專利名稱：用于支撐工件的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于在工件上執(zhí)行制造操作時保持工件的固定裝置。
背景技術(shù)：
在機加工工件從而在工件上執(zhí)行多個操作時保持工件且將工件精確地定位是有挑戰(zhàn)的。當(dāng)用于處理復(fù)雜形狀工件的工具必須從多個側(cè)面接近工件時尤其如此。例如，用于內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸蓋可能需要執(zhí)行接近多個側(cè)面所需的操作，以在氣缸蓋上執(zhí)行多個不同操作。已經(jīng)嘗試通過將適配器板附連到工件且然后支撐適配器板來在這些類型的工件上機加工和執(zhí)行制造處理。然而，這些過程可能是昂貴的且可能需要大量部件特征設(shè)計到工件中，例如氣缸蓋。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于保持工件的固定裝置，包括能夠與緊固到工件的拉桿接合的夾具；能夠與緊固到工件的相應(yīng)銷接合的定位銷；墊；以及致動器，所述致動器能夠移動夾具，用于交替地牽拉工件與墊接觸和將拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。能應(yīng)用于保持工件的固定裝置的方法包括將拉桿緊固到工件；提供固定裝置， 所述固定裝置包括墊和能夠與拉桿接合的夾具；將拉桿移動到夾具中；促使夾具與拉桿接合；以及牽拉工件與墊接觸。實施例的優(yōu)勢在于，固定裝置包含非甲板面(non-deck face)制造位置，而致使基本上從期望甲板面機加工的機加工部分。固定裝置允許接近氣缸蓋的五個面，用于在氣缸蓋上執(zhí)行制造操作。夾持位置的數(shù)量可以最小化，從而引起部件的較少負載和無負載，因而引起較少數(shù)量的制造操作。接近氣缸蓋的五個面還可允許用于處理氣缸蓋的工具的減少工具長度，且可改進最終部件中的公差。方案I. 一種用于保持工件的固定裝置，包括
夾具，每個夾具均配置成與緊固到工件的相應(yīng)拉桿接合；
定位銷，每個定位銷均配置成與緊固到工件的相應(yīng)銷接合；
墊；以及
致動器，每個致動器均配置成移動所述夾具中的一個，交替地牽拉工件與墊接觸和將所述拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。方案2.根據(jù)方案I所述的固定裝置，其中，每個夾具還包括形成有凹部的拉桿保持器，所述凹部能夠接收所述拉桿的頭部。
方案3.根據(jù)方案2所述的固定裝置，還包括
保持唇緣，能夠疊置并接合所述拉桿的頭部；
缸體；和
活塞，所述活塞能在缸體中移動且緊固到拉桿保持器。方案4.根據(jù)方案3所述的固定裝置，還包括
連接到缸體的加壓流體源，用于使得所述夾具沿缸體的長度以相反方向移動。方案5.根據(jù)方案I所述的固定裝置，其中
活塞形成有第二凹部，且每個夾具包括止擋塊，所述止擋塊延伸到所述凹部中且由于止擋塊和第二凹部之間的接觸而限制活塞的移動。方案6.根據(jù)方案I所述的固定裝置，其中
每個銷形成有凹表面；且
每個定位銷形成有凸表面，所述凸表面能夠接收在所述銷中的一個的凹表面中。方案7.根據(jù)方案I所述的固定裝置，還包括緊固到所述固定裝置的可移動第二固定裝置。方案8. —種用于保持工件的固定裝置，包括
筒，每個筒均形成有墊且具有開口，所述開口能通達緊固到工件的拉桿；
夾具，每個夾具均位于相應(yīng)筒中，能與相應(yīng)拉桿接合；以及
致動器，每個致動器均配置成移動所述夾具中的一個，交替地牽拉工件與墊接觸和將所述拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。方案9.根據(jù)方案8所述的固定裝置，還包括定位銷，每個定位銷均配置成與緊固到工件的相應(yīng)銷接合。方案10.根據(jù)方案9所述的固定裝置，其中
每個銷形成有凹表面；且
每個定位銷形成有凸表面，所述凸表面配置成接收在相應(yīng)銷的凹表面中。方案11.根據(jù)方案8所述的固定裝置，其中，每個夾具還包括
形成有凹部的拉桿保持器，所述凹部配置成在穿過相應(yīng)筒中的開口之后接收所述拉桿的頭部。方案12.根據(jù)方案11所述的固定裝置，其中，每個夾具還包括
保持唇緣，配置成疊置并接合所述拉桿的頭部；
缸體；和
活塞，所述活塞能在缸體中移動且緊固到拉桿保持器。方案13.根據(jù)方案12所述的固定裝置，還包括
