一种新型定位夹紧装置的制作方法

1.本发明涉及定位夹紧技术领域，特别是涉及一种新型定位夹紧装置。


背景技术：

2.目前，在工业生产中对于大型设备的定位夹紧需求，要求具备大强度夹紧力和高精度的重复定位功能。
3.但是，现有普通的设备夹紧形式，存在夹紧力偏小的问题，无法满足用户在定位夹紧大型的外部设备(例如图1所示的车身侧围总成1000)时，提出高强度夹紧要求。
4.需要说明的是，车身侧围总成1000需要使用现有的焊接机器人与外部的主体车身相焊接，在焊接时对车身侧围总成1000的夹紧定位，直接影响车身侧围总成与主体车身的整体配合精度，同时由于车身侧围总成1000的重量较大(一般有4～5吨的重量)，因此，对夹持力的大小提出了较高的要求，即要求高强度的夹持力(即夹紧力)。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种新型定位夹紧装置。
6.为此，本发明提供了一种新型定位夹紧装置，包括用于对车身侧围总成进行定位夹紧；
7.车身侧围总成的左右两侧上下两端，分别具有一个向外侧水平突出的支撑柱；
8.每个支撑柱的前侧，分别固定设置有一个垂直分布的夹紧块；
9.每个夹紧块的前侧面是斜面，每个夹紧块的纵向宽度从下往上逐渐增大；
10.所述新型定位夹紧装置，包括两个垂直分布的支撑立柱；
11.两个支撑立柱为左右对称分布；
12.两个支撑立柱分别在相对的一侧上下两端，分别设置有一个阻挡块；
13.每个阻挡块的正下方，分别设置有一个夹紧定位模块；
14.夹紧定位模块，用于当车身侧围总成的四个支撑柱分别放置于四个夹紧定位模块的顶部后侧，且与支撑立柱上的阻挡块贴合时，对车身侧围总成上的四个夹紧块进行定位夹紧操作。
15.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种新型定位夹紧装置，其设计科学，能够满足用户在定位夹紧大型的车身侧围总成时，提出的高强度要求，对车身侧围总成进行可靠的定位夹紧，具有重大的实践意义。
16.与以往的直接单纯以气缸夹持的形式相比较，本发明更能满足车身侧围总成的高强度定位夹紧要求，更符合当前市场的发展趋势和需求，应用效果非常显著。
17.经过检验，本发明提供的新型定位夹紧装置，是一种高强度、安装方便、安全可靠、易于更换且占用空间小的、用于定位夹紧车身侧围总成的新型装置。本发明可输出相当于6倍气缸出力的大强度夹紧力，结构稳定可靠，适用性广泛且应用效果显著。
附图说明
18.图1为本发明提供的一种新型定位夹紧装置，与一种需要定位夹紧的一种车身侧围总成的夹紧工作状态立体结构示意图；
19.图2为图1的右侧上部区域的放大示意图；
20.图3为本发明提供的一种新型定位夹紧装置中，具有的一个夹紧定位模块的立体结构示意图；
21.图4为本发明提供的一种新型定位夹紧装置中，具有的一个夹紧定位模块在移除定位箱盖板时的立体结构示意图；
22.图5为本发明提供的一种新型定位夹紧装置，在移除位于前侧的定位箱盖板时的正面透视图，此时第二滚子滑块与车身侧围总成上的夹紧块相接触；
23.图6为本发明提供的一种新型定位夹紧装置中，具有的一个夹紧定位模块的立体爆炸分解结构示意图；
24.图中：1-导向柱、2-定位箱侧板、3-定位箱背板、4-定位箱盖板、5-夹紧块；
25.6-开关安装板、7-气缸接头、8-气缸支座、9-第一销轴、10-第二销轴；
26.11-销轴止动板、12-外六角螺栓、13-六角螺母、14-感应开关、15-气缸；
27.16-衬板、171-第一滚子滚轮、172-第二滚子滚轮、18-紧固顶丝；
28.1000-车身侧围总成、1001-支撑柱、200-支撑立柱、300-夹紧定位模块、400-阻挡块。
具体实施方式
29.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.参见图1至图6，本发明提供了一种新型定位夹紧装置，用于对车身侧围总成1000
进行定位夹紧；
34.车身侧围总成1000的左右两侧上下两端，分别具有一个向外侧水平突出的支撑柱1001；
35.每个支撑柱1001的前侧，分别固定设置有一个垂直分布的夹紧块5；
36.每个夹紧块5的前侧面是斜面，每个夹紧块5的纵向宽度(即厚度)从下往上逐渐增大；
