CN105856274B - 一种单驱动的双位同心定位台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定位设备技术领域的一种单驱动的双位同心定位台，包括工作台、第一定位销、第二定位销、摇杆推块机构和驱动机构，第一定位销通过摇杆推块机构与驱动机构连接，第二定位销通过第二推块与驱动机构连接，第一定位销为中空结构，并与第二定位销同心设置在工作台内，驱动机构通过摇杆推块机构和第二推块带动第一定位销和第二定位销同步反向运动。本发明的有益效果是：通过一个驱动机构作为动力源，实现第一定位销和第二定位销的同步向反向运动，使得对不同孔径的孔进行定位，同时无需更换夹具，结构简单、调节方便、运行稳定，减低了安装难度，同时提高了工作效果，节约资源和成本。

Description

一种单驱动的双位同心定位台

技术领域

本发明涉及定位设备技术领域，特别是涉及一种单驱动的双位同心定位台。

背景技术

随着工业机器人应用领域的不断拓宽，对机器人裸机本体性能要求提高的同时，针对不同应用场合的机器人外围机构的设计也提出了更高的要求。在很多应用场合机器人作业能够提高工作效率，保证质量的可靠性，在无需更换机器人外围机构的情况下尽可能多的完成相应的工作，是必会提高系统的可靠性和工作效率。所以针对机器人打磨领域机器人抓取工件的夹具设计就是在上述思想下设计的。机械手抓取工件进行打磨作业时，由于工件毛刺分部位置的原因，机械手一次抓取工件无法完成工件全部毛刺的打磨任务，所以要更换工件的抓取部位分两次打磨。

目前，将机器人末端安装夹具抓取不同工件需要更换不同夹具，具有效率低、可靠性差等缺点。对于一部分工件两面都有定位孔，且两面的定位孔的轴线重合，对于该结构特点的工件可以根据孔径的不同设计一组相应的同心定位销，无需更换夹具和定位销就可以实现对工件不同部位的定位，能够用一个工作台实现工件不同部位的定位夹紧，而目前缺乏一种可以快速定位、无需更换夹具的定位夹紧工作台。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种单驱动的双位同心定位台，用于解决现有技术中孔心相同但孔径不同的工件定位时，定位结构复杂、调节不方便，需要频繁更换定位装置，效率低、成本高等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种单驱动的双位同心定位台，包括工作台、第一定位销、第二定位销、摇杆推块机构和驱动机构，所述第一定位销通过摇杆推块机构与驱动机构连接，所述第二定位销通过第二推块与驱动机构连接，所述第一定位销为中空结构，并与第二定位销同心设置在工作台内，驱动机构通过摇杆推块机构和第二推块带动第一定位销和第二定位销同步反向运动，当第一定位销伸出工作台时，第二定位销退回工作台，当第二定位销伸出工作台时，第一定位销退回工作台。

本发明的有益效果是：通过一个驱动机构作为动力源，实现第一定位销和第二定位销的同步向反向运动，使得对不同孔径的孔进行定位，同时无需更换夹具，结构简单、调节方便、运行稳定，减低了安装难度，同时提高了工作效果，节约资源和成本。

进一步，所述工作台上设有两个定位区，每个定位区域设置有第一定位销、第二定位销，所述驱动机构位于两定位区之间，所述第二推块中部安装在驱动机构上，两端分别与两个第二定位销连接，所述驱动机构上还安装有连接块，所述连接块两侧分别连接有一个摇杆推块机构，每个摇杆推块机构上连接一个第一定位销。

进一步，所述驱动机构为气缸或液压缸或电机直线驱动，所述第二推块位于摇杆推块机构的上方，推杆的顶端与第二推块连接，位于驱动机构和第二推块之间的推杆与摇杆推块机构连接。

进一步，所述第二推块的中心与推杆连接，推杆通过第二推块推动第二定位销伸出工作台使得第二定位销和工作台的表面形成一面两销定位。

进一步，所述摇杆推块机构包括第一推块和摇杆机构，连接块的中部与推杆连接，连接块的两侧分别连接有一个摇杆机构，所述摇杆机构的底部固定安装在工作台内，所述摇杆机构的顶部与第一推块连接，第一推块与第一定位销连接，推杆推动摇杆机构带动第一推块上下运动，第一推块推动第一定位销伸出工作台使得第一定位销和工作台的表面形成一面两销定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：结构安装连接简单、布局紧凑稳定，通过该结构实现第一定位销和第二定位销伸出或退回的状态切换，运行稳定，无需更换夹具，提高效率。

