CN105798811A - 一种定位夹紧治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件定位夹紧装置领域，公开了一种定位夹紧治具，包括设有凹槽的底座，滑动设于凹槽内的穿梭杆，固设于底座设有凹槽一侧的定位板，由穿梭杆驱动沿垂直于穿梭杆滑动方向滑动并贯穿定位板设置的顶升机构，固设于顶升机构远离穿梭杆一端的卡爪，以及可将穿梭杆相对于底座固定的锁死机构；工件置于定位板远离底座的一侧上。推动穿梭杆使顶升机构上升，并通过锁死机构使穿梭杆相对于底座固定，然后将工件置于定位板上并通过抽真空装置对第二抽气孔抽取真空产生吸附力以吸附工件，然后按压锁死机构使穿梭杆相对于底座可滑动，顶升机构将下降使卡爪压紧工件。该治具结构简单，便于操作，提高了工件夹紧定位的工作效率。

Description

一种定位夹紧治具

技术领域

本发明涉及工件定位夹紧装置领域，尤其涉及一种定位夹紧治具。

背景技术

在工件加工过程中，往往需要通过一些结构对工件进行定位、压紧或挤压，以便于对工件进行加工。传统的结构中通常是由人工利用螺栓将工件锁死，而后采用手动解锁，或通过繁琐且昂贵的气动装置实现定位、压紧等，但采用上述方式的工作效率较低，且定位以及压紧效果往往难以达到理想的效果，另外由于产品的外形轮廓、防护等级等因素未知，对定位以及压紧结构的要求极高，且定位精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位夹紧治具，以简化治具结构，降低生产成本，提高定位精度以及工作效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种定位夹紧治具，包括设有凹槽的底座，滑动设于凹槽内的穿梭杆，固设于底座设有凹槽一侧的定位板，由穿梭杆驱动沿垂直于穿梭杆滑动方向滑动并贯穿定位板设置的顶升机构，固设于顶升机构远离穿梭杆一端的卡爪，以及可将穿梭杆相对于底座固定的锁死机构；工件置于定位板远离底座的一侧上。

进一步的，所述穿梭杆上设有截面为梯形结构的顶升滑槽，所述顶升机构的一端可滑动的置于顶升滑槽内。

进一步的，所述顶升机构包括顶升杆和滚珠，所述滚珠转动设于顶升杆靠近顶升滑槽的一端且与顶升滑槽的内壁接触；所述穿梭杆沿凹槽滑动时，滚珠相对于顶升滑槽的倾斜内壁滑动使顶升杆上升或下降。

进一步的，所述定位板上设有穿设顶升杆的穿设孔，远离所述底座一端的穿设孔内固设有顶升复位柱；所述顶升杆为阶梯杆，所述滚珠转动设于顶升杆的大径端，所述顶升杆位于其大径段和顶升复位柱之间的小径段上套设有顶升复位弹簧；所述滚珠与顶升滑槽的倾斜内壁接触时，所述顶升复位弹簧处于压缩状态。

进一步的，位于所述穿梭杆滑动方向一端的底座上固设有复位板，所述凹槽内设有一端连接于复位板且另一端连接于穿梭杆的复位弹簧；所述滚珠与顶升滑槽的底壁接触时，所述复位弹簧处于自然状态，且顶升杆上升时，所述复位弹簧被压缩。

进一步的，位于所述顶升滑槽一侧的穿梭杆上设有滑道，所述锁死机构的一端穿入底座并可滑入或滑出滑道内将穿梭杆相对于底座固定或滑动。

进一步的，所述滑道为长形孔结构，且其一端的圆弧的圆心角大于180度；所述锁死机构包括呈阶梯轴结构的锁死柱，所述锁死柱大径段的直径大于滑道的圆心角为180度圆弧的直径，另一端的圆弧的圆心角为180度；所述锁死柱的小径端依次穿过位于凹槽一侧的底座、滑道和位于凹槽另一侧的底座，通过推拉锁死柱小径端使其大径段完全置于位于凹槽另一侧的底座内或完全置于滑道内。

