定位夹紧装置和使用其的定位夹紧方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1076717 A(43)申请公布日 2018.02.09

(21)申请号 201710693388.1(22)申请日 2017.08.14

(71)申请人 宝沃汽车（中国）有限公司

地址 100102 北京市朝阳区阜通东大街1号

院2号楼(72)发明人 黄泽武　

(74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事

务所(普通合伙) 11201

代理人 黄德海(51)Int.Cl.

B25B 11/00(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图8页

(54)发明名称

定位夹紧装置和使用其的定位夹紧方法(57)摘要

本发明公开了一种定位夹紧装置和使用其的定位夹紧方法，定位夹紧装置，包括：定位销，定位销具有相互贯通的竖向槽和横向槽，竖向槽贯穿定位销的底壁且沿轴向延伸，横向槽至少在定位销的周壁的第一侧和第二侧敞开，且第一侧与竖向槽正对，第二侧与竖向槽错开；夹紧件，夹紧件设于定位销内；驱动单元，驱动单元与夹紧件相连以驱动夹紧件在第一位置、第二位置和第三位置之间运动；其中，在第一位置时夹紧件的工作头部位于竖向槽内，在第二位置时夹紧件的工作头部从第一侧伸出，在第三位置时夹紧件的工作头部转动至从第二侧伸出以夹紧待加工的钣金件。本发明的定位夹紧装置，定位过程中对空间的需求小，且能实现多车型的共线生产。

CN 1076717 ACN 1076717 A

权　利　要　求　书

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1.一种定位夹紧装置，其特征在于，包括：定位销(2)，所述定位销(2)具有相互贯通的竖向槽(201)和横向槽(202)，所述竖向槽(201)贯穿所述定位销(2)的底壁且沿轴向延伸，所述横向槽(202)至少在所述定位销(2)的周壁的第一侧D和第二侧E敞开，且所述第一侧D与所述竖向槽(201)正对，所述第二侧E与所述竖向槽(201)错开；

夹紧件(3)，所述夹紧件(3)设于所述定位销(2)内；驱动单元(7)，所述驱动单元(7)与所述夹紧件(3)相连以驱动所述夹紧件(3)在第一位置(3A)、第二位置(3B)和第三位置(3C)之间运动；

其中，在所述第一位置(3A)时所述夹紧件(3)的工作头部(301)位于所述竖向槽(201)内，在所述第二位置(3B)时所述夹紧件(3)的工作头部(301)从所述第一侧D伸出，在所述第三位置(3C)时所述夹紧件(3)的工作头部(301)转动至从所述第二侧E伸出以夹紧待加工的钣金件(1)。

2.根据权利要求1所述的定位夹紧装置，其特征在于，所述第一侧D与所述第二侧E相互垂直。

3.根据权利要求1所述的定位夹紧装置，其特征在于，所述第二侧E包括两个相互背离的方向，所述横向槽(202)贯穿所述定位销(2)的周壁。

4.根据权利要求1所述的定位夹紧装置，其特征在于，所述第一侧D包括两个相互背离的方向，所述竖向槽(201)贯穿所述定位销(2)的周壁。

5.根据权利要求1所述的定位夹紧装置，其特征在于，所述驱动单元(7)和所述夹紧件(3)设置成在所述夹紧件(3)从所述第一位置(3A)运动到所述第二位置(3B)时，所述夹紧件(3)从上向下且向外运动，以从所述横向槽(202)的第一侧D伸出，在所述夹紧件(3)从所述第二位置(3B)运动到所述第三位置(3C)时，所述夹紧件(3)绕轴向转动。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的定位夹紧装置，其特征在于，还包括：导向支撑块(4)，所述导向支撑块(4)具有导向孔，且套设于所述定位销(2)外，所述钣金件(1)适于支撑于所述导向支撑块(4)。

7.根据权利要求6所述的定位夹紧装置，其特征在于，还包括：底板(6)，所述底板(6)安装于所述驱动单元(7)的壳体，且具有供所述夹紧件(3)伸出的避让孔，所述导向支撑块(4)安装于所述底板(6)；

