CN207239551U - 一种垂直夹钳及其用于焊接框架的焊接治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直夹钳及其用于焊接框架的焊接治具，解决了现有技术中垂直夹钳在夹持工件过程中，易带动工件滑移，从而造成加工后尺寸精度降低的问题。其技术方案要点是一种垂直夹钳，包括基座、与基座铰接的手柄组件和夹持臂以及两端分别与手柄组件和夹持臂铰接的连接臂，夹持臂活动连接有用于压紧工件的夹头组件，夹持臂开设有供夹头组件沿夹持臂轴向滑移的长槽孔，且长槽孔的侧壁开设有平行于长槽孔长度方向的滑槽，夹头组件包括与工件抵接的顶杆以及与滑槽插接配合以供顶杆转动连接的连轴，达到了改变夹头组件的固定方式，避免夹头组件在随夹持臂转动过程中带动工件偏移，从而提高焊接后产品尺寸精度的目的。

Description

一种垂直夹钳及其用于焊接框架的焊接治具

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，更具体的说，涉及一种垂直夹钳及其用于焊接框架的焊接治具。

背景技术

焊接治具是根据焊接产品在设计时就标定的被焊接件外形的尺寸座标点设计制造的焊装夹具。现有技术中，如附图1所示，一种框架，主要由一个顶梁11、两个侧梁12以及一个撑板13焊接而成，且顶梁11、侧梁12以及撑板13焊接固定于同一平面，其中，两个侧梁12的一端预先焊接有两个平行的插片121，顶梁11的两端径向开设有供插片121插入的插孔，且顶梁11与侧梁12插接配合后经焊接固定，撑板13固定在其中一个侧梁12的一侧。

手动夹钳是一种手动进行操作，对设备、物件进行定位的机械装置。凡是进行批量生产，需要定位、夹紧的工件工位均可使用，它通常被使用在焊装，检具，模具等工位。基本分为如下：水平夹钳、垂直夹钳、推拉式门拴式夹钳、直线运动夹钳、精密夹钳、重型自锁夹钳、挤压夹钳等。

专利公布号为CN106078566A的发明公开了一种手动夹钳，包括底座、位于底座上方的手柄组合、枢接底座及手柄组合的连接块及夹持臂，所述夹持臂包括本体部和设置于本体部自由端的连接部，所述连接部分别与手柄组合及底座枢接，夹头组件位于所述夹持臂的本体部远离连接部的一端，所述夹头组件包括穿过所述本体部的螺杆、螺合于螺杆上的螺母及设置于螺杆一端的橡胶顶。

通过手柄组合、连接块以及夹持臂的联动，从而带动夹头组件以夹持臂与底座之间的铰接点为圆心转动，当夹持臂转动至使夹头组件中橡胶顶逐步接触工件时，因橡胶顶与工件之间会产生一定的静摩擦，而橡胶顶在转动过程中会在水平位移上发生偏移，因此易带动工件滑移，使得工件焊接后尺寸出现一定的误差，从而造成加工后尺寸精度降低的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种垂直夹钳，改变夹头组件的固定方式，避免夹头组件在随夹持臂转动过程中带动工件偏移。

本实用新型的上述技术第一目的是通过以下技术方案得以实现的：一种垂直夹钳，包括基座、与基座铰接的手柄组件和夹持臂以及两端分别与手柄组件和夹持臂铰接的连接臂，所述夹持臂活动连接有用于压紧工件的夹头组件，所述夹持臂开设有供夹头组件沿夹持臂轴向滑移的长槽孔，且所述长槽孔的侧壁开设有平行于长槽孔长度方向的滑槽，所述夹头组件包括与工件抵接的顶杆以及与滑槽插接配合以供顶杆转动连接的连轴。

通过采用上述技术方案，基座、夹持臂、手柄组件、连接臂以及夹头组件构成垂直夹钳，且夹头组件包括顶杆和连轴，顶杆置于夹持臂的长槽孔中，连轴置于夹持臂的滑槽中，且连轴供顶杆转动连接，从而使得顶杆与夹持臂之间的夹紧可变化，同时顶杆可沿长槽孔滑移，其工作原理为：当驱动手柄组件使得夹持臂向下转动时，在顶杆自抵接工件至压紧工件的过程中，因工件与平面的静摩擦，驱动顶杆在长槽孔内滑移，从而避免工件发生滑移，而顶杆与夹持臂之间的夹角随夹持臂的转动逐渐增大至90°，此时顶杆始终保持垂直的状态，根据力的分解，当顶杆保持垂直状态时，便于驱动顶杆在长槽孔内滑动，从而避免所需力达到工件与平面的最大静摩擦力，确保工件始终保持静止。

