CN1676279A - 夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于夹持不同坯件的夹持装置及方法。首先，对一第一坯件执行定位和锁止，然后，按照一定的方式，利用锁止后的第一坯件对一第二坯件执行定位，以使得第二坯件的一个给定边缘与已锁止的第一坯件的一个给定边缘相接触，然后，将第二坯件锁定就位。

Description

夹持装置

技术领域

本发明总体上涉及一种夹持装置，其将工件夹置在一起，更特定地讲，本发明涉及这样一种夹持装置：其能将不同类型的坯件夹置在一起，以便于对它们进行焊接而制成一特制(tailored)坯板。更具体而言，本发明涉及这样一种夹持装置：其按照一定方式夹持着多个坯件，使得任意两个相邻的坯件都在各自给定的边缘处相互接触，以便于此后通过对相互接触的边缘执行焊接来将这些坯件接合起来。

背景技术

近些年来，尤其是在用于轮式机动车的金属材料领域中，广泛使用了特制坯板，这些特制坯板经过冲压加工而制成机动车的各个部件。如公知的那样，特制坯板是通过在不同坯件相互接触的边缘上执行焊接而制成的。事实上，不同的坯件具有不同的尺寸、形状、厚度、强度等指标。特制坯板是机动车部件理想的材料，原因在于其具有很宽广的适用性，能满足车用部件的各种需求-例如，减轻重量、降低成本，同时还能使给定的部位保持足够的机械强度。在第10-180470、第11-104750(申请人均为Tokkaihei)和第2003-19516(申请人为Tokkai)的日本专利申请中，介绍了此类特制坯板中的一些示例。

发明内容

迄今为止，在制造特制坯板的行业中，人们已提出了多种夹持装置，并已将它们应用到实际工作中，这些夹持装置能将不同的坯件夹置到一起，而后再沿相互接触的边缘对这些坯件执行焊接。但是，由于自身固有的构造存在缺陷，某些此类夹持装置无法实现令人满意的夹持功效。也就是说，在这样的夹持装置中，尚无法容易地执行如下的工作：将不同的坯件放置到一安装台上、将这些不同的坯件在安装台上移动到各自正确的位置上去、并将这些不同的坯件锁定在各自正确的位置上。事实上，在这样的现有夹持装置中，上述的三个工作步骤-即将坯件放置到安装台上的步骤、将坯件移动到各自位置上的步骤、以及对定位后的坯件执行锁定的步骤都是以非系统的方式进行的，执行这些步骤需要很多琐碎的中间步骤。这就会降低产品-即特制坯板的生产率，因而会增大产品的成本。

因而，本发明的一个目的是提供一种夹持装置，其能避免上述的缺陷。

根据本发明，本申请提供了一种夹持装置，利用该装置，可按照系统化的方式执行将不同坯件放置到一安装台上的步骤、在安装台上将坯件移动到各自正确位置上的步骤、以及对定位后的坯件执行锁定的步骤。

根据本发明的第一方面，本申请提供了一种用于夹持不同坯件的夹持装置，其包括：一安装台，其具有第一安装面和第二安装面，用于将不同坯件中的第一坯件和第二坯件分别放置到其上；一第一夹压单元，其具有一夹压板，其可被置于第一坯件上，同时允许第一坯件在第一安装面上受引导地移动；一第一定位单元，其将第一坯件在一第一方向上移动，以完成第一坯件在第一方向上的定位；一第二定位单元，其将第一坯件在一第二方向上移动，以完成第一坯件在第二方向上的定位；一第一锁定单元，其向第一夹压单元的夹压板施加一个给定的作用力，由此锁定了已在第一、第二方向上定位后的第一坯件；一第二夹压单元，其具有一夹压板，其可被置于第二坯件上，同时允许第二坯件在第二安装面上受引导地移动；一第三定位单元，其将第二坯件移动到一个位置处，在该位置上，第二坯件的一个给定的边缘与已被锁定的第一坯件的一个给定边缘相接触；以及一第二锁定单元，其向第二夹压单元的夹压板施加一个给定的作用力，由此锁定了已被第三定位单元定位后的第二坯件。

根据本发明的第二方面，本申请提供了一种夹持装置，其用于夹持至少第一坯件和第二坯件，该夹持装置包括：一安装台，用于将第一、第二坯件放置到其上；分别具有夹压板的第一夹压单元和第二夹压单元，其中的夹压板可被置于第一坯件和第二坯件上，同时还允许第一、第二坯件在安装台上受引导地移动；定位单元，它们可移动第一、第二坯件，以完成对第一、第二坯件在安装台上进行定位的操作；以及锁定单元，其向第一、第二夹压板施加给定的作用力，以对定位后的第一、第二坯件执行定位。

根据本发明的第三方面，本申请提供了一种夹持不同坯件的方法，其包括步骤：将不同坯件中的第一坯件和第二坯件分别放置到第一安装面和第二安装面上；将一第一夹压板置于第一坯件上，同时允许第一坯件在第一安装面上受引导地移动；在一第一方向上移动第一坯件，以此完成第一坯件在第一方向上的定位；在一第二方向上移动第一坯件，以此完成第一坯件在第二方向上的定位；向第一夹压板施加给定的作用力，以便于对已在第一、第二方向上定位的第一坯件执行锁定；将一第二夹压板置于第二坯件上，同时允许第二坯件在第二安装面上受引导地移动；将第二坯件移动到一个位置处，在该位置上，第二坯件的一个给定的边缘与已被定位的第一坯件的一个给定边缘相接触；以及向第二夹压板施加一个给定的作用力，以锁定已定位后的第二坯件。

