一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装

摘要

本发明公开了一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装，包括可调向底座和箱体装配定位夹具，可调向底座包括转轴底座、俯仰调节组件和转轴支座，转轴底座具有第一转轴，俯仰调节组件安装在所述转轴底座的第一转轴上，转轴支座与俯仰调节组件连接，由俯仰调节组件带动转轴支座转动，转轴支座具有第二转轴；箱体装配定位夹具安装在转轴支座的第二转轴上，以使所述箱体装配定位夹具由转轴支座的第二转轴带动作360°旋转。本装配工装通过转轴底座使俯仰调节组件绕第一转轴作360°转动，俯仰调节组件用于调节转轴支座的俯仰角，箱体装配定位夹具以转轴支座的第二转轴为轴线作360°转动，从而实现箱体装配定位夹具的多角度、多维度的灵活调节。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装，属于钣金加工技术领域。

背景技术

对于新研制的紧凑型钣金箱体，其采用了拉铆的形式对组成钣金箱体的钣金零件进行连接，而且，安装在钣金箱体内的产品的装配定位精度要求较高，使连接钣金箱体的压铆工作量大。现有的钣金箱体的装配方式为：手持钣金零件后，将钣金零件拉铆固定。由于铆钉与预留铆钉孔存在装配间隙，导致钣金零件依次装配后出现微量偏差，部分情况下影响使用效果。同时由于需要兼顾整体装配效果，手持装配时需尽量多的组合钣金零件，加大了夹持难度，影响装配效率。目前尚没有针对紧凑型钣金箱体装配定位的技术方案可以引用以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装，对钣金零件进行定位并可多角度调节，以提高组装后的钣金箱体的定位精度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装，包括可调向底座和箱体装配定位夹具，

所述可调向底座包括转轴底座、俯仰调节组件和转轴支座，所述转轴底座具有第一转轴，所述俯仰调节组件安装在所述转轴底座的第一转轴上，由所述第一转轴带动俯仰调节组件作360°旋转，所述转轴支座与俯仰调节组件连接，由俯仰调节组件带动转轴支座转动，以调节转轴支座所在位置的俯仰角，转轴支座具有第二转轴；

所述箱体装配定位夹具用于对组成钣金箱体的各个钣金零件进行定位与夹持，所述箱体装配定位夹具安装在转轴支座的第二转轴上，以使所述箱体装配定位夹具由转轴支座的第二转轴带动作360°旋转。

进一步，所述箱体装配定位夹具包括底座，以及安装在底座上的左支撑板、右支撑板、下支撑板和多个定位板，由左、右支撑板及下支撑板对钣金零件进行夹持与固定，左支撑板、右支撑板和下支撑板围成的空间与待组装的钣金箱体的形状一致；所述定位板用于模拟安装在钣金箱体内的器件的形状与位置。

进一步，所述俯仰调节组件固连在所述第一转轴上，以第一转轴为轴线进行360°半限位旋转。

进一步，所述转轴底座通过轴承支撑所述第一转轴，所述第一转轴上设有键槽，转轴底座上安装有弹簧柱塞，弹簧柱塞与第一转轴上的键槽配合，第一转轴旋转至弹簧柱塞对准键槽时，弹簧柱塞卡住键槽。

进一步，所述箱体装配定位夹具固连在第二转轴上，以第二转轴为轴线进行360°半限位旋转。

进一步，所述转轴支座通过轴承支撑所述第二转轴，所述第二转轴上设有键槽，转轴支座上安装有弹簧柱塞，弹簧柱塞与第二转轴上的键槽配合，第二转轴旋转至弹簧柱塞对准键槽时，弹簧柱塞卡住键槽。

进一步，所述第一转轴上的键槽沿第一转轴的圆周均匀设置四个，所述第二转轴上的键槽沿第二转轴的圆周均匀设置四个，弹簧柱塞沿转轴底座或转轴支座的侧壁均匀设置有两个，以使第一转轴或第二转轴每旋转90°，弹簧柱塞卡入键槽。

进一步，所述俯仰调节组件包括连接座和一组相互啮合的齿面盘，齿面盘上设置有齿，两个齿面盘通过齿间啮合可相对360°转动，所述转动支座固连在其中一个齿面盘上，另一齿面盘固连在连接座上，所述连接座与第一转轴固连。

进一步，所述一组相互啮合的齿面盘通过其上的36组梯形齿进行啮合。

进一步，与转动支座固连的齿面盘具有转臂，所述转动支座固连在所述转臂上，并且，转动支座的第二转轴与所述转臂垂直设置。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1)本发明的装配工装用于钣金箱体拉铆作业时对组成钣金箱体的各个钣金零件的定位与夹持；

