前盖柔性夹具的制作方法

本发明涉及汽车制造企业中用于车身件的试制、备件生产的专用夹具设备领域，具体涉及一种前盖柔性夹具。

背景技术：

在目前的试制生产中，为了获得统一的Z向基准而使用一整块钢板作为基准板(业内亦被称作底板、Base板、基板……)，通过在基准板上加工了一系列规格统一、间距一致的“销螺同轴孔”。这样只要夹具支柱底座上的定位孔和连接孔符合相同的标准即可安装到这款底板上。但缺点是面对不同的零件，整个夹具支柱都需要更换，成本巨大；更加麻烦的是基准版体型巨大无法淬火，在更换几批夹具支座后表面会有明显的划痕，影响到夹具的定位精度。

在众多整车厂的Eop搬迁项目中，已停产的车型需要继续生产零件10年以供售后服务用。那么这些停产车型的车身焊接夹具都集中存放于一处厂房内，同时还要达到方便生产的目的。随着停产车型的不断增加，厂房的面积也会变得捉襟见肘。在样车的前期试制中虽然加入了柔性底板的设计，但是在更加柔性化、便捷化方面仍然存在很大的提升空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的前盖柔性夹具，它的夹头部分可收集起来，而身体部分为通用的结构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含柔性底板、连接模块、支撑定位机构、气缸压紧机构、粗定位机构；所述的柔性底板为长方形；柔性底板的工作台面上平行X、Y轴方向设有间距相等的同一规格的销螺同轴孔一；销螺同轴孔一的销孔在螺纹孔的下方；销螺同轴孔一的螺纹孔大径比销孔的直径小一个或若干个尺寸等级；销螺同轴孔一的轴垂直于柔性底板的工作台面；连接模块上设有与柔性底板配合连接的销螺同轴孔一和矩阵形式排列的销螺同轴孔二；若干个连接模块通过销螺同轴孔一铺设在柔性底板上；所述的支撑定位机构、气缸压紧机构、粗定位机构的底部均设有销螺同轴孔二，若干个支撑定位机构、气缸压紧机构和粗定位机构通过销螺同轴孔二安装在连接模块上；

所述的连接模块采用小型化分块设计，表面镀镍；

所述的支撑定位机构由上部定位块和组合调整机构一组成；上部定位块是根据不同零件的形状特殊定做的定位块，可自由拆卸；上部定位块的上设有5mm的调整垫片组，调整垫片组由2mm、0.5mm、0.3mm和0.2mm各一片以及两片1mm的垫片组成；上部定位块上还设有定位块切换连接孔；组合调整机构一由圆盘旋转结构一、X轴凹槽移动结构、Y轴凹槽移动结构、工字底座组成；圆盘旋转结构一的圆盘的一周有24个复合连接孔；圆盘旋转结构一的底部设有一个凸台，与X轴凹槽移动结构上部的凹槽契合；X轴凹槽移动结构下部的凸台与Y轴凹槽移动结构上部的凹槽契合；Y轴凹槽移动结构通过销螺同轴孔二安装在工字底座上；

所述的定位块切换连接孔采用统一尺寸的方形凹槽，内置两个连接螺孔；与方形凹槽的契合的是相同尺寸的方形凸块；方形凸块上的形状可根据需要设计，以满足各种需求；方形凸块与方形凹槽通过两个连接螺栓固定；

所述的气缸压紧机构分为夹头和组合调整机构二两部分，中间用气缸进行连接；夹头可根据各种不同的零件进行定做，并且夹头上X、Y、Z三方向均设有间距5mm的精细调整垫片组；组合调整机构二的底部设有Y轴凹槽移动结构；Y轴凹槽移动结构的上方设有圆盘旋转结构二；圆盘旋转结构二的圆盘的一周有24个M8螺纹孔；圆盘旋转结构二包含上圆盘、下圆盘；上圆盘上设有上圆盘腰形孔；上下圆盘通过连接螺钉连接；连接螺钉的锁紧部位设有垫片；上下圆盘之间连接螺钉上套有调整垫块；圆盘旋转结构二的上方设有X轴凹槽移动结构；