附图说明

图1中的轴测图表示了机动车的一个悬架部件，该部件是一个通过对特制坯板执行冲压而制成的特制零件毛坯；

图2中的轴测图表示了一特制坯板，该特制坯板将要受到冲压加工以制出图1所示的悬架部件；

图3中的示意图表示了利用两切料机从两卷金属带材上落切或冲剪下四种类型坯件的步骤，这些坯件将被结合到一起而形成图2所示的特制坯板；

图4A中的俯视图表示了根据本发明的夹持装置的上半区域，在该区域内设置了两个夹持单元，每一单元都具有内侧夹压单元和外侧夹压单元；

图4B中的俯视图表示了本发明夹持装置的下半区域，在该区域内设置了另两个夹持单元，每一单元都具有内侧夹压单元和外侧夹压单元；

图5是沿图4A中箭头“V”的方向对本发明夹持装置所作的侧视图；

图6是本发明夹持装置中所采用的其中一个夹持单元的俯视图，该视图表示出了该夹持单元所具有的一安装台的第一安装面和第二安装面；

图7是与图6类似的视图，但表示的是两块夹压板，它们分别被放置到安装台的第一安装面和第二安装面上；

图8是与图5类似的视图，但表示的是夹压板被放置到安装台第二安装面上时的情形；

图9是与图8类似的视图，但表示的是这样的情形：位于第二安装面上的夹压板被保持在锁定状态；

图10中的轴测图表示了本发明夹持装置的一个部分，一个定位单元被布置在夹持装置的这一部分上；

图11是与图10类似的视图，但表示的是定位单元一个不同的工作状态；

图12中的流程图表示了本发明夹持装置所执行的各个工作步骤；

图13A和13B是与图4A和图4B类似的视图，但表示的是这样的情形：四个不同的坯件(即左右两较厚的坯件和上下两较薄的坯件)被放置在四个安装台上，且所有的夹压板都已被张开或升高；

图14A和图14B是与图13A和图13B类似的视图，但表示的是这样的情形：为上、下两较薄坯件设置的夹压板被放置到这些薄坯件上；

图15A和图15B是与图14A和图14B类似的视图，但表示的是这样的情形：上、下两较薄坯件被移动，以便于相对于对应的安装台进行定位；

图16A和图16B是与图15A和图15B类似的视图，但表示的是这样的情形：为左、右两较厚坯件设置的夹压板被放置到这些厚坯件上；

图17A和图17B是与图16A和图16B类似的视图，但表示的是这样的情形：左、右两较厚坯件被移动，以便于相对已经锁定的上和下较薄的坯件进行定位；

图18示意性地表示了本发明夹持装置上一个给定部位的剖面图，该附图表示了在对较薄和较厚坯件相互接触的边缘执行焊接时的情形：

图19是本发明夹持装置给定部位的侧视放大图，该视图表示了在对较薄和较厚坯件相互接触的边缘执行焊接时的情形：

图20是切料机一个部位的剖视图，表示了金属板受到落切而制造坯件时的情形；

图21A中的剖视图表示了较薄和较厚坯件相互面对的边缘接触到一起时的情形；以及

图21B是与图21A类似的视图，但表示的是左侧的厚坯件被翻转而上下颠倒的情形。

具体实施方式

在文中，将参照附图对本发明的夹持装置“CLD”作详细的描述。

为了便于理解，下文的描述中使用多个方向性的词语，例如：“右侧”、“左侧”、“上方”、“下方”、“向右”等。但对这些词语的理解只是针对于表示了对应部件或部分的附图而言的。

在阅读下文描述的过程中能逐渐认识到：根据本发明的夹持装置“CLD”被设计成可夹持四个不同的坯件，这些坯件将被结合到一起而形成一特制坯板，对该坯板执行冲压可制出一悬架部件10。

参见图1，图中表示了用于机动车的悬架部件10，该部件是通过对图2所示的特制坯板110执行冲压而制成的。铝合金板、钢板等材料可作为悬架部件10坯件的原材料。

从图1可看出，图示的悬架部件10包括左右两个侧构件20和25、以及上下两个横向构件30和35。

如图所示，这四个构件20、25、30和35是不同的坯件，各个坯件都是从一金属板材上落切或冲剪下来的(见图3)。这四个构件20、25、30和35被一体地结合为一起，从而构成了一个大体为梯形的框架状结构，该结构中围成了一个梯形的空间“S”。悬挂部件10的内表面具有四个圆滑的拐角21、21、26、26。

参见图2，图中表示了即将受到冲压而制出图1所示悬架部件10的特制坯板110。

图2所示的特制坯板110包括：左右两个较厚的坯件120和125，它们对应着图1中上述的左右两个侧旁构件20和25；上下两个较薄的坯件130和135，它们对应着图1中上述的上下两个横向构件30和36；以及四个焊接部分140，这些部分利用焊接工艺将各对相邻厚坯件与薄坯件120、125、130、135之间相互接触的边缘牢固地连接起来。如图所示，特制坯板110的形状总体上为梯形，且其中围成了一个梯形的空间“S”。特制坯板110的内周具有四个弯角部分122、122、127、127，且该特制坯板110具有四个拐角部分121、121、126、126。应当指出的是：在对特制坯板110执行冲压之后，内部的弯角部分122、122、127、127就被制成图1所示悬架部件10上所述的四个圆形拐角21、21、26、26。

参见图3，图中示意性地表示了用于制造左右两较厚坯件和上下两薄坯件120、125、130和135的方法。如图所示，左右较厚坯件120和125是由一切料机210A从一较厚的金属板材2A上落切或冲剪下来的，而上下较薄坯件130和135则是由另一切料机210B从一较薄的金属板材2B上落切或冲剪下来的。基于下文将要说明的原因，制造这四种类型的坯件120、125、130和135只使用了三种类型的切割冲模。