进一步的，所述底座上设有穿设锁死机构的阶梯孔，所述阶梯孔包括依次分布的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔位于凹槽一侧的底座上，所述第三孔位于凹槽另一侧的底座上，所述第二孔的直径小于第一孔、第三孔的直径；所述锁死柱的小径端固接有手柄，位于所述第一孔内的锁死柱的小径段上套设有锁死弹簧，所述锁死弹簧的一端固设于第一孔与第二孔形成的端面上，其另一端抵压于手柄端面上；所述锁死柱的大径段完全置于第三孔内时，所述锁死弹簧处于压缩状态，锁死柱被滑道限位。

进一步的，所述卡爪包括固接于顶升杆远离底座一端且平行于底座设置的固定杆，连接于固定杆两端且平行设置的连接杆，所述连接杆的每一端均设有压紧块。

进一步的，所述底座内设有抽气通道，所述定位板内设有若干与抽气通道连通的第二抽气孔，所述抽气通道远离第二抽气孔的一端连接于抽真空装置，所述抽真空装置连接于控制装置

本发明的有益效果：推动穿梭杆使顶升机构上升，并通过锁死机构使穿梭杆相对于底座固定，然后将工件置于定位板上并通过抽真空装置对第二抽气孔抽取真空产生吸附力以吸附工件，然后按压锁死机构使穿梭杆相对于底座可滑动，顶升机构将下降使卡爪压紧工件。该治具结构简单，便于操作，提高了工件夹紧定位的工作效率。

附图说明

图1是本发明所述定位夹紧治具的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图2的C-C向剖视图；

图5是图2的B-B向剖视图；

图6是本发明所述定位夹紧治具定位夹紧工件过程中的状态示意图。

图中：

1、底座；11、凹槽；12、复位板；13、阶梯孔；131、第一孔；132、第二孔；133、第三孔；14、密封件；141、第一抽气孔；15、抽气通道；2、穿梭杆；21、滑道；22、顶升滑槽；3、顶升机构；31、顶升杆；32、顶升复位弹簧；33、滚珠；34、顶升复位柱；4、卡爪；41、固定杆；42、连接杆；43、压紧块；5、锁死机构；51、锁死柱；52、手柄；53、锁死弹簧；6、复位弹簧；7、定位板；71、穿设孔；72、第二抽气孔；73、连通件；731、连通孔；8、工件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种定位夹紧治具，包括底座1、穿梭杆2、顶升机构3、卡爪4、锁死机构5以及定位板7，其中，

所述底座1上设有凹槽11，所述凹槽11的截面形状为倒置的T型。所述穿梭杆2滑动设于凹槽11内，且其与凹槽11的结构相匹配，提高了穿梭杆2沿凹槽11滑动时的稳定性。

所述定位板7固设于底座1设有凹槽11的一侧，所述顶升机构3由穿梭杆2驱动沿垂直于穿梭杆滑动方向滑动并贯穿定位板7设置，所述顶升机构3远离穿梭杆2的一端固设有卡爪4。其中所述卡爪4包括固接于顶升机构3远离底座1一端且平行于底座1设置的固定杆41，连接于固定杆41两端且平行设置的连接杆42，所述连接杆42的每一端均设有压紧块43，每个所述压紧块43的未连接连接杆42的一端指向定位板7且与工件8的待压紧部位相适配，而工件8置于定位板7上，定位板7远离底座1的侧面与工件8的下侧面相适配，如果工件8的外表面的结构为不规则曲面结构，则采用防形工艺加工压紧块43用于压紧的部位以及定位板7的上侧面，降低了工件7的定位难度。

如图2和图3所示，所述穿梭杆2的中部远离凹槽11底面的一侧设有截面为梯形结构的顶升滑槽22。所述顶升机构3由穿梭杆2驱动沿垂直于穿梭杆滑动方向滑动并贯穿定位板7设置，具体的，所述顶升机构3包括贯穿定位板7设置的顶升杆31，以及转动设于顶升杆31靠近顶升滑槽22的一端且与顶升滑槽22的内壁接触的滚珠33；当所述穿梭杆2沿凹槽11滑动时，滚珠33相对于顶升滑槽22的倾斜内壁滑动使顶升杆31上升或下降，由于滚珠33与顶升滑槽22的内壁点接触，减小了滑动过程中滚珠33与顶升滑槽22的内壁之间的摩擦力，使得动作过程更加顺利。当顶升杆31上升时，卡爪4将远离定位板7，在顶升杆31上升至极限位置后，可将工件8置于定位板7上，而后使顶升杆31下降，待顶升杆31下降至极限位置后，即滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触，压紧块43将与工件8上的待压紧部位接触并压紧工件8。

