一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具的制作方法

1.本实用新型涉及汽车工业制造的技术领域，尤其涉及一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具。


背景技术：

2.目前，世界新能源汽车发展的趋势是由大批量生产向多品种、小批量非标生产转化。科技发展迅速为满足新能源汽车消费者的科技化等多样化的需求，适应新能源汽车市场的激烈竞争，世界各大新能源汽车生产厂家不断缩短车型变换周期，不断加快车种的更新，新能源汽车零部件样式和种类呈出不穷。为满足现有新能源汽车企业发展需求，新能源汽车生产应能在一条生产线生产多个车型，且生产线具有换型生产简单快捷、开发时间短、产线改造投入费用少、生产效率高。
3.针对新能源汽车生产的多车型高效生产，目前有许多柔性夹具应用于新能源汽车产线上，但现有柔性夹具大多采用柔性定位单元与多轴伺服柔性定位装置相互配合进行定位，虽能实现多车型切换生产的新能源汽车零部件柔性定位，但由于柔性定位单元与多轴伺服柔性定位装置相互配合的生产模式控制复杂、设备造价较高、维修保养困难、且无法应对新能源汽车零部件多样的高效生产、切换车型速度慢，无法适应种类众多的新能源汽车零部件的低设备投入、高柔性、高效率的生产需求。
4.如何解决上述难题，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，能满足更多新能源汽车零部件的夹紧定位需求，进一步提高五轴联动柔性夹具的柔性化程度，适应众多新能源汽车零部件的低设备投入、高柔性、高效率的生产需求。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.本实用新型提供的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，包括五轴联动柔性夹具，所述五轴联动柔性夹具包括基台，所述基台两侧呈对称分布设置有第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板上均设有若干组定位旋转轴组件，所述第一基板上设有第一工件，所述第二基板上设有第二工件，各组所述定位旋转轴组件用于对所述第一工件或所述第二工件进行定位夹紧。
8.进一步地，所述第一基板和所述第二基板上均设有5组定位旋转轴组件，各组所述定位旋转轴组件包括调节座、定位组件和旋转轴组件，所述调节座安装在所述第一基板上，所述旋转轴组件安装在所述调节座上，所述调节座用于调节所述旋转轴组件的定位高度和定位柔性化程度，或者，所述定位旋转轴组件未设置调节座时，所述旋转轴组件安装在所述第一基板上；以及所述定位组件安装在所述旋转轴组件上且所述定位组件随所述旋转轴组件同步旋转。
9.进一步地，所述基台包括所述第一基板、所述第二基板、盖板、第一基架、第一安装
板、第一轴承、第一轴承座、第二安装板、第二基架、第一支架、第一插销、第一对接板、第一感应器、第二对接板、底板、固定板；
10.所述第一基板、所述第二基板对称布置在所述第一基架的两侧，所述第一基架安装在所述第一安装板上，所述第一安装板安装在所述第一轴承上，所述第一轴承安装在所述第一轴承座内，所述第一轴承座安装在所述第二安装板上，所述第二安装板安装在所述第二基架上，所述第二基架通过所述固定板固定安装在所述底板上，所述第一基架上安装有所述第一支架，所述第一支架用于放置所述第一插销，所述第一对接板安装在所述第一基架上，所述第一感应器安装在所述第一对接板上，所述第二对接板安装在所述底板上。
11.进一步地，所述定位组件包括销钉缸、第二感应器、第二支架、第一角座、调整垫板；所述销钉缸安装在所述第一角座上，所述第二支架安装在所述第一角座上且靠近所述销钉缸的位置，所述第二感应器安装在所述第二支架上，所述第一角座通过所述调整垫板安装在所述旋转轴组件上，所述调整垫板用于调整销钉缸的高度位置，所述销钉缸用于所述第一工件或所述第二工件的夹紧定位，所述第二感应器用于感应所述第一工件或所述第二工件是否在位。