本实用新型的进一步设置在于，所述夹头组件包括沿连轴的径向固定安装于连轴上的限位轴，所述顶杆开设有供限位轴的自由端插入随连轴于顶杆内转动而滑动的限位槽。

通过采用上述技术方案，设置限位轴和限位槽，限位轴的自由端在限位槽内随连轴转动而滑动，从而利用限位槽的长度限制连轴和顶杆之间的最大转动角度，避免顶杆一直转动至重心靠近夹持臂的铰接点，增大夹持臂抬起所需的作用力，从而便于操作抬升夹持臂。

本实用新型的进一步设置在于，所述顶杆径向开设有多个沿轴向分布以供连轴穿设的通孔，且所有所述通孔的轴线沿顶杆的径向散射分布，每个所述通孔处均分布有与通孔对应相通的限位槽。

通过采用上述技术方案，所有通孔沿顶杆的轴向分布，以便根据工件高度调节顶杆固定于夹持臂中的位置，且所有通孔的轴线沿顶杆的径向散射分布，防止相邻两个通孔之间的壁厚过小，导致通孔侧壁的结构强度不高，则在受到连轴施加向下的压力和工件施加向上的反作用力的情况下，顶杆易发生断裂的现象，且可在确保强度足够的前提下，可尽量缩小通孔之间的距离，以便微调顶杆轴向位置。

本实用新型的进一步设置在于，所述顶杆的端部可拆卸安装有用于抵接工件的配重块，且所述配重块外套设有弹性耐磨套。

通过采用上述技术方案，设置配重块，以便在夹持臂转动的过程中，顶杆受配重块的影响在转动允许范围内尽量保持垂直，避免手动调节垂直状态的不精确，设置弹性耐磨套，避免夹紧过程中对工件表面造成损坏。

本实用新型的第二目的在于提供一种用于焊接框架的焊接治具，安装上述垂直夹钳，从而提高焊接后产品的尺寸精度。

本实用新型的上述技术第二目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于焊接框架的焊接治具，包括底座，所述底座设置有用于固定工件的焊接工位，所述底座位于焊接工位处安装有以上所述的垂直夹钳。

通过采用上述技术方案，焊接治具的底座上安装上述垂直夹钳，且垂直夹钳分布在焊接工位处，从而避免框架中顶梁、侧梁以及撑板在夹持过程中发生偏移，从而提高焊接后框架中各尺寸的精度。

本实用新型的进一步设置在于，所述底座上位于焊接工位处设置有多个沿框架边沿分布的限位凸块和导向块，且所述限位凸块和导向块分别集中分布于靠近焊接处和远离焊接处。

通过采用上述技术方案，设置限位凸块，通过限位凸块抵接于顶梁、侧梁或撑板的侧壁，从而限制顶梁、侧梁或撑板在底座上水平滑移，设置导向块，通过导向块引导顶梁、侧梁或撑板置入相应的工位处，同时达到防呆的效果，限位凸块和导向块的分布，避免导向块的高度影响焊接的操作。

本实用新型的进一步设置在于，所述焊接工位包括供顶梁放置的第一工位、供侧梁放置的第二工位以及供撑板放置的第三工位。

通过采用上述技术方案，焊接工位具有分别供顶梁、侧梁以及撑板安置的位置，以便从各处防止焊接时发生松动。

本实用新型的进一步设置在于，所述底座上位于任意一个第二工位处安装有多个水平夹钳。

通过采用上述技术方案，设置水平夹钳，因顶梁和侧梁插接配合，从而经水平夹钳与限位凸块的配合，使得顶梁与侧梁之间在第一工位和第二工位内具有挤压力，从而增加顶梁和侧梁之间的牢固度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在焊接治具中安装夹头组件活动连接的垂直夹钳，通过夹头组件与夹持臂的连接关系，使得夹头组件在垂直夹钳与限位凸块、底座的配合夹持框架的过程中，框架中任意部分不会发生偏移，提高整体框架焊接成型后的尺寸精确度。

