基于t型槽的柔性薄板定位夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，該定位夾具包括夾具底板、T型槽滑塊、支撐滑塊、雙頭螺栓、定位銷、定位板及夾頭支架，T型槽滑塊設(shè)有多個(gè)，滑動(dòng)連接在夾具底板上，每個(gè)T型槽滑塊上滑動(dòng)連接2～3個(gè)支撐滑塊，雙頭螺栓的下端連接在支撐滑塊上，雙頭螺栓的上端連接定位銷或通過定位板連接夾頭支架，通過雙頭螺栓調(diào)整定位銷及夾頭支架的高度，夾頭支架與定位板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)連接雙頭螺栓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的定位夾具可通過選擇不同數(shù)量的定位板，實(shí)現(xiàn)3-2-1定位到6-2-1定位的策略變化，同時(shí)該夾具由于每個(gè)組件均可以拆卸替代，可實(shí)現(xiàn)定位策略的靈活變化。
【專利說明】基于T型槽的柔性薄板定位夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柔性薄板裝配夾具，尤其是涉及一種能夠調(diào)整三維定位位置和定位策略的基于T型槽的柔性薄板定位夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性薄板零件廣泛應(yīng)用于汽車車身、飛機(jī)機(jī)身機(jī)翼等產(chǎn)品中，由于薄板零件在焊接過程中易于變形，因此需要一種新的定位原理“N-2-1”定位策略，該定位策略與剛體零件六點(diǎn)定位原理(即3-2-1)相比更適用于柔性薄板零件，能夠減少零件在主平面方向的變形。一般而言，N大于3，通常取4?6，若主平面定位點(diǎn)過少，N小于等于3，則變形較大。若N大于6，則使得定位元件過多，難于布置，并且由于定位點(diǎn)過多，當(dāng)裝配完畢釋放夾具后反而變形較大。
[0003]該可變定位策略裝配定位夾具可用于建立柔性薄板裝配偏差分析模型，并可根據(jù)夾具定位點(diǎn)的釋放模式的不同，建立過定位釋放和完全釋放兩種模式下的柔性裝配偏差分析模型。這些因素使裝配偏差分析模型建立困難，所以必須采用試驗(yàn)驗(yàn)證提高裝配偏差分析的精度。目前在汽車等制造企業(yè)工廠中，夾具多為專用夾具，難于更改定位策略和定位點(diǎn)位置，因此需要研制柔性薄板可變定位策略夾具進(jìn)行裝配過程試驗(yàn)，提高柔性裝配偏差分析精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠滿足于試驗(yàn)或者小批量生產(chǎn)的零件定位位置和定位策略改變需求的基于T型槽柔性薄板定位夾具。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，該定位夾具包括夾具底板、T型槽滑塊、支撐滑塊、雙頭螺栓、定位銷、定位板及夾頭支架，所述的T型槽滑塊設(shè)有多個(gè)，滑動(dòng)連接在夾具底板上，每個(gè)T型槽滑塊上滑動(dòng)連接2?3個(gè)支撐滑塊，所述的雙頭螺栓的下端連接在支撐滑塊上，雙頭螺栓的上端連接定位銷或通過定位板連接夾頭支架，通過雙頭螺栓調(diào)整定位銷及夾頭支架的高度，所述的夾頭支架與定位板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)連接雙頭螺栓
[0007]所述的夾具底板上均布設(shè)有兩條T型槽，T型槽用于支撐T型槽滑塊，能夠使T型槽滑塊沿Y方向移動(dòng)。所述的T型槽長度為700mm，縱穿夾具底板，以便能夠使T型槽滑塊及T型槽螺栓安裝，使T型槽滑塊可以固定于夾具底板上Y向任意位置。
[0008]所述的T型槽滑塊設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)，所述的T型槽滑塊的兩端通過螺栓與夾具底板上的T型槽連接。T型槽滑塊的數(shù)量和安裝在夾具底板上的位置可以根據(jù)定位需要進(jìn)行選擇。所述的T型槽滑塊也是前后貫通的，以便讓T型槽螺栓和支撐滑塊安裝在T型槽滑塊上。
[0009]所述的支撐滑塊通過螺栓螺母連接在T型槽滑塊上。松開螺母使支撐滑塊滑動(dòng)到所要求的X向位置，然后擰緊螺母，使支撐滑塊緊固在T型槽滑塊上。
[0010]所述的支撐滑塊的頂端開設(shè)有螺紋孔，通過螺紋孔與雙頭螺栓連接，所述的螺紋孔的長度為60mm?80mm。開設(shè)螺紋孔的主要目的是為了調(diào)整定位點(diǎn)的Z向位置，通過雙頭螺栓裝入支撐滑塊螺紋的多少確定定位點(diǎn)的高度，采用M14螺紋孔，雙頭螺栓安裝于此螺紋孔中。
[0011]所述的雙頭螺栓的高度為90mm?120mm。
