一种薄板件装配工装精确定位调整装置.pdf

本发明属于薄板件装配领域，特别涉及一种薄板件装配工装的精确定位调整装置。该调整装置包括基准板(1)、调整支撑(2)、垂直调整(3)、过渡板(4)、微调整板(5)、微调支撑(6)构成。该装置通过调整支撑(2)与基准板(1)之间的连接可以实现水平X、Y方向的较大范围的调整；通过微调整板(5)与过渡板(4)之间的连接可以实现水平X、Y方向的微小调整；通过调整支撑(2)与垂直调整(3)之间的连接可以实现Z方向的微小调整，从而改变了现有薄板件装配工装通过垫片调整的现状，提高了薄板件装配工装的定位精度，为薄板件的高精度装配提供了条件。

1.  一种薄板件装配工装精确定位调整装置，包括基准板(1)和调整机构(100)，其中调整机构(100)包括水平微调整模块(200)、过渡板(4)和垂直调整模块(210)，水平微调整模块(200)包括微调整板(5)和微调支撑(6)，垂直调整模块(210)包括调整支撑(2)和垂直调整(3)，其特征在于，基准板(1)上均布有一定间距的调整孔(102)，调整支撑(2)可通过其上的调整孔(101)与基准板(1)相连接，垂直调整(3)与调整支撑(2)通过垂直调整(3)上的通槽(214)和调整支撑(2)的通槽(213)相连接，垂直调整(3)与过渡板(4)通过螺钉连接，过渡板(4)上的定位孔(401)与微调整板(5)上的定位孔(501)通过销钉相连，过渡板(4)上的通槽(402)与微调整板(5)上的连接槽(502)通过螺钉相连接，微调整板(5)通过定位销及螺钉与4个微调支撑(6)相连接。

2.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述调整支撑(2)上的调整孔(101)间距为基准板(1)上调整孔(102)间距的一半。

3.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述调整支撑(2)在垂直方向上分布有若干定位孔(211)，这些定位孔的排布成一定规律，需要满足如下条件：Nx＝Z/Δz，其中，Nx为x方向孔的数量，Z为z方向孔的间距，Δz为x方向相邻两排孔在z方向上的偏差量。

4.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述垂直调整(3)上含有阵列的定位孔(212)，大小、数量与调整支撑(2)上对应的定位孔一致。

5.  根据权利要求1或者4所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述垂直调整(3)上含有阵列的定位孔(212)，与调整支撑(2)上相邻两排的定位孔(211)的区别是(211)在z方向上有一定量的偏差，而垂直调整(3)上相邻两排的定位孔(212)在z方向上没有偏差。

6.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述过渡板(4)上均布若干个定位孔(401)和通槽(402)。

7.  根据权利要求6所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述定位孔(401)在调整方向的数量及间距与调整支撑(2)上调整孔(101)的间距成一定的函数关系，即，D*N>Cs，其中，D为调整方向上同一列相邻两孔的间距，N为调整方向上一列孔的数量，定位孔4(401)在非调整方向上的数量及间距与微调整板(5)上的定位孔5(501)相对应。

8.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述两个微调整板(5)在水平面内的投影呈90°。

9.  根据权利要求1所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，所述微调整板(5)上有定位孔(501)，其大小与过渡板(4)上定位孔大小一致。

10.  根据权利要求1或9所述的一种薄板件装配工装精确定位调整装置，其特征在于，。微调整板(5)上定位孔(501)在调整方向的数量及间距与调整支撑(2)上调整孔(101)的间距成一定的函数关系，并且与过渡板(4)上在该方向上的孔相对应，即，D*N>Cs，其中，D为调整方向上同一列相邻两孔的间距，N为调整方向上一列孔的数量；定位孔5(501)沿非调整方向的每排定位孔与相邻的一排定位孔在调整方向上均有一定的偏差量，满足如下条件：Nf＝D/Δt，其中，Nf为非调整方向孔的数量，D为调整方向孔的间距，Δt为非调整方向相邻两排孔在调整方向上的偏差量。