附图说明

图1为现有技术中一种框架的示意图；

图2为实施例一中垂直夹钳使用状态下的示意图；

图3为实施例一中垂直夹钳未使用状态下的示意图；

图4为实施例一中夹持臂和夹头组件处的分解图；

图5为实施例二中焊接治具和框架的示意图。

图中，1、框架；11、顶梁；111、插槽；12、侧梁；121、插片；13、撑板；2、垂直夹钳；21、基座；22、手柄组件；221、手柄臂；222、橡胶套；23、夹持臂；231、长槽孔；232、滑槽；24、连接臂；25、夹头组件；251、顶杆；2511、通孔；2512、限位槽；252、连轴；253、限位轴；254、配重块；2541、弹性耐磨套；3、底座；31、焊接工位；311、第一工位；312、第二工位；313、第三工位；4、水平夹钳；5、限位凸块；6、导向块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

如图2和图3所示，一种垂直夹钳，包括基座21，基座21的前侧下方枢接有手柄组件22，基座21的后侧上方枢接有夹持臂23，且手柄组件22和夹持臂23之间设置有连接臂24，连接臂24的两端分别与手柄组件22和夹持臂23枢接。夹持臂23远离枢接处的一端活动安装有一个夹头组件25。

手柄组件22包括手柄臂221以及套设在手柄臂221上的橡胶套222，增加操作人员的舒适感。

夹持臂23安装夹头组件25的一端开设有一个长槽孔231，且长槽孔231的轴线位于夹持臂23转动轨迹所在的平面内，长槽孔231的长度方向平行于夹持臂23的轴向。在长槽孔231长度方向的两侧壁平行开设有滑槽232，两个滑槽232的长度小于长槽孔231的长度且两者长度方向中心对齐。

结合图4所示，夹头组件25包括穿设于长槽孔231的顶杆251以及穿设于两个滑槽232的连轴252，连轴252的两端通过螺丝限位在夹持臂23的滑槽232中，且顶杆251径向开设有多个供连轴252穿设的通孔2511，顶杆251可与连轴252发生相对转动，且顶杆251可随连轴252在滑槽232中的滑移而在长槽孔231中滑移。所有通孔2511沿顶杆251的轴向分布，且所有通孔2511的轴线沿顶杆251的径向散射分布，在本实施例中，每个顶杆251上设置有三个通孔2511。

连轴252上位于与顶杆251相交处螺纹连接有一个限位轴253，且限位轴253径向安装于连轴252上，限位轴253的一端固定于连轴252内，其另一端的自由端置于连轴252外。顶杆251开设有多个与通孔2511对应相通的限位槽2512，且限位槽2512的长度方向平行于顶杆251的轴线，限位槽2512供限位轴253的自由端穿出，且限位轴253的自由端在限位槽2512内随连轴252转动而滑动，从而利用限位槽2512的长度限制连轴252和顶杆251之间的最大转动角度。

顶杆251的一端部经螺纹连接有一个用于抵接工件的配重块254，以便在夹持臂23转动的过程中，顶杆251受配重块254的影响在转动允许范围内尽量保持垂直。配重块254的外表面套设有一个弹性耐磨套2541，弹性耐磨套2541选用聚氨酯70A制成，避免夹紧过程中对工件表面造成损坏。

参见图2和图3所示，使用本垂直夹钳时，当驱动手柄组件22使得夹持臂23向下转动时，顶杆251在配重块254的施力下，使得顶杆251与夹持臂23之间的夹角小于90°，且随夹持臂23的持续转动，两者的夹角逐渐增大至90°，在配重块254自抵接工件至压紧工件的过程中，因工件与平面的静摩擦，驱动顶杆251在长槽孔231内滑移，从而避免工件发生滑移。

实施例二

如图5并参见图1所示，一种用于焊接框架的焊接治具，包括底座3，底座3上设置有供框架1安置且固定的焊接工位31，焊接工位31包括一个第一工位311、两个第二工位312以及一个第三工位313，其中，第一工位311用于固定框架1中的顶梁11，第二工位312用于固定框架1中的侧梁12，第三工位313用于固定框架1中的撑板13。底座3上位于焊接工位31处固定安装有两个水平夹钳4和七个实施例一中的垂直夹钳2，其中，两个水平夹钳4安装在右侧的第二工位312处且作用于右侧的侧梁12。垂直夹钳2与底座3配合夹紧框架1，每个第二工位312处分布有两个垂直夹钳2，第一工位311处分布有两个垂直夹钳2，第三工位313处分布有一个垂直夹钳2。