这四种不同的坯件120、125、130、135被本发明的夹持装置“CLD”紧紧地夹压到一起，以确保它们处于各自正确的锁定位置上，从而为随后的焊接操作做好准备。也就是说，利用本发明的夹持装置“CLD”，可将四种不同的坯件120、125、130、135按照图2所示的布局稳定地放置或夹压到四个安装台331上。

参见图4A和图4B，这两个视图以俯视图的形式表示了根据本发明的夹持装置“CLD”。应当指出的是：图4A表示的是夹持装置“CLD”的上部区域，较薄的上侧坯件130(见图2)及左右较厚坯件120和125上与其相关的部分被夹压到该上部区域上，图4B表示的夹持装置“CLD”的下部区域，较薄的下侧坯件135(见图2)及左右两厚坯件120和125上与其相关的部分被夹压到此上部区域上。

从图4A和图4B可看出，本发明的夹持装置“CLD”基本上包括：一机座300；四个夹持单元310A、310B、310C和310D，这些夹持单元被安装在机座300上；以及十二个定位单元360A1、360A2、360B1、360B2、360C、360D、380、385、390A、390B、390C、390D，这些定位单元也被安装在机座300上。

从图4A和图13A可领会到，夹持单元310A包括位于两个完全相同、但分别位于内侧和外侧的夹压单元310A1和310A2，内侧单元310A1被布置成夹置着上薄坯件130的左侧部位，外侧单元310A2被布置成夹置着左厚坯件120的上侧部位。夹持单元310B包括位于内侧和外侧的、两个相同的夹压单元310B1和310B2，内侧单元310B1被布置成夹置着上薄坯件130的右侧部位，外侧单元310B2被布置成夹置着右厚坯件125的上侧部位。

同时，从图4B和图13B可领会到，夹持单元310C包括位于两个完全相同、但分别位于内侧和外侧的夹压单元310C1和310C2，内侧单元310C1被布置成夹置着下薄坯件135的左部，外侧单元310C2被布置成夹置着左厚坯件120的下部。夹持单元310D包括位于内侧和外侧的、两个相同的夹压单元310D1和310D2，内侧单元310D1被布置成夹置着下薄坯件135的右部，外侧单元310D2被布置成夹置着右厚坯件125的下部。

从下文的描述可逐渐认识到：如果左右两厚坯件和上下两薄坯件120、125、130、135被夹持装置“CLD”正确地夹置着，则这些坯件120、125、130、135中每对相邻坯件的相对边缘240将保持相互接触的状态(可参见图17A、17B和18)。

从图13A和图4A可看出，两定位单元360A1、360A2被设置在夹持单元310A的左侧，这样可完成对上薄坯件130的左边缘相对于其对应的安装台331进行定位的工作，另外两个定位单元360B1和360B2被设置在夹持单元310B的右侧，这样就可完成对上薄坯件130的右边缘相对于其对应的安装台331进行定位的工作，下文将对此内容作详细的描述。

从图13B和图4B可看出，定位单元360C被设置在夹持单元310C的左侧，这样可完成对下薄坯件135的左边缘相对于其对应的安装台331进行定位的工作，另一个定位单元360D被定位在夹持单元310D的右侧，这样就可完成对下薄坯件135的右边缘相对于其对应的安装台331进行定位的工作，下文将对此内容作详细的描述。

从图13A和图4A可领会到：定位单元380被布置在夹持单元310A和310B的中间位置，这样就可实现在图中的垂直方向上对上薄坯件130进行定位的操作，下文将对此作详细描述，其中，图中的垂直方向也就是指图4A中箭头“CD”的方向。

同时，从图13B和4B可看出，在夹持单元310C和310D的中间位置上设置了另一定位单元385，这样就可实现在图示垂直方向(即图4B中箭头“CD”方向)上对下薄坯件135执行定位的操作，下文将对此作详细描述。

从图4A可看出，定位单元380包括一液压缸(未标图号)、一个由液压缸驱动的定位销381、一销钉保持器370、以及固定在销钉保持器370上的止动销371。

从图4B可看出，定位单元385包括一液压缸(未标图号)、一个由液压缸驱动的定位销386、一销钉保持器375、以及固定在销钉保持器375上的止动销376。

也就是说，如下文详细描述的那样，在向液压缸施能之后，定位销381和386将与上薄坯件130和下薄坯件135接触，并使两坯件移向相关的止动销371和376。采用这样的设计，就能实现在箭头“CD”方向上对上下两薄坯件130和135进行定位的操作。

从图4A和图4B可看出，在夹持单元310A、310B、310C和310D的外侧设置了四个定位单元390A、390B、390C和390D，以便于实现在图示的横向上对左右两厚坯件120和125执行定位的操作，其中，图示的横向即为图4A和图4B中箭头“SD”的方向。

两定位单元390A和390C被布置成能操作左厚坯件120，而另两个定位单元390B和390D则被布置成能操作右厚坯件125。

从这些附图可看出，每个定位单元390A、390B、390C、390D都包括一定位销391，其将与左或右厚坯件120或125的外侧边缘相接触，这些定位单元还各包括一液压缸(图中未标号)，其利用液压力驱动或移动定位销391。

也就是说，在对液压缸施能时，四个定位单元390A、390B、390C、390D的定位销391将与左右两厚坯件120和125相接触，并使两坯件向内侧移动-即移向上和下两薄坯件130和135。