进一步，所述工作台内的顶部安装有导套和导杆，所述第一推块与导杆套设装配，所述第一定位销与导套套设装配，所述第一推块沿着导杆移动从而带动第一定位销伸出或退回导套，设置导套和导杆具有运动导向的作用，运动灵活稳定。

进一步，所述摇杆机构包括摇杆、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端与连接块连接，所述第一连杆的另一端与摇杆的中部连接，摇杆的两端均与第二连杆、第三连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过铰链支座安装在工作台的底部，第三连杆的另一端与第一推块连接，并带动第一推块竖直上下运动。

进一步，所述第二连杆与铰链支座通过铜轴套连接，第二连杆与第三连杆通过轴和铜套轴承连接，第三连杆和第一推块通过轴和轴承连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：连接结构简单、转配方便，运行稳定，通过摇杆推动第一连杆和第二连杆运动使得第一定位销伸出或退回，状态切换快速方便。

进一步，所述第一定位销的壁面上沿其轴向开设有导槽，所述第二推块伸入导槽与第二定位销连接，并沿着导槽上下移动，设置导槽，使得第二推块可以稳定的推动第二定位销沿着第一定位销的轴向上下移动，避免错位，提高运行的稳定性。

进一步，所述工作台包括底板、定位板和多根支撑杆，所述支撑杆的底端固定在底板上，所述支撑杆的顶端与定位板固连。

进一步，所述定位板上设有竖直穿过定位板的开槽，所述第一定位销或第二定位销穿过开槽伸出定位板的上表面，第一定位销或第二定位销与定位板的上表面形成一面两销定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过支撑杆支撑定位板，使得驱动机构、第二推块和摇杆推块机构可以安装在底板和定位板之间，安装方便，运动互不干扰，结构布局紧凑，节约空间。

附图说明

图1显示为本发明实施例的结构示意图；

图2显示为本发明图1中局部A的放大示意图；

图3显示为本发明实施例的第一定位销伸出的结构示意图；

图4显示为本发明实施例的第一定位销伸出的主视图；

图5显示为本发明实施例的第二定位销伸出的结构示意图；

图6显示为本发明实施例的第二定位销伸出的主视图。

零件标号说明

1 驱动机构

11 推杆

2 连接块

3 摇杆推块机构

31 摇杆机构

311 第一连杆

312 第二连杆

313 第三连杆

314 摇杆

32 第一推块

4 导杆

5 第二定位销

6 导套

7 第一定位销

71 导槽

8 第二推块

9 工作台

91 定位板

911 开槽

92 支撑杆

93 底板

10 铰链支座

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于工件定位设备中，特别是用于工件的两面都有定位孔，且两面定位孔的轴线重合的工件。本发明是解决针对两面具有定位孔，定位孔轴线重合但孔径不同时，定位需要更换夹具，更换不便，效率低、成本高等问题。

如图1至图6所示，本发明单驱动的双位同心定位台，包括工作台9、第一定位销7、第二定位销5、摇杆推块机构3和驱动机构1。第一定位销7为中空结构，并与第二定位销5同心设置，装配时第一定位销7套设在第二定位销5上，第一定位销7和第二定位销5同心设置在工作台9内。本实施例中第一定位销7的内径大于第二定位销5的外径，以便第二定位销5可以在第一定位销7内上下移动，第一定位销7和第二定位销5的具体尺寸根据工件设置的孔的孔径大小进行设计。工作台9内安装有驱动机构1，驱动机构1上设有推杆11，驱动机构1可以采用气缸或者液压缸或电机直线驱动，电机可以采用直线电机，通过驱动机构1实现直线往复驱动，提供稳定的动力源，从而保证第一定位销7和第二定位销5进行稳定的上下循环直线运动。工作台9包括底板93、定位板91和多根支撑杆92，本实施例中设置四根支撑杆92，底板93和定位板91均为长方体板状结构，四根支撑杆92均布在四个顶角处。支撑杆92的底端固定在底板93上，支撑杆92的顶端与定位板91固连并支撑定位板91。驱动机构1的推杆11通过连接块2与摇杆推块机构3连接，摇杆推块机构3与第一定位销7连接，驱动机构1的推杆11通过第二推块8与第二定位销5连接。