[0012]所述的雙頭螺栓的中上部設(shè)有圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)，所述的圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)及定位板上均開設(shè)有第一定位孔，通過銷連接圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)上的第一定位孔及定位板上的第一定位孔。
[0013]雙頭螺栓下面螺紋與支撐滑塊螺紋連接，用于確定定位點(diǎn)高度。雙頭螺栓中間部分用于裝配定位板，其中雙頭螺栓上圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)限制定位板的三個(gè)自由度(X向旋轉(zhuǎn)、Y向旋轉(zhuǎn)，Z向移動(dòng))，雙頭螺栓上螺紋定位兩個(gè)自由度(X向移動(dòng)、Y向移動(dòng))，然后應(yīng)用銷插入圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)上的第一定位孔及定位板上的第一定位孔中定位Z向移動(dòng)。
[0014]所述的定位板及夾頭支架上均開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第二定位孔，通過銷連接定位板上的第二定位孔及夾頭支架上的第二定位孔限制夾頭支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的夾頭支架上開設(shè)有調(diào)整定位位置的開槽。
[0015]所述的雙頭螺栓的上端通過定位銷支架連接定位銷,定位銷用于定位工件的X向自由度或者Y向自由度。
[0016]所述的定位銷支架上開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第三定位孔，通過銷連接定位銷支架上的第三定位孔與圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)上的第一定位孔調(diào)節(jié)定位銷支架的方向。
[0017]所述定位銷也可以直接安裝于雙頭螺栓上，首先對(duì)雙頭螺栓頭部開螺紋孔，使之實(shí)現(xiàn)銷孔配合或者銷槽配合，從而限制兩個(gè)或者一個(gè)自由度。
[0018]所述的定位板上也可安裝定位塊或擋塊，實(shí)現(xiàn)薄板件邊界定位，不需要為更改定位策略，將薄板零件設(shè)置定位孔或者定位槽。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0020](I)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；
[0021](2)本發(fā)明可滿足用于試驗(yàn)或者小批量生產(chǎn)的零件定位位置和定位策略改變的需求；
[0022](3)本發(fā)明可通過選擇不同數(shù)量的定位板，實(shí)現(xiàn)3-2-1定位到6-2-1定位的策略變化；
[0023](4)由于本發(fā)明的每個(gè)組件均可以拆卸替代，可實(shí)現(xiàn)定位策略的靈活變化；
[0024](5)本發(fā)明在定位板上也可安裝定位塊或擋塊，實(shí)現(xiàn)薄板件邊界定位，不需要為更改定位策略，將薄板零件設(shè)置定位孔或者定位槽。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為支撐滑塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為雙頭螺栓及定位板的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，結(jié)構(gòu)如圖1及圖2所示，該定位夾具包括夾具底板1、T型槽滑塊2、支撐滑塊3、雙頭螺栓4、定位銷(包括X向定位銷11，Y向定位銷8或Z向定位銷7)、定位板5及夾頭支架6，T型槽滑塊2設(shè)有多個(gè)，滑動(dòng)連接在夾具底板I上，每個(gè)T型槽滑塊2上滑動(dòng)連接2?3個(gè)支撐滑塊3，雙頭螺栓4的下端連接在支撐滑塊3上，雙頭螺栓4的上端連接定位銷(X向定位銷11，Y向定位銷8或Z向定位銷7)或通過定位板5連接夾頭支架6，通過雙頭螺栓4調(diào)整定位銷(X向定位銷11，Y向定位銷8或Z向定位銷7)及夾頭支架6的高度，夾頭支架6與定位板5轉(zhuǎn)動(dòng)連接，定位銷(Z向定位銷7)轉(zhuǎn)動(dòng)連接雙頭螺栓4。夾具底板I上均布設(shè)有兩條T型槽12，T型槽12用于支撐T型槽滑塊2，能夠使T型槽滑塊2沿Y方向移動(dòng)。T型槽12長度為700mm，縱穿夾具底板1，以便能夠使T型槽滑塊2及T型槽12螺栓安裝，使T型槽滑塊2可以固定于夾具底板I上Y向任意位置。
