CN208556496U - 一种用于钢管车架搭接的定位夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种用于钢管车架搭接的定位夹具，其中所述定位夹具包括支撑基座、中心轴和至少两个杆状伸缩夹具，中心轴横向设置于所述支撑基座上，杆状伸缩夹具的一端连接于中心轴上，另一端设置有管材夹持部，杆状伸缩夹具可沿中心轴的轴向移动或者锁固，并且杆状伸缩夹具可沿中心轴的径向旋转或者锁固。本实用新型在进行车架搭接时，通过在中心轴上调整杆状伸缩夹具的位置，以及杆状伸缩夹具的固定角度，并且调整自身的伸缩长度，能够很方便的对不同高度、不同设置角度的车架管材进行固定，通过多根杆状伸缩夹具配合，从而非常方便的进行车架搭接，不仅结构简单易于制作，而且定位夹具通用性强，能够适应绝大多数的车架搭建工作。

Description

一种用于钢管车架搭接的定位夹具

技术领域

本实用新型涉及机械夹具技术领域，尤其涉及一种用于钢管车架搭接的定位夹具。

背景技术

传统的钢管车架的定位夹具主要是依托铝型材搭接外框架，在具体搭接时先建立好搭接底面及搭接基准面，以此搭接基准面为参考逐一搭接各段钢管并调整相应的铝型材高度以作支撑和固定，对于车架对称性的要求主要以侧面搭建的几根立柱为参考，测量其某点到立柱的距离而定。定位夹具结构复杂、定位夹具制作对铝型材需求量大，成本高；而且车架定位基准太多，没有较为统一的固定基准，严重影响钢管车架搭接精度。

中国专利ZL201310172427公开了一种方程式赛车焊接夹具。包括柔性底座，固定安装在所述柔性底座上的水平调节螺栓、主定位夹紧单元和辅助定位单元，具有限位及安全功能的立柱机构，与所述立柱机构连接的顶部定位横梁，固定安装在所述立柱机构上的侧面定位夹紧单元，固定安装在所述顶部定位横梁上的上部定位夹紧单元。利用该夹具焊接车架时，夹具本身结构复杂，定位夹具制作对铝型材需求量大，成本高；此外，还要加上钢管的固定以及数值的校准测量，劳动量大，而且在定位过程中铝型材的定位搭接有一定的局限性，对于角度的搭接较为困难，特别是对于多轴均有旋转的钢管搭接就更加困难。

发明内容

为此，需要提供一种用于钢管车架搭接的定位夹具，来解决现有技术中用于车架搭接的夹具结构复杂，通用性较差通用性，车架搭接效率低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种用于钢管车架搭接的定位夹具，所述定位夹具包括支撑基座、中心轴和至少两个杆状伸缩夹具，所述中心轴横向设置于所述支撑基座上，所述杆状伸缩夹具的一端连接于中心轴上，另一端设置有管材夹持部，所述杆状伸缩夹具可沿中心轴的轴向移动或者锁固，并且杆状伸缩夹具可沿中心轴的径向旋转或者锁固。

作为本实用新型的一种优选结构，所述定位夹具还包括限位夹具，所述限位夹具设置于中心轴上，限位夹具包括呈“十”字形结构设置的两块交叉板，交叉板的两端均设置有限位挡板。

作为本实用新型的一种优选结构，所述杆状伸缩夹具包括套接部、伸缩杆和卡扣，所述套接部、伸缩杆和卡扣依次固定连接，所述套接部套设于中心轴外部，所述卡扣用于夹持管材。

作为本实用新型的一种优选结构，所述套接部为卡箍或者抱箍。

作为本实用新型的一种优选结构，所述定位夹具还包括摇柄，所述中心轴至少一端贯穿支撑基座，所述摇柄至少设置于中心轴贯穿支撑基座的一端，摇柄用于带动中心轴绕其与支撑基座连接处转动。

作为本实用新型的一种优选结构，所述定位夹具还包括水平调节脚，所述水平调节角设置于支撑基座的下方。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：本实用新型一种用于钢管车架搭接的定位夹具，在进行车架搭接时，通过在中心轴上调整杆状伸缩夹具的位置，以及杆状伸缩夹具的固定角度，并且调整自身的伸缩长度，能够很方便的对不同高度、不同设置角度的车架管材进行固定，夹持稳定，通过多根杆状伸缩夹具配合，从而非常方便的进行车架搭接，不仅结构简单易于制作，而且定位夹具通用性强，能够适应绝大多数的车架搭建工作。