缓冲垫片(5)，所述缓冲垫片(5)夹设于所述底板(6)与所述导向支撑块(4)之间。8.一种使用如权利要求1-7中任一项所述的定位夹紧装置的定位夹紧方法，其特征在于，待加工的钣金件(1)具有长圆形的定位孔(101)，所述定位夹紧方法包括如下步骤：

夹紧件(3)在第一位置(3A)，所述定位销(2)从所述定位孔(101)伸出，且与所述定位孔(101)在长度方向上的预定位置配合；

启动所述驱动单元(7)以使所述夹紧件(3)从所述第一位置(3A)运动到所述第二位置(3B)；

所述驱动单元(7)驱动所述夹紧件(3)从所述第二位置(3B)运动到所述第三位置(3C)以夹紧所述钣金件(1)。

9.根据权利要求8所述的定位夹紧方法，其特征在于，在所述步骤所述定位销(2)从所述定位孔(101)伸出，且与所述定位孔(101)在长度方向上的预定位置配合中，所述定位夹

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紧装置在纵向上固定，所述钣金件(1)运动至所述定位孔(101)在长度方向上的预定位置并与所述定位销(2)配合。

10.根据权利要求8所述的定位夹紧方法，其特征在于，所述定位孔(101)的边沿具有翻边，所述夹紧件(3)包括杆体(302)、横臂(303)和工作头部(301)，所述杆体(302)与所述驱动单元(7)相连，所述横臂(303)从所述杆体(302)的一端沿横向延伸，所述工作头部(301)沿所述横臂(303)的远离所述杆体(302)的一端向靠近所述杆体(302)的另一端的方向延伸，且所述工作头部(301)与所述杆体(302)间隔开。

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定位夹紧装置和使用其的定位夹紧方法

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技术领域

[0001]本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种定位夹紧装置和使用该定位夹紧装置的定位夹紧方法。

背景技术

[0002]车辆制造行业柔性生产线能够满足车型的柔性，即具备同平台多车型或跨平台车型共线生产的能力；满足生产方式的柔性，即能满足任意混流生产或批量生产的生产方式；满足产能的柔性，即能够较容易完成产能提升的需求。柔性生产已经在汽车行业得到了广泛运用。相关技术中，柔性定位夹紧装置的结构复杂，运动形式复杂，运动需求空间大，成本较高，且生产线柔性化程度有限，只能实现少数车型的共线生产，且生产效率较低，而成本较高，存在改进空间。发明内容

[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种，所述定位夹紧装置定位过程中对空间的需求小，且能实现多车型的共线生产。[0004]根据本发明实施例的定位夹紧装置，包括：定位销，所述定位销具有相互贯通的竖向槽和横向槽，所述竖向槽贯穿所述定位销的底壁且沿轴向延伸，所述横向槽至少在所述定位销的周壁的第一侧和第二侧敞开，且所述第一侧与所述竖向槽正对，所述第二侧与所述竖向槽错开；夹紧件，所述夹紧件设于所述定位销内；驱动单元，所述驱动单元与所述夹紧件相连以驱动所述夹紧件在第一位置、第二位置和第三位置之间运动；其中，在所述第一位置时所述夹紧件的工作头部位于所述竖向槽内，在所述第二位置时所述夹紧件的工作头部从所述第一侧伸出，在所述第三位置时所述夹紧件的工作头部转动至从所述第二侧伸出以夹紧待加工的钣金件。

[0005]根据本发明实施例的定位夹紧装置，定位过程中对空间的需求小，且能实现多车型的共线生产，结构简单，制造成本低。

[0006]根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，所述第一侧与所述第二侧相互垂直。[0007]根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，所述第二侧包括两个相互背离的方向，所述横向槽贯穿所述定位销的周壁。

[0008]根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，所述第一侧包括两个相互背离的方向，所述竖向槽贯穿所述定位销的周壁。

[0009]根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，所述驱动单元和所述夹紧件设置成在所述夹紧件从所述第一位置运动到所述第二位置时，所述夹紧件从上向下且向外运动，以从所述横向槽的第一侧伸出，在所述夹紧件从所述第二位置运动到所述第三位置时，所述夹紧件绕轴向转动。

[0010]根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，还包括：导向支撑块，所述导向支撑块具有导向孔，且套设于所述定位销外，所述钣金件适于支撑于所述导向支撑块。