进一步优选的，所述定位板7上设有穿设顶升杆31的穿设孔71，远离所述底座1一端的穿设孔71内固设有顶升复位柱34；所述顶升杆31为阶梯杆，所述滚珠33转动设于顶升杆31的大径端，所述顶升杆31位于其大径段和顶升复位柱34之间的小径段上套设有顶升复位弹簧32；所述滚珠33与顶升滑槽22的倾斜内壁接触时，所述顶升复位弹簧32处于自然或压缩状态。

所述滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触时，穿梭杆2和顶升杆31所在的位置为各自的初始位置，且此时顶升复位弹簧32处于自然或压缩状态；当所述穿梭杆2沿滑槽11滑动时，滚珠33与顶升滑槽22的倾斜内壁接触，而此时顶升滑槽22的倾斜内壁将推动顶升杆31向上移动，由于顶升复位柱34的阻挡作用，顶升复位弹簧32将被压缩；如果撤去推动穿梭杆2的外力，在顶升杆31自身重力以及顶升复位弹簧32的作用下滚珠33将相对于顶升滑槽22的倾斜内壁向其底壁滑动，顶升杆31将下降，而同时将推动穿梭杆2沿凹槽11滑动，直至滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触，此时顶升杆31和穿梭杆2将恢复原位，顶升复位弹簧32初始状态。

作为优选技术方案，位于所述穿梭杆2滑动方向一端的底座1上固设有复位板12，所述凹槽11内设有一端连接于复位板12且另一端连接于穿梭杆2的复位弹簧6；所述滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触时，所述复位弹簧6处于自然状态，且顶升杆31上升时，所述复位弹簧6被压缩。在顶升杆31下降的过程中，穿梭杆2将在复位弹簧6以及顶升杆31作用于其的力的作用下恢复初始位置。

如图3所示，所述穿梭杆2上设有滑道21，所述滑道21为长形孔结构，且其一端的圆弧的圆心角大于180度，另一端的圆弧的圆心角为180度。所述锁死机构5的一端穿入底座1并可滑入或滑出穿梭杆2上的滑道21内将穿梭杆2相对于底座1固定或滑动。

具体的，如图4所示，所述锁死机构5包括呈阶梯轴结构的锁死柱51以及连接于锁死柱51小径端的手柄52，所述锁死柱51的大径端的直径大于滑道21的圆心角为180度一端的圆弧的圆弧直径。所述底座1上设有穿设锁死机构5的阶梯孔13，所述阶梯孔13包括依次分布的第一孔131、第二孔132和第三孔133，所述第二孔132的直径小于第一孔131、第三孔133的直径；所述第一孔131和第二孔132位于凹槽11一侧的底座1上，所述第三孔133位于凹槽11另一侧的底座1上；所述锁死柱51的小径端依次穿过第三孔133、滑道21、第二孔132和第一孔131并通过螺纹配合连接于手柄52。通过推拉手柄52使锁死柱51置于滑道21内，此时穿梭杆2相对于底座1固定，即穿梭杆2不能够在凹槽11内滑动；也可通过推压手柄52使锁死柱51的大径段完全置于第三孔133内，此时穿梭杆2可在凹槽11滑动。

作为优选技术方案，位于所述第一孔131内的锁死柱51的小径段上套设有锁死弹簧53，所述锁死弹簧53的一端固设于第一孔131与第二孔132形成的端面上，其另一端抵压于手柄52端面上；当所述锁死柱51的大径段完全置于第三孔133内时，所述锁死弹簧53处于压缩状态，锁死柱51的大径段被滑道21限位，此时所述滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触，所述穿梭杆2和顶升杆31处于初始位置。