12.进一步地，所述旋转轴组件包括转盘、箱体、第三支架、第二插销、第三感应器、销座、主动轴、凸轮随动器、拔轮、减速电机；所述转盘置于所述箱体上方，所述箱体安装在所述第一基板上，所述第三支架安装在所述箱体的外侧，所述第二插销置于所述第三支架上，所述销座安装在所述箱体的内侧，所述第三感应器安装在所述销座上，所述第三感应器用于感应所述第二插销是否在位，所述减速电机安装在所述箱体内的底面一侧，所述主动轴安装在所述减速电机上，所述拔轮安装在所述主动轴上，所述凸轮随动器安装在所述拔轮的轮沿上。
13.进一步地，所述旋转轴组件通过箱体安装在所述调节座上，所述旋转轴组件还包括法兰、棘轮、从动轴、第二角座、伸缩销定位气缸、第二轴承、感应片、第四感应器、第二轴承座；所述第二轴承座安装在所述箱体内底面靠近所述减速电机的一侧，所述第二轴承安装在所述第二轴承座内，所述感应片安装在所述第二轴承上，所述感应片跟随所述第二轴承旋转，所述第四感应器安装在所述箱体内的底面靠近所述第二轴承的位置，所述从动轴安装在所述第二轴承内，所述棘轮安装在所述从动轴的一端，所述法兰安装在所述棘轮上，所述法兰跟随所述棘轮和所述从动轴沿所述第二轴承轴线旋转，所述第二角座安装在所述箱体的外侧且所述第二角座置于所述转盘下方，所述定位气缸安装在所述第二角座上，所述伸缩销安装在所述定位气缸的气缸推杆上且所述伸缩销随气缸推杆伸缩运动。
14.进一步地，所述第四感应器共有4个且所述第四感应器沿所述第二轴承的圆周方向均匀布置。
15.由于采用了上述结构，本实用新型具有的有益效果如下：
16.本实用新型能满足更多新能源汽车零部件的夹紧定位需求，进一步提高五轴联动柔性夹具的柔性化程度，适应众多新能源汽车零部件的低设备投入、高柔性、高效率的生产需求。
17.通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型的负载整体结构示意图；
20.图2为本实用新型的空载整体结构示意图；
21.图3为本实用新型的基台结构示意图；
22.图4为本实用新型的定位组件结构示意图；
23.图5为本实用新型的旋转轴组件结构示意图；
24.图6为本实用新型的旋转轴组件结构示意图。
实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参考图1-6，本实用新型提供的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，包括五轴联动柔性夹具200，所述五轴联动柔性夹具200包括基台2，所述基台2两侧呈对称分布设置有第一基板201和第二基板205，所述第一基板201和所述第二基板205上均设有若干组定位旋转轴组件1，所述第一基板201上设有第一工件100，所述第二基板205上设有第二工件300，各组所述定位旋转轴组件1用于对所述第一工件100或所述第二工件300进行定位夹紧。第一工件100和第二工件300的结构尺寸与形状可以为完全相同的新能源汽车零部件，也可以为存在较大差异的新能源汽车零部件。
27.优选地，所述第一基板201和所述第二基板205上均设有5组定位旋转轴组件1，各组所述定位旋转轴组件1包括调节座204、定位组件202和旋转轴组件203，所述调节座204安装在所述第一基板201上，所述旋转轴组件203安装在所述调节座204上，所述调节座204用于调节所述旋转轴组件203的定位高度和定位柔性化程度，所述调节座204可根据工件定位高度的变化而进行增减，当定位旋转轴组件1未设置调节座204时，所述旋转轴组件203安装在所述第一基板201上；以及所述定位组件202安装在所述旋转轴组件203上且所述定位组件202随所述旋转轴组件203同步旋转。所述旋转轴组件203在第一基板201或第二基板205上方联动旋转，带动定位组件202联动旋转，从而快速切换不同新能源汽车零部件的夹紧定位，旋转轴组件203的原始位置的结构和外形完全相同，摆放时旋转轴组件203所在的角度位置是应工件定位需求而定。
28.优选地，所述基台2包括所述第一基板201、所述第二基板205、盖板201-02、第一基架201-03、第一安装板201-04、第一轴承201-05、第一轴承座201-06、第二安装板201-07、第二基架201-08、第一支架201-09、第一插销201-10、第一对接板201-11、第一感应器201-12、第二对接板201-13、底板201-14、固定板201-15；
29.所述第一基板201、所述第二基板205对称布置在所述第一基架201-03的两侧，所