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根据本发明一个实施例的定位夹紧装置，还包括：底板，所述底板安装于所述驱动

单元的壳体，且具有供所述夹紧件伸出的避让孔，所述导向支撑块安装于所述底板；缓冲垫片，所述缓冲垫片夹设于所述底板与所述导向支撑块之间。

[0012]本发明还提出了一种使用如上述任一种所述的定位夹紧装置的定位夹紧方法，待加工的钣金件具有长圆形的定位孔，所述定位夹紧方法包括如下步骤：夹紧件在第一位置，所述定位销从所述定位孔伸出，且与所述定位孔在长度方向上的预定位置配合；启动所述驱动单元以使所述夹紧件从所述第一位置运动到所述第二位置；所述驱动单元驱动所述夹紧件从所述第二位置运动到所述第三位置以夹紧所述钣金件。[0013]根据本发明实施例的定位夹紧方法，在所述步骤所述定位销从所述定位孔伸出，且与所述定位孔在长度方向上的预定位置配合中，所述定位夹紧装置在纵向上固定，所述钣金件运动至所述定位孔在长度方向上的预定位置并与所述定位销配合。[0014]根据本发明实施例的定位夹紧方法，所述定位孔的边沿具有翻边，所述夹紧件包括杆体、横臂和工作头部，所述杆体与所述驱动单元相连，所述横臂从所述杆体的一端沿横向延伸，所述工作头部沿所述横臂的远离所述杆体的一端向靠近所述杆体的另一端的方向延伸，且所述工作头部与所述杆体间隔开。

[0015]所述定位夹紧方法与上述的定位夹紧装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

[0016]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明

[0017]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0018]图1是根据本发明实施例的定位夹紧装置的爆炸图(示出了待加工的钣金件)；[0019]图2是根据本发明实施例的定位夹紧装置在第一位置的结构示意图；[0020]图3是根据本发明实施例的定位夹紧装置在第三位置的结构示意图；

[0021]图4是根据本发明实施例的定位夹紧装置在夹紧件从第一位置运动到第二位置的结构示意图；

[0022]图5是根据本发明实施例的定位夹紧装置在夹紧件从第二位置运动到第三位置的结构示意图；

[0023]图6是根据本发明实施例的定位夹紧装置在夹紧件从第一位置运动到第二位置再运动到第三位置的结构示意图；

[0024]图7是根据本发明实施例的定位销的结构示意图；[0025]图8是根据本发明实施例的夹紧件的结构示意图；

[0026]图9是根据本发明实施例的定位夹紧装置与定位孔的前端配合的结构示意图；[0027]图10是根据本发明实施例的定位夹紧装置与定位孔的中部配合的结构示意图；[0028]图11是根据本发明实施例的定位夹紧装置与定位孔的后端配合的结构示意图。[0029]附图标记：

[0030]待加工的钣金件1，定位孔101，

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定位销2，竖向槽201，横向槽202，夹紧件3，工作头部301，杆体302，横臂303，导向