附图说明

图1为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具的斜视结构示意图；

图2为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具的杆状伸缩夹具俯视示意图；

图3为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具的限位夹具俯视示意图；

图4为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的搭接方法的流程图；

图5为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具中坐标系的建立示意图；

图6为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具中夹持点的数据测量示意图；

图7为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具中部分车架管材搭接结构示意图；

图8为具体实施方式中所述的用于钢管车架搭接的定位夹具车架搭接完成的结构示意图。

附图标记说明：

100、支撑基座；

200、中心轴；

300、杆状伸缩夹具；

310、套接部；

320、伸缩杆；

330、卡扣；

400、限位夹具；

410、交叉板；

420、限位挡板；

500、摇柄；

600、水平调节脚；

700、管材。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种用于钢管车架搭接的定位夹具，所述定位夹具包括支撑基座100、中心轴200和至少两个杆状伸缩夹具300，所述中心轴200设置于所述支撑基座100上，所述杆状伸缩夹具300的一端连接于中心轴200上，另一端设置有管材夹持部，所述杆状伸缩夹具300可沿中心轴200的轴向移动或者锁固，并且杆状伸缩夹具300可沿中心轴200的径向旋转或者锁固。所述支撑基座100用于固定中心轴200，将中心轴200抬升到一定高度，进而方便车架管材的搭接。所述杆状伸缩夹具300是指其可以伸长或者缩短，以改变其长度，从而能够对距中心轴200不同距离的管材700进行固定，具体的，所述杆状伸缩夹具300一端设置的管材夹持部用于管材700的具体固定，所述管材夹持部可以是优弧形卡扣330、抱箍或者夹子等只要能够对管材700进行固定即可。

所述杆状伸缩夹具300可沿中心轴200的轴向移动或者锁固，根据需要固定的管材700上夹持点的位置不同，需要杆状伸缩夹具300沿着中心轴200移动以改变杆状伸缩夹具300在中心轴200上的位置，并在移动到指定位置后将其锁固，防止在夹持住管材700后出现晃动，移动杆状伸缩夹具300的位置使得杆状伸缩夹具300尽量保持与中心轴200处于垂直状态，该结构支撑力更强，搭接的车架更稳定。而在进行车架搭接时，车架上具有比较多管材，并且管材相对于中心轴200的角度也不同，因此需要旋转杆状伸缩夹具300，使其管材夹持部能够对管材上测量好的夹持点进行固定。优选的，所述杆状伸缩夹具300成对设计，在车架搭接过程中，对于沿中心轴200对称设置的管材700只需要确定其中一根管材上的夹持点，然后根据搭接该管材的杆状伸缩夹具300的位置，来调整另一个杆状伸缩夹具300与其保持一致，便可以完成对称管材的快速搭接，搭接效率高。

本实用新型一种用于钢管车架搭接的定位夹具，在进行车架搭接时，通过在中心轴上调整杆状伸缩夹具的位置，以及杆状伸缩夹具的固定角度，并且调整自身的伸缩长度，能够很方便的对不同高度、不同设置角度的车架管材进行固定，夹持稳定，通过多根杆状伸缩夹具配合，从而非常方便的进行车架搭接，不仅结构简单易于制作，而且定位夹具通用性强，能够适应绝大多数的车架搭建工作。

请参阅图1和图3，作为本实用新型的一种优选实施例，所述定位夹具还包括限位夹具400，所述限位夹具400设置于中心轴200上，限位夹具400包括呈“十”字形结构设置的两块交叉板410，交叉板410的两端均设置有限位挡板420。所述限位夹具400可用于同时固定四根呈方形结构设置的车架管材，所述限位挡板420用于对管材700进行限位，使得在相邻管材700相互之间支撑力的作用下，确保管材700能够被限位夹具400牢固的进行固定。优选的，所述限位夹具400的背部设置有固定板，所述固定板与中心轴200的侧面相贴合，螺钉穿过固定板，将限位夹具400固定在中心轴200上。在实际使用中，一般的，所述的方向限位夹具400作为车架管材端部的固定装置，从设置有限位夹具400的一端开始搭接车架，整体结构更加稳定。

