CN215146211U - 基于法兰孔夹持定位的夹具工装 - Google Patents

Abstract

本申请提供基于法兰孔夹持定位的夹具工装；涉及汽车零部件加工设备领域，三爪夹具，包括驱动块、套设在驱动块外圈的固定筒和三个环绕固定筒轴线布置的翻转块，翻转块一端铰接固定筒，另一端带有通过销轴配合滑槽连接驱动块；支架，支架上安装有与翻转块一一对应的支撑块和至少两个对应工件的定位销；支臂，安装在翻转块上，并与支撑块相对形成夹持部；夹具驱动机构，输出端连接驱动块，用于通过往复运动驱动翻转块沿固定筒轴向滑动，以调整支臂轴线与固定筒轴线的夹角。设置三爪夹具配合支臂结构，支臂能够通过收放动作改变其与固定筒轴线的夹角，使夹具能够穿过法兰孔并夹持法兰孔边缘，结合定位销定位，实现对带有法兰钣金件的夹持定位。

Description

基于法兰孔夹持定位的夹具工装

技术领域

本申请涉及汽车零部件加工设备领域，特别涉及基于法兰孔夹持定位的夹具工装。

背景技术

汽车零部件中，钣金件上往往带有多种特征结构，比如：法兰、凹槽、螺纹孔、光孔、盲孔、折边、凸块等，在对钣金件上焊接其他结构时，往往需要将钣金件固定在夹具上，通过焊接机械臂或人工操作进行焊接。

发明人发现，在对于某些钣金件进行焊接加工时，焊接操作多靠近螺纹孔、凸块等特征结构，若通过以上特征结构位置进行定位，定位结构容易和焊接设备发生干涉，导致焊接操作流程受到影响；而法兰结构虽然远离焊接位置，但是受限于其结构形式，现有夹具不便对此位置进行夹持固定。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供基于法兰孔夹持定位的夹具工装，设置三爪夹具配合支臂结构，支臂能够通过收放动作改变其与固定筒轴线的夹角，从而使夹具能够穿过法兰孔并夹持法兰孔边缘，结合定位销与螺栓孔的定位，实现对带有法兰钣金件的夹持定位。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

基于法兰孔夹持定位的夹具工装，包括：

三爪夹具，包括驱动块、套设在驱动块外圈的固定筒和三个环绕固定筒轴线布置的翻转块，翻转块一端铰接固定筒，另一端带有通过销轴配合滑槽连接驱动块；

支架，支架上安装有与翻转块一一对应的支撑块和至少两个对应工件的定位销；

支臂，安装在翻转块上，并与支撑块相对形成夹持部；

夹具驱动机构，输出端连接驱动块，用于通过往复运动驱动翻转块沿固定筒轴向滑动，以调整支臂轴线与固定筒轴线的夹角。

进一步地，所述驱动块为圆柱状结构，一端端面上设有容纳翻转块一端的凹槽，凹槽内安装有用于配合翻转块的销轴，另一端端面连接夹具驱动机构输出端。

进一步地，所述固定筒对应凹槽设有安装槽，安装槽内安装有用于配合翻转块的转轴。

进一步地，所述翻转块为两个凸块对接形成的L型结构，其中一个凸块与固定筒铰接，另一个凸块上设有滑槽，销轴穿过滑槽连接驱动块。

进一步地，所述支臂一端固定在翻转块上，另一端沿固定筒轴向延伸至支撑块位置，支臂端部配合支撑块形成间距可变的夹持部。

进一步地，所述固定筒安装在支架上，固定筒轴线一侧的支架上连接有定位驱动机构，定位销通过定位架连接定位驱动机构输出端。

进一步地，相邻定位销之间间隔设置，夹持部对应的支撑块上设有通孔，定位销与通孔间隙配合。

进一步地，所述支臂上设有用于避让定位销的凹口，定位销用于在定位驱动机构作用下沿通孔轴向往复移动。

进一步地，所述支架周围设有辅助支撑架，用于结合支撑块共同承载工件。

进一步地，所述支架周围设有辅助夹具，用于结合夹持部共同夹持工件。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)三个支臂分别在翻转块的作用下绕铰接位置转动，从而改变与固定筒轴线的夹角，使得支臂在抬起时能够穿过工件法兰孔，在下放时能够配合支撑块对法兰边沿进行稳定夹持，满足钣金件工件的稳定夹持需求。

(2)翻转块由错位滑动的驱动块进行带动，销轴和滑槽配合的结构既能够满足翻转块的转动需求，又能够适应转动过程中的相对位移，保证驱动块沿固定筒轴向的直线运动转化为翻转块的转动动作，从而转化为支臂的翻转动作，满足工件的装夹和拆卸需求。