如图1至图6所示，驱动机构1、摇杆推块机构3、第一推块2和第二推块8均安装在工作台9内部，即位于底板93和定位板91之间，驱动机构1的底部固定安装在底板93上，驱动机构1顶部的推杆11与第二推块8连接，推杆11顶部的末端设有螺纹，推杆11穿过第二推块8并通过螺栓使得推杆11和第二推块8固定连接，结构简单、连接固定装配操作简单方便。位于驱动机构1和第二推块8之间的推杆与连接块2连接，即第二推块8位于连接块2的上方，结构简单、布局紧凑，同步运行时互不干涉，运行稳定。如图4和图6所示，定位板91的顶部设有两个定位区，驱动机构1为两定位区之间，每个定位区域设置有第一定位销7和第二定位销5，定位区处设有竖直穿过定位板91的开槽911，开槽911内部设有台阶面，第一定位销7或第二定位销5穿过开槽911伸出定位板91的上表面进行工件定位。驱动机构1的推杆11带动连接块2和第二推块8同步运动，连接块2带动摇杆推块机构3运动，摇杆推块机构3和第二推块8同时运动从而带动第一定位销7和第二定位销5进行反向运动，即当摇杆推块机构3带动第一定位销7上行伸出定位板91的上表面时，第二推块8带动第二定位销5下行退回定位板91的上表面；当摇杆推块机构3带动第一定位销7下行退回定位板91的上表面时，第二推块8带动第二定位销5上行伸出定位板91的上表面，实现单驱动动力源带动两个同心设置的定位销进行同步反向运动，从而实现对不同孔径的孔进行定位。

如图1、图4和图6所示，第二推块8的中心与推杆11的顶部连接，第二推块8的两端连接有第二定位销5，第二推块8通过螺钉与第二定位销5固定连接。第二推块8的中心与推杆11连接，并且第二定位销5对称设置在第二推块8的两端，受力均匀，第二推块8可以平衡稳定的推动第二定位销5竖直上下运行。推杆11通过第二推块8推动两个第二定位销5伸出定位板91的上表面时，两个第二定位销5和定位板91的上表面形成一面两销定位的定位方式。

如图1、图3至图6所示，摇杆推块机构3包括第一推块32和摇杆机构31，连接块2的中心与推杆11连接，连接块2的两侧分别连接有一个摇杆机构31，摇杆机构31的底部固定安装在底板93上，摇杆机构31的顶部与第一推块32连接，摇杆机构31的侧面与连接块2连接。第一定位销7固定安装在第一推块32上，第一定位销7通过螺钉与第一推块32固定连接，推杆11通过连接块2推动摇杆机构31带动第一推块32运动，第一推块32推动第一定位销7伸出定位板91的上表面，使得两个第一定位销7和定位板91的上表面形成一面两销定位的定位方式。

如图1至图6所示，工作台9内的顶部安装有导套6和导杆4，导套6外壁设有上端直径大下端直径小的台阶面，导套6的台阶面压住开槽911的台阶面并通过螺钉使得导套6与定位台阶面固定连接，导杆4的顶端固定在定位板91的下表面，导杆4的下端伸入第一推块32内，并与第一推块32套设装配，第一定位销7的上端伸入导套6内并与导套6套设装配，第一推块32沿着导杆4上下移动从而带动第一定位销7沿着导套6伸出或退回定位板91的上表面。如图2所示，第一定位销7的壁面上沿其轴向开设有导槽71，导槽71的长度根据需求进行调节设置，第二推块8的端部伸入导槽71内并与第二定位销5连接，第二推块8沿着导槽71上下移动从而带动第二定位销5沿着第一定位销7的轴向上下移动。

如图1、图3至图6所示，摇杆机构31包括摇杆314、第一连杆311、第二连杆312和第三连杆313，第一连杆311的一端与连接块2连接，第一连杆311的另一端与摇杆314的中部连接，摇杆314的两端同时与第二连杆312、第三连杆313的一端连接，第二连杆312与第三连杆313通过轴和铜套轴承连接，第二连杆312的另一端通过铰链支座10安装在工作台9的底板93上，铰链支座10与底板93通过螺栓连接，第二连杆312与铰链支座10通过铜轴套连接。第三连杆313的另一端与第一推块32通过轴和轴承连接，第三连杆313带动第一推块32竖直上下运动。

其工作过程为：如图1、图5和图6所示，当推杆11上行运动到极限位置的过程中，第二推块8带动第二定位销5伸出定位板91的上表面，同时，连接块2上行，连接块2带动摇杆314运动，摇杆314带动第二连杆312和第三连杆313运动，第二连杆312和第三连杆313之间的夹角变小，即摇杆314带动第二连杆312的顶端位置上升，第三连杆313的顶端位置下降，第三连杆313拉动第一推块32下行，第一推块32便带动第一定位销7下行退回定位板91的上表面，此时，通过两个第二定位销5和定位板91的上表面实现一面两销定位；如图1、图3和图4所示，当推杆11下行运动到极限位置的过程中，第二推块8带动第二定位销5退回定位板91的上表面，同时，连接块2下行，连接块2带动摇杆314运动，摇杆314带动第二连杆312和第三连杆313运动，第二连杆312和第三连杆313之间的夹角变大，即摇杆314带动第二连杆312的顶端位置上升，第三连杆313的顶端位置上升，第三连杆313推动第一推块32上行，第一推块32便带动第一定位销7上行伸出定位板91的上表面，此时，通过两个第一定位销7和定位板91的上表面实现一面两销定位。推杆11、第二推块8、摇杆推块机构3、第一定位销7、第二定位销5等部件的结构尺寸以及运动行程根据实际工件加工的需求提前通过几何模型计算得出。