下面将参照图5、6、7、8和9对夹持单元310A、310B、310C、310D作详细的描述。

图5、8、9均为夹持单元310A的侧视图。应当指出的是：夹持单元310A的这些侧视图是从图4A中箭头“V”的方向进行观察而制得的。

如上文提到的那样，每个夹持单元-例如夹持单元310A都包括内外侧两个相同的夹压单元310A1和310A2。内侧夹压单元310A1被布置成夹置着上薄坯件130的左部，外侧夹压单元310A2被布置成夹置着左厚坯件120的上部。

从图5和图4A可看出，每个夹持单元310A(310B、310C或310D)都包括一安装台331，在该安装台上形成了第一安装面332和第二安装面334。

从图5和图6可看出，安装台331具有第一安装面332和第二安装面334，这两个安装面为矩形形状，它们构成了一个固定的安装面。在第一安装面332与第二安装面334之间形成了一条沟槽333。

从图6可看出，对于夹持单元310A的情况，第一安装面332的作用在于将上薄坯件130的左部支撑在其上，第二安装面334的作用在于将左厚坯件120的上部支撑在其上。

同时，从图13A还可看出，对于夹持单元310B的情况，第一安装面332的作用在于其上可放置上薄坯件130的右部，第二安装面334的作用在于其上可放置右厚坯件125的上部。从图13B可看出，对于夹持单元310C的情况，第一安装面332和第二安装面334的作用分别在于其上可放置下薄坯件135的左部和左厚坯件120的下部，对于夹持单元310D的情况，第一安装面332和第二安装面334的作用分别在于其上可放置下薄坯件135的右部和右厚坯件125的下部。

从图4A可见，在夹持单元310A或310B第二安装面334的侧旁，布置着定位单元360A1和360A2(或360B1和360B2)。同样，从图4B可见，在夹持单元310C或310D第二安装面334的侧旁，布置着定位单元360C和360D。从这些附图-即图4A和图4B可见，第二安装面334的尺寸小于第一安装面332的尺寸。

从图6可最为明显地看出，在第一矩形安装面332与第二矩形安装面334之间，形成了一条沟槽333，在该沟槽333的上方，较薄和较厚坯件120和130(125与130、120与135、或125与135)相互面对的边缘接触到一起，以便于为后序的焊接操作做好准备。

从图13A和图4A可看出一并可从下文的描述逐渐领会到：在夹持装置“CLD”的初始工作阶段，上薄坯件130的左和右两侧部分被放置到相应夹持单元310A和310B安装台331的相应第一安装面332上，左厚坯件120的上部被放置到夹持单元310A安装台331的第二安装面334上，右厚坯件125的上部被放置到夹持单元310B安装台331的第二安装面334上，从图13B和图4B可看出-并可从下文的描述逐渐领会到：在夹持装置“CLD”的初始工作阶段，下薄坯件135的横向端被分别放置到定位单元360C和360D安装台331的第一安装面332上，左厚坯件120的下部被放置在定位单元360C安装台331的第二安装面334上，右厚坯件125的下部被放置在定位单元360D安装台331的第二安装面334上。

在对四个坯件120、125、130和135的定位完成时，较薄和较厚坯件120、125、130和135中各对相邻坯件相互接触着的边缘位于对应沟槽333的上方。

从图5和图6可看出，每个夹持单元310A(310B、310C或310D)的两夹压单元310A1或310A2都基本上包括一夹压板312、一液压缸319以及一臂件314，其中的臂件314与液压缸319和臂件314保持工作连接。

如图5所示，臂件314的下部上固定有一个支架315，支架315利用一枢转销316可转动地连接着夹持单元310A的固定构架部分。臂件314的下端通过一枢转销317可转动地连接到液压缸319的一活塞杆318上，其上端通过一枢转销313可转动地连接到夹压板312的中间部分上。

因而，在向液压缸319施能之后，在图5中，活塞杆318将向上推顶，由此使臂件314绕枢转销316顺时针转动。如图7所示，采用这样的设计，对于夹持单元310A的夹压单元310A1和310A2的情况，两单元各自的夹压板332将向下枢转到安装台331的第一安装面332和第二安装面334上。因而，如果左厚坯件120的上部被放置到第二安装面334、且上薄坯件130的左部被放置到第一安装面332上，则坯件120和130的这些部位就会被对应的夹压板312压住或夹置住。应当指出的是：如图4A所示的那样，上薄坯件130的右部和右厚坯件125的上部被夹持单元310B的两夹压板312分别夹压或夹置着，从图4B可看出，左厚坯件120的下部和下薄坯件135的左部分别被夹持单元310C的两夹压板312夹压或夹置着，从这一附图还可看出，右厚坯件125的下部和下薄坯件135的右部分别被夹持单元310D的两夹压板312夹压或夹置着。

为了确保对与各个较薄和较厚坯件120、125、130、135相关的夹压板312的加压，可利用一锁止机构的动作将各个夹压板312锁定。

应当指出的是：为每一夹压板312都设置了锁止机构。由于各夹持单元310A、310B、310C、310D的锁止机构在结构上基本上是相同的，所以下文将只对为其中一夹压板312设置的锁止机构进行描述，该夹压板312将在夹持单元310A第二安装面334上枢转(见图4A)。