連接到缸體的加壓流體源，用于使得所述夾具沿缸體的長度以相反方向移動。方案14.根據(jù)方案8所述的固定裝置，其中
活塞形成有第二凹部，且每個夾具包括止擋塊，所述止擋塊延伸到所述凹部中且由于止擋塊和第二凹部之間的接觸而限制活塞的移動。方案15.根據(jù)方案8所述的固定裝置，還包括緊固到所述固定裝置的可移動第二固定裝置。方案16. —種用于保持工件的方法，包括將拉桿緊固到工件；
提供固定裝置，所述固定裝置包括墊和配置成與拉桿接合的夾具；
將拉桿移動到夾具中；
促使夾具與拉桿接合；以及牽拉工件與墊接觸。方案17.根據(jù)方案16所述的方法，還包括
將拉桿從夾具脫離接合；以及
從工件釋放固定裝置。方案18.根據(jù)方案16所述的方法，還包括
將銷緊固到工件；以及
在促使夾具與拉桿接合之前，使用緊固到固定裝置的定位銷來接合工件上的銷。優(yōu)選實施例的可應(yīng)用范圍將從以下詳細描述、權(quán)利要求和附圖顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述描述和具體示例雖然指示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是僅僅通過說明的方式給出。所述實施例和示例的各種變化和變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見。


圖I和2分別是用于內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸蓋的俯視圖和側(cè)視圖，示出了與氣缸蓋接合的拉桿和定位銷；
圖3是支撐氣缸蓋且包括與拉桿接合的夾持筒的固定裝置組件的側(cè)視圖4是固定裝置的透視圖；和圖5是與一個拉桿接合的夾持筒的側(cè)視圖。
具體實施例方式參考圖I和2,用于內(nèi)燃發(fā)動機(未不出)的氣缸蓋10包括形成有凹表面的定位銷 12、13和用于接收拉桿14、15、16、17的帶螺紋孔。每個拉桿14-17的帶螺紋柄部18與氣缸蓋10內(nèi)形成的帶螺紋孔接合。每個拉桿的頭部20從氣缸蓋10的出口面22向外延伸，且定尺寸和形狀為接收并選擇性地保持在固定裝置組件中。每個拉桿14-17都包括位于帶螺紋柄部18和頭部10之間的圓柱形柄部，所述圓柱形柄部相互平行于其它拉桿的圓柱形柄部且垂直于出口面22延伸。圖3和4示出了固定裝置組件24，固定裝置組件24包括上部快速連接(QC)固定裝置26，其包括四個夾持筒28，每個筒與每個拉桿14-17的頭部20接合；定位銷30，具有面對氣缸蓋的凸表面，用于接合出口面22上的凹定位銷12 ;和定位銷31，具有面對氣缸蓋的凸表面，用于接合出口面22上的凹定位銷13。如圖5所示，每個夾持筒28都包括支承墊32和夾持裝置34，夾持裝置34位于缸體36中且緊固到活塞38，活塞38也位于缸體中。在圖5中，夾持裝置34位于其行程的上端，其中，在連接到活塞38的桿42內(nèi)形成的凹部40與止擋塊44的下表面接觸。當(dāng)活塞38 向下致動以牽拉氣缸蓋10與支承墊32接觸時，凹部40的軸向相對表面與止擋塊44的上表面接觸。供應(yīng)給每個夾持筒28的壓力致動活塞38向上和向下通過板46。每個夾持裝置34還包括拉桿保持器48或夾桿，其與拉桿14-17中的一個的頭部20接合。拉桿保持器48和支承墊32從上部固定裝置26向上延伸。支承墊32還可以包括部件著陸檢測器(landing detector)50,其檢測氣缸蓋10何時相對于上部固定裝置26適當(dāng)?shù)囟ㄎ?。用于筒松開的截氣閥(air check)可包括在夾持筒50內(nèi)。每個拉桿保持器48 都包括用于接收拉桿14-17的頭部20的凹部52和與位于凹部52中的拉桿的頭部20接合的保持唇緣54。拉桿保持器48可包括內(nèi)部通道，可用于從凹部52吹出碎屑。上部固定裝置26還包括用于將上部固定裝置定位并緊固到下部固定裝置28的定位環(huán)56、58。固定裝置26、28還可以包括在兩個固定裝置之間連接的快速聯(lián)接器，以便允許固定裝置之間的油、冷卻劑和空氣流動。下部固定裝置28可包括位于其每個角部附近的 Pascal夾持裝置和用于確保合適定位和緊固的預(yù)定位器。下部固定裝置28可以安裝到線性馬達5軸機器，其允許氣缸蓋10的5軸機加工。RFID標簽還可以安裝在氣缸蓋10上，以便允許在每個氣缸蓋裝載到固定裝置組件中時識別每個氣缸蓋。為了將氣缸本體10安裝在固定裝置組件24上，拉桿14-17定向為從氣缸本體朝向上部固定裝置26延伸，如圖3所示。