专利名称：定位和夹紧装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及能够在对工件定位之后将其夹紧的定位和夹紧装置，并且，更具体地说涉及这样一种定位和夹紧装置，该装置用于在车体装配线中将某个工件板定位和夹紧以便随后将该工件板焊接在基底构件等上。更具体地说，本发明涉及这样一种定位和夹紧装置，它包括具有安装在其中的夹紧臂的定位销，其中，为了定位和夹紧工件板，将定位销插入到工件板的定位孔中以使该工件板定位，然后夹紧臂夹住已定位的工件板的定位孔的周边部分。
背景技术：
在日本特许公开专利申请(Tokkai)2002-225759中示出其中一种上述类型的定位和夹紧装置。该出版物中的装置包括具有用于在其上安放工件板的工件安置表面以及安装在定位销中并且在其一个端部处具有钩形头部的夹紧臂。为了定位和夹紧工件板，将定位销插入到工件板的定位孔中以将工件板放置在工件安置表面上，然后夹紧臂用钩形头部夹住定位孔的周边部分。
发明内容
上述出版物中的定位销形成有用于在其中容纳夹紧臂的狭缝。但是，由于狭缝设置在定位销中，所以在工件板的焊接过程中容易出现焊渣进入该狭缝中。这增大了引起夹紧臂在定位销中出故障的可能性。
为了解决这些缺点，在日本特许公开专利申请(Tokkai)2003-275932中已经提出了一种措施。在该出版物的措施中，用于在其中容纳夹紧臂的狭缝没有向外侧暴露，因此由于焊渣引起夹紧臂出故障的可能性几乎为零。
但是，这个出版物中的定位和夹紧装置仍然不能令用户满意。也就是说，由于该装置的内在结构，所以难以稳定地保持定位销，因此难以将定位销的定位精确度保持在令人满意的程度上。另外，难以使该装置尺寸紧凑。
因此，本发明的目的在于提供一种没有上述缺点的定位和夹紧装置。
也就是说，根据本发明提供一种尺寸紧凑、结构简单并且能够具有较高的防焊渣能力的定位和夹紧装置。
根据本发明的第一方面，提供一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件的内部，用来使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及，保护结构，它使柱构件的内部与狭缝的内部隔绝，同时允许夹紧臂在狭缝中进行轴向运动。
根据本发明的第二方面，提供一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件的内部，用来通过压缩空气的能量使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及，一对导向板，它使柱构件的内部与狭缝的内部隔绝，同时允许夹紧臂在狭缝中进行轴向运动，这些导向板由弹性材料构成，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的相对表面上。
根据本发明的第三方面，提供一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板的，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件内部中，用来通过压缩空气的能量使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及，导向板，它由弹性材料构成且设置在所述狭缝中，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的相对表面上，以便沿着从非夹紧位置朝向夹紧位置的方向偏压所述夹紧臂。
附图的简要说明
图1为本发明第一实施方案的定位和夹紧装置的剖视图；图2为从图1的箭头“II”方向获取的第一实施方案的定位和夹紧装置的主要部分的放大图；图3为用在第一实施方案的定位和夹紧装置中的保护装置的透视图；