15、定位气缸203-16、第二轴承203-17、感应片203-18、第四感应器203-19、第二轴承座203-20；所述第二轴承座203-20安装在所述箱体203-02内底面靠近所述减速电机203-10的一侧，所述第二轴承203-17安装在所述第二轴承座203-20内，所述感应片203-18安装在所述第二轴承203-17上，所述感应片203-18跟随所述第二轴承203-17旋转，所述第四感应器203-19安装在所述箱体203-02内的底面靠近所述第二轴承203-17的位置，所述从动轴203-13安装在所述第二轴承203-17内，所述棘轮203-12安装在所述从动轴203-13的一端，所述法兰203-11安装在所述棘轮203-12上，所述法兰203-11跟随所述棘轮203-12和所述从动轴203-13沿所述第二轴承203-17轴线旋转，所述第二角座203-14安装在所述箱体203-02的外侧且所述第二角座203-14置于所述转盘203-01下方，所述定位气缸203-16安装在所述第二角座203-14上，所述伸缩销203-15安装在所述定位气缸203-16的气缸推杆上且所述伸缩销203-15随气缸推杆伸缩运动。基本动作为：减速电机203-10通过主动轴203-07带动拔轮203-09转动，凸轮随动器203-08跟随拔轮203-09转动，凸轮随动器203-08进入棘轮203-12的滑槽内，凸轮随动器203-08推动棘轮203-12旋转90度，棘轮203-12通过法兰203-11带动转盘203-01旋转90度，拔轮203-09离开棘轮203-12的滑槽，拔轮203-09弧面与棘轮203-12贴合，棘轮203-12停止转动，第四感应器203-19感应到感应片在位，第四感应器203-19将信号传送给减速电机203-10控制系统，减速电机203-10控制系统关停减速电机203-10，拔轮203-09停止转动，转盘203-01停止转动，定位气缸203-16气缸推杆带动伸缩销203-15向上伸出，伸缩销203-15进入转盘203-01定位孔内，转盘203-01通过其定位孔紧贴伸缩销203-15，有效防止转盘203-01受外力作用时产生转动。
33.优选地，所述第四感应器203-19共有4个且所述第四感应器203-19沿所述第二轴承203-17的圆周方向均匀布置。
34.本实用新型具体使用时，第一插销201-10置于第一对接板201-11和第二对接板201-13的对接孔内，第一基架201-03相对底板201-14处于固定不动状态，第一感应器201-12感应到第一插销201-10在位并发出基台2正常工作信号，定位组件202和旋转轴组件203处于工作状态。
35.旋转轴组件203基本动作为：减速电机203-10通过主动轴203-07带动拔轮203-09转动，凸轮随动器203-08跟随拔轮203-09转动，凸轮随动器203-08进入棘轮203-12的滑槽内，凸轮随动器203-08推动棘轮203-12旋转90度，棘轮203-12通过法兰203-11带动转盘203-01旋转90度，拔轮203-09离开棘轮203-12的滑槽，拔轮203-09弧面与棘轮203-12贴合，棘轮203-12停止转动，第四感应器203-19感应到感应片在位，第四感应器203-19将信号传送给减速电机203-10控制系统，减速电机203-10控制系统关停减速电机203-10，拔轮203-09停止转动，转盘203-01停止转动，定位气缸203-16气缸推杆带动伸缩销203-15向上伸出，伸缩销203-15进入转盘203-01定位孔内，转盘203-01通过其定位孔紧贴伸缩销203-15，有效防止转盘203-01受外力作用时产生转动。
36.定位组件202基本动作：第二感应器202-02感应到第二工件300在位，销钉缸202-01对第二工件300夹紧定位；第二感应器202-02感应到第二工件300不在位，销钉缸202-01对第二工件300松开夹紧，第二工件300可被取走或放回。
37.第一基板201上的5组所述定位组件202同步随第一基板201上的5组所述旋转轴组件203同步旋转，第二基板205上的5组所述定位组件202同步随第二基板205上的5组所述旋