支撑块4，缓冲垫片5，底板6，驱动单元7，[0032]第一位置3A，第二位置3B，第三位置3C，第一侧D，第二侧E。具体实施方式

[0033]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的。[0034]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”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。[0035]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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036]下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的使用定位夹紧装置的定位夹紧方法，该定位夹紧方法用于车辆制造，比如定位夹紧装置定位夹紧待加工的钣金件1后便于对钣金件1进行加工(包括焊接等)，比如待加工的钣金件1可以为前纵梁。[0037]首先参考附图描述本发明实施例的定位夹紧装置。如图1所示，根据本发明一个实施例的定位夹紧装置包括：定位销2、夹紧件3、驱动单元7。[0038]其中，如图1-图3所示，待加工的钣金件1具有定位孔101，定位孔101为长圆形，长圆形的定位孔101的长度方向可以沿车辆的长度方向(即纵向)，定位销2适于与定位孔101配合，比如定位销2从下向上贯穿。[0039]如图7所示，定位销2具有竖向槽201和横向槽202，竖向槽201和横向槽202相互贯通，竖向槽201贯穿定位销2的底壁且沿轴向延伸，也就是说，竖向槽201从定位销2的底壁向上延伸，竖向槽201不贯穿定位销2的顶壁，横向槽202在竖向上位于竖向槽201的中部，横向槽202至少在定位销2的周壁的第一侧D和周壁的第二侧E敞开，且第一侧D与竖向槽201正对，横向槽202在第一侧D的方向上与竖向槽201贯通，第二侧E与竖向槽201错开，优选地，第一侧D与第二侧E相互垂直，即第二侧E可以与第一侧D成90°。[0040]夹紧件3设于定位销2内，驱动单元7与夹紧件3相连以驱动夹紧件3在第一位置3A、第二位置3B和第三位置3C之间运动，驱动单元7可以为气缸式，驱动单元7可以受生产线上的总气源驱动，可选地，夹紧件3可以通过曲柄连杆机构与驱动单元7相连。[0041]夹紧件3的工作头部301用于压紧待加工的钣金件1，如图2和图4所示，夹紧件3在第一位置3A时，夹紧件3的工作头部301位于竖向槽201内，在第一位置3A时，夹紧件3的外轮

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廓不超过定位销2，在第一位置3A时定位销2与钣金件1的定位孔101配合，由于夹紧件3隐藏在定位销2内部，定位夹紧装置与钣金件1的定位孔101配合的空间需求小。[0042]如图4和图5所示，夹紧件3在第二位置3B时，夹紧件3的工作头部301从第一侧D伸出，可以理解的是，由于，横向槽202在第一侧D的方向上与竖向槽201贯通，且横向槽202在定位销2的周壁的第一侧D敞开，在驱动单元7的驱动下，夹紧件3可以从第一位置3A运动到第二位置3B，即夹紧件3可以向外移动至工作头部301从横向槽202的第一侧D伸出，从第一位置3A到第二位置3B可以为斜线平移运动，即夹紧件3整体向下向外移动。[0043]如图3和图5所示，夹紧件3在第三位置3C时，夹紧件3的工作头部301转动至从第二侧E伸出以夹紧待加工的钣金件1。可以理解的是，夹紧件3从第二位置3B运动到第三位置3C时可以作绕与定位销2的轴向平行的方向的转动，从而使工作头部301转动到适于止抵钣金件1的位置，保证定位的牢固可靠。

[0044]根据本发明实施例的定位夹紧装置，定位过程中对空间的需求小，且能实现多车型的共线生产，结构简单，制造成本低。[0045]如图2-图6所示，定位夹紧方法包括如下步骤：[0046]夹紧件3在第一位置3A，定位销2从定位孔101伸出，且与定位孔101在长度方向上的预定位置配合；启动驱动单元7以使夹紧件3从第一位置3A运动到第二位置3B；驱动单元7驱动夹紧件3从第二位置3B运动到第三位置3C以夹紧钣金件1。[0047]可以理解的是，通过调节待加工的钣金件1的定位孔101与定位销2的配合位置，可以实现不同车型的定位夹紧，比如图9-图11中，定位销2与定位孔101的不同位置配合，可以实现车辆生产过程中的定位位置调整。

[0048]根据本发明实施例的定位夹紧方法，对空间的需求小，且可以实现车辆生产过程中的定位位置调整，进而使柔性生产多样化，丰富产品线，降低生产线成本。[0049]根据本发明一个优选实施例的定位夹紧方法，如图9-图11所示，定位孔101的长度方向为车辆的纵向，在步骤定位销2从定位孔101伸出，且与定位孔101在长度方向上的预定位置配合中，定位夹紧装置在纵向上固定，钣金件1运动至定位孔101在长度方向上的预定位置并与定位销2配合。[0050]换言之，本发明实施例的定位夹紧装置对不同车型定位时，定位夹紧装置自身不必做纵向运动，只需调节钣金件1的位置即可实现不同车型的定位，由此，可以简化定位夹紧装置的结构与运动形式，有效地降低生产线成本。[0051]根据本发明一个优选实施例的定位夹紧方法，如图1、图3和图8所示，定位孔101的边沿具有翻边。夹紧件3包括杆体302、横臂303和工作头部301，杆体302与驱动单元7相连，横臂303从杆体302的一端沿横向延伸，工作头部301沿横臂303的远离杆体302的一端向靠近杆体302的另一端的方向延伸，且工作头部301与杆体302间隔开。可以理解的是，翻边可以增强定位孔101处的强度，夹紧件3被设计为钩状，可以避让翻边，便于夹紧钣金件1。[0052]根据本发明的一个优选的实施例的定位夹紧装置，如图5-图7所示，第二侧E包括两个相互背离的方向，横向槽202沿第二侧E贯穿定位销2的周壁。这样，夹紧件3在第二位置3B时可以朝两个方向转动以运动到第三位置3C，从而根据钣金件1的具体结构却动夹紧的位置，选择转动的方向。