从图5可看出，锁止机构基本上包括左和右两锁止爪341和351、左和右两液压缸349和359、第一左连杆344、第二左连杆345、第一右连杆354以及第二右连杆355。左锁止爪341通过第一左连杆344、第二左连杆345以及枢转销347可转动地连接着左液压缸349的活塞杆348，其中，第二左连杆345与活塞杆348通过枢转销347可枢转地连接起来。左锁止爪341通过一枢转销346A可转动地连接到一固定构架件346上，第二左连杆345通过一枢转销346B可转动地连接到固定构架件346上。右锁止爪351通过第一右连杆354、第二右连杆355以及枢转销357与右液压缸359的活塞杆358可转动地连接着，其中，第二右连杆355与活塞杆358通过枢转销357可枢转地连接起来。右锁止爪351通过一枢转销356A可转动地连接到一固定构架件356上，第二右连杆355通过一枢转销356B可转动地连接到固定构架件356上。

每个锁止爪341或351都具有一基本为V形的凹陷，该凹陷的两相对内表面上分别制有正对着的第一凸起342和第二凸起343(或352和353)。

第一凸起342或352的顶面基本上为矩形，且其尺寸和位置被设计成能接纳夹压板312的短侧边缘312A。在左厚坯件120被放置到第二安装面334上的情况下，如果对应的夹压板312被压到第一凸起342和352的顶面上，则就在左厚坯件120的上表面与夹压板312的下表面之间形成了一个窄间隙。因而，即使在此情况下，左厚坯件120也能在第二安装面332上移动。但是，需要指出的是：该间隙的厚度应当小于上下两薄坯件130和135的厚度。

第二凸起343或353的横截面形状基本上为三角形，其能抵接到被保持在第一凸起342和352上的夹压板312短边边缘312A的上表面上。因而，当左右两锁止爪341和351被枢转到内侧时，夹压板312将被压到位于第二安装面334上的左厚坯件120的上部上。尽管未在图中示出，但短边边缘312A上制有两个定位凹陷，当左右两锁止爪341和351在锁止方向上枢转时，第二凸起343和353可被接纳在所述定位凹陷中。

也就是说，当液压缸349和359获得能量时，活塞杆348和358将向上顶推。在此条件下，左右两锁止爪341和351将分别绕枢转销346A和356A在顺时针方向和逆时针方向上枢转。在此情况下，如图9所示，夹压板312的短边边缘312A可被左右两锁止爪341和351锁定。

返回来再参见图5，锁止机构还为两锁止爪341或351各设置了一夹压板引导件336、一前向运动止挡337、以及一后向运动止挡338。夹压板引导件336被安装在固定的构架件上，以便于能正确地引导夹压板312在第二安装面334上的向下运动。前向运动止挡337被安装在固定构架件的一个位置上，该位置与第二连杆345或355的上部相接触，由此可阻止第二连杆345或355过量地向下枢转，向后运动止挡338被安装在固定构架件的一个位置上以与第二连杆345或355的下部相接触，由此设定了第二连杆345或355的初始位置。通过改变后向运动止挡338的位置，可调节在夹压板312与左厚坯件120上部之间形成的间隙。

从下文针对定位单元360A1的描述，可更加清楚地理解六个定位单元360A1、360A2、360B1、360B2、360C以及360D的结构，其中，定位单元360A1将上薄坯件130的左部相对于定位单元360A1的第一安装面332进行定位。由于其它定位单元360A2、360B1、360B2、360C以及360D的结构与定位单元360A1的基本上相同，所以文中将略去对这些单元360A2、360B1、360B2、360C以及360D的描述。

下面将参照图10和图11对定位单元360A1进行描述。

如图10所示，定位单元360A1被布置在夹持单元310A的侧旁，并包括一倾斜的液压缸368，其被连接到夹持装置“CLD”的一个固定的构架件上。一导箱365被连接到液压缸368的侧壁上，该导箱中可滑动地设置有一滑动杆364。尽管未在图中示出，液压缸368中的一个活塞通过一连杆与滑杆364连接着。采用这样的设计，液压缸368中活塞的移动将促使滑杆364在导箱365中运动。滑杆364的顶端上连接有一个销钉保持器361。销钉保持器361的顶部上连接有一个定位销362。图中标记为367的元件是一个定位调节器，其可调节定位单元360A1相对于机座300的位置。图中标为366的元件是一止挡，其可利用定位调节器367阻止定位单元360A1的过量移位。

也就是说，当向液压缸368施能时，与液压缸368中活塞相连的滑杆364将在导箱365中斜向向上滑动，由此使定位销362在同一方向上移动。在此过程中，定位销362在相同的方向上移动，且当滑杆364处于其最高位置时，定位销362占据了这样的位置：在该位置上，其前边缘位于第一、第二矩形安装面332和334之间所形成沟槽333的中间位置。因而，如果上薄坯件130的左部被粗略地放置在第一安装面332上，则滑杆364向上的运动将导致定位销362与上薄坯件130左部的一个边缘相抵接，并推顶着这一边缘，从而最终将上薄坯件130左部的边缘置于沟槽333的中间位置。

从图4A可看出，作为上述定位单元360A1配对装置的定位单元360A2被布置在与定位单元360A1相反的一侧，其结构与定位单元360A1基本上相同。因而，如果上薄坯件130在夹持单元310A和310B第一安装面332(见图4A)上的布置是粗略的，则两定位单元360A1和360A2两定位销362的向上同步运动最终将把上薄坯件130的左侧边缘置于沟槽333的中间位置。

