CN105499894A - 一种柔性定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性定位机构，包括框架基座、双重旋转定位机构、可旋转夹紧机构及转轴机构；所述可旋转夹紧机构与所述框架基座连接；所述可旋转夹紧机构与所述双重旋转定位机构连接；所述双重旋转定位机构与所述转轴机构连接；所述转轴机构与所述框架基座连接。本发明通过框架基座、双重旋转定位机构、可旋转夹紧机构及转轴机构，实现柔性定位，并且实现定位机构的空间位置可以随需要而进行变化调节，通过双重旋转定位机构的设计实现狭小空间的定位操作，增加操作过程中的空间选择性。

Description

一种柔性定位机构

技术领域

本发明属于焊接工艺设备技术领域，特别是指一种柔性定位机构。

背景技术

在拼焊夹具及装配工装中，需要对零件进行高精度定位，同时需要定位机构满足定位空间、操作方便性等方便的要求。通常的定位系统或定位单元多为固定式的或者仅能实现单向移动或旋转。

目前多数的定位系统或定位单元多为固定式的或者仅能实现单向移动或旋转；个别可多向调节的机构通过增减垫片方式，调节量小且操作方便性差。

在某些工作环境下，由于操作空间的限制需要拼焊夹具及装配工装放到位后再进行定位，或当定位机构完成定位任务后，需要退出原有定位位置，用以保证后续工作的操作空间，现有技术难以实现上述功能需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性定位机构，以实现定位机构的空间位置可以随需要而进行变化调节，通过旋转机构的设计实现狭小空间的定位操作，满足柔性的定位需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种柔性定位机构，包括框架基座、双重旋转定位机构、可旋转夹紧机构及转轴机构；

所述可旋转夹紧机构与所述框架基座连接；所述可旋转夹紧机构与所述双重旋转定位机构连接；

所述双重旋转定位机构与所述转轴机构连接；

所述转轴机构与所述框架基座连接。

所述框架基座包括L型框架梁、矩形立柱、转轴下连接板、框架上连接板、框架侧连接板、夹紧机构限位座板、夹紧机构限位挡块、转轴上连接板、立柱连接板及第一插销孔；

所述框架上连接板、所述框架侧连接板、所述夹紧机构限位座板与所述L型框架梁固定连接；

所述矩形立柱通过所述立柱连接板与所述夹紧机构限位座板固定连接，所述矩形立柱通过所述转轴下连接板与所述转轴机构的下端连接；

所述转轴上连接板一端与所述夹紧机构限位座板固定连接，一端与所述转轴机构的上端连接；

所述夹紧机构限位挡块固定在所述夹紧机构限位座板上，所述第一插销孔设置于所述夹紧机构限位座板上。

所述双重旋转定位机构包括旋转臂、旋转臂定位板、二次旋转机构、第一固定插销、限位板、第一固定型块、第一转接块、第二固定型块、第二转接块及把手；

所述旋转臂定位板与所述旋转臂转动连接；所述二次旋转机构与所述旋转臂固定连接；所述固定插销活动设置于所述旋转臂上；在所述旋转臂定位板上设置有第二插销孔；所述第一固定插销与所述第二插销孔插接配合；

所述限位板固定于所述旋转臂上；所述第一转接块及所述第二转接块分别固定于所述旋转臂上；所述第一固定型块固定于所述第一转接块上；所述第二固定型块固定于所述第二转接块上；所述把手固定于所述旋转臂上。

所述二次旋转机构包括固定座板、U型连接板、第三转接块、第一夹紧块、第四转接块、第一支撑块、第一压紧块、第一转轴连接板、转轴与手柄连接板、转轴及操作手柄；

所述固定座板与所述U型连接板固定连接；所述第三转接块与所述U型连接板的一侧固定连接，所述第一夹紧块与所述第三转接块固定连接；所述第四转接块与所述U型连接板的另一侧固定连接；所述第一支撑块与所述第一压紧块均与所述第四转接块固定连接；

