CN103009079A - 一种万向定位装置 - Google Patents

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张洪帆
麦娟
张庆阳
席吕超
孔啸
李铭
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Abstract

本发明提出一种万向定位装置，其特征在于，包括：底座，定位模块，Z向调整模块，X-Y向微调模块，锁紧模块，回转模块，弧形滑块以及激光定位器；其中，激光定位器与X-Y向微调模块用于基准定位；通过回转模块上的角度刻度精确定位回转角度；通过弧形滑块上的刻度精确定位仰角。本发明提出的万向定位装置大量采用模块化构件和矩形键槽，结构合理，加工方便。可同时完成对定位装置X,Y,Z向的调整，并通过回转模块上的刻度值精确地旋转回转模块上方装置，通过弧形滑块上的刻度值精确调整定位销或者激光定位器的仰角，特别适合曲面薄壁件类预定位孔与主平面不平行的坯料定位，且具有很强的通用性。

Description

一种万向定位装置
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种万向定位装置。
背景技术
机械再加工时，对坯料的精准定位是保证高加工精度的前提。曲面薄壁坯料由于曲面形状复杂，难以精准定位其加工基准，从而影响曲面薄壁件的加工精度和产品质量。目前，曲面薄壁坯料一般通过预加工定位孔进行定位，但由于定位孔一般加工在薄壁件外延展面上，定位孔一般不与坐标主平面平行，通过传统的定位销十字中心定位法确定定位基准的方法难以实现，而且由于定位孔加工时与设计值间存在一定误差，坯料定位基准的精度更加难以得到保证，给零件的加工精度带来诸多不良影响。
此外，由于曲面薄壁坯料形状的复杂性，定位装置的通用性更加受到限制。目前虽然已有简单的铣床用万向定位装置出现，但它仅实现了其万向性，但由于多为曲轴转动机构，需要操作人员将其先行固定在机床适当位置，然后根据经验感觉慢慢调试，效率不高且无法保证定位精度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种适用于曲面薄壁坯料，且定位范围较广、精度高、通用性强的万向定位装置。
本发明提出一种万向定位装置，其特征在于，包括：底座，定位模块，Z向调整模块，X-Y向微调模块，锁紧模块，回转模块，弧形滑块以及激光定位器；其中，激光定位器与X-Y向微调模块用于基准定位；通过回转模块上的角度刻度精确定位回转角度；通过弧形滑块上的刻度精确定位仰角。
其中，所述底座上方设置有十字定位键槽，与定位模块下方的十字定位键紧密配合。
其中，所述底座下方设置电磁铁安装槽。
其中，所述X-Y向微调模块上方还设置有X、Y向微调键，分别与锁紧模块下方的X、Y向微调键槽滑动配合。
其中，所述锁紧模块两侧设置有锁紧镶块螺孔，用于固定锁紧镶块。
其中，所述锁紧模块设置有0刻度线。
其中，所述回转模块外侧设置有角度刻度，用于确定回转角度。
其中，所述弧形滑块通过T型导轨与回转模块连接。
本发明提出的万向定位装置大量采用模块化构件和矩形键槽，结构合理，加工方便。可同时完成对定位装置X, Y, Z向的调整，并通过回转模块上的刻度值精确地旋转回转模块上方装置，通过弧形滑块上的刻度值精确调整定位销或者激光定位器的仰角，特别适合曲面薄壁件类预定位孔与主平面不平行的坯料定位，且具有很强的通用性。本发明提出的万向定位装置在安装至操作平台前进行各维度调节，调节检测方式多样方便，定位精度更高。底座利用电磁铁进行辅助紧固，方便定位装置在操作平台上的移动，提高生产效率。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1为本发明万向定位装置结构示意图；
