一种汽车零部件淬火用自动工装夹具的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件制造领域，特别涉及一种汽车零部件淬火用自动工装夹具。


背景技术：

2.淬火就是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺；淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于汽车零部件的加工；一些汽车零部件，如汽车阀板、汽车转向节、汽车三角臂等，均采用铸造的方式生产，刚铸造出来的工件具有很高的温度，将高温的工件浸入冷却箱的淬冷介质中快速冷却，以达到淬火的目的；淬火时的淬冷介质一般为水，水的温度需要控制在合适范围内，汽车零部件中冷淬的水温一般为30℃～45℃；铸造出来的工件为带废边料的汽车零部件，在淬火后需将汽车零部件边沿的废料进行切除。
3.为了提高加工的效率，人工取拿汽车零部件均采用机械臂实现，一般冷却时，通过机械臂将大批量的零部件置入冷却箱中进行冷却，因汽车零部件难以定立，导致机械臂将冷却好的汽车零部件从冷却箱中取出造成困难。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本实用新型所要解决的问题是提供一种汽车零部件淬火用自动工装夹具，能够自动夹紧汽车零部件，夹紧后不易发生位移，以使汽车零部件定位在冷却箱内，完成淬火工序，淬火后自动松开汽车零部件，大大提高生产效率。
6.(二)技术方案
7.为解决所述技术问题，本实用新型提供一种汽车零部件淬火用自动工装夹具，用于将铸造后的汽车阀板定位于冷却箱内进行淬火，包括：基座，所述基座固定安装在冷却箱内底并与地面平行设置，所述基座上设置有用于将汽车阀板定位的定位架组，所述定位架组包括相对设置的第一定位架和第二定位架，所述第一定位架与所述第二定位架之间形成有用于定位汽车阀板的定位区，汽车阀板竖向定位在所述定位区内，所述定位架组上设置有用于夹紧汽车阀板的夹紧机构，所述夹紧机构包括第一夹紧部、第二夹紧部、第一动力组件以及第二动力组件；工作时，所述第一动力组件用于驱动所述第一夹紧部沿第一方向夹紧汽车阀板，所述第二动力组件驱动所述第二夹紧部沿第二方向夹紧汽车阀板，所述沿第一方向与所述沿第二方向相互垂直且均与地面平行，所述第一方向与所述汽车阀板的厚度方向平行。工作时先通过夹持工具或机械臂将汽车阀板夹持并处于竖直状态，再将竖直状态的汽车阀板由上至下对应插入所述定位区内进行定位，此时夹持工具或机械臂松开汽车阀板，通过第一夹紧部沿第一方向夹紧汽车阀板，通过第二夹紧部沿第二方向夹紧汽车阀板，使得汽车阀板处于夹紧状态，不易发生位移。通过第一夹紧部和第二夹紧部将汽车零部件定立在冷却箱内，便于机械臂将冷却好的汽车零部件从冷却箱中取出。汽车阀板通过机
械臂放入/取出所述定位区，以提高生产效率。
8.进一步的，所述第一夹紧部包括顶紧滚轮以及与所述顶紧滚轮对应的抵靠件，所述汽车阀板向下插入所述定位区内过程中，汽车阀板将顶紧滚轮向一侧顶开，顶紧滚轮始终顶靠在汽车阀板上，汽车阀板下移过程中带动顶紧滚轮进行滚动，使得汽车阀板下移顺畅；同理，取出汽车阀板时，顶紧滚轮使得汽车阀板上移顺畅。所述顶紧滚轮沿第一方向滑动设置在所述第一定位架上，所述抵靠件一体成型于所述第二定位架上；汽车阀板置于所述顶紧滚轮与所述抵靠件之间进行夹紧，所述顶紧滚轮将汽车阀板顶至所述抵靠件上压紧；未装夹汽车阀板时，顶紧滚轮抵靠在所述抵靠件上。