37.所述新型定位夹紧装置，包括两个垂直分布的支撑立柱200；
38.两个支撑立柱200为左右对称分布；
39.两个支撑立柱200分别在相对的一侧上下两端，分别设置有一个阻挡块400；也就是说，共计有四个阻挡块400；
40.每个阻挡块400的正下方，分别设置有一个夹紧定位模块300；也就是说，共计有四个夹紧定位模块300；
41.夹紧定位模块300，用于当车身侧围总成1000的四个支撑柱1001分别放置于四个夹紧定位模块300的顶部后侧，且与支撑立柱200上的阻挡块400贴合时，对车身侧围总成1000上的四个夹紧块5进行定位夹紧操作。
42.在本发明中，具体实现上，对于每个夹紧定位模块300，其分别包括一个中空的定位箱主箱体100；
43.每个定位箱主箱体100的前后两侧上下两端，分别枢接(即可转动地连接)有一个第一滚子滚轮171；
44.每个定位箱主箱体100的底部，分别固定设置有一个气缸支座8；
45.每个气缸支座8的底部，分别设置有一个气缸15；
46.每个气缸15顶部的动力输出端(即活塞杆)，贯穿所述气缸支座8上预留的支座通孔801后，分别与一个气缸接头7的下端相连接；
47.每个气缸接头7的上端，垂直贯穿所述定位箱主箱体100底部预留的通孔后，分别与一个垂直分布的导向柱1的下端相连接；
48.每个导向柱1的前后两侧壁，分别与相邻的第一滚子滚轮171相接触；
49.每个定位箱主箱体100顶部在与导向柱1正对应的位置，分别设置有一个导向柱升降进出孔；
50.每个导向柱1的上端，分别枢接有(即可转动地连接)一个第二滚子滚轮172；
51.四个夹紧定位模块300中的气缸15，用于当车身侧围总成1000的四个支撑柱1001分别放置于四个定位箱主箱体100的顶部后侧，且与支撑立柱200上的阻挡块400贴合时，驱动其所连接的导向柱1在垂直方向上进行上升运动，使得导向柱1上端的第二滚子滚轮172沿着相邻的支撑柱1001上的夹紧块5的斜面向上滑行，从而对车身侧围总成1000的四个支撑柱1001进行夹紧，即完成对车身侧围总成1000的定位夹紧操作。
52.在本发明中，具体实现上，阻挡块400的形状为l形。
53.需要说明的是，两个支撑立柱200上的四个夹紧定位模块300，为左右对称分布。
54.在本发明中，具体实现上，导向柱1的上端，通过第一轴销9与第二滚子滚轮172相枢接；
55.需要说明的是，夹紧块5安装在车身侧围总成1000上，当需要夹紧车身侧围总成
1000时，车身侧围总成1000与支撑立柱200上的阻挡块400处于接触状态且位于定位箱主箱体100的顶部后侧，此时夹紧块5的斜面正对第二滚子滚轮172，当第二滚子滚轮172在气缸15的作用下，沿着夹紧块5的前侧斜面向上滑行时，产生向内的夹紧力，进而达到夹紧的功能。
56.对于本发明，在对车身侧围总成1000上的夹紧块5进行夹紧定位时，第二滚子滚轮172沿夹紧块5斜面上滑，进而产生向上与向内(即朝向车身侧围总成1000的方向，也即后侧方向)的两个分力，向上的分力与车身侧围总成1000的自身重量相抵消后，剩余向内的夹紧力，从而实现夹紧车身侧围总成1000的功能。
57.在本发明中，具体实现上，所述导向柱1的顶部左右两端，分别垂直设置有一个轴销限位块1a；
58.每个轴销限位块1a上，分别贯穿设置有一个横向分布的第一轴销安装孔1b；
59.两个第一轴销安装孔1b，分别与一个第一轴销9的两端相连接。
60.具体实现上，每个轴销限位块1a，分别通过一个紧固顶丝18与第一轴销9的一端相紧固连接；具体结构如下：
61.每个轴销限位块1a上部分别设置有垂直分布的顶丝安装孔1c，该顶丝安装孔1c的下部与第一轴销安装孔1b的上侧相贯通；
62.每个紧固顶丝18在垂直贯穿一个轴销限位块1a上的顶丝安装孔1c后，其底部与第一轴销9的一端顶部相顶紧接触。
63.在本发明中，具体实现上，导向柱1的下端，设置有气缸接头安装凹槽；
64.气缸接头7的上端，嵌入到所述气缸接头安装凹槽中。
65.在本发明中，具体实现上，定位箱主箱体100，包括间隔分布的定位箱盖板4和定位箱背板3；
66.每个第一滚子滚轮171的内圈，分别横向贯穿设置有一个第一轴销10；
67.每个第一轴销10的两端，分别嵌入在定位箱盖板4上预留的一个销轴安装孔和定位箱背板3上预留的一个销轴安装孔中；