拉桿14-17位于拉桿保持器48的凹部52的開口附近。每個拉桿14-17都接收在一個凹部52中。每個夾持筒28的夾持裝置34被致動以使得保持唇緣54與相應(yīng)拉桿14-17的接合頭部40接合且將拉桿朝上部固定裝置24牽拉，直到支承墊32上的部件著陸檢測器50檢測到每個拉桿14-17都根據(jù)期望定位為止。氣缸蓋 10于是牢固地保持在各個操作(例如要在氣缸蓋10上執(zhí)行的機加工)的期望位置。在完成時，夾持裝置34被致動以從固定裝置24釋放拉桿14-17。拉桿14-17然后可以從氣缸蓋 10移開。將氣缸蓋10安裝在固定裝置組件24上允許接近氣缸蓋10的五個面。半精加工甲板面和蓋-本體(head-to-block)榫釘可在相同固定裝置中形成為粗略端部特征。最終端部機加工可使用相同構(gòu)思執(zhí)行。甲板面和榫釘與執(zhí)行氣缸蓋10的所有關(guān)鍵特征的最終機加工同時完成。雖然特別好地適合于與氣缸蓋10 —起使用，但是這種固定裝置組件還可以應(yīng)用于其它類型的棱柱形表面，其中，期望接近用于機加工的多個表面。雖然已經(jīng)詳細描述本發(fā)明的某些實施例，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到由所附權(quán)利要求限定的用于實踐本發(fā)明的各種可選設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于保持工件的固定裝置，包括夾具，每個夾具均配置成與緊固到工件的相應(yīng)拉桿接合；定位銷，每個定位銷均配置成與緊固到工件的相應(yīng)銷接合；墊；以及致動器，每個致動器均配置成移動所述夾具中的一個，交替地牽拉工件與墊接觸和將所述拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固定裝置，其中，每個夾具還包括形成有凹部的拉桿保持器， 所述凹部能夠接收所述拉桿的頭部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定裝置，還包括保持唇緣，能夠疊置并接合所述拉桿的頭部；缸體；和活塞，所述活塞能在缸體中移動且緊固到拉桿保持器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定裝置，還包括連接到缸體的加壓流體源，用于使得所述夾具沿缸體的長度以相反方向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固定裝置，其中活塞形成有第二凹部，且每個夾具包括止擋塊，所述止擋塊延伸到所述凹部中且由于止擋塊和第二凹部之間的接觸而限制活塞的移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固定裝置，其中每個銷形成有凹表面；且每個定位銷形成有凸表面，所述凸表面能夠接收在所述銷中的一個的凹表面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固定裝置，還包括緊固到所述固定裝置的可移動第二固定裝置。
8.一種用于保持工件的固定裝置，包括筒，每個筒均形成有墊且具有開口，所述開口能通達緊固到工件的拉桿；夾具，每個夾具均位于相應(yīng)筒中，能與相應(yīng)拉桿接合；以及致動器，每個致動器均配置成移動所述夾具中的一個，交替地牽拉工件與墊接觸和將所述拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固定裝置，還包括定位銷，每個定位銷均配置成與緊固到工件的相應(yīng)銷接合。
10.一種用于保持工件的方法，包括將拉桿緊固到工件；提供固定裝置，所述固定裝置包括墊和配置成與拉桿接合的夾具；將拉桿移動到夾具中；促使夾具與拉桿接合；以及牽拉工件與墊接觸。
全文摘要
一種用于保持工件的固定裝置，包括配置成與緊固到工件的拉桿接合的夾具；配置成與緊固到工件的相應(yīng)銷接合的定位銷；墊；以及致動器，所述致動器配置成移動夾具，用于交替地牽拉工件與墊接觸和將拉桿與夾具脫離接合，使得固定裝置組件能夠釋放工件。
文檔編號B23Q3/00GK102581632SQ20121000582
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者B.F.黑克, C.焦?fàn)栠_, G.J.湯基維奇, G.烏爾索 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司