还安装有用于对待加工管件（11）进行夹持固定的定位夹持件；所述安装柱（21）上还安装有用于对竖板（18）居中弹性支撑的居中弹性伸缩杆（20）。

2.根据权利要求1所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述支撑底板（1）采用U形结构；

所述平面调节组件（13）包括锁紧螺母（2）、主导套（3）、次级导杆（4）、主导杆（5）、次级导套（6）、可调基座（7）、移动座（9）和调节伸缩缸（10），所述支撑底板（1）的内侧固定有一根主导杆（5），主导杆（5）的两侧分别固定有一根次级导杆（4）；

所述可调基座（7）设有多个，可调基座（7）的底部中间固定有与主导杆（5）滑动连接的主导套（3），可调基座（7）的底部两侧固定有与次级导杆（4）滑动连接的次级导套（6），所述次级导套（6）上还安装有用于将可调基座（7）锁紧固定的锁紧螺母（2）；

所述可调基座（7）的内侧滑动设有移动座（9），顶撑夹持组件（12）的顶撑伸缩缸（24）下端固定于移动座（9）上；所述可调基座（7）的一端还固定有调节伸缩缸（10），调节伸缩缸（10）的伸缩芯轴端部与移动座（9）固定连接。

3.根据权利要求2所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述可调基座（7）的腔体两侧均开设有侧滑槽（8）；

所述移动座（9）的两侧还固定有与侧滑槽（8）滑动连接的凸棱。

4.根据权利要求1所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述顶撑伸缩缸（24）的伸缩芯轴上端通过回转连接器（28）与安装柱（21）下端转动连接；

所述顶撑辊（15）采用中部弧形内凹结构；

所述竖板（18）还与H形架（14）所在的平面垂直。

5.根据权利要求1所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述竖板（18）的两侧各设有一个居中弹性伸缩杆（20），居中弹性伸缩杆（20）的缸体与安装柱（21）固定连接；

所述居中弹性伸缩杆（20）采用圆弧形结构，且居中弹性伸缩杆（20）的圆心位于竖板（18）和安装柱（21）之间铰接轴的轴线上，居中弹性伸缩杆（20）的伸缩端端部还安装有滚动球（27）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述方向调节件包括蜗轮（22）、方向电机（23）、支承架（25）和蜗杆（26）；

所述蜗轮（22）固定于安装柱（21）的下部；

所述支承架（25）固定于顶撑伸缩缸（24）的伸缩芯轴上，支承架（25）上转动安装有与蜗轮（22）啮合连接的蜗杆（26），支承架（25）上还固定有用于驱动所述蜗杆（26）旋转的方向电机（23）。

7.根据权利要求1-5任一项所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述定位夹持件包括定位夹（16）、夹持伸缩缸（19）、回形框（29）、推拉杆（33）和支轴（34）；

所述H形架（14）的中部两侧分别开设有一个活动口（17），活动口（17）内通过支轴（34）转动安装有定位夹（16），定位夹（16）的下端铰接有推拉杆（33），推拉杆（33）的另一端铰接于回形框（29）上，回形框（29）滑动套设于竖板（18）上；

所述回形框（29）的下侧两端还固定有夹持伸缩缸（19），夹持伸缩缸（19）的缸体还与竖板（18）侧壁固定连接。

8.根据权利要求7所述的汽车管件加工定位工装，其特征在于，所述定位夹（16）包括弯曲夹头（30）、摆臂（31）和内弯部（32）；

所述摆臂（31）的下部与支轴（34）转动连接，摆臂（31）的下端连接有内弯部（32），内弯部（32）为远离摆臂（31）的一端向上弧形弯折，推拉杆（33）远离回形框（29）的一端与内弯部（32）远离摆臂（31）的一端铰接；

所述摆臂（31）的上端连接有弯曲夹头（30），弯曲夹头（30）为远离摆臂（31）的一端朝向H形架（14）的中部弧形弯折。