一种车身框架夹紧定位装置的制作方法

本实用新型用于机动车生产的工业制造领域，特别是涉及一种车身框架夹紧定位装置。

背景技术：

随着制造业的发展，生产商在提高生产线自动化水平、提升产量的同时也开始考虑如何保证产品的一致性。影响产品一致性的因素主要来源于生产设备，即生产设备的定位精度决定了产品的精度。目前的生产设备中，车身框架夹紧定位装置的夹紧方式主要采用摆臂气缸，存在夹紧力较小的问题，而产品对框架会产生一定的反作用力，且框架使用一段时间后容易发生变形，这些因素会导致气缸不能将框架夹紧，从而框架的重复性定位精度变差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种大幅度增加夹紧力的车身框架夹紧定位装置，同时提高设备重复性定位精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车身框架夹紧定位装置，包括底座、框架、可对框架进行上下定位的Z向定位单元、可对框架进行左右定位的X向定位单元和可对框架进行前后定位的Y向定位单元，所述Y向定位单元包括立柱、设在所述立柱上的Y向定位机构，所述底座的两端各设一个立柱，两个立柱之间形成放置所述框架的框架间隔，所述Y向定位机构包括Y向定位点、动力源以及由所述动力源驱动进行升降的驱动杆，所述驱动杆的顶端具有施力滚动体，所述Y向定位点和施力滚动体之间形成Y向定位间隙，所述框架上设有可由上方嵌入所述Y向定位间隙的Y向定位块，所述Y向定位块具有可与所述Y向定位点配合的第一配合面和可与所述施力滚动体配合的第二配合面。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述Z向定位单元包括设在所述框架下方的Z向定位点，所述框架上设有可与所述Z向定位点配合从而在上下方向上支撑住框架的Z向定位块。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述X向定位单元至少设置一组，每组X向定位单元包括两个X向定位点，两个X向定位点之间形成供所述Z向定位块嵌入并夹住Z向定位块的X向定位间隙。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述Z向定位单元包括设在所述框架下方的Z向定位滚轮，Z向定位滚轮的轴向沿X向设置，所述框架上设有可与所述Z向定位滚轮配合从而在上下方向上支撑住框架的Z向定位块。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述X向定位单元至少设置一组，每组X向定位单元包括两个X向定位滚轮，X向定位滚轮的轴向沿Z向设置，两个X向定位滚轮之间形成供所述Z向定位块嵌入并夹住Z向定位块的X向定位间隙。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述Z向定位块为T形块，所述T形块的底部具有可与所述Z向定位滚轮配合的Z向定位面，T形块的左右两侧形成安装槽，所述安装槽内设有调整垫片，所述调整垫片的外侧面形成可与所述X向定位滚轮配合的X向定位面，所述Z向定位面和X向定位面的前端均具有导向斜面。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所所述Y向定位单元还包括设在所述立柱上的导向机构，所述导向机构包括导向块，所述导向块上设有导向槽，所述驱动杆穿过所述导向槽，驱动杆一端与动力源连接，驱动杆的另一端设有施力滚动体，所述导向块在所述导向槽的一侧开设窗口，所述窗口处设有传感器安装板，传感器安装板上设有可检测驱动杆位置的传感器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述施力滚动体采用可与所述第二配合面配合的滚轮，所述驱动杆的上端设有两个轴座，所述滚轮通过销轴安装在两个轴座间。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，两个立柱内侧均设置两组Y向定位机构，所述框架的左端面上设有两个可与左侧立柱上的Y向定位机构配合的Y向定位块，框架的右端面上设有两个可与右侧立柱上的Y向定位机构配合的Y向定位块，所述Y向定位块为包括与框架连接的框架固定部、伸至立柱和框架之间的Y向定位部以及连接所述框架固定部和Y向定位部的连接部的Z形块，所述Y向定位块在Y向定位部的前侧形成第一配合面，在Y向定位部的后侧形成第二配合面。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述Z向定位单元和X向定位单元均设置在两个立柱之间的底座上。