图4为在该装置夹着工件板的状态中的第一实施方案的定位和夹紧装置的局部剖视图；图5为与图4类似的视图，但是表示该装置松开工件板的状态；图6为可以用在第一实施方案的定位和夹紧装置中的包括夹紧臂和保护装置的改型组件的示意性透视图；图7为与图6类似的视图，但是显示出可以用在第一实施方案的定位和夹紧装置中的另一种改型组件；图8为与图4类似的视图，但是显示出本发明第二实施方案的定位和夹紧装置；图9为与图1类似的视图，但是显示出本发明第三实施方案的定位和夹紧装置；图10为与图4类似的视图，但是显示出本发明第四实施方案的定位和夹紧装置；图11为图10的装置的主要部分的透视图；并且图12为用在本发明第五实施方案的定位和夹紧装置中的夹紧臂的透视图。
具体实施例方式
以下参考附图详细描述本发明的各实施方案100、200、300、400和500。
为了易于理解，以下描述中使用各种方向性词语，例如上、下、右、左等。但是这些词语仅用于针对显示了对应的构件或者部分的附图来理解。在整个实施方案的描述中，用同样的附图标记表示基本相同的元件和部分，并省略对它们的重复描述。
参考图1-图5，尤其是图1，显示了本发明第一实施方案的定位和夹紧装置100。在使用时，装置100呈图1所示的直立姿态。
如图1所示，定位和夹紧装置100大体包括汽缸2，具有用作促动器的圆柱形部分3；圆柱形柱构件4，具有置于汽缸2的圆柱形部分3的顶部上的较大直径凸缘4a；以及定位销5，安装在柱构件4的顶部上。
如图所示，汽缸2的圆柱形部分3具有底壁(没有附图标记)，圆形端帽6紧密地容纳在圆柱形部分3内部的上端中，该圆柱形部分3具有一个压缩在其间的例如O形环等的密封构件11。利用这种结构，通过圆柱形部分3的内部限定一个封闭腔室(R1+R2)。
在封闭腔室内，轴向可移动地设置活塞7，该活塞7具有压缩在活塞7的外圆柱表面和圆柱部分3的内圆柱壁之间的密封构件11(或者O形环)。由于提供了活塞7，因此将封闭腔室分成上工作腔R1和下工作腔R2。
活塞杆8从活塞7向上延伸穿过形成于端帽6中的开口并进入圆柱形柱构件4的内部。活塞杆8的顶端枢转地连接至将在后面详细描述的夹紧臂16。因此，活塞杆8用作驱动构件，用于沿着前后方向垂直移动夹紧臂16。
在圆柱形部分3中形成两个口9和10，一个口9连接至上工作腔室R1，另一个口10连接至下工作腔室R2。因此当这两个工作腔室R1和R2被通过口9和10选择性地充有压缩空气的时候，活塞7与活塞杆8一起向上或者向下移动。
定位销5包括具有较大直径的下凸缘部分12a的销构件12以及具有较大直径的下凸缘部分13a的工件安置中空平台构件13。在图中，销构件12的下凸缘部分12a的厚度(或者高度)由“H1”表示，平台构件13的下凸缘部分13a的厚度(或者高度)由“H2”表示。
如图所示，工件安置中空平台构件13置于销构件12上以构成一个单元，该单元置于圆柱形柱构件4的顶部上。
尽管图中没有显示，但是使用多个螺栓将柱构件4、销构件12和中空平台构件13连接在一起。
如图1所示，工件安置中空平台构件13形成有工件安置顶端(或者表面)14，在销构件12被正确地容纳在工件面板“W”的定位孔“R”中时，该顶端14上能够放置工件面板“W”。即，从图1中容易理解，在这种情况下，工件面板“W”的定位孔“R”的下周边部分被安置在平台构件13的顶端14上。
从图1和图2中可以理解，定位销5的销构件12形成有沿着直径方向延伸的贯穿狭缝(或者狭槽)15。从图中可以理解，狭缝15具有与圆柱形柱构件4的内部的上端结合在一起的下端。也就是，狭缝15与柱构件4的内部结合在一起。
如图所示，夹紧臂16容纳在狭缝15中和柱构件4的内部的上部中。
如图所示，夹紧臂16包括基部16c、柄部16b和钩形头部16a。
如图2所示，位于平台构件13的工件安置顶端14之上的狭缝15的上部15a始终暴露在装置100的外侧。
如图1和2所示，其中保持有销构件12的平台构件13的下凸缘部分13a形成有沿着直径方向对准的出口17A和17B，它们与狭缝15的下部结合在一起。