[0032]T型槽滑塊2設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)，T型槽滑塊2的兩端通過螺栓與夾具底板I上的T型槽12連接。T型槽滑塊2的數(shù)量和安裝在夾具底板I上的位置可以根據(jù)定位需要進(jìn)行選擇。T型槽滑塊2也是前后貫通的，以便讓T型槽螺栓和支撐滑塊3安裝在T型槽滑塊2上。
[0033]支撐滑塊3通過螺栓螺母固定在T型槽滑塊2上。松開螺母使支撐滑塊3滑動(dòng)到所要求的X向位置，然后擰緊螺母，使支撐滑塊3緊固在T型槽滑塊2上。
[0034]支撐滑塊3的頂端開設(shè)有螺紋孔31，結(jié)構(gòu)如圖3所示，通過螺紋孔31與雙頭螺栓4連接，螺紋孔31的長度為60mm?80mm。開設(shè)螺紋孔31的主要目的是為了調(diào)整定位點(diǎn)的Z向位置，通過雙頭螺栓4裝入支撐滑塊3螺紋的多少確定定位點(diǎn)的高度，采用M14螺紋孔，雙頭螺栓4安裝于此螺紋孔中。
[0035]雙頭螺栓4的高度為90mm?120臟，雙頭螺栓的結(jié)構(gòu)如圖4所示。雙頭螺栓4的中上部設(shè)有圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41，圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41及定位板上5均開設(shè)有第一定位孔13，通過銷連接圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41上的第一定位孔13及定位板5上的第一定位孔13。雙頭螺栓4下面螺紋與支撐滑塊3的螺紋連接，用于確定定位點(diǎn)高度。雙頭螺栓4中間部分用于裝配定位板5，其中雙頭螺栓上圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41限制定位板5的三個(gè)自由度(X向旋轉(zhuǎn)、Y向旋轉(zhuǎn)，Z向移動(dòng))，雙頭螺栓4上螺紋定位兩個(gè)自由度(X向移動(dòng)、Y向移動(dòng))，然后應(yīng)用銷插入圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41上的第一定位孔13及定位板5上的第一定位孔13中定位Z向移動(dòng)。
[0036]定位板5及夾頭支架6上均開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第二定位孔14，如圖1及圖4所示，通過銷連接定位板5上的第二定位孔14及夾頭支架6上的第二定位孔14限制夾頭支架6的轉(zhuǎn)動(dòng)，夾頭支架6上開設(shè)有調(diào)整定位位置的開槽61。
[0037]雙頭螺栓4的上端通過定位銷支架(包括X向定位銷支架10或Y向定位銷支架9)連接定位銷(X向定位銷11或Y向定位銷8)，定位銷(X向定位銷11或Y向定位銷8)用于定位工件的X向自由度或者Y向自由度。
[0038]定位銷支架上(包括X向定位銷支架10或Y向定位銷支架9)開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第三定位孔15，通過銷連接定位銷支架(包括X向定位銷支架10或Y向定位銷支架9)上的第三定位孔15與圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)41上的第一定位孔13調(diào)節(jié)定位銷支架(包括X向定位銷支架10或Y向定位銷支架9)的方向。
[0039]Z向定位銷7直接安裝于雙頭螺栓4上，首先對(duì)雙頭螺栓4頭部開螺紋孔，使之實(shí)現(xiàn)銷孔配合或者銷槽配合，從而限制Z向自由度。
[0040]所有的定位銷均可直接安裝于雙頭螺栓4上，首先對(duì)雙頭螺栓4頭部開螺紋孔，使之實(shí)現(xiàn)銷孔配合或者銷槽配合，從而限制兩個(gè)或者一個(gè)自由度。
[0041]定位板5上也可安裝定位塊或擋塊，實(shí)現(xiàn)薄板件邊界定位，不需要為更改定位策略，將薄板零件設(shè)置定位孔或者定位槽。
[0042]實(shí)施例2
[0043]如圖1和圖2所示，基于T型槽柔性薄板定位夾具，該夾具包括夾具底板1，T型槽滑塊2，支撐滑塊3，雙頭螺栓4，定位板5，夾頭支架6，、Z向定位銷7，Y向定位銷8，Y向定位銷支架9，X向定位銷支架10，X向定位銷11。
[0044]T型槽滑塊2設(shè)有3個(gè)，以均布方式放在夾具底板I上，每條T型槽滑塊2通過螺栓螺母固定在夾具底板I上，使其不能移動(dòng)。設(shè)置7個(gè)支撐滑塊3安裝在T型槽滑塊2上，并根據(jù)需求調(diào)整其位置，然后采用T型槽螺栓螺母將支撐滑塊3固定。將7個(gè)雙頭螺栓4安裝在支撐滑塊3上，按照高度需求調(diào)整螺紋配合位置。在四個(gè)雙頭螺栓4上安裝定位板