9.进一步的，所述第一夹紧部设置有两个，并分别设置在所述第一定位架的两侧；两个顶紧滚轮同时将汽车阀板顶紧，使得汽车阀板不易发生位移，所述第一动力组件包括壳体、滑杆和弹簧，所述滑杆沿第一方向滑动安装在所述壳体上，所述滑杆向远离所述抵靠件一侧滑动时压缩所述弹簧，使得顶紧滚轮对汽车阀板始终具有一个推力，进而将汽车阀板夹紧于所述顶紧滚轮和所述抵靠件之间；所述弹簧压缩后的弹力通过所述滑杆传递给所述顶紧滚轮；所述滑杆的一端设置有用于转动连接所述顶紧滚轮的连接架，使得顶紧滚轮能够进行自由滚动。
10.进一步的，所述第二夹紧部包括动夹块，所述第二动力组件包括气缸，所述第二定位架包括第二横板以及固定连接于所述第二横板两端的第二竖板，所述第二横板与所述第二竖板相互垂直，所述动夹块固定连接于所述气缸的输出端，并穿过其中一个所述第二竖板，通过所述气缸，以使所述动夹块靠近或远离另一个所述第二竖板，所述动夹块沿第二方向滑动设置在所述第二定位架上，工作时汽车阀板置于两个第二竖板之间并通过所述动夹块夹紧，所述汽车阀板包括所述凸起，所述凸起用于安装时的适配定位，所述凸起为汽车阀板上铸造成型的结构；汽车阀板向下插入至定位区后，第二动力组件驱动所述动夹块沿第二方向滑动，所述动夹块抵靠在凸起的侧端并推动汽车阀板使得所述凸起的另一侧抵靠在其中一个第二竖板上，从而使汽车阀板夹紧于所述动夹块与其中一个第二竖板之间。
11.进一步的，所述动夹块与所述气缸的伸缩端连接，所述气缸固定安装在所述第二定位架侧端，所述第二定位架上设置有与所述动夹块对应的通槽，所述动夹块为矩形块，所述通槽呈矩形状，所述通槽长和宽均大于所述动夹块的长和宽，便于所述动夹块穿过所述通槽以夹紧汽车阀板。
12.进一步的，所述基座上设置有与汽车阀板所对应的定位柱，将汽车阀板向下插入定位区内，使得所述定位柱抵靠在所述汽车阀板上进行限位；所述定位柱相对设置有两个，定位时两个定位柱同时抵靠在所述凸起的下侧，以水平导正汽车阀板，使汽车阀板不易发生倾斜；两个定位柱的高度分别对应其上方的凸起位置，便于所述定位柱与所述凸起相抵后导正汽车阀板。
13.进一步的，所述基座上设置有用于检测汽车阀板装夹到位的检测机构，所述检测机构包括角度传感器以及检测棒，所述角度传感器包括与所述检测棒固定连接的传感转轴，汽车阀板的边沿废料上经过铸造后形成有凸块，在淬火工序后将工件取出本工装夹具并移至切废边设备处将边沿废料切除；检测时所述传感转轴带动所述检测棒旋转并抵靠在所述凸块上侧，所述角度传感器测得所述传感转轴的旋转角度，通过旋转角度判断汽车阀板是否装夹到位，若旋转角度为预设值，则判断为装夹到位；若测得的旋转角度偏离预设
值，则判断为没有装夹到位；角度传感器连接有报警器，若角度传感器检测到汽车阀板没有装夹到位，角度传感器向报警器发出一个报警信号进行报警，以便进行检修。
14.进一步的，所述第一定位架上设置有弧形的第一导向面，所述第二定位架设置有弧形的第二导向面，将汽车阀板向下插入至定位区内时，所述第一导向面和所述第二导向面便于将汽车阀板导入所述定位区进行定位。
15.进一步的，所述基座上设置有定位块，所述定位块设置在所述定位区靠近第一定位架的一侧，所述定位块上设置有弧形的第三导向面，所述第三导向面便于将汽车阀板导入定位区的下部进行进一步定位；所述定位块与所述第二定位架的第一水平间距小于所述第一定位架与所述第二定位架的第二水平间距，使得汽车阀板的下部在所述定位块与所述第二定位架之间进一步定位，定位后不易发生较大的晃动。
16.进一步的，本工装夹具能够自动松开汽车阀板以完成淬火工序，具体步骤为：所述角度传感器带动所述检测棒旋转复位，所述气缸驱使所述动夹块滑动复位，再通过所述机械臂将汽车阀板向上移出所述定位区并移出冷却箱，以进行下一工序。