转轴组件203同步旋转。所述第一基板201上的5组所述旋转轴组件203同步旋转实现5组所述旋转轴组件203的五轴联动旋转，所述第二基板205上的5组所述旋转轴组件203同步旋转实现5组所述旋转轴组件203的五轴联动旋转，所述第一基板201上的5组所述旋转轴组件203的五轴联动旋转带动安装于第一基板201上的5组所述定位组件202五轴联动旋转，实现快速组建一套五轴联动柔性夹具，实现快速切换不同新能源汽车零部件的夹紧定位。所述第二基板205上的5组所述旋转轴组件203的五轴联动旋转带动安装于第二基板205上的5组所述定位组件202五轴联动旋转，实现快速组建另一套五轴联动柔性夹具，实现快速切换不同新能源汽车零部件的夹紧定位。
38.以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，包括五轴联动柔性夹具（200），其特征在于：所述五轴联动柔性夹具（200）包括基台（2），所述基台（2）两侧呈对称分布设置有第一基板（201）和第二基板（205），所述第一基板（201）和所述第二基板（205）上均设有若干组定位旋转轴组件（1），所述第一基板（201）上设有第一工件（100），所述第二基板（205）上设有第二工件（300），各组所述定位旋转轴组件（1）用于对所述第一工件（100）或所述第二工件（300）进行定位夹紧。2.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述第一基板（201）和所述第二基板（205）上均设有5组定位旋转轴组件（1），各组所述定位旋转轴组件（1）包括调节座（204）、定位组件（202）和旋转轴组件（203），所述调节座（204）安装在所述第一基板（201）上，所述旋转轴组件（203）安装在所述调节座（204）上，所述调节座（204）用于调节所述旋转轴组件（203）的定位高度和定位柔性化程度，或者，所述定位旋转轴组件（1）未设置调节座（204）时，所述旋转轴组件（203）安装在所述第一基板（201）上；以及，所述定位组件（202）安装在所述旋转轴组件（203）上且所述定位组件（202）随所述旋转轴组件（203）同步旋转。3.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述基台（2）包括所述第一基板（201）、所述第二基板（205）、盖板（201-02）、第一基架（201-03）、第一安装板（201-04）、第一轴承（201-05）、第一轴承座（201-06）、第二安装板（201-07）、第二基架（201-08）、第一支架（201-09）、第一插销（201-10）、第一对接板（201-11）、第一感应器（201-12）、第二对接板（201-13）、底板（201-14）、固定板（201-15）；所述第一基板（201）和所述第二基板（205）对称布置在所述第一基架（201-03）的两侧，所述第一基架（201-03）安装在所述第一安装板（201-04）上，所述第一安装板（201-04）安装在所述第一轴承（201-05）上，所述第一轴承（201-05）安装在所述第一轴承座（201-06）内，所述第一轴承座（201-06）安装在所述第二安装板（201-07）上，所述第二安装板（201-07）安装在所述第二基架（201-08）上，所述第二基架（201-08）通过所述固定板（201-15）固定安装在所述底板（201-14）上，所述第一基架（201-03）上安装有所述第一支架（201-09），所述第一支架（201-09）用于放置所述第一插销（201-10），所述第一对接板（201-11）安装在所述第一基架（201-03）上，所述第一感应器（201-12）安装在所述第一对接板（201-11）上，所述第二对接板（201-13）安装在所述底板（201-14）上。4.如权利要求2所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述定位组件（202）包括销钉缸（202-01）、第二感应器（202-02）、第二支架（202-03）、第一角座（202-04）、调整垫板（202-05）；所述销钉缸（202-01）安装在所述第一角座（202-04）上，所述第二支架（202-03）安装在所述第一角座（202-04）上靠近所述销钉缸（202-01）的位置，所述第二感应器（202-02）安装在所述第二支架（202-03）上，所述第一角座（202-04）通过所述调整垫板（202-05）安装在所述旋转轴组件（203）上，所述调整垫板（202-05）用于调整销钉缸（202-01）的高度位置，所述销钉缸（202-01）用于所述第一工件（100）或所述第二工件（300）的夹紧定位，所述第二感应器（202-02）用于感应所述第一工件（100）或所述第二工件（300）是否在位。5.如权利要求2所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述旋转轴组件（203）包括转盘（203-01）、箱体（203-02）、第三支架（203-03）、第二插销