底座3上位于焊接工位31出设置有多个限位凸块5和导向块6，限位凸块5的高度小于导向块6的高度，且以第一工位311处为例，位于顶梁11两侧导向块6之间的距离大于两侧限位凸块5之间的距离，通过导向块6引导顶梁11、侧梁12或撑板13置入相应的工位处，通过限位凸块5抵接于顶梁11、侧梁12或撑板13的侧壁，从而限制顶梁11、侧梁12或撑板13在底座3上水平滑移，且水平夹钳4与右侧第二工位312处的限位凸块5配合夹紧右侧的侧梁12。其中，限位凸块5主要集中分布于靠近顶梁11与侧梁12、侧梁12与撑板13之间的焊接处，导向块6主要集中分布于远离焊接处，避免焊接时造成框架1的偏移，且避免导向块6的高度影响焊接操作。

使用本焊接治具时，将框架1中的顶梁11和侧梁12相互插接配合，同时放入第一工位311和第二工位312内，在第三工位313内放置撑板13，操作水平夹钳4与限位凸块5配合，且经顶梁11与侧梁12的插接，使得顶梁11与侧梁12之间在第一工位311和第二工位312内具有挤压力，从而增加顶梁11和侧梁12之间的牢固度，操作垂直夹钳2固定框架1，最后即可在焊接处进行手工焊接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种垂直夹钳，包括基座(21)、与基座(21)铰接的手柄组件(22)和夹持臂(23)以及两端分别与手柄组件(22)和夹持臂(23)铰接的连接臂(24)，其特征在于：所述夹持臂(23)活动连接有用于压紧工件的夹头组件(25)，所述夹持臂(23)开设有供夹头组件(25)沿夹持臂(23)轴向滑移的长槽孔(231)，且所述长槽孔(231)的侧壁开设有平行于长槽孔(231)长度方向的滑槽(232)，所述夹头组件(25)包括与工件抵接的顶杆(251)以及与滑槽(232)插接配合以供顶杆(251)转动连接的连轴(252)。

2.根据权利要求1所述的一种垂直夹钳，其特征在于：所述夹头组件(25)包括沿连轴(252)的径向固定安装于连轴(252)上的限位轴(253)，所述顶杆(251)开设有供限位轴(253)的自由端插入随连轴(252)于顶杆(251)内转动而滑动的限位槽(2512)。

3.根据权利要求2所述的一种垂直夹钳，其特征在于：所述顶杆(251)径向开设有多个沿轴向分布以供连轴(252)穿设的通孔(2511)，且所有所述通孔(2511)的轴线沿顶杆(251)的径向散射分布，每个所述通孔(2511)处均分布有与通孔(2511)对应相通的限位槽(2512)。

4.根据权利要求3所述的一种垂直夹钳，其特征在于：所述顶杆(251)的端部可拆卸安装有用于抵接工件的配重块(254)，且所述配重块(254)外套设有弹性耐磨套(2541)。

5.一种用于焊接框架的焊接治具，包括底座(3)，所述底座(3)设置有用于固定工件的焊接工位(31)，其特征在于：所述底座(3)位于焊接工位(31)处安装有多个权利要求1至4任一项所述的垂直夹钳(2)。

6.根据权利要求5所述的一种用于焊接框架的焊接治具，其特征在于：所述底座(3)上位于焊接工位(31)处设置有多个沿框架(1)边沿分布的限位凸块(5)和导向块(6)，且所述限位凸块(5)和导向块(6)分别集中分布于靠近焊接处和远离焊接处。

7.根据权利要求6所述的一种用于焊接框架的焊接治具，其特征在于：所述焊接工位(31)包括供顶梁(11)放置的第一工位(311)、供侧梁(12)放置的第二工位(312)以及供撑板(13)放置的第三工位(313)。

8.根据权利要求7所述的一种用于焊接框架的焊接治具，其特征在于：所述底座(3)上位于任意一个第二工位(312)处安装有多个水平夹钳(4)。