5和夾頭支架6，實(shí)現(xiàn)主平面四點(diǎn)定位，然后在其他三個(gè)雙頭螺栓4上安裝Z向定位銷7、Y向定位銷支架9及Y向定位銷8、Χ向定位銷支架10及X向定位銷11，定位其他三個(gè)方向，實(shí)現(xiàn)4-2-1定位。
[0045]上述夾具可通過選擇不同數(shù)量的定位板，實(shí)現(xiàn)3-2-1定位到6-2-1定位的策略變化。同時(shí)該夾具由于每個(gè)組件均可以拆卸替代，可實(shí)現(xiàn)定位策略的靈活變化。在定位板上也可安裝定位塊或擋塊，實(shí)現(xiàn)薄板件邊界定位，不需要為更改定位策略，將薄板零件設(shè)置定位孔或者定位槽。
【權(quán)利要求】
1.一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，該定位夾具包括夾具底板、T型槽滑塊、支撐滑塊、雙頭螺栓、定位銷、定位板及夾頭支架，所述的T型槽滑塊設(shè)有多個(gè)，滑動(dòng)連接在夾具底板上，每個(gè)T型槽滑塊上滑動(dòng)連接2?3個(gè)支撐滑塊，所述的雙頭螺栓的下端連接在支撐滑塊上，雙頭螺栓的上端連接定位銷或通過定位板連接夾頭支架，通過雙頭螺栓調(diào)整定位銷及夾頭支架的高度，所述的夾頭支架與定位板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)連接雙頭螺栓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的夾具底板上均布設(shè)有兩條T型槽，所述的T型槽縱穿夾具底板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的T型槽滑塊設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)，所述的T型槽滑塊的兩端通過螺栓與夾具底板上的T型槽連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的支撐滑塊通過螺栓螺母連接在T型槽滑塊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的支撐滑塊的頂端開設(shè)有螺紋孔，通過螺紋孔與雙頭螺栓連接，所述的螺紋孔的長度為60mm?80mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的雙頭螺栓的高度為90mm?120mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的雙頭螺栓的中上部設(shè)有圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)，所述的圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)及定位板上均開設(shè)有第一定位孔，通過銷連接圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)上的第一定位孔及定位板上的第一定位孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的定位板及夾頭支架上均開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第二定位孔，通過銷連接定位板上的第二定位孔及夾頭支架上的第二定位孔限制夾頭支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的夾頭支架上開設(shè)有調(diào)整定位位置的開槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的雙頭螺栓的上端通過定位銷支架連接定位銷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于T型槽的柔性薄板定位夾具，其特征在于，所述的定位銷支架上開設(shè)有四個(gè)按照90°角均布的第三定位孔，通過銷連接定位銷支架上的第三定位孔與圓環(huán)平面結(jié)構(gòu)上的第一定位孔調(diào)節(jié)定位銷支架的方向。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK103624431SQ201210299356
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】邢彥鋒, 王巖松, 盧鑫, 陳娜, 雷杰, 張濤 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)