2)本装配工装通过转轴底座使俯仰调节组件绕第一转轴作360°转动，俯仰调节组件用于调节转轴支座的俯仰角，箱体装配定位夹具以转轴支座的第二转轴为轴线作360 °转动，从而实现箱体装配定位夹具的多角度、多维度的灵活调节；

3)左、右支撑板及下支撑板用于对钣金零件进行夹持与固定，经过左、右支撑板及下支撑板的精确定位后再对钣金零件进行拉铆作业，能确保装配后的钣金箱体在满足设计功能需求的基础上，将原有装配的功能区累积误差由±0.5mm降低至±0.1mm，保证装配后产品外观一致，将原有装配的外观累积误差由±1.0mm降低至±0.2mm；

4)本发明的可调向底座通过两组转轴以及一组齿面盘，可实现三个维度360°调节，操作人员可以在进行装夹、装配作业时方便、快速的调整到合适角度，降低装配作业的劳作难度和强度。

附图说明

图1为本发明的用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装的主视图；

图2为本发明的用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装的左视图；

图3为本发明的转轴底座剖视图；

图4为本发明的俯仰调节组件的结构示意图(其中一个齿面盘省略)。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1所示，一种用于紧凑型钣金箱体的多向调节定位装配工装，包括可调向底座和箱体装配定位夹具，

所述可调向底座包括转轴底座3、俯仰调节组件4和转轴支座2，所述转轴底座3 具有第一转轴3-1，所述俯仰调节组件4安装在所述转轴底座3的第一转轴3-1上，由所述第一转轴3-1带动俯仰调节组件4作360°旋转，所述转轴支座2与俯仰调节组件 4连接，由俯仰调节组件4带动转轴支座2在竖直平面内转动，以调节转轴支座2所在位置的俯仰角，转轴支座2具有第二转轴2-1；该竖直平面为与水平面垂直的平面，第一转轴及俯仰调节组件4带动转轴支座转动的部分均位于该竖直平面内；

所述箱体装配定位夹具1用于对组成钣金箱体的各个钣金零件进行定位与夹持，所述箱体装配定位夹具1安装在转轴支座2的第二转轴2-1上，二者通过螺钉连接，以使所述箱体装配定位夹具1由转轴支座2的第二转轴2-1带动作360°旋转。

本发明的装配工装用于钣金箱体拉铆作业时对组成钣金箱体的各个钣金零件的定位与夹持。本装配工装通过转轴底座使俯仰调节组件4绕第一转轴作360°转动，俯仰调节组件4用于调节转轴支座2的俯仰角，箱体装配定位夹具1以转轴支座2的第二转轴为轴线作360°转动，从而实现箱体装配定位夹具1的多角度、多维度的灵活调节。

本实施例中，如图2所示，所述箱体装配定位夹具1包括底座1-4，以及安装在底座1-4上的左支撑板1-5、右支撑板1-1、下支撑板1-3和多个定位板1-2，由左、右支撑板及下支撑板1-3对钣金零件进行夹持与固定，左支撑板1-5、右支撑板1-1和下支撑板1-3围成的空间与待组装的钣金箱体的形状一致，所述左、右支撑板及下支撑板上可设置卡爪，通过卡爪对各个钣金零件或钣金箱体整体进行夹持固定，当然，左、右支撑板及下支撑板还可通过其他夹持机构对钣金零件或钣金箱体整体进行夹持；定位板 1-2设置有两个，定位板1-2用于模拟安装在钣金箱体内的器件的形状与位置。具体操作时，可使所述定位板模拟箱体内部器件，利用紧凑型钣金箱体内上下导轨板上的导轨插槽对箱体进行功能性定位，保障装配后箱体内部安装尺寸。

所述左支撑板1-5、右支撑板1-1、下支撑板1-3的上部可设置导向面，根据钣金箱体外形尺寸要求，在装配时对各个钣金零件进行定位、夹持，同时可在装夹时起导向作用。

底座1-4通过定位件和固定件对左支撑板1-5、右支撑板1-1、定位板1-2、下支撑板1-3进行高精度的支撑。并且，底座1-4上设置减重孔，降低箱体装配定位夹具1的整体重量，减少转动惯量。箱体装配定位夹具1有效保障了紧凑型钣金箱体的形位尺寸，提高了钣金零件装配时的定位精度，保证了铆钉孔的重合度，降低了拉铆装配作业的难度，减少了作业时长。

所述俯仰调节组件4固连在所述第一转轴3-1上，以第一转轴3-1为轴线进行360 °半限位旋转。现对半限位旋转进行说明：该半限位旋转指第一转轴或第二转轴可进行 360°自转，并且，在某些特定位置具有一定限位功能，解除限位后可自由转动。