请参阅图1和图2，作为本实用新型的一种优选实施例，所述杆状伸缩夹具300包括套接部310、伸缩杆320和卡扣330，所述套接部310、伸缩杆320和卡扣330依次固定连接，所述套接部310套设于中心轴200外部，所述卡扣330用于夹持管材700。所述套接部310用于将杆状伸缩夹具300固定在中心轴200上。所述伸缩杆320则用于调整杆状伸缩夹具300的长度，从而使其能够对距中心轴200不同距离的管材700进行固定。所述卡扣330则具体用于夹持管材。

如图1所示的实施例，所述支撑基座100上开设有供中心轴200安装的孔位，所述中心轴200可绕与支撑基座100连接处转动，中心轴200转动可以更加方便车架管材的搭接，特别是在车架搭接完成后，在对管材700之间的焊接时，转动中心轴200，改变车架的位置，从而更加方便的对车架的焊接，提高车架的焊接效率。在某些优选的实施例中，所述定位夹具还包括摇柄500，所述中心轴200至少一端贯穿支撑基座100，所述摇柄500至少设置于中心轴200贯穿支撑基座100的一端。通过摇柄500来转动中心轴200，中心轴200的转动更加方便，同时转动也更加省力。

请参阅图1，作为本实用新型的一种优选实施例，所述定位夹具还包括水平调节脚600，所述水平调节角设置于支撑基座100的下方。所述水平调节脚600用于将支撑基座100调整到同一水平高度，使得在车架管材搭接过程中管材700能够精准定位，防止车架搭接出现较大的误差。

请参阅图4至图8，为了便于理解，详细说明本实用新型用于钢管车架搭接的定位夹具使用方法如下；所述方法包括以下步骤：

S100，三位图纸中车架管材位置测量步骤：在三维图纸中测量出图纸中搭设车架管材700的空间位置。具体的，在进行车架搭接前，制作人员已经在三维作图软件中设计出了定位夹具以及搭接好的车架。本实用新型所提供的用于车架管材搭接的定位夹具用于将三维图纸中的车架在现实生产中搭接出来。优选的，所述三维图纸与实际车架按照1:1比例进行绘制，那么制作人员在进行车架搭接时，只需将三维图纸中测量的数量直接运动到实际中进行搭建即可，不需要数值的转换，简化了车架搭建过程，降低劳动强度。具体的，所述“在三维图纸中找到车架管材的空间位置”具体包括：在每根管材700至少选取两个夹持点，测量夹持点的坐标，测量夹持点与中心轴200的距离以及夹角。车架是由多跟管材700搭接而成，而在一根管材700上最多需要选取两个点，就能够确定一根管材700的具体位置，在三维图中测量及参数对照到定位夹具中即可实现管材700的定位问题，便可以在实际的定位夹具中搭接出来，对平面的定位，需找三个夹持点，使用三根杆状伸缩夹具300即可实现车架中的平面定位，方便快捷。

S300，定位夹具中的现实车架管材搭接：根据车架管材在三维图纸中空间位置，在实际用于搭建钢管车架的定位夹具中测量出车架管材700的安装位置，并调整杆状伸缩夹具300在中心轴200上的位置，以对车架管材进行夹持固定。优选的，所述“根据车架管材在三维图纸中空间位置，在定位夹具中找到车架管材的安装位置”具体包括：选取与三维图纸中相同的搭建管材；在定位夹具中沿中心轴200调整杆状伸缩夹具300的固定位置、伸缩长度以及与中心轴200之间的夹角，使得杆状伸缩夹具300在夹持点处固定车架管材。