夹紧臂16的钩形头部16a容纳在狭缝15的上部15a中，夹紧臂16的下基部16c通过销18枢转地连接至活塞杆8的上端。
如图1所示，在刚好在销18之上留有凸轮槽19的位置处形成夹紧臂16。也就是，凸轮槽19包括较短的和较长的槽部19a和19b，它们以一定角度形成夹角。导销20穿过凸轮槽19，并连接至柱构件4的圆柱形孔的沿着直径方向相对的部分。
从图1中可以理解，当活塞7以及因此活塞杆8和夹紧臂16向上移动至它们的最高位置的时候，凸轮槽19的较短槽部19a的下端与导销20邻接。在这种情况下，抑制了夹紧臂16相对于定位销5的进一步向上移动，夹紧臂16处于它的非夹紧位置“P2”。在这种情况下，夹紧臂16的钩形头部16a保持在狭缝15内，也就是头部16a没有从狭缝15向外伸出。
在狭缝15内，设置一个保护装置21，不仅用于引导夹紧臂16的移动，而且将狭缝15的内部与柱构件4的内部隔开，在以下描述中可以理解这一点。
如图3所示，保护装置21包括两个相同的引导板21A和21B，它们被设置成将夹紧臂16置于其间(如图4所示)。每个引导板21A或者21B由钢板等制成，并包括具有螺栓开口22的半圆形基部23以及从基部23的中间部分向上延伸的带状部分24。带状部分24被逐渐弯曲。
如图1和4所示，两个引导板21A和21B关于圆柱形柱构件4的轴对称设置，所述圆柱形柱构件4的基部23紧密地置于销构件12的凸缘部分12a和平台构件13的凸缘部分13a之间。用于将柱构件4、销构件12以及平台构件13结合在一起的螺栓穿过引导板21A和21B的螺栓开口22。这些引导板21A和21B的带状部分24在它们的凸侧被压在夹紧臂16的杆部16b的相对表面上。
由于设置了保护装置21，销构件12的狭缝15的内部被分成多个区。从图4中可以看出，狭缝15的上部15a主要通过狭缝15的围绕保护装置21的区域与出口17A和17B相通，保护装置21的内侧区与柱构件4的内部相通。
需要指出，由于存在保护装置21，狭缝15的上部15a的内部和柱构件4的内部彼此隔开。
在上述结构中，保护装置21是具有弹性地并且始终压在夹紧臂16的杆部16b上的带状部分24的类型。但是，如果需要，如后所述，可以采用如下结构，其中只有当通过夹紧臂16进行夹紧操作的时候，带状部分24才弹性地弯曲，以使得夹紧臂16的运动平滑。
如图1所示，要由本发明的定位和夹紧装置100定位和夹紧的工件面板“W”形成有圆形的定位孔“R”，其中要插入定位销5。
在下文中，参考图1和4描述本发明的定位和夹紧装置100的操作。
从图1中可以理解，由于定位销5完全插入到工件面板“W”的定位孔“R”中时，定位孔“R”的周边部分稳定地安置在平台构件13的工件安置顶端14上，实现了工件面板“W”相对于定位销5的定位。然后，当通过口9将压缩空气引导到上工作腔室R1中并同时允许空气通过另一个孔10从下工作腔室R2逃逸的时候，活塞7和活塞杆8向下移动，从图1的位置“P2”向下拉动夹紧臂16。
当夹紧臂16因此向下移动时，导销20被引入到较长的槽部19b中与较短的槽部19a脱离。由于导销20在该凸轮槽19中的位置改变，迫使夹紧臂16沿着图1中的逆时针方向倾斜，导致夹紧臂16的钩形头部16a从狭缝15的上部15a逐渐向外伸出。
当夹紧臂16最终向下运动至如图4中所示的位置“P1”时，夹紧臂16的伸出的钩形头部16a压靠在工件板“W”的定位孔“R”的周边部分上。由此，将工件板“W”紧紧地夹在安置位置中。也就是说，建立了工件板“W”的定位和夹紧。要指出的是，只要压缩空气留在上工作腔室“R1”中，则保持工件板“W”的夹紧状态。
之后，对这样稳定夹紧的工件板“W”进行随后的加工、即点焊等加工。
如从图4可知，在点焊时，产生出焊渣“S”并且它们中的一些飞到定位销5的区域上，并且它们中的一些从其上部15a进入狭缝15。但是，在这种情况中，已经进入狭缝15的焊渣“S”容易使用保护装置21的弯曲带状部分24作为滑动部件通过出口17A和17B向外排出。