(3)定位销配合有定位驱动机构，能够带动定位销移动改变定位销与支撑块的相对位置，从而在需要定位时探出、拆卸工件时缩回，实现对工件的避让；另外，定位销穿过支撑块上预设的通孔，配合支臂上的凹口结构，适应法兰盘的螺栓孔结构，定位结构和夹持结构配合，实现精准定位及稳定夹持。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本申请实施例1中基于法兰孔夹持定位的夹具工装的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1中三爪夹具配合支臂、支撑块的结构示意图。

图中，1.支架，2.夹具驱动机构，3.固定筒，4.三爪夹具，5.支臂，6.支撑块，7.定位销，8.定位架，9.定位驱动机构，201.夹具驱动机构输出端，401.驱动块，402.销轴，403.翻转块，404.转轴，601.夹具块。

具体实施方式

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了基于法兰孔夹持定位的夹具工装。

主要包括支架1、三爪夹具4、支臂5、支撑块6、定位销7和驱动机构。

支架1作为主体的承载结构，三爪夹具4、支撑块6、驱动机构分别安装在支架1上；驱动机构包括夹具驱动机构2和定位驱动机构9，夹具驱动机构2连接三爪夹具4，驱动三爪夹具4的动作，支臂5与三爪夹具4配合安装，在三爪夹具4的驱动下动作；支臂5能够结合支撑块6形成夹持机构，对工件进行夹持；定位销7为可调位置定位结构，其通过定位驱动机构9安装在支架1上，通过定位驱动机构9改变定位销7与支撑块6的相对位置，实现对工件的定位。

具体的，结合图1，以图1中的方位为例，对于定位夹持过程进行描述：

夹具驱动机构2驱动三爪夹具4，从而使得三爪夹具4带动三个绕三爪夹具4环向布置的支臂5动作，使其整体向上翻转，减小其径向覆盖范围，使得支臂5整体位于三爪夹具4的上方；定位销7升起，工件的法兰孔穿过支臂5后接触支撑块6，法兰的螺栓孔与定位销7配合进行定位；夹具驱动机构2反向动作带动支臂5向下翻转，支臂5接触工件并配合支撑块6夹紧工件，完成对工件的夹紧定位。

对于三爪夹具4，其作为夹持工件的主要动作结构，包括驱动块401、套设在驱动块401外圈的固定筒3和三个环绕固定筒3轴线布置的翻转块403，翻转块403一端铰接固定筒3，另一端带有通过销轴402配合滑槽连接驱动块401。

驱动块401与固定筒3之间形成滑动配合，使得驱动块401能够沿固定筒3轴向往复移动，在驱动块401往复移动时销轴402随之移动，从而配合滑槽对翻转块403施加驱动力，推动翻转块403绕其与固定筒3的铰接轴线转动。

以图1中的方位为例，在驱动块401的往复移动过程中，翻转块403也在不断的工作，翻转块403的顶面与固定筒3的轴线夹角也在不断变化，从而在安装支臂5后，能够带动支臂5随驱动块401的动作而运动；为了适应法兰孔的直径，固定筒3的最大外径小于法兰孔的直径，支臂5在转动到固定筒3上方时不与法兰孔发生干涉，支臂5翻转到垂直于固定筒3轴线后，其末端能够与法兰的边沿接触贴合。

对于三爪夹具4各个组成的具体结构，驱动块401为圆柱状结构，一端端面上设有容纳翻转块403一端的凹槽，凹槽内安装有用于配合翻转块403的销轴402，另一端端面连接夹具驱动机构输出端201；

可以理解的是，凹槽的数目与翻转块403的数目相对应，在本实施例中，布置有三个凹槽，三个凹槽绕固定筒3轴线环向均匀分布。

采用三个环绕固定筒3布置的翻转块403，是基于三点确定一个平面原理，利用三个翻转块403对应三个支臂5，利用三个支臂5对应三个支撑块6，从而通过三爪夹具4形成对工件的三点稳定支撑；相较于四点、五点等更多支撑点的布置方式，采用三点支撑方便对工件支撑的找平，减少机构的复杂程度。

对于固定筒3结构，整体为筒状结构，其一端开设有安装槽，安装槽的布置位置、布置数量均与驱动块401上的凹槽对应，安装槽内安装有用于配合翻转块403的转轴404。

在布置驱动块401和固定筒3后，通过翻转块403将驱动块401和固定筒3进行关联，翻转块403为两个凸块对接形成的L型结构，其中一个凸块与固定筒3铰接，另一个凸块上设有滑槽，销轴402穿过滑槽连接驱动块401。

翻转块403由错位滑动的驱动块401进行带动，销轴402和滑槽配合的结构既能够满足翻转块403的转动需求，又能够适应转动过程中的相对位移，保证驱动块401沿固定筒3轴向的直线运动转化为翻转块403的转动动作，从而转化为支臂5的翻转动作，满足工件的装夹和拆卸需求。