具体是在三维图纸中，通过制图软件测量出夹持住管材700的杆状伸缩夹具300的长度、杆状伸缩夹具300与中心轴200之间的夹角以及杆状伸缩夹具300固定在中心轴200上的位置距离定位参考点的距离。优选的所述参考点为限位夹具400与中心轴200的固定点。然后在通过长度测量工具，如：直尺或者卷尺，在实际搭建时，精确控制杆状伸缩夹具300的长度以及杆状伸缩夹具300固定在中心轴200上的位置距离定位参考点的距离；通过角度测量工具，如：电子水平尺，杆状伸缩夹具300与中心轴200之间的角度，简化了管材的角度定位，提供了定位精度；因此可以对每根管材700上的每个杆状伸缩夹具300的位置进行精确定位，从而完成整个车架的搭建。优选的，在进行实际的车架搭接之前，调节支撑基座100两边的水平调节脚600，利用电子水平尺使支撑基座100处于水平状态，以保证后续钢管能够精准的焊接。

S400，车架管材焊接步骤：对搭接起来的管材进行焊接。在实际搭接工作中，可以完成所有的构成车架的管材700搭接后，再进行车架的定位焊接，也可以完成一段的车架搭接工作后，就进行定位焊接，然后拆卸掉部分杆状伸缩夹具300，当然，剩余的定位夹具必须保证已经焊接的车架不能出现位置变化或者松动。当完成车架的定位焊接后，可以通过摇柄500转动中心轴200，使中心轴200带动车架旋转任意角度，再对整个车架焊接处进行满焊，此种焊接方式有利于减少热变形不均匀而产生的车架变形和应力集中现象。

S500，定位夹具拆卸步骤：拆卸定位夹具，得到车架。

请参阅图5，进一步优选的实施例中，在步骤S300之前还包括S200定位夹具中坐标系建立步骤：在定位夹具上建立与三维图中相同空间直角坐标系，以定位夹具上限位夹具400与中心轴200的固定点为坐标原点，中心轴200为X轴，限位夹具400的两块交叉板410分别为Y轴和Z轴，杆状伸缩夹具300在中心轴200固定位置为记为O’。如图6所示，以一杆状伸缩夹具300的位置确定为例，阐述杆状伸缩夹具300如何准确对管材700进行夹持固定。在三维图中选取一根要装配定位的管材700，所示三角形a、b为杆状伸缩夹具300在XY、XZ平面投影，量取O到O’距离为L,则杆状伸缩夹具300与管材700夹持点坐标可表示为(-L，-a，b)。假设θ为杆状伸缩夹具300与中心轴200在水平方向的夹角，c为杆状伸缩夹具的长度，将参数a和b均由c和θ表示，则夹持点坐标又可表示为(-L,-c sinθ,c cosθ),然而3个未知参数，均可在三维图纸中直接测得，借用电子水平尺，放置在中心轴200上进行实际角度θ的摆放校核，借用卷尺完成c和L的实际长度的摆放校核。并且一根管材700只需要在三维图中测得两个夹持点的数据参数，即可完成实际一根钢管的定位。优选的，以方形定位夹具处为起点开始，从前往后层层搭接。如图7和图8所示，在车架的搭接过程中，因为整个车架有统一定位基准，所以车架可分段定位，装配和焊接，可以将车架管材700焊接好一部分然后再接着做下一部分，以降低降低定位及焊接的难度。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具包括支撑基座、中心轴和至少两个杆状伸缩夹具，所述中心轴横向设置于所述支撑基座上，所述杆状伸缩夹具的一端连接于中心轴上，另一端设置有管材夹持部，所述杆状伸缩夹具可沿中心轴的轴向移动或者锁固，并且杆状伸缩夹具可沿中心轴的径向旋转或者锁固。

2.根据权利要求1所述的用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具还包括限位夹具，所述限位夹具设置于中心轴上，限位夹具包括呈“十”字形结构设置的两块交叉板，交叉板的两端均设置有限位挡板。

3.根据权利要求1所述的用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述杆状伸缩夹具包括套接部、伸缩杆和卡扣，所述套接部、伸缩杆和卡扣依次固定连接，所述套接部套设于中心轴外部，所述卡扣用于夹持管材。

4.根据权利要求3所述的用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述套接部为卡箍或者抱箍。

5.根据权利要求1所述的用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具还包括摇柄，所述中心轴至少一端贯穿支撑基座，所述摇柄至少设置于中心轴贯穿支撑基座的一端，摇柄用于带动中心轴绕其与支撑基座连接处转动。

6.根据权利要求1所述的用于钢管车架搭接的定位夹具，其特征在于，所述定位夹具还包括水平调节脚，所述水平调节角设置于支撑基座的下方。