该发明的装配过程为：先将导套6与定位板91连接，第一定位销7装入导套6内，然后将连接块2与推杆11连接，再将第二推块8与推杆11连接，然后再将第二推块8与第二定位销5连接，第二定位销5再与第一定位销7同心装配，然后再将驱动机构1与底板93通过螺栓固定，第一连杆311与连接块2连接，第一连杆311再与摇杆314的中部连接，摇杆314的端部先与第二连杆312连接，第二连杆312与铰链支座10连接，铰链支座10再固定安装在底板93上，第三连杆313先与第二连杆312连接，第三连杆313再与第一推块32连接，第一推块32与第一定位销7连接，最后定位板91和底板93通过支撑杆92固定连接。

本发明通过简单的结构实现工件不同面的定位加工，在更换加工面时，只需将工件翻转即可，无需重新设计更换夹具，结构简单、安装方便，布局紧凑合理、减少了占用面积，同时运行稳定，通过单驱动气缸或液压缸作为动力源便使得第一定位销7和第二定位销5同步向相反方向运动，实现不同尺寸孔径定位的切换，调节快速方便，节约能源、降低成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，包括工作台、第一定位销、第二定位销、摇杆推块机构和驱动机构，所述第一定位销通过摇杆推块机构与驱动机构连接，所述第二定位销通过第二推块与驱动机构连接，所述第一定位销为中空结构，并与第二定位销同心设置在工作台内，驱动机构通过摇杆推块机构和第二推块带动第一定位销和第二定位销同步反向运动，所述第一定位销的壁面上沿其轴向开设有导槽，所述第二推块伸入导槽与第二定位销连接，并沿着导槽上下移动，所述工作台包括底板、定位板和多根支撑杆，所述支撑杆的底端固定在底板上，所述支撑杆的顶端与定位板固连，当第一定位销伸出工作台时，第二定位销退回工作台，当第二定位销伸出工作台时，第一定位销退回工作台。

2.根据权利要求1所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述工作台上设有两个定位区，每个定位区域设置有第一定位销、第二定位销，所述驱动机构位于两定位区之间，所述第二推块中部安装在驱动机构上，两端分别与两个第二定位销连接，所述驱动机构上还安装有连接块，所述连接块两侧分别连接有一个摇杆推块机构，每个摇杆推块机构上连接一个第一定位销。

3.根据权利要求1或2所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述驱动机构为气缸或液压缸或电机直线驱动，所述第二推块位于摇杆推块机构的上方，推杆的顶端与第二推块连接，位于驱动机构和第二推块之间的推杆与摇杆推块机构连接。

4.根据权利要求3所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述第二推块的中心与推杆连接，推杆通过第二推块推动第二定位销伸出工作台使得第二定位销和工作台的表面形成一面两销定位。

5.根据权利要求3所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述摇杆推块机构包括第一推块和摇杆机构，连接块的中部与推杆连接，连接块的两侧分别连接有一个摇杆机构，所述摇杆机构的底部固定安装在工作台内，所述摇杆机构的顶部与第一推块连接，第一推块与第一定位销连接，推杆推动摇杆机构带动第一推块上下运动，第一推块推动第一定位销伸出工作台使得第一定位销和工作台的表面形成一面两销定位。

6.根据权利要求5所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述工作台内的顶部安装有导套和导杆，所述第一推块与导杆套设装配，所述第一定位销与导套套设装配，所述第一推块沿着导杆移动从而带动第一定位销伸出或退回导套。

7.根据权利要求5所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述摇杆机构包括摇杆、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端与连接块连接，所述第一连杆的另一端与摇杆的中部连接，摇杆的两端均与第二连杆、第三连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过铰链支座安装在工作台的底部，第三连杆的另一端与第一推块连接，并带动第一推块竖直上下运动。

8.根据权利要求1所述的一种单驱动的双位同心定位台，其特征在于，所述定位板上设有竖直穿过定位板的开槽，所述第一定位销或第二定位销穿过开槽伸出定位板的上表面，第一定位销或第二定位销与定位板的上表面形成一面两销定位。