（203-04）、第三感应器（203-05）、销座（203-06）、主动轴（203-07）、凸轮随动器（203-08）、拔轮（203-09）、减速电机（203-10）；所述转盘（203-01）置于所述箱体（203-02）上方，所述箱体（203-02）安装在所述第一基板（201）上，所述第三支架（203-03）安装在所述箱体（203-02）的外侧，所述第二插销（203-04）置于所述第三支架（203-03）上，所述销座（203-06）安装在所述箱体（203-02）的内侧，所述第三感应器（203-05）安装在所述销座（203-06）上，所述第三感应器（203-05）用于感应所述第二插销（203-04）是否在位，所述减速电机（203-10）安装在所述箱体（203-02）内的底面一侧，所述主动轴（203-07）安装在所述减速电机（203-10）上，所述拔轮（203-09）安装在所述主动轴（203-07）上，所述凸轮随动器（203-08）安装在所述拔轮（203-09）的轮沿上。6.如权利要求5所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述旋转轴组件（203）通过所述箱体（203-02）安装在所述调节座（204）上，所述旋转轴组件（203）还包括法兰（203-11）、棘轮（203-12）、从动轴（203-13）、第二角座（203-14）、伸缩销（203-15）、定位气缸（203-16）、第二轴承（203-17）、感应片（203-18）、第四感应器（203-19）、第二轴承座（203-20）；所述第二轴承座（203-20）安装在所述箱体（203-02）内底面靠近所述减速电机（203-10）的一侧，所述第二轴承（203-17）安装在所述第二轴承座（203-20）内，所述感应片（203-18）安装在所述第二轴承（203-17）上，所述感应片（203-18）用于跟随所述第二轴承（203-17）旋转，所述第四感应器（203-19）安装在所述箱体（203-02）内的底面靠近所述第二轴承（203-17）的位置，所述从动轴（203-13）安装在所述第二轴承（203-17）内，所述棘轮（203-12）安装在所述从动轴（203-13）的一端，所述法兰（203-11）安装在所述棘轮（203-12）上，所述法兰（203-11）用于跟随所述棘轮（203-12）和所述从动轴（203-13）沿所述第二轴承（203-17）轴线旋转，所述第二角座（203-14）安装在所述箱体（203-02）的外侧且所述第二角座（203-14）置于所述转盘（203-01）下方，所述定位气缸（203-16）安装在所述第二角座（203-14）上，所述伸缩销（203-15）安装在所述定位气缸（203-16）的气缸推杆上。7.如权利要求6所述的一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，其特征在于：所述第四感应器（203-19）共有4个且所述第四感应器（203-19）沿所述第二轴承（203-17）的圆周方向均匀布置。

技术总结
本实用新型公开了一种用于新能源汽车零部件的五轴联动柔性夹具，包括五轴联动柔性夹具，所述五轴联动柔性夹具包括基台，所述基台两侧呈对称分布设置有第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板上均设有若干组定位旋转轴组件，所述第一基板上设有第一工件，所述第二基板上设有第二工件，各组所述定位旋转轴组件用于对所述第一工件或所述第二工件进行定位夹紧。本实用新型能满足更多新能源汽车零部件的夹紧定位需求，进一步提高五轴联动柔性夹具的柔性化程度，适应众多新能源汽车零部件的低设备投入、高柔性、高效率的生产需求。高效率的生产需求。高效率的生产需求。


技术研发人员：王磊 候殿顺 刘亮亮 张垒 付叶
受保护的技术使用者：江苏德恒工业智能科技有限公司
技术研发日：2023.02.10
技术公布日：2023/7/27