图2为本发明万向定位装置剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1和2所示，本发明万向定位装置包括：底座1，定位模块2，Z向调整模块3，X-Y向微调模块4，锁紧模块5，回转模块6，弧形滑块7以及激光定位器。底座1上方设置有十字定位键槽，与定位模块2下方的十字定位键紧密配合。底座1下方还设置有电磁铁安装槽9，用于将整个装置与操作平台锁死固定，底座利用电磁铁进行辅助紧固，方便定位装置在操作平台上的移动，提高生产效率。定位模块2设置有导柱孔，与导柱12一起完成导柱上方装置在Z向上的导向作用。Z向调整模块3中心设置有与锁紧螺钉相配合的螺丝孔，通过旋转运动，完成其上方装置的Z向高度调节。X-Y向微调模块4上方设置有X、Y向微调键，分别与锁紧模块5下方的X、Y向微调键槽滑动配合，保证其上方装置在X-Y平面上精准定位。锁紧模块5中心设置有螺纹孔，与底座1之间锁紧固定。锁紧模块5上方还设置有台阶孔，与回转模块6下端圆柱结构相配合，承载并协助完成回转模块6以及其上装置的回转。锁紧模块5两侧还设置有锁紧镶块10，锁紧镶块10用于固定回转模块6，防止其随意转动。锁紧模块5前侧中心还设置有0刻度线，用于辅助回转模块6读取回转角度。回转模块6外侧设置有角度刻度，用于确定回转角度。弧形滑块7通过T型导轨11与回转模块6连接，弧形滑块7上设置有定位销8。激光定位器通过定位销8连接，与X-Y向微调模块4用于基准定位，通过回转模块6上的角度刻度精确定位回转角度，通过弧形滑块7上的刻度精确定位仰角。
在利用本装置对飞机蒙皮坯料再加工进行基准定位时，在安装定位装置前，根据设计模型数据确定的定位基准理论位置调节Z向高度、回转角度以及仰角角度。具体来说，通过旋转Z向调整模块3调整装置Z向高度，在此过程中导柱12起导向作用。将X-Y向微调模块4中心调整至整个装置的中心位置，然后锁紧锁紧模块5。按照理论计算得到回转角度和定位销仰角，进而分别调节回转模块6和弧形滑块7，利用锁紧镶块10锁紧回转模块6，利用弧形滑块7侧边的锁紧螺钉锁紧滑块位置。
在安装定位装置前，检测定位装置调节精度，确保定位装置总体精度。确定理论X、Y坐标，将底座1安装至对应的坐标孔上，电磁铁通电，将装置与操作平台锁紧。将定位销更换为激光定位器，利用激光直射通过激光定位器上方小孔，调节X-Y向微调模块4及锁紧模块5，直至激光通过激光定位器上方小孔投射到激光定位器靶心，至此，加工基准的精确定位完成，进一步利用机加工加工飞机蒙皮坯料。
本结构在飞机蒙皮坯料机械加工过程中进行了利用，通过本结构的实施，飞机蒙皮在加工过程中精度大幅提高，产品质量提高，且由于调节方便快捷，生产效率提高。本装置非常适用于曲面薄壁零件的机械再加工定位。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种万向定位装置，其特征在于，包括：底座，定位模块，Z向调整模块，X-Y向微调模块，锁紧模块，回转模块，弧形滑块以及激光定位器；其中，激光定位器与X-Y向微调模块用于基准定位；通过回转模块上的角度刻度精确定位回转角度；通过弧形滑块上的刻度精确定位仰角。
2.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述底座上方设置有十字定位键槽，与定位模块下方的十字定位键紧密配合。
3.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述底座下方设置电磁铁安装槽。
4.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述X-Y向微调模块上方还设置有X、Y向微调键，分别与锁紧模块下方的X、Y向微调键槽滑动配合。
5.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述锁紧模块两侧设置有锁紧镶块螺孔，用于固定锁紧镶块。
6.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述锁紧模块设置有0刻度线。
7.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述回转模块外侧设置有角度刻度，用于确定回转角度。
8.如权利要求1所述的万向定位装置，其特征在于所述弧形滑块通过T型导轨与回转模块连接。
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