下面，将参照图12中的流程图以及其它附图对本发明夹持装置“CLD”的工作过程进行描述。

如上文提到的那样，按照图3所示的方式，通过对两金属板材执行落切来制出四种坯件120、125、130和135。

为易于理解，对工作过程的描述将从夹持装置“CLD”的待机状态开始。在此状态中，所有(即八个)夹压板312都处于张开或抬高的状态。

在步骤S-1，例如利用一搬运机械手(图中未示出)将四个坯件120、125、130和135放置到四个安装台331(见图5)上。从图13A和13B可看出，在完成此步骤后，上薄坯件130的左右两侧部分就分别位于两夹持单元310A和310B的第一安装面332上，下薄坯件135的左右两侧部分分别位于夹持单元310C和310D的第一安装面332上，左厚坯件120的上下两侧部分分别位于夹持单元310A和310C的第二安装面334上，右厚坯件125的上下两侧部分分别位于夹持单元310B和310D的第二安装面334上。也就是说，四个坯件120、125、130和135被按照一定的方式布置在四个安装台331的第一、第二安装面332和334上，以便于能构成一个梯形，从附图可容易地领会到这一点。

然后，如图14A和14B所示，在步骤S-2中，对应于上薄坯件130的两内侧夹压板312、以及对应着下薄坯件135的两内侧夹压板312向下枢转而置于对应的坯件130和135上。如上文提到、并可从图8中看出的那样，在完成此操作的同时，四对锁止爪341、351上的凸起342、352将支撑着四块夹压板312上的短边边缘312A。从附图可看出，在上或下薄坯件130或135的上表面与对应夹压板312的下表面之间形成了一定的间隙。由于存在这一间隙，上薄坯件130和下薄坯件135可以在它们对应的第一安装面332上移动，同时还被对应的夹压板312引导着。

然后，如图15A和图15B所示，在步骤S-3中，执行将上下薄坯件130和135在箭头“CD”方向上进行定位的操作。也就是说，在这一步骤S-3中，启动定位单元380和385。如附图所示，在向定位单元380施能之后，定位单元380的定位销381将与上薄坯件130的上边缘相抵接，从而将上薄坯件推向止动销371，而且，在向定位单元385施能之时，定位单元385的定位销386将与下薄坯件135的下边缘相抵接，从而将下薄坯件推向止动销376。利用这样的操作，可实现将上下薄坯件130和135在箭头“CD”方向上进行定位的操作。

然后，在步骤S-4中，执行将上下薄坯件130和135在箭头“SD”方向上进行定位的操作。也就是说，在这一步骤S-4中，六个定位单元360A1、360A2、360B1、360B2、360C以及360D被启动，从图15A可看出，在将四个定位单元360A1、360A2、360B1、360B2施能之后，上薄坯件130会按照上述的方式略微地移动，并最终相对于第一、第二安装面332和334之间形成的两沟槽333实现定位，从图15B可看出，在对其余的两个定位单元360C和360D施能之后，能按照上述的方式使下薄坯件135略微移动，并使其最终相对于第一、第二安装面332和334之间形成的两沟槽333实现定位。也就是说，在此情况下，上薄坯件130的两横向边缘位于对应沟槽333的中间位置，下薄坯件135的两横向边缘也位于对应沟槽333的中间位置。这样就完成了对上下两薄坯件130和135的定位。

结合图10和图11可更加清楚地领会该步骤S-4。事实上，利用360A1、360A2、360B1、360B2、360C以及360D的定位销362可使上下两薄坯件130和135在箭头“SD”的方向上移动。

然后，在步骤S-5中，执行锁定上下两薄坯件130和135的操作。也就是说，在该步骤S-5中，如图9所示，为对应着上薄坯件130的两内侧夹压板312所设置的两对锁止爪341和351、以及为对应着下薄坯件135的两内侧夹压板312所设置的两对锁止爪341和351在对应液压缸349和359的作用力下向内侧枢转。在此情况下，为对应着上薄坯件130的两内侧夹压板312所设置的锁止爪341和351上的凸起343和353、以及为对应着下薄坯件135的两内侧夹压板312所设置的锁止爪341和351的凸起343和353被压到对应夹压板312的短边边缘312A上。利用该步骤，可将上下薄坯件130和135锁定在它们各自正确的位置上。

然后，如图16A-16B所示，在步骤S-6中，为左右两厚坯件120、125的上部设置的两外侧夹压板312、以及为左右两厚坯件120和125的下部设置的两外侧夹压板312向下枢转而被置于对应的坯件120和125上。如上文提到、并可从图8中看出的那样，在完成此操作的同时，四对锁止爪341和351的凸起342和352将支撑住四块夹压板312的短边边缘312A。在此情况下，在左右两厚坯件120和125的上表面与对应夹压板312的下表面之间形成一定的间隙。由于形成了这一间隙，左右两厚坯件120和125可在它们对应的第二安装面334上移动，同时还能被对应的夹压板312引导着。

然后，从图17A和17B可看出，在步骤S-7中，执行将左右两厚坯件120和125在箭头“SD”方向上进行定位的操作。也就是说，在该步骤S-7中，向四个定位单元390A、390B、390C、390D施能。如这些附图所示，在向定位单元390A和390C施能之后，各自的定位销391将左厚坯件120向右侧推压，在向定位单元390B和390D施能之后，各自的定位销391将右厚坯件125向左侧推压。由于执行了这一操作，左右两厚坯件120和125与两个被锁住的上下两薄坯件130和135在相互面对的边缘处接触。也就是说，在此情况下，实现了对左右两厚坯件120和125的定位。

然后，在步骤S-8中，执行对左右两厚坯件120和125的锁止操作。也就是说，在该步骤S-8中，如从图9可看出的那样，为对应着左厚坯件120的两外侧夹压板312所设置的两对锁止爪341和351、以及为对应着右厚坯件125的两外侧夹压板312所设置的两对锁止爪341和351在对应液压缸349和359的作用力下向内侧转动。在此情况下，为对应着左厚坯件120的两外侧夹压板312所设置的锁止爪341和351上的凸起343和353、以及为对应着右厚坯件125的两外侧夹压板312所设置的锁止爪341和351上的凸起343和353被紧压到对应夹压板312的短边边缘312A上。利用该步骤，可将左右两厚坯件120和125锁定在它们各自正确的位置上。

