CN203371200U - 一种并联柔性夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种并联柔性夹具，其主要结构包括定位元件、夹紧装置、主体动平台、主体定平台和运动链，其特征在于所述定位元件为带有球形端头的圆柱体，所述夹紧装置为四连杆机构，所述运动链为两个，可伸长缩短，与主体动平台和主体定平台共同构成闭环并联机构，并联机构具有3~5个自由度，通过在其工作空间内的运动实现夹具机构的重构。本实用新型可实现定位元件的快速定位，对薄板快速夹紧并自锁，具有结构紧凑简单、易于实现，定位灵活、精准、快速，基本元件易于标准化，缩短生产准备周期，降低设计及制造成本，实现汽车薄板件焊装自动化，满足汽车车型不断更新对制备工艺的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊装夹具，尤其与一种并联柔性夹具的结构有关。
背景技术
汽车焊装夹具是薄板件进行装配的定位夹紧工具，对车体装配质量有着至关重要的影响。焊装夹具主要是通过合理的定位、装夹，将工件固定在三维工作空间，从而保证装配薄板在焊装过程中保持一个稳定可靠的状态。
上世纪80年代，“定位块”式夹具被大量使用，这类“定位块”夹具的材料，分别为铸件或者铝件，经统一三维数模、数控加工制成，不仅耗能耗材，而且其增加设计、制造周期和成本都偏高，定位精度低。
随后，有设计者将车身焊装夹具的定位转化为定位板定位，夹具本体改为焊接合件，在制造和装配上都缩短了周期，相对降低了成本。但此方式为确保装配精度，对冲压件的精度要求较高，而且定位点的数量也比较多。
现今也有设计者采用相变材料来设计夹具，利用相变材料从液相到固相再变回到液相，来实现对工件的夹紧和放松。该类夹具有独到的特性，其夹紧力作用面积大，夹紧均匀，然而由于在装夹过程中相变材料需包裹大部分零件，很大程度上限制了它的应用范围。
因此，迫切需要开发一种结构紧凑、成本低廉、易于实现的柔性夹具，以满足汽车制造对焊装夹具提出的确定定位、快速装配、完全夹紧、足够刚度、方便焊接、拆装灵活等要求。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种并联柔性夹具，以弥补上述现有技术的不足。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：
一种并联柔性夹具，其主要结构包括定位元件、夹紧装置、主体动平台、主体定平台和运动链，其特征在于所述定位元件为带有球形端头的圆柱体，所述夹紧装置为四连杆机构，所述运动链为两个，与主体动平台和主体定平台共同构成闭环并联结构。
所述定位元件为带有球形端头的圆柱体，能够使定位元件和零件始终保持点接触，可以实现与零件形状的不相关性，及定位元件的快速定位。
所述四连杆夹紧机构，当待加工薄件被夹紧时，机构处于死点位置，无论薄件有多大的反力，也无法使压头松开，具有夹紧力可调且可自锁的特点。
所述运动链可伸长与缩短，运动链两端通过球铰接分别与主体动平台和主体定平台连接，其构成的闭环并联结构具有3~5个自由度，通过在其工作空间内的运动实现夹具机构的重构。
采用上述技术方案，其优点在于：
1、带有球形端头的圆柱体结构，能够使定位元件和零件始终保持点接触，可实现定位元件的快速定位；
2、四连杆夹紧机构，可实现对薄板的快速夹紧，且结构简单，夹紧及松开操作方便，夹紧力可调且可实现自锁；
3、通过运动链、主体动平台和主体定平台构成闭环并联结构具有3~5个自由度，能够通过在其工作空间内的运动实现夹具机构的重构，从而实现整个机构的“柔性”夹紧。
附图说明
图 1 是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种并联柔性夹具，其主要结构包括定位元件(1)、夹紧装置(2)、主体动平台(3)、主体定平台(4)和运动链(5)，其特征在于所述定位元件(1)为带有球形端头的圆柱体，所述夹紧装置(2)为四连杆机构，所述运动链(5)为两个，与主体动平台(3)、主体定平台(4)共同构成闭环并联结构，并联机构通过在其工作空间内的运动实现夹具机构的重构，从而增强夹具的柔性，且易于标准化和快速组合。
所述定位元件(1)为带有球形端头的圆柱体，能够使定位元件(1)和零件始终保持点接触，可以实现与零件形状的不相关性，及定位元件(1)的快速定位。定位元件(1)通过螺栓固定在主体动平台(3)上。
所述四连杆夹紧装置(2)通过螺栓固定在主体动平台(3)上。在使用时，当待加工薄件被四连杆夹紧装置(2)夹紧时，四连杆夹紧装置(2)处于死点位置，无论薄件有多大的反力，也无法使压头松开，具有夹紧力可调且可自锁的特点。
所述运动链(5)可伸长与缩短，其两端通过球铰接(6)分别与主体动平台(3)和主体定平台(4)连接，共同构成具有3~5自由度的闭环并联结构，并联结构通过在其工作空间内的运动实现夹具机构的重构。
本实用新型具有精度高、刚度好、结构紧凑且响应快的特点，能够很好的胜任薄板装配夹具的性能要求。本实用新型可以缩短生产准备周期，降低设计及制造成本，实现汽车薄板件焊装自动化，满足汽车车型不断更新对制备工艺的要求。
Claims (2)
1.一种并联柔性夹具，其主要结构包括定位元件(1)、夹紧装置(2)、主体动平台(3)、主体定平台(4)和运动链(5)，其特征在于所述定位元件(1)为带有球形端头的圆柱体，所述夹紧装置(2)为四连杆机构，所述运动链(5)为两个，与主体动平台(3)和主体定平台(4)共同构成闭环并联结构。
2.根据权利要求1所述的并联柔性夹具，其特征在于所述运动链(5)的两端通过球铰接(6)分别与主体动平台(3)和主体定平台(4)连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104097713A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-15 | 河北工程大学 | 一种用于汽车柔性装配的并联构型白车身输送定位装置 |
| CN111992880A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-11-27 | 华中科技大学 | 一种用于曲线轨迹激光焊接的柔性装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104097713A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-15 | 河北工程大学 | 一种用于汽车柔性装配的并联构型白车身输送定位装置 |
| CN104097713B (zh) * | 2014-07-11 | 2017-05-10 | 河北工程大学 | 一种用于汽车柔性装配的并联构型白车身输送定位装置 |
| CN111992880A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-11-27 | 华中科技大学 | 一种用于曲线轨迹激光焊接的柔性装置 |
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