进一步地，如图2所示，在翻转块403配合驱动块401、固定筒3后，将支臂5一一对应安装在翻转块403上；支臂5一端固定在翻转块403上，另一端沿固定筒3轴向延伸至支撑块6位置，支臂5端部配合支撑块6形成间距可变的夹持部。

所述支臂5作为夹持机构的一部分，由翻转块403进行驱动，翻转块403相对于固定筒3轴线环向均匀布置，驱动块401能够同步驱动所有的翻转块403动作，从而同步驱动所有支臂5动作。

三个支臂5分别在翻转块403的作用下绕铰接位置转动，从而改变与固定筒3轴线的夹角，使得支臂5在抬起时能够穿过工件法兰孔，在下放时能够配合支撑块6对法兰边沿进行稳定夹持，满足钣金件工件的稳定夹持需求。

支臂5在翻转块403作用下转动的同时，能够转动到支臂5轴线与固定筒3轴线平行的状态，此时作为整个夹具工装的待装夹状态；在装夹后，支臂5能够反向转动至轴线与固定筒3轴线垂直的状态，此时作为夹具工装的夹持状态。

可以理解的是，在支臂5翻转的过程中，其对应的改变支臂5与支撑块6的间距，从而调节夹持部的大小，使其切换待装夹状态和夹持状态。

另外，所述支撑块6对应接触工件的位置设有夹具块601，夹具块601能够与工件进行贴合，实现面面接触从而实现对工件的稳定支撑。

对于定位销7和定位驱动机构9的配合，固定筒3安装在支架1上，固定筒3轴线一侧的支架1上连接有定位驱动机构9，定位销7通过定位架8连接定位驱动机构9输出端；

相邻定位销7之间间隔设置，夹持部对应的支撑块6上设有通孔，定位销7与通孔间隙配合；

支臂5上设有用于避让定位销7的凹口，定位销7用于在定位驱动机构9作用下沿通孔轴向往复移动。

支臂5上设有用于避让定位销7的凹口，定位销7用于在定位驱动机构9作用下沿通孔轴向往复移动；另外，定位销7穿过支撑块6上预设的通孔，配合支臂5上的凹口结构，适应法兰盘的螺栓孔结构，定位结构和夹持结构配合，实现精准定位及稳定夹持。

可以理解的是，对于定位驱动机构9和夹具驱动机构2，其均为能够输出线性往复运动的驱动元件，可以选用气缸、电缸、油缸等元件，也可以采用多种元件组合形成的线性往复运动机构，能够满足夹具工装对驱动力的需求即可。

对于一些面积比较大的工件结构，在本实施例中，还可以配置相应的辅助支撑和辅助夹持结构。比如：支架1周围设有辅助支撑架，用于结合支撑块6共同承载工件，所述的辅助支撑架采用现有的钣金工件支撑结构即可；同样的，支架1周围设有辅助夹具，用于结合夹持部共同夹持工件，所述的辅助夹具采用现有能够满足钣金件夹持需求的夹具即可。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，包括：

三爪夹具，包括驱动块、套设在驱动块外圈的固定筒和三个环绕固定筒轴线布置的翻转块，翻转块一端铰接固定筒，另一端带有通过销轴配合滑槽连接驱动块；

支架，支架上安装有与翻转块一一对应的支撑块和至少两个对应工件的定位销；

支臂，安装在翻转块上，并与支撑块相对形成夹持部；

夹具驱动机构，输出端连接驱动块，用于通过往复运动驱动翻转块沿固定筒轴向滑动，以调整支臂轴线与固定筒轴线的夹角。

2.如权利要求1所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述驱动块为圆柱状结构，一端端面上设有容纳翻转块一端的凹槽，凹槽内安装有用于配合翻转块的销轴，另一端端面连接夹具驱动机构输出端。

3.如权利要求2所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述固定筒对应凹槽设有安装槽，安装槽内安装有用于配合翻转块的转轴。

4.如权利要求1所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述翻转块为两个凸块对接形成的L型结构，其中一个凸块与固定筒铰接，另一个凸块上设有滑槽，销轴穿过滑槽连接驱动块。

5.如权利要求4所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述支臂一端固定在翻转块上，另一端沿固定筒轴向延伸至支撑块位置，支臂端部配合支撑块形成间距可变的夹持部。

6.如权利要求1所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述固定筒安装在支架上，固定筒轴线一侧的支架上连接有定位驱动机构，定位销通过定位架连接定位驱动机构输出端。

7.如权利要求6所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，相邻定位销之间间隔设置，夹持部对应的支撑块上设有通孔，定位销与通孔间隙配合。

8.如权利要求7所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述支臂上设有用于避让定位销的凹口，定位销用于在定位驱动机构作用下沿通孔轴向往复移动。

9.如权利要求1所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述支架周围设有辅助支撑架，用于结合支撑块共同承载工件。

10.如权利要求1所述的基于法兰孔夹持定位的夹具工装，其特征在于，所述支架周围设有辅助夹具，用于结合夹持部共同夹持工件。

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