所述操作手柄包括U型操作手柄本体及与所述U型操作手柄本体固定连接的操纵杆；所述U型操作手柄本体的U型开口前端套于所述第一转轴连接板并与所述第一转轴连接板转动连接；所述转轴一端与所述第一转轴连接板连接，另一端与所述固定座板固定连接；

所述转轴与手柄连接板为两个，分别为第一转轴与手柄连接板和第二转轴与手柄连接板；所述第一转轴与手柄连接板的一端及所述第二转轴与手柄连接板的一端均设置于所述U型操作手柄本体的U型开口内的底部且与所述U型操作手柄本体转动连接；所述第一转轴与手柄连接板的另一端及所述第二转轴与手柄连接板的另一端分设于所述转轴的相对两侧且与所述转轴转动连接。

所述可旋转夹紧机构包括夹紧机构基座、第二夹紧块、第二固定插销、旋转手柄、夹紧机构转轴、第二转轴连接板及夹紧机构限位板；

所述夹紧机构基座的一端与所述第二转轴连接板的一端通过所述夹紧机构转轴转动连接；所述第二转轴连接板与所述夹紧机构限位座板固定连接；

所述夹紧机构限位板固定于所述第二转轴连接板上；

所述第二固定插销设置于所述夹紧机构基座上；所述旋转手柄固定于所述夹紧机构基座上；所述第二夹紧块固定于所述夹紧机构基座的另一端。

所述转轴机构包括中心轴、旋转臂连接板、轴套、连接板固定上端板及旋转臂定位板限位圆环；

所述旋转臂连接板分别与所述旋转臂及所述轴套连接；

所述连接板固定上端板固定于所述中心轴的上端，所述旋转臂限位圆环活动设置于所述中心轴的下端；

所述中心轴依次穿过转轴上连接板、所述轴套及所述旋转臂定位板后由所述旋转臂限位圆环固定。

本发明的有益效果是：

本发明通过框架基座、双重旋转定位机构、可旋转夹紧机构及转轴机构，实现柔性定位，并且实现定位机构的空间位置可以随需要而进行变化调节，通过双重旋转定位机构的设计实现狭小空间的定位操作，增加操作过程中的空间选择性。

附图说明

图1为本发明柔性定位机构结构示意图；

图2为基座框架及可旋转夹紧机构的结构示意图；

图3为基座框架及可旋转夹紧机构的仰视图；

图4为双重旋转定位机构结构示意图；

图5为双重旋转定位机构局部放大图；

图6为双重旋转定位机构的仰视图；

图7为二次旋转定位机构结构示意图；

图8为二次旋转定位机构左视图；

图9为二次旋转定位机构仰视图；

图10为可旋转夹紧机构结构示意图；

图11为可旋转夹紧机构仰视图；

图12为转轴机构结构示意图；

图13为去掉旋转臂连接板及轴套的结构示意图；

图14为本发明柔性定位机构工作状态示意图；

图15为本发明柔性定位机构工作状态局部放大图。

附图标记说明

1框架基座，2双重旋转定位机构，3可旋转夹紧机构，4转轴机构，5零件，11L型框架梁，12矩形立柱，13转轴下连接板，14框架上连接板，15框架侧连接板，16夹紧机构限位座板，17夹紧机构限位挡块，18转轴上连接板，19立柱连接板，20第一插销孔，21旋转臂，22旋转臂定位板，23二次旋转机构，24第一固定插销，25限位板，26第一固定型块，27第一转接块，28第二固定型块，29第二转接块，30把手，31夹紧机构基座，32第二夹紧块，33垫片，34第二固定插销，35旋转手柄，36夹紧机构转轴，37第二转轴连接板，38夹紧机构限位板，41中心轴，42旋转臂连接板，43轴套，44连接板限位套环，45轴承，46连接板固定上端板，47旋转臂定位板套环，48旋转臂定位板限位圆环，231固定座板，232U型连接板，233第三转接块，234第一夹紧块，235第四转接块，236第一支撑块，237第一压紧块，238第一转轴连接板，239转轴与手柄连接板，2310操作手柄，2311转轴，2391第一转轴与手柄连接板，2392第二转轴与手柄连接板。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明提供一种柔性定位机构，如图1至图15所示，包括框架基座1、双重旋转定位机构2、可旋转夹紧机构3及转轴机构4。