17.(三)有益效果
18.本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具，能够自动夹紧汽车零部件，夹紧后不易发生位移，以使汽车零部件定位在冷却箱内，完成淬火工序，提高生产效率，降低工人劳动强度；能够将汽车零部件定立在冷却箱内，便于机械臂将冷却好的汽车零部件从冷却箱中取出；第一定位架上设置有弧形的第一导向面，第二定位架设置有弧形的第二导向面，第一导向面和第二导向面便于将汽车阀板导入定位区进行定位；定位柱相对设置有两个，定位时两个定位柱同时抵靠在凸起的下侧，以水平导正汽车阀板，使汽车阀板不易发生倾斜；基座上设置有用于检测汽车阀板装夹到位的检测机构，以便于检修；定位块上设置有弧形的第三导向面，第三导向面便于将汽车阀板导入定位区的下部进行进一步定位，定位后汽车阀板不易发生晃动。
附图说明
19.图1为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具的立体图；
20.图2为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具的结构示意图；
21.图3为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具未装夹汽车阀板时的结构示意图；
22.图4为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具的侧视图；
23.图5为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具第一动力组件的剖视图；
24.图6为本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具汽车阀板的结构示意图；
25.图中各个附图标记的对应的部件名称是：1为基座、2为第一定位架、201为第一导向面、3为第二定位架、301为第二导向面、302为通槽、4为定位区、5为顶紧滚轮、6为抵靠件、701为壳体、702为滑杆、703为弹簧、704为连接架、801为动夹块、803为气缸、9为定位柱、10为汽车阀板、11为凸起、12为角度传感器、13为检测棒、14为传感转轴、15为凸块、16为定位块、17为第一凸起段、18为第二凸起段、19为第三导向面、20为第一竖板、21为第一横板、22为第二竖板、23为第二横板、24为铰接轴、25为连接板、26为连接块、l为第一水平间距、m为第二水平间距。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
27.参阅图1～图6，本实用新型提供一种汽车零部件淬火用自动工装夹具，用于将铸造后的汽车阀板10定位于冷却箱内进行淬火，包括：基座1，基座1通过螺栓固定安装在冷却箱内底并与地面平行设置，基座1上设置有用于将汽车阀板10定位的定位架组，定位架组包括相对设置的第一定位架2和第二定位架3，第一定位架2包括两个第一竖板20以及连接在两个第一竖板20之间的第一横板21，第二定位架3包括两个第二竖板22以及连接在两个第二竖板22之间的第二横板23；第一定位架2与第二定位架3之间形成有用于定位汽车阀板10的定位区4，汽车阀板10竖向定位在定位区4内，定位架组上设置有用于夹紧汽车阀板10的夹紧机构，夹紧机构包括第一夹紧部、第二夹紧部、第一动力组件以及第二动力组件；工作时，第一动力组件用于驱动第一夹紧部沿第一方向夹紧汽车阀板10，动力组件驱动第二夹紧部沿第二方向夹紧汽车阀板10，第一方向与第二方向相互垂直且均与地面平行。