技术领域
[0001] 本
发明涉及产品的装配，特别是车灯的装配，具体涉及一种安装螺钉的装夹装置。
背景技术
[0002]
工件的装夹是指工件的
定位和夹紧，定位的任务是使工件在夹具中占据一个正确的
位置，而夹紧是对工件施加一定的外
力，使工件保持定位后的正确位置不变动。如果在定位后不进行夹紧操作，工件在加工过程中因受到切削力、
惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。
[0003] 一个尚未定位的工件，其空间位置是不确定的。将未定位工件放在空间直
角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件沿X、Y、Z轴的位置
自由度；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置，称作工件绕X、Y、Z轴的角度自由度。用以描述工件位置不定性的位置自由度和角度自由度称为工件的六个自由度，因此，将工件放在空间直角坐标系中，工件存在六个自由度。
[0004] 工件定位的实质就是要限制对加工有影响的自由度。设空间有一固定点，工件的底面与该点保持
接触，那么工件沿z轴的位置自由度便被限制了。工件定位时，应该限制的自由度数目，主要由工件加工要求确定，一般地讲，工件定位所需限制自由度的数目小于等于6个，各定位元件限制的自由度原则上不允许重复或干涉。
[0005] 在产品的自动化生产场合下，产品的装夹都是通过本体侧安装螺钉与其配合侧的安装孔来装配的，安装螺钉穿过配合侧的安装孔，在安装孔后侧
锁上
螺母，该孔的作用只是用来拉紧安装螺钉，即限制螺钉前后方向的自由度，允许螺钉有垂直螺钉平面的两个方向的自由度。
[0006] 特别是在
汽车的生产过程中，车灯装配是靠车灯上其他定位特征先行定位，最后靠锁紧安装螺钉来锁紧车灯。在实际生产过程中，不可能把车灯逐一安装到
车身上进行作业，必须模拟车灯与车身之间的定位并保持一致无争议，因为实际产品装配上螺钉的锁紧并不影响到车灯定位的自由度，因此必须在不影响车灯定位的自由度的前提下，对车灯进行锁紧。
现有技术中，在进
行车灯与车身的装配时，主要依靠人工锁紧安装螺钉，在现在自动化要求比较高的场合，如果完全依靠人力完成这一动作，不仅耗时多且具有
波动不确定性。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种安装螺钉的装夹装置，通过夹紧机构，完成产品装配时安装螺钉的自动锁紧，等效替代手动锁紧安装螺钉的动作，解决产品装配时，安装螺钉的锁紧只能通过手动操作完成，耗时多且具有波动不确定性的问题。
[0008] 本发明的目的特别是提供一种安装螺钉的装夹装置，通过夹紧机构，完成车灯与车身进行装配时安装螺钉的自动锁紧，等效替代手动锁紧安装螺钉的动作，解决车灯装配时，安装螺钉的锁紧只能通过手动操作完成，耗时多且具有波动不确定性的问题。
[0009] 为实现上述目的，本发明的方案是：一种安装螺钉的装夹装置，包括
气缸、连接
块、浮动块、气爪和夹头，所述的气缸与所述的连接块连接，所述浮动块的一侧与所述的连接块配合安装，另一侧与所述的气爪连接，所述的夹头固定安装在气爪的爪体上；
[0010] 该装夹装置还包括第一衬套、第二衬套和导向轴，所述的第二衬套与浮动块配合安装，所述的导向轴放置于第二衬套中与连接块配合安装，用于使第二衬套与浮动块一起在导向轴上滑动；所述的导向轴的两端通过锁紧螺钉锁紧，所述的第一衬套套在所述的锁紧螺钉上，用于使导向轴的两端通过锁紧螺钉在第一衬套中滑动；
[0011] 该装夹装置还包括横向弹性装置和竖向弹性装置，所述的横向弹性装置