所述可旋转夹紧机构3与所述框架基座1连接；所述可旋转夹紧机构3与所述双重旋转定位机构2连接；所述双重旋转定位机构2与所述转轴机构4连接；所述转轴机构4与所述框架基座1连接。

所述框架基座1包括L型框架梁11、矩形立柱12、转轴下连接板13、框架上连接板14、框架侧连接板15、夹紧机构限位座板16、夹紧机构限位挡块17、转轴上连接板18、立柱连接板19及第一插销孔20。

所述框架上连接板14、所述框架侧连接板15、所述夹紧机构限位座板16与所述L型框架梁11通过螺栓固定连接；框架上连接板、框架侧连接板起到与工装框架主体连接的作用。

所述矩形立柱12通过所述立柱连接板19与所述夹紧机构限位座板16固定连接，所述矩形立柱通过所述转轴下连接板与所述转轴机构的下端连接。

所述转轴上连接板一端与所述夹紧机构限位座板通过螺栓固定连接，一端与所述转轴机构的上端连接。

所述夹紧机构限位挡块通过螺栓固定在所述夹紧机构限位座板上，所述第一插销孔设置于所述夹紧机构限位座板上。夹紧机构限位挡块与第一插销孔配合实现可旋转夹紧机构的定位及限位功能。

所述双重旋转定位机构2包括旋转臂21、旋转臂定位板22、二次旋转机构23、第一固定插销24、限位板25、第一固定型块26、第一转接块27、第二固定型块28、第二转接块29及把手30。

所述旋转臂定位板与所述旋转臂转动连接；所述二次旋转机构与所述旋转臂固定连接；所述固定插销活动设置于所述旋转臂上；在所述旋转臂定位板上设置有第二插销孔；所述第一固定插销与所述第二插销孔插接配合；

所述限位板固定于所述旋转臂上；所述第一转接块及所述第二转接块分别固定于所述旋转臂上；所述第一固定型块固定于所述第一转接块上；所述第二固定型块固定于所述第二转接块上；所述把手固定于所述旋转臂上。

旋转臂定位板通过旋转臂定位板套环及旋转臂定位板限位圆环与转轴机构连接，并通过螺栓与转轴下连接板固定连接；旋转臂通过螺栓与旋转臂连接板固定连接，通过第一固定插销实现在旋转臂定位板上两个位置的定位；旋转臂的打开角度为30°左右；限位板主要实现旋转臂的Y向限位功能；第一固定型块、第一转接块、第二固定型块、第二转接块主要实现零件外侧的夹紧固定功能；第一转接块及第二转接块通过螺栓固定在旋转臂上。

二次旋转机构主要实现零件的夹紧定位功能。

所述二次旋转机构23包括固定座板231、U型连接板232、第三转接块233、第一夹紧块234、第四转接块235、第一支撑块236、第一压紧块237、第一转轴连接板238、转轴与手柄连接板239、转轴2311及操作手柄2310。

所述固定座板与所述U型连接板通过螺栓固定连接，U型连接板所在平面与固定座板所在平面垂直，且U型连接板的U型开口朝上；所述第三转接块与所述U型连接板的一侧通过螺栓固定连接，所述第一夹紧块与所述第三转接块通过螺栓固定连接；所述第四转接块与所述U型连接板的另一侧通过螺栓固定连接；所述第一支撑块与所述第一压紧块均与所述第四转接块通过螺栓固定连接；第一支撑块与第一压紧块主要实现对小零件的支撑定位。