68.具体实现上，每个第一轴销10的内侧端，突出于所述定位箱盖板4上预留的销轴安装孔；
69.所述定位箱盖板4在其上每个销轴安装孔的正上方，分别设置有一个销轴止动板11；
70.每个销轴止动板11底部，分别具有开口向下的弧形限位凹槽；
71.第一轴销10的内侧端顶部，分别与一个销轴止动板11的弧形限位凹槽相顶紧接触。
72.具体实现上，定位箱盖板4和定位箱背板3的前后两端，分别通过一个定位箱侧板2固定连接；
73.两个定位箱侧板2的上下两端，分别设置一个滚轮通孔201；
74.滚轮通孔201，用于在安装时，放入第一滚子滚轮171。
75.需要说明的是，对于本发明，第一滚子滚轮171有两方面的作用：一是、当气缸15推动导向柱1上升时进行导向的功能，二是、在对车身侧围总成1000进行夹紧定位时，由于车身侧围总成1000与支撑立柱200上的阻挡块400处于贴合状态，气缸15输出推力推动滚子滚
轮172，使得第二滚子滚轮172沿夹紧块5的前侧斜面上滑，第一滚子滚轮171以自身为支点产生一个向内(即朝向车身侧围总成1000的方向，也即后侧方向)的反向作用力，进而达到增大夹持力的作用。
76.对于本发明，导向柱1的主要功能为：一是、为第二滚子滚轮172的升降提供导向功能；二是、当处于夹紧状态时，通过第一滚子滚轮171对导向柱1施加向内的反向作用力，进而增强对的车身侧围总成1000的夹紧力。
77.需要说明的是，滚轮通孔201的形状大小，大于第一滚子滚轮171的形状大小。
78.在本发明中，具体实现上，位于前侧的定位箱侧板2上，设置有垂直分布的开关安装板安装开口202；
79.开关安装板安装开口202上，覆盖地设置有一个开关安装板7；
80.所述开关安装板7上，纵向贯穿设置有两个上下分布的感应开关14(即接近开关)；
81.需要说明的是，开关安装板7上具有感应开关安装通孔。
82.每个感应开关14后侧的感应端，纵向贯穿感应开关安装通孔以及所述定位箱侧板2上预留的开关安装板安装开口后，伸入到所述定位箱主箱体100的内腔。
83.具体实现上，感应开关，即是现有的接近开关，例如可以采用品牌turck(包含到不限于此品牌型号)的型号为bi5-m18-ap6x-h1141的接近开关。
84.具体实现上，每个导向柱1的前侧面上部，设置有一个纵向分布的外六角螺栓12(导向柱1的前侧具有螺栓安装孔)；
85.外六角螺栓12与感应开关14对应设置(即前后对应设置)。外六角螺栓12随着导向柱1上升时的运动轨迹，会路过两个感应开关14的正后方。
86.需要说明的是，外六角螺栓12的作用为：当气缸15推动导向柱1上升时，位于导向柱1侧面的外六角螺栓12触发感应开关14的感应信号。
87.具体实现上，外六角螺栓12在与导向柱1前侧的连接处，还与一个六角螺母13螺纹固定连接。
88.需要说明的是，六角螺母13，用于锁定外六角螺栓12的位置，防止外六角螺栓12松动，避免造成感应开关14无感应信号。
89.具体实现上，感应开关14，用于通过感应外六角螺栓12，来反馈气缸15的行程状态，确认夹紧状态。
90.在本发明中，具体实现上，定位箱盖板4和定位箱背板3相对的一侧，分别设置有一个垂直分布的衬板16；
91.需要说明的是，两个衬板16位于导向柱1的左右两边，不连接导向柱1。与导向柱1正对应设置。
92.需要说明的是，衬板16的作用为：导向柱1上下移动的时候，起到减小摩擦的作用。衬板16朝向导向柱的一侧表面具有减小摩擦的石墨颗粒，其本质作用为：在有相对运动的机构中起到减小摩擦与减缓摩擦磨损的作用。
93.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明中的一个夹紧定位模块300的组装过程。
94.首先，在定位箱背板3和定位箱盖板4上分别安装一个衬板16；
95.然后，将两个定位箱侧板2安装在定位箱背板3上，并且将定位箱盖板4连接其两侧
的定位箱侧板2，因此，初步构建定位箱主箱体100；
96.然后，分别把四个滚子滚轮17穿入定位箱侧板2上的四个滚轮通孔201(即侧孔)，并且用第二销轴10定位，并用销轴止动板11进行紧固，完成定位箱主箱体100构建；
97.接着，将气缸15安装在气缸支座8上，并且安装气缸接头7，完成动力部件构建；