由于如上所述，柱构件4的内部通过保护装置21与狭缝15隔离，所以防止了焊渣“S”进入柱构件4的内部。
因此，抑制了由这些焊渣“S”引起的夹紧臂12的故障。
图5显示出这样一种情况，其中焊渣“S”飞进处于夹紧臂16的未夹紧状态下的装置100。实际上，在工件板“W”的焊接过程中，一些定位和夹紧装置100可以采取用于随后夹紧状态的等待位置。即使在这种情况中，也容易如所示一样通过出口17A和17B将通过在夹紧臂16的前后处形成的两条通道进入狭缝15的焊渣“S”向外排出。另外，由于在柱构件4和狭缝15之间隔离，所以防止了这些焊渣“S”进入柱构件4的内部。
为了在工件板焊接之后松开工件板“W”，由定位和夹紧装置100进行反向操作。
也就是说，在这种情况中，通过口10将压缩空气导入下工作腔室R2，同时通过口9从上工作腔室R1排出空气。由此，活塞7以及因此活塞杆8向上运动，从而从图4的位置“P1”向上推动夹紧臂16。因此，夹紧臂16的钩形头部16a向上运动离开工件板“W”，从而将它松开。
在这期间，将导销20引导进较短的槽部分19a，从而与更长的槽部分19b脱开，因此迫使夹紧臂16在图4中的顺时针方向倾斜，从而使得夹紧臂16的钩形头部16a回缩进狭缝15的上部15a。因此最终，夹紧臂16处于如图5中所示的其非夹紧位置。在这种状况下，如从图1可以理解的是，可以很容易使工件板“W”与定位和夹紧装置100脱开。
如上所述，在每次夹紧臂16从非夹紧位置向夹紧位置或者从夹紧位置向非夹紧位置进行位置变化时，夹紧臂16的杆部16b的相对表面在保护装置21的弹性带状部分24上滑动。因此，即使一些焊渣“S”留在夹紧臂16上，夹紧臂16的杆部16b相对于狭长部分24的滑动运动使得狭长部分24的前端从夹紧臂16上将焊渣“S”刮掉。
如上所述，保护装置21的带状部分24布置成弹性压靠在夹紧臂16的杆部16b的相对表面上。因此，即使在带状部分24磨损的情况下，只要这些带状部分24弹性压靠在夹紧臂16的杆部16b上就能够保持保护装置21的功能。也就是说，保护装置21可以使用相当长的时间。
在上述定位和夹紧装置100中，定位销5由作为独立构件的销构件12和平台构件13构成。但是，必要时可以采用单件结构来代替这两个构件12和13。另外，必要时定位和夹紧装置100可以用作自动操作器的手动装置。
在下面将对第一实施方案100的变型进行说明。
由于不可避免的尺寸误差，在凸轮槽19(参见图4)和导销20之间不可避免地形成一定的游隙。因此，在其中夹紧臂16正在从图4的夹紧位置向图5的非夹紧位置改变其位置的情况中，有时会出现夹紧臂16不能到达其最上面的位置(即，完全脱开位置)的情况。在该情况中，容易出现夹紧臂16的钩形头部16a仍然从狭缝15向外伸出的情况。在该情况中，从图4可以很容易理解，该装置100的定位销5不容易从工件板“W”的定位孔“R”中抽出。
为了解决这种缺点，保护装置21的两个带状部分24可以构成为具有不同的弹性系数。由此，在夹紧臂16从图4的夹紧位置向上朝着非夹紧位置运动时夹紧臂16的操作稳定性得到改善。更具体地说，左导向板21A的带状部分24的弹性系数(参见图4)应该高于右导向板21B。也就是说，在夹紧臂16向上运动时由保护装置21产生出的偏压力应该高于由保护装置21在夹紧臂16向下运动时所产生出的偏压力。通过这种措施，夹紧臂16的钩形头部16a在夹紧臂16处于其最上面的位置时能够可靠地或者完全地回缩进狭缝15中。对于该措施而言，左右导向板21A和21B可以由具有不同弹簧系数的钢制成。使这些左右导向板21A和21B的带状部分24的厚度不同可以是另一种措施。
当定位销5如上所述在夹紧和非夹紧位置(参见图4和5)之间进行位置变化时，保护装置21的带状部分24主要沿着横向方向进行弹性变形。因此，如果在每个带状部分24和面对着带状部分24的边缘的狭缝15的壁之间的间隙太小，则会出现每个带状部分24的前端被壁卡住的情况。