作为优选技术方案，如图5所示，所述底座1内凹槽11的两侧分别设有抽气通道15，所述凹槽11两侧定位板7内设有若干与抽气通道15连通的第二抽气孔72，所述底座1上的抽气通道15远离定位板7上的第二抽气孔72的一端连接于抽真空装置(图中未示出)，所述抽真空装置连接于控制装置(图中未示出)；所述抽气通道15与第二抽气孔72连通的一端设有密封件14，所述密封件14上与抽气通道15对应的位置开设有第一抽气孔141，即第一抽气孔141与抽气通道15连通，密封件14与定位板7之间设有连通件73，所述连通件73上开设有连通孔731，通过连通孔73将第一抽气孔141与若干第二抽气孔72连通。在将工件8放置在定位板7上之后，控制装置控制抽真空装置工作，第二抽气孔72内将产生吸附力吸附工件，而后通过卡爪4对工件8进行压紧。通过抽真空装置对第二抽气孔72抽真空产生的吸附力实现对工件8的吸附，提高了整个治具的精度以及可靠性。

本实施例所述定位夹紧治具的工作过程具体如下：

本实施例将滚珠33与顶升滑槽22的底壁接触时，各个零部件的位置视为初始位置，其中所述复位弹簧6和顶升复位弹簧32处于自然状态，锁死弹簧53处于压缩状态，锁死柱51的大径段完全位于第三孔133内且锁死柱51位于滑道21圆弧中心角为180度的一端，且此时顶升杆31处于下降的极限位置。

推动穿梭杆2使其沿凹槽11向复位弹簧6所在端滑动，锁死柱51的小径段完全置于滑道21内，滑道21将相对于锁死柱51的小径段滑动，且从滑道21的圆弧中心角为180度的一端向滑道21的圆弧中心角大于180度的一端滑动；复位弹簧6将被压缩，而滚珠33将从顶升滑槽22的底壁滑入顶升滑槽22的倾斜内壁，使顶升杆31上升，同时顶升复位弹簧32将被压缩，顶升杆31将带动卡爪4上升，使卡爪4与定位板7之间的空间变大；当锁死柱51位于滑道21的圆弧中心角大于180度的一端时，顶升杆31上升至极限位置，此时，在锁死弹簧53的作用下锁死柱51将快速向手柄52所在端滑动，使锁死柱51的大径段逐渐脱离第三孔133并进入滑道21的圆弧中心角大于180度的一端内直至完全进入，此时穿梭杆2被锁死，即穿梭杆2相对于底座1不可滑动。

将工件8置于定位板7上，而后控制装置控制抽真空装置工作，对第二抽气孔72抽真空，产生的吸附力将吸附工件8，提高工件8置于定位板7上后的稳定性。

按压锁死柱51，锁死弹簧53将被压缩，锁死柱51的大径段逐渐进入第三孔133直至完全进入；此时复位弹簧6将推动穿梭杆2向远离复位弹簧的一端滑动，同时顶升复位弹簧32将推动顶升杆31下将，滚珠33将相对于顶升滑槽22的倾斜内壁向顶升滑槽22的底壁滑动，而滚珠33将作用于穿梭杆2使穿梭杆2也向远离复位弹簧6的一端滑动，锁死柱51将相对于滑道21滑动，并从滑道21的圆弧中心角大于180度的一端向滑道21的圆弧中心角为180度的一端滑动(参照图6)，直至锁死柱51位于滑道21圆弧中心角为180度的一端，滚珠33接触顶升滑槽22的底壁，复位弹簧6恢复自然状态，此时卡爪4上的压紧块43接触工件8上的待压紧部位并压紧工件8，即完成对工件8的定位夹紧。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位夹紧治具，其特征在于，包括设有凹槽(11)的底座(1)，滑动设于凹槽(11)内的穿梭杆(2)，固设于底座(1)设有凹槽(11)一侧的定位板(7)，由穿梭杆(2)驱动沿垂直于穿梭杆(2)滑动方向滑动并贯穿定位板(7)设置的顶升机构(3)，固设于顶升机构(3)远离穿梭杆(2)一端的卡爪(4)，以及可将穿梭杆(2)相对于底座(1)固定的锁死机构(5)；工件(8)置于定位板(7)远离底座(1)的一侧上。