所述的粗定位机构由导向块、组合调整机构二组成；导向块设在组合调整机构二的上方；导向块由长条状的外挡块、托块组成；长条状的外挡块上纵向设有6个腰形孔；托块为带台阶的方形快；托块通过螺栓与长条状的外挡块连接；粗定位机构的组合调整机构二与气缸压紧机构的组合调整机构二的结构相同，由X轴凹槽移动结构、圆盘旋转结构二、Y轴凹槽移动结构组成；

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的前盖柔性夹具，采用了双层底板设计，立柱结构统一带有X、Y、Z三方向调整和绕Z轴旋转调整，夹头替换的接口采用方形槽配螺钉结构。这种设计的好处是：一、上层底板可淬火、硬度高；涵盖了一般夹具的所有功能组件，不同零件的夹具只需要制作夹头部分即可；二、能够实现夹具快速切换，同时定位、复位精度高；三、不同夹具的夹头可以单独拆下、标号、集中存放，有效的节约了场地；四、切换不同夹具过程简单易懂，特别适合备件、试制这种生产速率要求不高的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是图2中A的局部放大图；

图4是连接模块的结构示意图；

图5是连接模块上的销螺同轴孔一、销螺同轴孔二的结构示意图；

图6是支撑定位机构的结构示意图；

图7是Y轴凹槽移动结构、X轴凹槽移动结构的凹槽移动结构示意图；

图8是圆盘旋转结构一的结构示意图；

图9是定位块切换连接孔的结构示意图；

图10是气缸压紧机构的结构示意图；

图11是粗定位机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、柔性底板；2、连接模块；3、支撑定位机构；4、气缸压紧机构；5、粗定位机构；6、上部定位块；7、定位块切换连接孔；8、圆盘旋转结构一；9、X轴凹槽移动结构；10、Y轴凹槽移动结构；11、工字底座；12、夹头；13、气缸；14、圆盘旋转结构二；15、导向块；1-1、销螺同轴孔一；2-1、销螺同轴孔二；6-1、调整垫片组；7-1、方形凹槽；7-2、方形凸块；8-1、复合连接孔；14-1、垫片；14-2、连接螺钉；14-3、调整垫块；14-4、M8螺纹孔；14-5、圆盘腰形孔；15-1、长条状的外挡块；15-2、托块；15-3、腰形孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

参看图1-4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含柔性底板1、连接模块2、支撑定位机构3、气缸压紧机构4、粗定位机构5；所述的柔性底板1为长方形；柔性底板1的工作台面上平行X、Y轴方向设有间距相等的同一规格的销螺同轴孔一1-1；销螺同轴孔一1-1的销孔在螺纹孔的下方；销螺同轴孔一1-1的螺纹孔大径比销孔的直径小一个或若干个尺寸等级；销螺同轴孔一1-1的轴垂直于柔性底板1的工作台面；连接模块2上设有与柔性底板1配合连接的销螺同轴孔一1-1和矩阵形式排列的销螺同轴孔二2-1；若干个连接模块2通过销螺同轴孔一1-1铺设在柔性底板1上；所述的支撑定位机构3、气缸压紧机构4、粗定位机构5的底部均设有销螺同轴孔二2-1；若干个支撑定位机构3、气缸压紧机构4和粗定位机构5通过销螺同轴孔二2-1安装在连接模块2上；

所述的连接模块2采用小型化分块设计，表面镀镍，化学镀镍层热处理硬度达1000HV，耐腐蚀性强、耐磨性好，可有效地增加零件的使用寿命；

参看图5所示，优选地，连接模块2的厚度为20mm；连接模块上2的销螺同轴孔一1-1的销孔直径为17mm，深度为11mm，螺纹孔的大径为12mm；连接模块2上的的销螺同轴孔二2-1的销孔直径为12mm，深度为6mm，螺纹孔的大径为10mm；

参看图6-8所示，所述的支撑定位机构3由上部定位块6和组合调整机构一组成；上部定位块6是根据不同零件的形状特殊定做的定位块，可自由拆卸；上部定位块6上设有5mm的调整垫片组6-1，调整垫片组6-1由2mm、0.5mm、0.3mm和0.2mm各一片以及两片1mm的垫片组成；上部定位块6的上还设有定位块切换连接孔7；组合调整机构一由圆盘旋转结构一8、X轴凹槽移动结构9、Y轴凹槽移动结构10、工字底座11组成；圆盘旋转结构一8的圆盘的一周有24个复合连接孔8-1；圆盘旋转结构一8的底部设有一个凸台，与X轴凹槽移动结构9上部的凹槽契合；X轴凹槽移动结构9下部的凸台与Y轴凹槽移动结构10上部的凹槽契合；Y轴凹槽移动结构10通过销螺同轴孔二2-1安装在工字底座11上；