工作时先通过夹持工具或机械臂将汽车阀板10夹持并处于竖直状态，再将竖直状态的汽车阀板10由上至下对应插入定位区4内进行定位，此时夹持工具或机械臂松开汽车阀板10，通过第一夹紧部沿第一方向夹紧汽车阀板10，通过第二夹紧部沿第二方向夹紧汽车阀板10，使得汽车阀板10处于夹紧状态，不易发生位移；通过第一夹紧部和第二夹紧部将汽车零部件定立在水箱内，便于机械手将冷却好的汽车零部件从冷却箱中取出。汽车阀板10通过机械臂放入/取出定位区4，以提高生产效率。水平方向包括从左至右的方向以及从前至后的方向，两个方向相互垂直，第一方向可以为从左至右的方向，也可以为从前至后的方向，当然，第一方向也可以为从右至左的方向，或从后至前的方向；
28.在本实施例中，对于汽车阀板10冷却状态下，其呈竖立状态，此时，第一方向为图1中所示的从后至前的方向，第二方向为图1中所示的从左至右的方向。
29.参阅图1和图4，第一夹紧部包括顶紧滚轮5以及与顶紧滚轮5对应的抵靠件6，汽车阀板10向下插入定位区4内过程中，汽车阀板10将顶紧滚轮5向一侧顶开，顶紧滚轮5始终顶靠在汽车阀板10上，汽车阀板10下移过程中带动顶紧滚轮5进行滚动，使得汽车阀板10下移顺畅；同理，取出汽车阀板10时，顶紧滚轮5使得汽车阀板10上移顺畅，并且顶紧滚轮5滚动时，通过弹簧703始终与汽车阀板10相抵，汽车阀板10上移或者下移的过程中，与顶紧滚轮5之间为滚动摩擦，摩擦力小。顶紧滚轮5沿第一方向滑动设置在第一定位架2上，抵靠件6一体成型于第二定位架3上；汽车阀板10置于顶紧滚轮5与抵靠件6之间进行夹紧，顶紧滚轮5将汽车阀板10顶至抵靠件6上压紧；未装夹汽车阀板10时，顶紧滚轮5抵靠在抵靠件6上。
30.参阅图1、图4和图5，第一夹紧部设置有两个，并分别设置在第一定位架2的两侧；两个顶紧滚轮同时将汽车阀板顶紧，使得汽车阀板10不易发生位移；第一动力组件包括壳体701、滑杆702和弹簧703，弹簧703为压缩弹簧，滑杆702沿第一方向滑动安装在壳体701上，滑杆702向远离抵靠件6一侧滑动时压缩弹簧703，使得顶紧滚轮对汽车阀板始终具有一个推力，进而将汽车阀板夹紧于顶紧滚轮和抵靠件之间；弹簧703压缩后的弹力通过滑杆702传递给顶紧滚轮5；滑杆702的一端设置有用于转动连接顶紧滚轮5的连接架704，连接架704与顶紧滚轮5通过铰接轴24铰接，铰接轴24的中心轴线与顶紧滚轮5的中心轴线重合，使得顶紧滚轮5能够沿其圆周方向自由滚动；参阅图4，顶紧滚轮5为竖直设置，并沿其圆周方
向进行顺时针或逆时针转动。连接架704包括连接板25以及与连接板25固定连接的连接块26，连接板25呈三角状，顶紧滚轮5通过铰接轴24铰接在连接板25上，连接块26的侧端与滑杆702的一端固定连接。
31.参阅图1～图4，第二夹紧部包括动夹块801，第二动力组件包括气缸803，第二定位架3包括第二横板23以及固定连接于第二横板23两端的第二竖板22，第二横板23与第二竖板22相互垂直，动夹块801固定连接于气缸803的输出端，并穿过其中一个第二竖板22，通过气缸803，以使动夹块801靠近或远离另一个第二竖板22，动夹块801沿第二方向滑动设置在第二定位架3上，工作时汽车阀板10置于两个第二竖板22之间并通过动夹块801夹紧；参阅图6，汽车阀板10包括凸起11，凸起11用于安装时的适配定位，凸起11为汽车阀板上铸造成型的结构；汽车阀板10向下插入至定位区4后，第二动力组件驱动动夹块801沿第二方向滑动，动夹块801抵靠在凸起11的侧端并推动汽车阀板10使得凸起11的另一侧抵靠在其中一个第二竖板22上，从而使汽车阀板10夹紧于动夹块801与其中一个第二竖板22之间。