一种薄板件装配工装精确定位调整装置
技术领域
本专利属于薄板件装配领域，特别涉及一种薄板件装配工装的精确定位调整装置的设计和使用。
背景技术
随着现代化工业的不断发展，对产品装配质量要求越来越高，但由于汽车、整流罩等薄板件刚性小、易变形，制造过程中，工件的定位夹紧困难、安装质量不稳定。装配工装定位调整机构对薄板件定位的准确性、方便性和柔性具有重要意义。据相关研究表明，由薄板件装配定位引起的装配质量问题，占到了全部装配质量问题的50％或以上。
目前，在国内薄板件生产装配厂家中，装配工装夹具通常采用的是专用工装夹具，它是针对一道或几道特定的装配工艺而配备的。随着目前薄板件装配生产小批量、个性化的发展趋势，这类工装的使用就越来越受到限制，其设计生产的周期较长，调整困难，定位精度低的缺点充分的暴露出来，这种现状很大程度地制约了我国一些机电产品如汽车、整流罩等薄板件装配质量的提高。
市场上现有的工装夹具多为通用工装夹具，不具备高精度定位及柔性调整功能，少数装配工装虽具有较高定位精度，但不能实现精确调整(只能以较大步长来进行调整)。
本专利基于柔性可重构设计的理念，可以解决上述精确定位、精确调整的问题。
发明内容
本发明是要解决现有薄板件装配工装的精确定位调整问题，提供一种能够在一定大小范围内较为精确的定位，并且能对定位元件进行精确调整的装置。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种薄板件装配工装精确定位调整装置，包括基准板(1)和调整机构(100)。其中调整机构(100)包括水平微调整模块(200)、过渡板(4)和垂直调整模块(210)。水平微调整模块(200)包括微调整板(5)和微调支撑(6)，垂直调整模块(210)包括调整支撑(2)和垂直调整(3)，其特征在于，基准板(1)上均布有一定间距的调整孔(102)，调整支撑(2)可通过其上的调整孔(101)与基准板(1)相连接，垂直调整(3)与调整支撑(2)通过垂直调整(3)上的通槽(214)和调整支撑(2)的通槽(213)相连接，垂直调整(3)与过渡板(4)通过螺钉连接，过渡板(4)上的定位孔(401)与微调整板(5)上的定位孔(501)通过销钉相连，过渡板(4)上的通槽(402)与微调整板(5)上的连接槽(502)通过螺钉相连接，微调整板(5)通过定位销及螺钉与4个微调支撑(6)相连接。
基准板(1)上均布有一定间距的调整孔(102)；调整支撑(2)可通过其上的调整孔
(101)与基准板相连接。其中，调整支撑(2)上的调整孔(101)间距为基准板(1)上调整孔(102)间距的一半，通过该方式可使调整机构(100)在水平方向的X、Y向上移动一次的最小间距缩短为基准板上孔间距的1/2，可实现较大范围的调整，同时提高了一定的调整精度，即：Cb＝2*Cs，其中，Cb是基准板(1)上调整孔2(102)的间距，Cs是调整支撑(2)上调整孔1(101)的间距。
调整支撑(2)与垂直调整(3)共同构成了垂直调整模块(210)，可实现机构在Z方向的定位调整。调整支撑(2)在垂直方向上分布有若干定位孔(211)，这些定位孔的排布成一定规律。需要满足如下条件：
Nx＝Z/Δz，
其中，Nx为x方向孔的数量，Z为z方向孔的间距，Δz为x方向相邻两排孔在z方向上的偏差量。
垂直调整(3)上的定位孔(212)为阵列的孔系，大小、数量与调整支撑(2)上对应的定位孔一致。区别是调整支撑(2)上相邻两排的定位孔(211)在z方向上有一定量的偏差，而垂直调整(3)上相邻两排的定位孔(212)在z方向上没有偏差。垂直调整(3)与调整支撑(2)通过通槽(214)和通槽(213)相连接。
垂直调整(3)与过渡板(4)通过螺钉连接。过渡板(4)上均布若干个定位孔(401)和通槽(402)。其中，定位孔(401)在调整方向的数量及间距与调整支撑(2)上调整孔(101)的间距成一定的函数关系，即，D*N>Cs，其中，D为调整方向上同一列相邻两孔的间距，N为调整方向上一列孔的数量，Cs是调整支撑(2)上调整孔(101)的间距。定位孔(401)在非调整方向上的数量及间距与微调整板(5)上的定位孔(501)相对应。
水平微调整模块(200)由两个微调整板(5)和四个微调支撑(6)组成。其中，两个微调整板(5)在水平面内的投影呈90°，分别实现X、Y两个相互垂直方向的微小调整。