水平安装在连接块的左右两侧，所述的竖向弹性装置竖向安装在连接块的上下两侧，用于通过横向弹性装置和竖向弹性装置的弹力来平衡整套装置的重量。
[0012] 进一步地，所述的连接块为槽型结构，所述的导向轴穿过两槽臂水平放置在连接块中，所述的浮动块通过连接块的
槽口与连接块配合安装。
[0013] 进一步地，所述的横向弹性装置和竖向弹性装置均为弹性
柱塞。
[0014] 进一步地，所述的连接块上设置有定位销，所述的定位销卡在所述第一衬套的缺口处。
[0015] 进一步地，所述的弹性柱塞内设置有
弹簧。
[0016] 进一步地，所述的浮动块与所述的气爪通过螺钉连接。
[0017] 进一步地，所述的横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞通过
螺纹安装在所述的连接块上。
[0018] 进一步地，所述的导向轴设置有两个。
[0019] 本发明达到的有益效果：本发明在产品的自动化生产过程中，对安装螺钉进行锁紧操作时，如果竖直方向具有微量位移，可以依靠导向轴两端的锁紧螺钉的头部在第一衬套的腰型槽中滑动得以实现，如果水平方向具有微量位移，可以通过第二衬套在导向轴上滑动得以实现。特别是，对车灯与车身安装过程中的安装螺钉进行锁紧操作，该装置适用性强，装夹可靠、快速，在自动化高与产品
质量要求高的情况下，本发明可以达到全数产品的精确装夹定位且具有极高的重复一致性，适合于批量生产，保证产品的准确定位与后续工序的顺利进行。另外，通过自动装夹，大大降低了操作者的安装强度，提高了安装
精度和工作效率。
附图说明
[0020] 图1是本发明装夹装置的整体结构原理图；
[0021] 图2是本发明固定侧的示意图；
[0022] 图3是本发明连接块的正视图；
[0023] 图4是本发明连接块的侧视图；
[0024] 图5是本发明浮动侧的示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图对本发明的一个最佳
实施例作进一步详细说明。
[0026] 如图1～图5所示，1为气缸，2为连接块，3为浮动块，4为气爪，5为夹头，6为定位销，7为第一衬套，8为竖向弹性柱塞，9为横向弹性柱塞，10为锁紧螺钉，11为导向轴，12为第二衬套。
[0027] 本发明的安装螺钉的装夹装置包括气缸、连接块、浮动块、气爪和夹头，所述的气缸与所述的连接块连接，所述浮动块的一侧与所述的连接块配合安装，另一侧与所述的气爪连接，所述的夹头固定安装在气爪的爪体上；该装夹装置还包括第一衬套、第二衬套和导向轴，所述的第二衬套与浮动块配合安装，所述的导向轴放置于第二衬套中与连接块配合安装，用于使第二衬套与浮动块一起在导向轴上滑动；所述的导向轴的两端通过锁紧螺钉锁紧，所述的第一衬套套在所述的锁紧螺钉上，用于使导向轴的两端通过锁紧螺钉在第一衬套中滑动；该装夹装置还包括横向弹性装置和竖向弹性装置，所述的横向弹性装置水平安装在连接块的左右两侧，所述的竖向弹性装置竖向安装在连接块的上下两侧，用于通过横向弹性装置和竖向弹性装置的弹力来平衡整套装置的重量。
[0028] 本实施例的装夹装置包括气缸、连接块、浮动块、气爪、夹头、定位销、第一衬套、横向弹性柱塞、竖向弹性柱塞、锁紧螺钉、导向轴和第二衬套。如图1，连接块安装于气缸上，浮动块的一侧与连接块配合安装，另一侧通过螺钉与气爪连接，夹头安装于气爪的爪体上，通过气爪的开闭控制夹头的开闭，夹头用于夹紧安装螺钉。
[0029] 如图2和图3，连接块为一个槽型结构，导向轴穿过槽臂水平放置在连接块的槽内，导向轴的两端通过锁紧螺钉锁紧，且第一衬套套在锁紧螺钉上，锁紧螺钉的头部可以在第一衬套的腰型槽中竖向滑动。横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞以