本实用新型的有益效果：所述框架就位后依靠自重落于Z向定位单元和X向定位单元上，完成框架在上下、左右方向上的定位，Y向定位机构上的动力源带动驱动杆伸出，通过施力滚动体顶住框架上Y向定位块的倾斜面，从而将Y向定位块夹紧在Y向定位间隙内，在该倾斜面的作用下，施力滚动体可提供几倍于动力源的Y向夹紧力，同时由于框架的重量远远大于动力源提供的Z方向上的力，所以该Y向定位机构在提高框架Y向夹紧力的同时并不影响框架在X向和Z向的定位，从而解决了框架重复性定位精度差的难题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型结构轴测图；

图2是本实用新型结构主视图；

图3是图2中A-A处截面图；

图4是本实用新型框架结构主视图；

图5是图1中B处局部放大图；

图6是本实用新型X向定位滚轮、Z向定位滚轮结构示意图；

图7是本实用新型导向机构结构示意图；

图8是本实用新型Z向定位块结构示意图；

图9是本实用新型Y向定位块结构轴测图；

图10是本实用新型Y向定位块结构侧视图。

具体实施方式

参照图1至图10，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图2所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种车身框架夹紧定位装置，用于夹紧定位框架并保证较高的重复性定位精度。包括框架1、可对框架1进行上下定位的Z向定位单元、可对框架1进行左右定位的X向定位单元和可对框架1进行前后定位的Y向定位单元，Z向定位单元和X向定位单元可采用现有技术中的支撑和限位结构实现；所述Y向定位单元包括立柱21、设在所述立柱21上的Y向定位机构，所述Y向定位机构包括Y向定位点22、动力源23(包括但不限于气缸、电机)以及由所述动力源23驱动进行(横向或竖向)往复运动的驱动杆24，动力源23推动驱动杆24实现伸缩运动，所述驱动杆24的顶端具有施力滚动体25，所述Y向定位点22和施力滚动体25之间形成Y向定位间隙，所述框架1上设有可由上方嵌入所述Y向定位间隙的Y向定位块11，所述Y向定位块11具有可与所述Y向定位点22配合的第一配合面和可与所述施力滚动体25配合的第二配合面，所述第二配合面为倾斜面，当驱动杆24竖向设置时，所述Y向定位块11通过所述倾斜面形成上宽下窄的楔形；当驱动杆24横向设置时，所述Y向定位块11通过所述倾斜面形成左宽右窄或右宽左窄的楔形。所述框架1就位后依靠自重落于Z向定位单元和X向定位单元上，完成框架1在上下、左右方向上的定位，Y向定位机构上的动力源23带动驱动杆24伸出，通过施力滚动体25顶住框架1上Y向定位块11的倾斜面，从而将Y向定位块11夹紧在Y向定位间隙内，在该倾斜面的作用下，施力滚动体可提供几倍于动力源的Y向夹紧力，同时由于框架1的重量远远大于动力源23提供的Z方向上的力，所以该Y向定位机构在提高框架Y向夹紧力的同时并不影响框架1在X向和Z向的定位，从而解决了框架1重复性定位精度差的难题。

作为本实用新型优选的实施方式，还包括底座3，所述底座3的两端各设一个立柱21，两个立柱21之间形成放置所述框架1的框架间隔，所述Z向定位单元和X向定位单元均设置在两个立柱21之间的底座3上。两个立柱21内侧均设置两组Y向定位机构，两组Y向定位机构上下分布，所述框架1的左端面上设有两个可与左侧立柱上的Y向定位机构配合的Y向定位块11，框架1的右端面上设有两个可与右侧立柱上的Y向定位机构配合的Y向定位块11，即框架1通过两侧端面上的四块Y向定位块11，分别与对应的Y向定位机构配合实现框架1在前后方向的定位。所述Y向定位块11为包括与框架1连接的框架固定部111、伸至立柱21和框架1之间的Y向定位部112以及连接所述框架固定部111和Y向定位部112的连接部113的Z形块，所述Y向定位块11在Y向定位部112的前侧形成第一配合面，在Y向定位部的后侧形成第二配合面。