[0053]根据本发明的一个优选的实施例的定位夹紧装置，如图5-图7所示，第一侧D包括

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两个相互背离的方向，竖向槽201沿第一侧D贯穿定位销2的周壁。这样竖向槽201的空间大，夹紧件3从第一位置3A运动到第二位置3B时不易受到定位销2的干涉。[0054]如图4所示，驱动单元7和夹紧件3设置成在夹紧件3从第一位置3A运动到第二位置3B时，夹紧件3从上向下且向外运动，以从横向槽202的第一侧D伸出，在夹紧件3从第二位置3B运动到第三位置3C时，夹紧件3绕轴向转动。[0055]如图1-图3所示，根据本发明的一个优选的实施例的定位夹紧装置，还包括：导向支撑块4、底板6和缓冲垫片5。[0056]其中，导向支撑块4具有导向孔，且导向支撑块4套设于定位销2外，钣金件1适于支撑于导向支撑块4，也就是说，钣金件1可以被导向支撑块4和夹紧件3夹紧。[0057]如图2-图6所示，底板6安装于驱动单元7的壳体，且底板6具有供夹紧件3伸出的避让孔，导向支撑块4安装于底板6，缓冲垫片5夹设于底板6与导向支撑块4之间，缓冲垫片5可以隔断驱动单元7通过底板6向上传递的振动，使定位夹紧过程更稳固。[0058]图2所示：定位夹紧装置在第一位置3A，夹紧件3隐藏在定位销2的内部，即在定位销2上开的竖向槽201内，使得定位销2插入前纵梁上的定位孔101时就本身所占用的空间，实现了空间需求的最小化。[0059]图3所示：定位夹紧装置在第三位置3C，夹紧件3的工作头部301锁紧前纵梁，同时导向支撑块4承载前纵梁的下表面，从而保证了定位夹紧装置结构的牢固可靠性；同时前纵梁上定位孔101的翻边已起到加强作用，为了避让翻边把夹紧件3的压紧头设计成勾形形状。

[0060]图4-图6所示：图4展示了驱动单元7带动夹紧件3在定位销2的竖向槽201及导向支撑块4的内部做斜线运动，即从第一位置3A运动到第二位置3B；图5展示了驱动单元7带动夹紧件3在定位销2的横向槽202及导向支撑块4的内部旋转90°运动，即从第二位置3B运动到第三位置3C；图6展示了驱动单元7带动夹紧件3在定位销2的横向槽202和竖向槽201及导向支撑块4内部的整过运动，即从第一位置3A运动到第二位置3B，再由第二位置3B运动到第三位置3C，从而实现了定位夹紧装置在前纵梁上的柔性生产定位功能。[0061]图9-图11所示：在前纵梁开设长圆形的定位孔101，定位夹紧装置在定位孔101的不同位置而实现不同车型的定位夹紧，实现了车辆生产在纵向的定位调整，进而使得柔性生产多样化，丰富产品类型；图9展示了定位夹紧装置在前纵梁上的定位孔101的最前端；图10展示了定位夹紧装置在前纵梁上的定位孔101的中间位置；图11展示了定位夹紧装置在前纵梁上的定位孔101的最后端；由此可见未增加定位夹紧装置本身的纵向运动，而是通过定位夹紧装置结构在定位孔101中的不同位置实现了不同车型的定位紧，简化了定位夹紧装置的运动形式及结构，进而有效降低了生产线成本，且使得产品更具有竞争能力。[0062]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0063]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本

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发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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