为了实现第一转轴3-1的半限位旋转，如图3所示，所述转轴底座3通过轴承3-2 支撑所述第一转轴3-1，所述第一转轴3-1上设有键槽3-4，转轴底座3上安装有弹簧柱塞3-3，弹簧柱塞3-3与第一转轴3-1上的键槽3-4配合，第一转轴3-1旋转至弹簧柱塞 3-3对准键槽时，弹簧柱塞3-3卡住键槽。弹簧柱塞3-3包括钢球和弹簧，当钢球正对键槽时，钢球被弹簧顶入第一转轴3-1上的键槽3-4中卡住键槽3-4，对第一转轴进行限位。若要解除限位，需施加相比正常旋转更大的力才能使钢球压缩弹簧并滑出键槽3-4，此种状态下，第一转轴3-1可自由旋转。

同样的，所述箱体装配定位夹具1固连在第二转轴2-1上，以第二转轴2-1为轴线进行360°半限位旋转。第二转轴的半限位旋转与第一转轴的半限位旋转的结构相同。

为了实现第二转轴的半限位旋转，所述转轴支座2通过轴承支撑所述第二转轴2-1，所述第二转轴2-1上设有键槽，转轴支座2上安装有弹簧柱塞，弹簧柱塞与第二转轴2-1上的键槽配合，第二转轴2-1旋转至弹簧柱塞对准键槽时，弹簧柱塞卡住键槽。第二转轴上的弹簧柱塞与键槽的结构与第一转轴上的弹簧柱塞与键槽的结构完全相同。弹簧柱塞包括钢球和弹簧，当钢球正对第二转轴2-1上的键槽时，钢球被弹簧顶入第二转轴上的键槽中卡住键槽，对第二转轴进行限位。若要解除限位，需施加相比正常旋转更大的力才能使钢球压缩弹簧并滑出键槽，此种状态下，第二转轴2-1可自由旋转。

优选地，所述第一转轴3-1上的键槽3-4沿第一转轴3-1的圆周均匀设置四个，所述第二转轴2-1上的键槽沿第二转轴2-1的圆周均匀设置四个，弹簧柱塞沿转轴底座3 或转轴支座2的侧壁均匀设置有两个，以使第一转轴3-1每旋转90°，弹簧柱塞卡入键槽3-4，第二转轴2-1每旋转90°，弹簧柱塞卡入第二转轴上的键槽。通过第一转轴与第二转轴的半限位旋转，可在拉铆装配作业时将箱体装配定位夹具1迅速调整到待作业工作面，减去多余的调节、扶持过程。

为了在装配作业时便于不同操作人员的个人需求进行作业区域的俯仰角调节，所述俯仰调节组件4包括连接座4-1和一组相互啮合的齿面盘4-2，齿面盘4-2上设置有齿，齿面盘4-2的齿可设置在齿面盘的侧面，如图4所示，本实施例中的两个齿面盘4-2的齿均位于侧面上，两个齿面盘4-2通过齿间啮合可相对360°转动，两个齿面盘通过螺栓连接并且两者相对可转动；齿面盘的齿还可设置在齿面盘的侧面，其中第一齿面盘的内侧面具有齿，第二齿面盘的外侧面具有齿，此二者构成一对公母齿面盘，该第二齿面盘位于第一齿面盘内，二者通过齿间啮合可相对360°转动，此种情况图中未示出；

所述转动支座2固连在任一齿面盘4-2上，转动支座随该齿面盘而转动，从而调节转动支座2的俯仰角，另一齿面盘通过螺栓固连在连接座上；所述连接座4-1与第一转轴3-1固连，如图1所示。

本实施例中，该一组相互啮合的齿面盘4-2通过其上的36组梯形齿进行啮合。

与转动支座2固连的齿面盘具有转臂，所述转动支座2固连在该转臂上，并且，转动支座2的第二转轴2-1与所述转臂垂直设置，以满足不同操作人员对作业角度的要求。

将待装配的钣金零件置于箱体装配定位夹具1上，由左、右支撑板及下支撑板1-3对钣金零件进行夹持与固定，由于左支撑板1-5、右支撑板1-1和下支撑板1-3围成的空间与待组装的钣金箱体的形状一致，因此经过左、右支撑板及下支撑板的精确定位后再对钣金零件进行拉铆作业，能确保装配后的钣金箱体在满足设计功能需求的基础上，将原有装配的功能区累积误差由±0.5mm降低至±0.1mm，保证装配后产品外观一致，将原有装配的外观累积误差由±1.0mm降低至±0.2mm。

本发明的可调向底座通过两组转轴以及一组齿面盘，可实现三个维度360°调节，操作人员可以在进行装夹、装配作业时方便、快速的调整到合适角度，降低装配作业的劳作难度和强度。两组转轴均通过键槽与弹簧柱塞的组合实现半限位旋转，使转轴每旋转90°键槽与弹簧柱塞实现一次配合，从而使转轴实现一次限位。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。