2.根据权利要求1所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述穿梭杆(2)上设有截面为梯形结构的顶升滑槽(22)，所述顶升机构(3)的一端可滑动的置于顶升滑槽(22)内。

3.根据权利要求2所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述顶升机构(3)包括顶升杆(31)和滚珠(33)，所述滚珠(33)转动设于顶升杆(31)靠近顶升滑槽(22)的一端且与顶升滑槽(22)的内壁接触；所述穿梭杆(2)沿凹槽(11)滑动时，滚珠(33)相对于顶升滑槽(22)的倾斜内壁滑动使顶升杆(31)上升或下降。

4.根据权利要求3所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述定位板(7)上设有穿设顶升杆(31)的穿设孔(71)，远离所述底座(1)一端的穿设孔(71)内固设有顶升复位柱(34)；所述顶升杆(31)为阶梯杆，所述滚珠(33)转动设于顶升杆(31)的大径端，所述顶升杆(31)位于其大径段和顶升复位柱(34)之间的小径段上套设有顶升复位弹簧(32)；所述滚珠(33)与顶升滑槽(22)的倾斜内壁接触时，所述顶升复位弹簧(32)处于压缩状态。

5.根据权利要求4所述的定位夹紧治具，其特征在于，位于所述穿梭杆(2)滑动方向一端的底座(1)上固设有复位板(12)，所述凹槽(11)内设有一端连接于复位板(12)且另一端连接于穿梭杆(2)的复位弹簧(6)；所述滚珠(33)与顶升滑槽(22)的底壁接触时，所述复位弹簧(6)处于自然状态，且顶升杆(31)上升时，所述复位弹簧(6)被压缩。

6.根据权利要求5所述的定位夹紧治具，其特征在于，位于所述顶升滑槽(22)一侧的穿梭杆(2)上设有滑道(21)，所述锁死机构(5)的一端穿入底座(1)并可滑入或滑出滑道(21)内将穿梭杆(2)相对于底座(1)固定或滑动。

7.根据权利要求6所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述滑道(21)为长形孔结构，且其一端的圆弧的圆心角大于180度，另一端的圆弧的圆心角为180度；所述锁死机构(5)包括呈阶梯轴结构的锁死柱(51)，所述锁死柱(51)大径段的直径大于滑道(21)的圆心角为180度的圆弧的直径；所述锁死柱(51)的小径端依次穿过位于凹槽(11)一侧的底座(1)、滑道(21)和位于凹槽(11)另一侧的底座(1)，通过推拉锁死柱(51)小径端使其大径段完全置于位于凹槽(11)另一侧的底座(1)内或完全置于滑道(21)内。

8.根据权利要求7所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述底座(1)上设有穿设锁死机构(5)的阶梯孔(13)，所述阶梯孔(13)包括依次分布的第一孔(131)、第二孔(132)和第三孔(133)，所述第一孔(131)和第二孔(132)位于凹槽(11)一侧的底座(1)上，所述第三孔(133)位于凹槽(11)另一侧的底座(1)上，所述第二孔(132)的直径小于第一孔(131)、第三孔(133)的直径；所述锁死柱(51)的小径端固接有手柄(52)，位于所述第一孔(131)内的锁死柱(51)的小径段上套设有锁死弹簧(53)，所述锁死弹簧(53)的一端固设于第一孔(131)与第二孔(133)形成的端面上，其另一端抵压于手柄(52)端面上；所述锁死柱(51)的大径段完全置于第三孔(133)内时，所述锁死弹簧(53)处于压缩状态，锁死柱(51)被滑道(21)限位。

9.根据权利要求3所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述卡爪(4)包括固接于顶升杆(31)远离底座(1)一端且平行于底座(1)设置的固定杆(41)，连接于固定杆(41)两端且平行设置的连接杆(42)，所述连接杆(42)的每一端均设有压紧块(43)。

10.根据权利要求1所述的定位夹紧治具，其特征在于，所述底座(1)内设有抽气通道(15)，所述定位板(7)内设有若干与抽气通道(15)连通的第二抽气孔(72)，所述抽气通道(15)远离第二抽气孔(72)的一端连接于抽真空装置，所述抽真空装置连接于控制装置。