其中，所述Z向定位单元包括设在所述框架1下方的三个Z向定位点41，所述框架1上设有可与三个所述Z向定位点41配合从而在上下方向上支撑住框架1的Z向定位块12。所述X向定位单元至少设置一组，每组X向定位单元包括两个设在Z向定位点41上的X向定位点51，两个X向定位点51之间形成供所述Z向定位块12嵌入并夹住Z向定位块12的X向定位间隙。

或者，所述Z向定位单元包括设在所述框架1下方的Z向定位滚轮42，Z向定位滚轮42至少设置三个，三个Z向定位滚轮42非共线分布，以在顶部共同确定一个支撑平面，Z向定位滚轮42的轴向沿X向设置，所述框架1上设有可与所述Z向定位滚轮42配合从而在上下方向上支撑住框架1的Z向定位块12。所述X向定位单元至少设置一组，每组X向定位单元包括两个X向定位滚轮52，X向定位滚轮52的轴向沿Z向设置，两个X向定位滚轮52之间形成供所述Z向定位块12嵌入并夹住Z向定位块12的X向定位间隙。所述Z向定位块12为T形块，所述T形块的底部具有可与所述Z向定位滚轮42配合的Z向定位面121，T形块的左右两侧形成安装槽，所述安装槽内设有调整垫片122，所述调整垫片122的外侧面形成可与所述X向定位滚轮52配合的X向定位面123，所述Z向定位面121和X向定位面123的前端均具有导向斜面124，以引导定位滚轮进入对应定位面。

为了保证驱动杆24能够顺利往复运动，所述Y向定位单元还包括设在所述立柱21上的导向机构26，导向机构26可采用在导向块上设置导向槽或导向孔的结构形式，作为本实用新型优选的实施方式，所述导向机构包括导向块261，所述导向块261上设有导向槽，所述驱动杆24穿过所述导向槽，驱动杆24一端下方与动力源23连接，驱动杆24另一端设有施力滚动体25，所述导向块261在所述导向槽的一侧开设窗口，所述窗口处设有传感器安装板262，传感器安装板262上设有可检测驱动杆24位置的传感器263。导向机构26为驱动杆24提供导向，同时避免动力源23受到前后方向的反作用力。为了保证驱动杆24能够在第二配合面上顺利升降。所述施力滚动体采用可与所述第二配合面配合的滚轮241，所述驱动杆24的端部设有两个轴座242，所述滚轮241通过沿销轴243安装在两个轴座242间。

本实用新型使用时，所述导向机构26和动力源23安装于立柱21上，施力滚动体25在导向机构26的作用下，由动力源23推动实现伸缩运动。所述框架1在位时，框架1依靠自重使得Z向定位块12落于所述底座3上的三个Z向定位点41上，且框架1上的Z向定位块12由两个X向定位点51夹住，动力源23推动施力滚动体伸出，顶到所述框架1上的Y向定位块11的斜面上，该斜楔机构能够对Y向定位块11产生几倍于动力源的Y向夹紧力，从而在Y向将框架紧紧固定在固定于立柱21上的四个Y向定位点22上。同时由于框架1重量远远大于四个动力源23在Z方向上的分力，所以该斜楔机构提高Y向夹紧力的同时不影响框架在X向和Z向的定位精度。即使框架1使用一段时间后发生变形，此外产品也有可能对框架1产生一定的反作用力，本车身框架夹紧定位装置也能将框架矫正并紧紧固定于XYZ三个方向的定位点上，从而确保了框架较高的重复性定位精度。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。