为了解决这种缺陷，在第一实施方案100中可以采用分别在图6和7中所示的两种措施。
在图6的措施中，夹紧臂16的杆部16b在相对表面处具有垂直延伸的相应的脊部27，并且左右导板21A和21B的带状部分24在其前端处具有分别可滑动地容纳脊部27的相应的导槽28。在该措施中不仅夹紧臂16的垂直运动而且还有带状部分24沿着横向方向的稳定性都得到改善。
在图7的措施中，夹紧臂16的杆部16b在相对表面处具有垂直延伸的相应的沟槽29，并且左右导向板21A和21B的带状部分24在其前端处具有分别可滑动地容纳在沟槽29中的相应的导向爪30。在该措施中，夹紧臂16的垂直运动和狭长部分24的稳定性也得到改善。
参照图8，该图显示出作为本发明第二实施方案的定位和夹紧装置200。
由于该第二实施方案的装置200在结构上与上述第一实施方案的装置100类似，所以在下面将只对与第一实施方案100不同的那些部件或部分进行详细说明。
从该附图中可以看出，在该第二实施方案200中，只使用右导板21B，其在附图中沿着逆时针方向、即沿着使夹紧臂16的钩形头部16a向外伸出的方向偏压夹紧臂16。
该定位和夹紧装置200优选可以用在车体装配线的一个区域中，在该区域中，只在夹紧臂16处于如图8所示的夹紧位置时出现焊渣“S”的飞溅。如图所示，在这种夹紧位置中，进入狭缝15的焊渣“S”很容易通过设置在右边的出口17B排出。同时，如从图5中可以理解的是，当夹紧臂16处于非夹紧位置时，在杆部16b的左侧(如在图8中所看到的一样)处产生出从狭缝15延伸至柱构件4的内部的通道。但是，即使在这种情况中，也不会有焊渣“S”存在，因此不会出现焊渣“S”通过该通道进入柱构件4的内部的情况。
参照图9，该图显示出作为本发明第三实施方案的定位和夹紧装置300。
由于该第三实施方案的装置300也类似于上诉第一实施方案的装置100，所以下面将只对与第一实施方案100不同的那些部件和部分进行详细说明。
如所示一样，气管25从汽缸2的上工作腔室R1的口9延伸至设置在右边的出口17B。喷气嘴26与气管25的前端连接并且指向右边导向板21B的底部。
在该第三实施方案300中，只要夹紧臂16处于夹紧状态，也就是说只要压缩空气保持被引导向汽缸2的上工作腔室R1部分压缩空气保持就从喷气嘴26喷入到设置在右边的出口17B中。因此，如果焊渣“S”飞向定位销5的区域并且进入狭缝15，则从喷气嘴26喷出的压缩空气用来驱动焊渣“S”回到狭缝15之外。
参照图10和11，这些图显示出作为本发明第四实施方案的定位和夹紧装置400。
在该第四实施方案400中，使用圆板31代替上述保护装置21，因此该实施方案的装置400的整体结构与上述第一、第二和第三实施方案100、200和300相比更简单。
也就是说，从图10和12可以看出，圆板31在其中央处具有用来让夹紧臂16的杆部16b穿过的孔31A。
从图10中可以看出，圆板31的直径比销构件12的圆形凸缘部分12a的直径稍小一些。圆板31可水平滑动地安放在凸缘部分12a的平坦上表面上，并且虽然在这些附图中没有清楚示出，圆板31可水平滑动地安放在凸缘部分12a的平坦上表面和平台构件13的凸缘部分13a的平坦下表面之间。
因此，从图11中可以看出，当夹紧臂16绕着销18枢转时，圆板31沿着参考方向“Q”在凸缘部分12a的平坦上表面上滑动。
从图10中可以看出，由于设有圆板31，所以狭缝15的上部15a和柱构件4的内部相互隔离。因此，阻止了焊渣“S”进入到柱构件4的内部，因此可以避免由这些焊渣“S”引起的夹紧臂16出故障。
参照图12，显示出用在本发明第一实施方案的定位和夹紧装置500的夹紧臂16′。
也就是说，在该第五实施方案500中，使用夹紧臂16′代替用在第一实施方案的装置100中的夹紧臂16和保护装置21。