32.参阅图1和图3，动夹块801与气缸803的伸缩端连接，气缸803固定安装在第二定位架3侧端，第二定位架3上设置有与动夹块801对应的通槽302，动夹块801为矩形块，通槽302呈矩形状，通槽302长和宽均大于动夹块801的长和宽，便于动夹块801穿过通槽302以夹紧汽车阀板10。
33.参阅图1和图2，基座1上设置有与汽车阀板10的凸起11所对应的定位柱9，将汽车阀板10向下插入定位区4内，使得定位柱9抵靠在凸起11上进行限位；定位柱9相对设置有两个，凸起11包括第一凸起段17和第二凸起段18，并分别与两个定位柱9对应；定位时两个定位柱9同时抵靠在凸起11的下侧，以水平导正汽车阀板10，使汽车阀板10不易发生倾斜；两个定位柱9的高度分别对应其上方的凸起11位置，便于定位柱9与凸起11相抵后导正汽车阀板10。
34.参阅图1和图3，基座1上设置有用于检测汽车阀板10装夹到位的检测机构，检测机构包括角度传感器12以及检测棒13，角度传感器12包括与检测棒13固定连接的传感转轴14，汽车阀板10的边沿废料上经过铸造后形成有凸块15，在淬火工序后将工件取出本工装夹具并移至切废边设备处将边沿废料切除；检测时传感转轴14带动检测棒13旋转并抵靠在凸块15上侧，角度传感器12测得传感转轴14的旋转角度，通过旋转角度判断汽车阀板10是否装夹到位，若旋转角度为预设值，则判断为装夹到位；若测得的旋转角度偏离预设值，则判断为没有装夹到位；角度传感器12连接有报警器，若角度传感器12检测到汽车阀板10没有装夹到位，角度传感器12向报警器发出一个报警信号进行报警，以便进行检修。
35.参阅图1和图4，第一定位架2上设置有弧形的第一导向面201，第二定位架3设置有弧形的第二导向面301，将汽车阀板10向下插入至定位区4内时，第一导向面201和第二导向面301便于将汽车阀板10导入定位区4进行定位。
36.参阅图1和图4，基座1上设置有定位块16，定位块16设置在定位区4靠近第一定位架2的一侧，定位块16上设置有弧形的第三导向面19，第三导向面19便于将汽车阀板10导入定位区的下部进行进一步定位；定位块16与第二定位架3的第一水平间距l小于第一定位架2与第二定位架3的第二水平间距m，使得汽车阀板10的下部在定位块16与第二定位架3之间进一步定位，定位后不易发生较大的晃动。
37.参阅图1～图4，淬火完成后本工装夹具松开汽车阀板10，具体步骤为：角度传感器
12带动检测棒13旋转复位，气缸803驱使动夹块801滑动复位，再通过机械臂将汽车阀板10向上移出定位区4并移出冷却箱，以进行下一工序。
38.本实用新型汽车零部件淬火用自动工装夹具，基座上设置有用于检测汽车阀板装夹到位的检测机构，以便于检修；定位块上设置有弧形的第三导向面，第三导向面便于将汽车阀板导入定位区的下部进行进一步定位，定位后汽车阀板不易发生晃动；能够自动夹紧汽车零部件，夹紧后不易发生位移，以使汽车零部件定位在冷却箱内，完成淬火工序，提高生产效率，降低工人劳动强度；第一定位架上设置有弧形的第一导向面，第二定位架设置有弧形的第二导向面，第一导向面和第二导向面便于将汽车阀板导入定位区进行定位；定位柱相对设置有两个，定位时两个定位柱同时抵靠在凸起的下侧，以水平导正汽车阀板，使汽车阀板不易发生倾斜。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。