螺纹连接方式安装于连接块上，横向弹性柱塞水平安装在连接块的左右两侧，竖向弹性柱塞竖向安装在连接块的上下两侧。定位销卡在第一衬套的缺口处，以防止第一衬套旋转。
[0030] 如图5，第二衬套与浮动块配合安装，浮动块通过连接块的槽口与连接块配合安装，导向轴放置于第二衬套中，第二衬套和浮动块一起可以在导向轴上滑动。附图中上下方向的双向箭头表示锁紧螺钉可在第一衬套中移动的方向，水平方向的双向箭头表示第二衬套可在导向轴上移动的方向。
[0031] 本实施例的横向弹性装置为横向弹性柱塞，竖向弹性装置为竖向弹性柱塞，横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞内有弹簧结构，因为弹簧压缩量不同，提供的压力不同，故能平衡整套浮动装置的重量。在其他实施例中，横向弹性装置和竖向弹性装置可以为任何能够弹性伸缩的结构。该装夹装置通过横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞内弹簧的压缩量，调整横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞的弹力差值为整套浮动装置的
配重，使整个装置处于平衡状态，竖向弹性柱塞允许安装螺钉在竖直方向有小幅位移。同样，由于装夹装置在水平方向上一开始处于平衡状态，如果收到水平方向的外力作用，横向弹性柱塞压缩
变形，也允许安装螺钉在水平方向上可以有小幅的位移。在绝大多数情况下，更多出现的是复合的情况，根据位移的
正交分解，可以最终地将位移分解到两个正交的方向上，并且由于装置内两个方向的位移变化是互相独立的，完全可以将耦合的位移解耦成独立的两个分量。
[0032] 本发明的工作步骤如下：装夹装置不工作时，即初始状态为气缸收回，且气爪处于张开状态。在开始工作时，首先，气缸伸出，推动气爪带动夹头深入到安装螺钉的外侧，然后闭合气爪，使气爪带动夹头夹紧安装螺钉，最后再将气缸收回，拉紧安装螺钉。拆卸安装的顺序则正好相反。在装夹安装螺钉过程中，该装置的导向性是如此得到保证的：如果竖直方向具有微量位移，可以依靠导向轴两端的锁紧螺钉的头部在第一衬套的腰型槽中滑动得以实现，如果水平方向具有微量位移，可以通过第二衬套在导向轴上滑动得以实现。
[0033] 本发明的装夹装置可以水平安装也可以竖直安装，本实施例中是竖直安装的，如果水平安装，即将该装置旋转90°后安装，水平与竖直位置互换，只需要互换横向弹性柱塞和竖向弹性柱塞的位置，该装置同样有效。
[0034] 本发明将第一衬套套在导向轴两端的锁紧螺钉上，锁紧螺钉的头部可以在连接块上的第一衬套内竖直方向上滑动。第二衬套与浮动块通过机械配合安装到一起，浮动块与第二衬套一起，可以在导向轴上水平滑动，实现了两个方向的自由度的自动调整。
[0035] 本发明的装夹装置并非是起主要定位的作用，车灯的其余几个自由度已经被其他定位机构所限制，本发明是用来辅助限制安装螺钉方向的自由度，并且不能限制垂直螺钉的平面内的两个自由度，避免产生过定位，避免影响后续作业与工步的准确性及对车灯造成破坏。
[0036] 本发明主要是用于车灯装配时，锁定安装螺钉方向的自由度并避免过定位，适用性强，装夹可靠、快速，在自动化高与产品质量要求高的情况下，本发明可以达到全数产品的精确装夹定位且具有极高的重复一致性，适合于批量生产，保证产品的准确定位与后续工序的顺利进行。另外，通过自动装夹，大大降低了操作者的安装强度，提高了安装精度和工作效率。