微调整板(5)上有特殊排布的定位孔(501)，其大小与过渡板(4)上定位孔大小一致；定位孔(501)的排布位置从而决定了微调的精度。微调整板(5)上定位孔(501)在调整方向的数量及间距与调整支撑(2)上调整孔(101)的间距成一定的函数关系，并且与过渡板(4)上在该方向上的孔相对应，即，D*N>Cs，其中，D为调整方向上同一列相邻两孔的间距，N为调整方向上一列孔的数量，Cs是调整支撑(2)上调整孔(101)的间距。定位孔(501)沿非调整方向的每排定位孔与相邻的一排定位孔在调整方向上均有一定的偏差量，满足如下条件：
Nf＝D/Δt，
其中，Nf为非调整方向孔的数量，D为调整方向孔的间距，Δt为非调整方向相邻两排孔在调整方向上的偏差量。
过渡板(4)上的定位孔(401)与微调整板(5)上的定位孔(501)通过销钉相连，过渡板(4)上的通槽(402)与微调整板(5)上的连接槽(502)通过螺钉相连接。
有益效果：
该装置通过调整支撑(2)与基准板(1)之间的连接可以实现水平X、Y方向的较大范围的调整；通过微调整板(5)与过渡板(4)之间的连接可以实现水平X、Y方向的微小调整；通过调整支撑(2)与垂直调整(3)之间的连接可以实现Z方向的微小调整，从而提高了薄板件装配工装的定位精度，使得现有薄板件装配工装可以精确定位和调整，为薄板件的高精度装配提供了条件。
附图说明
图1图1是本发明的总装示意图；
图2是本发明的总装爆炸示意图；
图3是本发明的调整机构(100)示意图；
图4是本发明的水平微调整模块(200)示意图；
图5是本发明的垂直调整模块(201)示意图；
图6是本发明的过渡板(4)示意图
图7是本发明的微调整板(5)示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本装置包括基准板(1)和调整机构(100)。
调整机构通过调整孔(101)与基准板(1)相连接，可实现水平面内X、Y方向的粗调整，当需要调节时，在X、Y方向可以一定步长进行调节，其中步长为调整机构(100)上的调整孔(101)间距。
如图2所示，本装置包括的全部组件有：基准板(1)、调整支撑(2)、垂直调整(3)、过渡板(4)、微调整板(5)、微调支撑(6)。基准板(1)上均布有一定间距的调整孔(102)，调整支撑(2)可通过其上的调整孔(101)与基准板(1)相连接，垂直调整(3)与调整支撑(2)通过垂直调整(3)上的通槽(214)和调整支撑(2)的通槽(213)相连接，垂直调整(3)与过渡板(4)通过螺钉连接，过渡板(4)上的定位孔(401)与微调整板(5)上的定位孔(501)通过销钉相连，过渡板(4)上的通槽(402)与微调整板(5)上的连接槽(502)通过螺钉相连接，微调整板(5)通过定位销及螺钉与4个微调支撑(6)相连接。
该装置可实现安装在上层过渡板(4)上的工件在三维X、Y、Z方向上的精确调整，精度取决于设计的偏差量。
如图3所示，调整机构(100)包括水平微调整模块(200)、过渡板(4)和垂直调整模块(210)。
下层过渡板(4)通过定位销及螺钉与垂直调整模块(210)相连接，并与垂直调整(3)锁紧，在调整过程中与垂直调整(3)保持相对不动。水平微调整模块(200)与过渡板(4)通过调整方向上的两个定位孔连接，通过通槽用螺栓锁紧。需要调整时，将螺栓松开，调整定位销位置，调整好后锁紧螺栓。
如图4所示，水平微调整模块(200)包括微调整板(5)和微调支撑(6)。
微调整板(5)通过定位销及螺钉与4个微调支撑(6)相连接，并固定保持相对不动。整个微调整模块在调整过程中作为一个整体。
如图5所示，垂直调整模块(210)包括调整支撑(2)和垂直调整(3)。
垂直调整(3)通过垂直方向上的两个定位孔连接，并通过通槽用螺栓锁紧，需要调整时，将螺栓松开，调整定位销位置，调整好后锁紧螺栓。
如图6所示，过渡板(4)结构。
过渡板(4)内有两条相互平行的通槽(402)，以便螺栓固定。在平行于通槽的方向分布有若干等间距的定位孔(401)，在垂直于通槽的方向，同样分布有若干等间距的定位孔。定位销安装在平行于通槽方向的一排定位孔中的两个，起到定位作用。需要调整时，将两个定位销拔起，移动微调整模块(200)，当移动到需要的位置后，将定位销插入对应的一排定位孔中的两个，同时，将通槽(402)内的螺栓锁紧。
如图7所示，微调整板(5)结构。
微调整板(5)内有两条相互平行的通槽(502)，以便螺栓固定。在平行于通槽的方向分布有若干个等间距的定位孔(501)，在垂直与通槽的方向，每排定位孔与相邻的一排定位孔均有一定的偏差量。定位销安装在平行于通槽方向的一排定位孔中的两个，起到定位作用。需要调整时，将两个定位销拔起，移动微调整模块(200)，当移动到需要的位置后，将定位销插入对应的一排定位孔中的两个。