参看图9所示，优选地，所述的定位块切换连接孔7采用统一尺寸的30mm*68mm*15mm的方形凹槽7-1，内置两个连接螺孔；与方形凹槽7-1的契合的是相同尺寸的，公差为h7的方形凸块7-2；方形凸块7-2上的形状可根据需要设计，以满足各种需求；方形凸块7-2与方形凹槽7-1通过两个连接螺栓固定；

支撑定位机构的上部定位块的调整方法为：X方向的调整：X轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，使上部定位块沿X方向微调；Y方向的调整：Y轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，使上部定位块沿Y方向微调；方向的调整分两部分：一部分是在定位块上由2mm、0.5mm、0.3mm和0.2mm各一片以及两片1mm的垫片组成的5mm的调整垫片组，用于精细的调整；另一部分是最下方的工字底座，高度有四种规格，用于粗调整，可适应四门两盖零件的绝大多数情况；同时，圆盘旋转结构上的24个复合连接孔，可使上部定位块可以15度为一个单位进行有级旋转调整；

参看图10所示，所述的气缸压紧机构4分为夹头12和组合调整机构二两部分，中间用气缸13进行连接；夹头12可根据各种不同的零件进行定做，并且夹头12上X、Y、Z三方向均设有间距5mm的精细调整垫片组6-1；组合调整机构二的底部设有Y轴凹槽移动结构10；Y轴凹槽移动结构10的上方设有圆盘旋转结构二14；圆盘旋转结构二14的圆盘的一周有24个M8螺纹孔14-4；圆盘旋转结构二14包含上圆盘、下圆盘；上圆盘上设有上圆盘腰形孔14-5；上下圆盘通过连接螺钉14-2连接；连接螺钉14-2的锁紧部位设有垫片14-1；上下圆盘之间连接螺钉14-2上套有调整垫块14-3；圆盘旋转结构二14的上方设有X轴凹槽移动结构9；

气缸压紧机构的调整方法为：X方向的调整：X轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，沿X方向微调；Y方向的调整：Y轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，沿Y方向微调；Z方向的调整:由上下圆盘之间的连接螺钉上套有的各种不同高度的调整垫块进行粗调整；并且，夹头上X、Y、Z方向上设的调整垫片组可实现X、Y、Z方向的调整；同时，圆盘旋转结构二上的24个M8螺纹孔，可使夹头15度为一个单位进行有级旋转调整；连接螺钉可以在上圆盘腰形孔范围内任意调整位置以达到绕中心轴旋转15度内无级调整的目的；

参看图11所示，所述的粗定位机构5由导向块15、组合调整机构二组成；导向块15设在组合调整机构二的上方；导向块15由长条状的外挡块15-1、托块15-2组成；长条状的外挡块15-1上纵向设有6个腰形孔15-3；托块15-2为带台阶的方形快；托块15-2通过螺栓与长条状的外挡块15-1连接；粗定位机构5的组合调整机构二与气缸压紧机构4的组合调整机构二的结构相同，由X轴凹槽移动结构9、圆盘旋转结构二14、Y轴凹槽移动结构10组成；

粗定位机构的调整方法为：X方向的调整：X轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，沿X方向微调；Y方向的调整：Y轴凹槽移动结构由一对M8螺钉以螺纹传动方式进行引导，沿Y方向微调；Z方向的调整:由上下圆盘之间的连接螺钉上套有的各种不同高度的调整垫块进行粗调整；长条状的外挡块上的6个腰形孔调节托块的安装高度；同时，圆盘旋转结构二上的24个M8螺纹孔，可使夹头15度为一个单位进行有级旋转调整；连接螺钉可以在上圆盘腰形孔范围内任意调整位置以达到绕中心轴旋转15度内无级调整的目的；

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。