而后，停止向四个定位单元390A、390B、390C以及390D供能，以便于将各个定位销391移回到各自的停息位置。

利用所述的各个步骤，可将四个坯件120、125、130、135锁定在它们正确的位置上。在此锁止条件下，每对相邻较厚和较薄坯件120、125、130、135之间相互接触的边缘240都被布置在对应沟槽333中间位置上正上方(见图18)。

为了制出图2所示的特制坯板110，对四个坯件120、125、130、135执行等离子喷射焊，以将它们焊接到一起。当然，也可采用激光焊、电子束焊接等工艺来对这些接触边缘240执行焊接。采用该焊接操作，可将四个坯件120、125、130、135结合到一起，从而构成了图2所示的特制坯板110。然后，对特制坯板110执行冲压成型就能制出最终的产品-即图1所示的机动车悬架部件10。

在下文中，将参照图18和图19对等离子喷射焊接的操作进行描述。

为了执行该焊接操作，使用一电弧焊炬250来喷射出等离子电弧。通常，电弧焊炬250包括：一第一气体通道，一种等离子气体可从该通道流过；一第二气体通道，一种用于密封焊接部位的气体从该通道流过；以及一负极(阴极)。等离子气体是氩气，密封气体是氩气和氢气的混合气。

从图18可看出，薄坯件130(或135)和厚坯件120(或125)分别被放置在第一和第二安装面332和334上，且它们相互面对的边缘240接触到一起。图中的标号333指代安装台331的沟槽，相互接触的边缘240位于该沟槽的上方。较薄和较厚坯件130(或135)和120(或125)被对应的夹压板312夹置着。在工作过程中，安装台331起到正极(阳极)的作用，因而，从电弧焊炬250喷出的等离子电弧将喷射向相互接触的边缘240。

沟槽333被用来输送用于密封焊接部位的密封气体。另外，由于设置了沟槽333，可防止相互接触边缘240的焊道与安装台331的第一、第二安装面332和334焊接到一起。

从图19可看出，为了执行焊接，电弧焊炬250要沿着相互接触的边缘240从一端242向另一端247移动，同时向接触的边缘240喷射等离子电弧。利用此操作，可将相互接触着的边缘240在整个长度上充分地焊接到一起。

角度“θA”、“θB”分别是指倾斜角和超前角，电弧焊炬250在沿相互接触的边缘240移动、以执行焊接时保持着上述的这两个角度。

下文将参照图20、21A和21B简要地讨论对金属板执行落切以制出较薄和较厚坯件120、125、130和135的过程以及较薄和较厚坯件120、125、130、135相互接触面240的形状。

从图20和图3可看出，当金属板2A(或2B)受到落切或冲剪时，就可形成两块板件。两相互分开的板件各具有一切割边缘240，其包括一圆形的剪切面240A以及一尖锐凸出的断裂面240B。

从图2可见，左右两厚坯件120、125的形状是对称的，且每个坯件120或125都具有向内突伸的上拐角部121和下拐角部126。这就意味着为了能快速而有效地制备出左右两坯件120和125，可使用相同的切割冲模从金属板材2A(或2B)上冲剪下这两种坯件120和125，且当这些坯件120和125被放置到夹持装置“CLD”上时，可将其中的一个坯件-例如要被加工成右厚坯件125的那一板件上下翻转。

因而，如图21A和21B所示，在夹持装置“CLD”上，该厚坯件120或125的这两种布局形式必定与薄坯件130或135相关。

在图21A所示布局形式的情况下，按照一定的方式布置厚坯件120(或125)，使得坯件的剪切面240A位于上侧，而在图21B所示布局形式的情况下，厚坯件125(或120)被布置成使剪切面240A位于下侧。

因而，通过考虑到上述两种类型的布置形式，可利用等离子喷射技术来完成对较厚和较薄坯件120和130(120和135、125和130、或125和135)之间相互接触边缘240的焊接。

实验已经证明：对于图21A所示的布置形式，如果角度“θA”、“θB”(见图25)分别在0-10度和10-20度之间，则能获得满意的结果，对于图21B所示的布置形式，如果角度“θA”、“θB”分别在0-20度和10-20度之间，则结果也是令人满意的。

实验还进一步地证明：如果形成了第一安装面332和第二安装面334的安装台331的尺寸加大，则在焊接工作中，安装台331将能实现充分的热辐射。对于制得理想的特制坯板110(见图2)而言，这一点是很重要的。

如果需要的话，可将安装台331与一合适的热控制器相连接，用以控制安装台331在焊接过程中的温度。当然，通过改变供给电弧焊炬250的电功率，也能合适地控制相互接触边缘240的焊接条件。

如上文描述的那样，这样制得的特制坯板110随后受到冲压加工而制出产品，其中的产品例如是图1所示的悬架部件10。

从上文的描述可领会到，对于本发明的夹持装置“CLD”，可获得如下一些优点，上文提到的现有夹持装置是无法实现这些优点的。

1.在本发明中，能相对于安装台331转动的夹压板312被布置在安装台331的侧旁(见图5)。因而，在夹压板312被抬起的状态下，四种不同的坯件120、125、130和135可被从上方直接而容易地放置到四个安装台331的四对第一和第二安装面332和334上。

2.在本发明中，利用十二个定位单元360A1、360A2、360B1、360B2、360C、360D、380、385、390A、390B、390C、390D对四个坯件120、125、130和135执行定位。