所述操作手柄包括U型操作手柄本体及与所述U型操作手柄本体固定连接的操纵杆；所述U型操作手柄本体的U型开口前端套于所述第一转轴连接板并与所述第一转轴连接板通过连杆及螺母转动连接，使得操作手柄能够以连杆为轴旋转，最大旋转角度可达90度；所述转轴一端与所述第一转轴连接板连接，另一端与所述固定座板固定连接；第一转轴连接板、转轴与手柄连接板、操作手柄及转轴主要实现二次旋转机构的Z向旋转，最大旋转角度可达90度。

所述转轴与手柄连接板239为两个，分别为第一转轴与手柄连接板2391和第二转轴与手柄连接板2392；所述第一转轴与手柄连接板的一端及所述第二转轴与手柄连接板的一端均设置于所述U型操作手柄本体的U型开口内的底部且与所述U型操作手柄本体转动连接；所述第一转轴与手柄连接板的另一端及所述第二转轴与手柄连接板的另一端分设于所述转轴的相对两侧且与所述转轴中部转动连接。

所述可旋转夹紧机构3包括夹紧机构基座31、第二夹紧块32、第二固定插销34、旋转手柄35、夹紧机构转轴36、第二转轴连接板37及夹紧机构限位板38。

所述夹紧机构基座的一端与所述第二转轴连接板的一端通过所述夹紧机构转轴转动连接；所述第二转轴连接板与所述夹紧机构限位座板通过螺栓固定连接；所述夹紧机构限位板固定于所述第二转轴连接板上；夹紧机构限位板限制夹紧机构基座的转动角度。

所述第二固定插销设置于所述夹紧机构基座上；所述旋转手柄固定于所述夹紧机构基座上；所述第二夹紧块固定于所述夹紧机构基座的另一端。

夹紧机构限位板与第二固定插销及夹紧机构限位挡块、两个第一插销孔配合实现夹紧机构基座在夹紧机构限位座板的两个极限位置定位；第二夹紧块固定在夹紧机构基座上，通过垫片33进行位置微量调节。

所述转轴机构4包括中心轴41、旋转臂连接板42、轴套43、连接板固定上端板46及旋转臂定位板限位圆环48。

所述旋转臂连接板42分别与所述旋转臂及所述轴套43连接；轴套穿过旋转臂连接板，轴套包裹在两个轴承45的外侧，通过轴承实现旋转臂连接板在中心轴上的旋转功能。在每个轴承的外侧均设置有一个连接板限位套环44。

所述连接板固定上端板46固定于所述中心轴41的上端，所述旋转臂限位圆环48活动设置于所述中心轴的下端；所述中心轴依次穿过转轴上连接板、所述轴套及所述旋转臂定位板后由所述旋转臂限位圆环固定。

两个连接板限位套环44与连接板固定上端板主要实现旋转臂连接板及转轴上连接板在中心轴上的固定作用；旋转臂定位板套环47及旋转臂定位板限位圆环48主要起到旋转臂定位板在中心轴的连接作用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种柔性定位机构，其特征在于：包括框架基座、双重旋转定位机构、可旋转夹紧机构及转轴机构；

所述可旋转夹紧机构与所述框架基座连接；所述可旋转夹紧机构与所述双重旋转定位机构连接；

所述双重旋转定位机构与所述转轴机构连接；

所述转轴机构与所述框架基座连接。

2.根据权利要求1所述的柔性定位机构，其特征在于：所述框架基座包括L型框架梁、矩形立柱、转轴下连接板、框架上连接板、框架侧连接板、夹紧机构限位座板、夹紧机构限位挡块、转轴上连接板、立柱连接板及第一插销孔；