如所示一样，夹紧臂16′的杆部16′b形成有具有倾斜的相对表面36a的三角形部分。当然，杆部16′b其尺寸和结构还可以设置成在夹紧臂16′在夹紧位置和非夹紧位置之间运动期间不会妨碍销构件12和平台构件13的凸缘部分12a和13a。
借助图1从夹紧臂16′的形状中可以理解的是，在第五实施方案的定位和夹紧装置500的情况中，由于设有倾斜的相对表面36a，所以在狭缝15的内部和柱构件4的内部之间的隔离连接被以不完全的方式保持。因此，阻止了和至少减少了焊渣“S”进入到柱构件4的内部。在该实施方案500中，没有使用与保护装置21对应的任何装置，因此实现了结构更简单的装置500。
2004年4月12日提交的2004-116337和2005年3月17日提交的2005-76379的全部内容在这里被引用作为参考。
虽然上面已经参照了本发明这些实施方案对本发明进行了说明，但是本发明并不限于如上所述的这些实施方案。本领域普通技术人员在上面说明的启示下可以对这些实施方案进行各种改变和变化。
权利要求
1.一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件的内部，用来使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及保护结构，它使柱构件的内部与狭缝的内部隔绝，同时允许夹紧臂在狭缝中进行轴向运动。
2.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护结构构成为可滑动地接触所述夹紧臂。
3.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护结构包括一弹性构件，它恒定、弹性并且可滑动地压靠在所述夹紧臂上。
4.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护结构包括一对导向板，它们由弹性材料构成且设置在狭缝中，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的相对表面上。
5.如权利要求4所述的定位和夹紧装置，其中，导向板中的一块的弹性系数高于另一块导向板，并且其中，具有更高弹性系数的导板设置成沿着从所述夹紧位置朝向非夹紧位置的方向偏压所述夹紧臂。
6.如权利要求5所述的定位和夹紧装置，还包括凸轮槽，它形成在所述夹紧臂的底部中；以及导销，它固定在柱构件的内部并且穿过所述凸轮槽，从而，当通过所述驱动机构使所述夹紧臂轴向运动时，所述凸轮槽由所述导销引导，以便使夹紧臂进行摆动运动。
7.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述定位销形成有与所述狭缝的第二部分结合的径向对准的出口。
8.如权利要求7所述的定位和夹紧装置，还包括喷气嘴，布置用来至少当夹紧臂处于夹紧位置时将压缩空气喷入其中一个出口中。
9.如权利要求8所述的定位和夹紧装置，其中，所述喷气嘴通过气管与压缩空气源连接，并且其中，所述压缩空气源与驱动机构连接对其进行驱动。
10.如权利要求9所述的定位和夹紧装置，其中，所述驱动机构包括缸体；活塞，它可滑动地容纳在所述缸体内，以便将所述缸体的内部分成第一工作腔室和第二工作腔室；活塞杆，其一个端部与所述活塞连接，并且其另一个端部枢转连接着夹紧臂的底部；第一端口，它暴露于所述第一工作腔室以对其提供压缩空气；以及第二端口，它暴露于所述第二工作腔室以对其提供压缩空气，其中，所述气管延伸于所述喷气嘴和所述第一端口之间。
11.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护构件包括导向板，它由弹性材料构成且设置在所述缝隙中，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的一个表面上，从而，沿着从非夹紧位置朝向夹紧位置的方向偏压所述夹紧臂。