3.在本发明中，利用锁止机构对已正确定位的四个坯件120、125、130、135进行锁止，其中的锁止机构包括为各个夹压板312设置的左右两锁止爪341和351。

也就是说，在本发明中，不再需要执行一个单独的预设过程和一个单独的传送过程，而在上述的普通夹持装置中，则必然需要执行这两个过程，其中，预设过程用于事先设定四个坯件120、125、130和135之间的相对定位，传送过程用于将已相对定位后的四个坯件120、125、130和135传送到夹持装置安装台上的正确位置处。也就是说，在本发明中，只利用夹持装置“CLD”就能容易而系统性地完成上述的操作过程。

于2004年3月31日提交的第2004-106783号日本专利申请的全部内容都被结合到本申请中作为背景。

尽管上文参照实施方式对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于上述的这些实施方式。本领域技术人员在上文描述的启示下可对这些实施方式作出各种形式的改型和变动。

Claims (13)

1.一种用于夹持不同坯件的夹持装置，包括：

安装台，具有第一安装面和第二安装面，用于将不同坯件中的第一坯件和第二坯件分别放置到其上；

第一夹压单元，具有夹压板，夹压板可被置于第一坯件上，同时允许第一坯件在第一安装面上受引导地运动；

第一定位单元，将第一坯件在第一方向上移动，以完成第一坯件在第一方向上的定位；

第二定位单元，将第一坯件在第二方向上移动，以完成第一坯件在第二方向上的定位；

第一锁定单元，向第一夹压单元的夹压板施加一个给定的作用力，由此锁定已在第一和第二方向上定位的第一坯件；

第二夹压单元，具有夹压板，夹压板可被置于第二坯件上，同时允许第二坯件在第二安装面上受引导地移动；

第三定位单元，将第二坯件移动到一个位置处，在该位置上，第二坯件的给定的边缘与已被锁定的第一坯件的给定边缘相接触；以及

第二锁定单元，向第二夹压单元的夹压板施加一个给定的作用力，由此锁定已被第三定位单元定位的第二坯件。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于：第一和第二夹压单元都包括：

液压缸，其内可滑动地布置有活塞杆；以及

连杆机构，活塞杆通过该连杆机构与夹压板相连接，从而，向液压缸供能促使夹压板向下枢转到对应的坯件上。

3.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于：连杆机构包括：

臂件，一端枢转连接到夹压板的中间部分上，另一端枢转连接到活塞杆上；以及

支架，被固定到臂件上，支架与固定构架件枢转连接。

4.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于：第一、第二以及第三定位单元包括：

液压缸；以及

定位销，由液压缸驱动，该定位销可与第一和第二坯件中的一个的边缘相接触，以推动该坯件。

5.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于：第一定位单元还包括止动销，当第一坯件通过所述定位销运动时，第一坯件的相反边缘抵接到该止动销。

6.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于：所述第二定位单元还包括：

导箱，被连接到液压缸的侧面上，导箱相对于第一和第二安装面是倾斜的；

滑杆，可滑动地布置在导箱中，所述定位销固定在滑杆的上端；以及

连杆，将液压缸的活塞与滑杆连接起来。

7.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于：第二定位单元还包括高度调节器，利用该调节器调整滑杆的有效长度。

8.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于：当滑杆由于液压缸的作用力而移到其最高位置时，定位销位于第一和第二安装面之间形成的沟槽处。

9.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于：第三定位单元被布置成在一个方向上移动第二坯件，该方向垂直于第一定位单元移动第一坯件的方向。

10.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于：第一和第二锁定单元都包括：

两个液压缸；以及

两个锁止爪，它们分别由两个液压缸通过各自的连杆机构进行驱动；

其中，当液压缸被供能时，两个锁止爪在一个方向上转动而向对应的夹压板施加给定的作用力，以锁止对应的坯件。

11.根据权利要求10所述的夹持装置，其特征在于：两个锁止爪中的每一个都包括：

基本为V形的凹部；以及

第一和第二凸起，形成在V形凹部的相对部分上，

其中，当夹压板被置于在对应的坯件上时，第一凸起上支撑着夹压板的圆周边缘，当锁止爪在所述方向上转动而向对应夹压板施加给定作用力时，第二凸起向下挤压夹压板的圆周边缘。

12.一种夹持装置，用于夹持至少第一坯件和第二坯件，该夹持装置包括：

安装台，用于将第一和第二坯件放置到其上；

具有各自的夹压板的第一夹压单元和第二夹压单元，夹压板可被置于第一坯件和第二坯件上，同时允许第一和第二坯件在安装台上受引导地移动；

定位单元，其移动第一和第二坯件，以完成对第一和第二坯件在安装台上的定位；以及

锁定单元，向第一和第二夹压板施加给定的作用力，以锁定已定位的第一和第二坯件。

13.一种夹持不同坯件的方法，包括步骤：

将不同坯件中的第一坯件和第二坯件分别放置到第一安装面和第二安装面上；

将第一夹压板置于第一坯件上，同时允许第一坯件在第一安装面上受引导地移动；

在第一方向上移动第一坯件，以完成第一坯件在第一方向上的定位；

在第二方向上移动第一坯件，以完成第一坯件在第二方向上的定位；

向第一夹压板施加给定的作用力，以锁定已在第一和第二方向上定位的第一坯件；

将第二夹压板置于第二坯件上，同时允许第二坯件在第二安装面上受引导地移动；

将第二坯件移动到一个位置处，在该位置上，第二坯件的给定的边缘与已被定位的第一坯件的给定边缘相接触；以及

向第二夹压板施加一个给定的作用力，以锁定已定位的第二坯件。

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