98.接着，在导向柱1的上端头嵌入第二滚子滚轮172，并且用第一销轴9定位连接，然后用紧固顶丝18紧固，然后再将导向柱1从上往下穿入定位箱主箱体100的内腔；
99.接着，通过定位箱侧板2上的开关安装板安装开口，在导向柱1的侧面安装外六角螺栓12以及与六角螺母13，将动力部件中的气缸接头7嵌入导向柱1下端的气缸接头安装凹槽，实现固定连接；
100.然后，在一个开关安装板6上安装两个感应开关14，接着，将开关安装板6上覆盖地安装在定位箱侧板2上的开关安装板安装开口上，使得感应开关14后侧的感应端伸入到所述定位箱主箱体100的内腔，从而完成夹紧定位模块300的安装。
101.在完成四个夹紧定位模块300的组装操作后，再将四个夹紧定位模块300以及四个阻挡块400，安装到垂直分布的两个支撑立柱200上。然后，通过将车身侧围总成1000的四个支撑柱1001分别放置于四个定位箱主箱体100的顶部后侧，并且将四个夹紧块5安装到四个支撑柱1001前侧，即可通过控制夹紧定位模块300的气缸动作，形成对车身侧围总成1000的定位夹紧状态。
102.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。
103.本发明的新型定位夹紧装置是高精度、新型定位夹紧装置，摒弃了以往单以气缸加持的形式，将气缸推动及滚子滚轮作为导向，来保证机构重复稳定性，从而达到设备的高重复定位精度，同时，也利用气缸本身出力以及滚子滚轮的反向力，在夹紧块的夹紧面(即夹紧块前侧的斜面)上形成的合力，进而达到相当于六倍气缸出力的大强度夹紧力。
104.具体实现上，夹紧块5的材质为经过淬火的45号钢。
105.需要说明的是，对于本发明，在对车身侧围总成1000进行夹紧定位时，气缸15推动导向柱1上升，进而带动位于导向柱1上端的第二滚子滚轮172沿夹紧块5的前侧斜面向上滑动，从而产生向上与向内(即向后)的两个分力，向上的分力与车身侧围总成1000的自身重量相抵消后，剩余向内的夹紧力，从而达到夹紧的功能；在夹紧定位时，由于车身侧围总成1000与支撑立柱(外部设备)处于贴合状态，气缸15输出推力，推动第二滚子滚轮172沿夹紧块5的斜面上滑，导向柱1产生对第一滚子滚轮171(只是前侧的两个第一滚子滚轮171)的挤压力，第一滚子滚轮171(只是前侧的两个第一滚子滚轮171)以自身为支点产生一个向内的反向作用力，进而达到增大夹持力的作用。
106.对于本发明，具体实现上，当需要对车身侧围总成1000进行夹紧定位时，首先，移动车身侧围总成1000，使其与支撑立柱200的阻挡块400贴合，此时安装于支撑立柱200上的四个夹紧定位模块300上的气缸15伸出，推动导向柱1上升，进而带动位于导向柱1上端的第二滚子滚轮172沿着预先安装于车身侧围总成100上的夹紧块5的斜面上滑，上滑过程中产生向上与向内的两个分力，向上的分力与车身侧围总成100的自身重量相抵消后，剩余向内的夹紧力，从而达到夹紧的功能；期间，第一滚子滚轮171与导向柱1始终保持贴合接触状态，在气缸15伸出而推动导向柱1上升时，由于位于导向柱1上端的第二滚子滚轮172沿夹紧块5的前侧斜面上滑，使导向柱1产生对第一滚子滚轮171(只是前侧的两个第一滚子滚轮
171)的挤压力，此时第一滚子滚轮171以自身为支点产生一个向内的反向作用力，进而达到增大加持力的作用，完成对车身侧围总成1000的定位夹紧功能。
107.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种新型定位夹紧装置，其设计科学，能够满足用户在定位夹紧大型的车身侧围总成时，提出的高强度要求，对车身侧围总成进行可靠的定位夹紧，具有重大的实践意义。
108.与以往的直接单纯以气缸夹持的形式相比较，本发明更能满足车身侧围总成的高强度定位夹紧要求，更符合当前市场的发展趋势和需求，应用效果非常显著。
109.经过检验，本发明提供的新型定位夹紧装置，是一种高强度、安装方便、安全可靠、易于更换且占用空间小的、用于定位夹紧车身侧围总成的新型装置。本发明可输出相当于6倍气缸出力的大强度夹紧力，结构稳定可靠，适用性广泛且应用效果显著。
110.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。