12.如权利要求4所述的定位和夹紧装置，还包括导向结构，通过该导向结构利用导向板的带状部分来引导夹紧臂的轴向运动。
13.如权利要求12所述的定位和夹紧装置，其中，所述导向结构包括分别形成在所述夹紧臂的柄部的相对表面上的脊部；以及导槽，它由所述导向板的带状部分提供，并且可滑动地与所述夹紧臂的所述脊部接合。
14.如权利要求12所述的定位和夹紧装置，其中，所述导向结构包括分别形成在所述夹紧臂的柄部的相对表面上的沟槽；以及导向爪，它们由导向板的带状部分提供，并且可滑动地与所述夹紧臂的沟槽接合。
15.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护结构包括一圆板，该圆板具有所述夹紧臂的柄部从中穿过的孔，并且其中，所述圆板可横向滑动地容纳在形成于所述定位销中的狭缝中，从而所述夹紧臂可以在所述夹紧位置和非夹紧位置之间运动。
16.如权利要求1所述的定位和夹紧装置，其中，所述保护结构包括由所述夹紧臂的柄部提供的三角形部分，所述三角形部分包括倾斜相对表面。
17.一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件的内部，用来通过压缩空气的能量使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及一对导向板，它使柱构件的内部与狭缝的内部隔绝，同时允许夹紧臂在狭缝中进行轴向运动，这些导向板由弹性材料构成，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的相对表面上。
18.如权利要求17所述的定位和夹紧装置，还包括径向对准的出口，它们形成在定位销中并且与所述狭缝的第二部分结合；喷气嘴，它布置成至少在夹紧臂处于夹紧位置时将压缩空气喷入所述出口之中的一个中；以及气管，它从所述压缩空气源延伸至所述喷气嘴。
19.一种定位和夹紧装置，用于定位和夹紧具有贯穿形成的定位孔的工件板，该装置包括中空柱构件；安装在所述柱构件上的定位销，该定位销形成有工件安置表面，在将定位销插入到所述定位孔中时，工件板的定位孔的周边部分安置在该工件安置表面上；狭缝，该狭缝形成在所述定位销中，并且具有向定位销外侧露出的第一部分和向柱构件内部露出的第二部分；夹紧臂，它轴向可动地容纳在所述狭缝中，并且具有向狭缝的第一部分露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部，夹紧臂可以在一个夹紧位置和一个非夹紧位置之间运动，在所述夹紧位置中，钩形头部位于工件安置表面附近同时从所述狭缝的第一部分向外伸出，在所述非夹紧位置中，钩形头部远离工件安置表面同时回缩在狭缝的第一部分中；驱动机构，它安装在柱构件内部中，用来通过压缩空气的能量使夹紧臂在所述夹紧和非夹紧位置之间轴向运动；以及导向板，它由弹性材料构成且设置在所述狭缝中，并且其底部固定在定位销的给定部分，而其带状部分弹性压靠在夹紧臂的相对表面上，以便沿着从非夹紧位置朝向夹紧位置的方向偏压所述夹紧臂。
全文摘要
将定位销按照该定位销的一个狭缝与柱构件的内部连通的方式安装在中空柱构件上。夹紧臂可轴向运动地容纳在狭缝中并且具有向狭缝的上部露出的钩形头部和向柱构件内部露出的底部。夹紧臂可以在夹紧位置和非夹紧位置之间运动，在夹紧位置中，钩形头部从狭缝的上部向外伸出，在非夹紧位置中，钩形头部回缩在狭缝的上部中的非夹紧位置之间轴向运动。保护结构安装在定位销的狭缝中，用来使柱构件的内部与狭缝的内部隔绝，同时允许夹紧臂在狭缝中轴向运动。
文档编号B23K37/04GK1683113SQ20051006411
公开日2005年10月19日 申请日期2005年4月11日 优先权日2004年4月12日
发明者坂本刚 申请人:日产自动车株式会社