所述框架上连接板、所述框架侧连接板、所述夹紧机构限位座板与所述L型框架梁固定连接；

所述矩形立柱通过所述立柱连接板与所述夹紧机构限位座板固定连接，所述矩形立柱通过所述转轴下连接板与所述转轴机构的下端连接；

所述转轴上连接板一端与所述夹紧机构限位座板固定连接，一端与所述转轴机构的上端连接；

所述夹紧机构限位挡块固定在所述夹紧机构限位座板上，所述第一插销孔设置于所述夹紧机构限位座板上。

3.根据权利要求2所述的柔性定位机构，其特征在于：所述双重旋转定位机构包括旋转臂、旋转臂定位板、二次旋转机构、第一固定插销、限位板、第一固定型块、第一转接块、第二固定型块、第二转接块及把手；

所述旋转臂定位板与所述旋转臂转动连接；所述二次旋转机构与所述旋转臂固定连接；所述固定插销活动设置于所述旋转臂上；在所述旋转臂定位板上设置有第二插销孔；所述第一固定插销与所述第二插销孔插接配合；

所述限位板固定于所述旋转臂上；所述第一转接块及所述第二转接块分别固定于所述旋转臂上；所述第一固定型块固定于所述第一转接块上；所述第二固定型块固定于所述第二转接块上；所述把手固定于所述旋转臂上。

4.根据权利要求3所述的柔性定位机构，其特征在于：所述二次旋转机构包括固定座板、U型连接板、第三转接块、第一夹紧块、第四转接块、第一支撑块、第一压紧块、第一转轴连接板、转轴与手柄连接板、转轴及操作手柄；

所述固定座板与所述U型连接板固定连接；所述第三转接块与所述U型连接板的一侧固定连接，所述第一夹紧块与所述第三转接块固定连接；所述第四转接块与所述U型连接板的另一侧固定连接；所述第一支撑块与所述第一压紧块均与所述第四转接块固定连接；

所述操作手柄包括U型操作手柄本体及与所述U型操作手柄本体固定连接的操纵杆；所述U型操作手柄本体的U型开口前端套于所述第一转轴连接板并与所述第一转轴连接板转动连接；所述转轴一端与所述第一转轴连接板连接，另一端与所述固定座板固定连接；

所述转轴与手柄连接板为两个，分别为第一转轴与手柄连接板和第二转轴与手柄连接板；所述第一转轴与手柄连接板的一端及所述第二转轴与手柄连接板的一端均设置于所述U型操作手柄本体的U型开口内的底部且与所述U型操作手柄本体转动连接；所述第一转轴与手柄连接板的另一端及所述第二转轴与手柄连接板的另一端分设于所述转轴的相对两侧且与所述转轴转动连接。

5.根据权利要求2所述的柔性定位机构，其特征在于：所述可旋转夹紧机构包括夹紧机构基座、第二夹紧块、第二固定插销、旋转手柄、夹紧机构转轴、第二转轴连接板及夹紧机构限位板；

所述夹紧机构基座的一端与所述第二转轴连接板的一端通过所述夹紧机构转轴转动连接；所述第二转轴连接板与所述夹紧机构限位座板固定连接；

所述夹紧机构限位板固定于所述第二转轴连接板上；

所述第二固定插销设置于所述夹紧机构基座上；所述旋转手柄固定于所述夹紧机构基座上；所述第二夹紧块固定于所述夹紧机构基座的另一端。

6.根据权利要求3所述的柔性定位机构，其特征在于：所述转轴机构包括中心轴、旋转臂连接板、轴套、连接板固定上端板及旋转臂定位板限位圆环；

所述旋转臂连接板分别与所述旋转臂及所述轴套连接；

所述连接板固定上端板固定于所述中心轴的上端，所述旋转臂限位圆环活动设置于所述中心轴的下端；

所述中心轴依次穿过转轴上连接板、所述轴套及所述旋转臂定位板后由所述旋转臂限位圆环固定。