CN107052861A - 快速装夹定位机构 - Google Patents

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文建军
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Abstract

本发明公开了一种快速装夹定位机构，定位盘上的定位芯轴内侧形成有中空结构，定位芯轴侧壁上有至少两个与中空结构连通的径向穿孔，至少两个滑动体滑动定位于径向穿孔内，滑动体能伸出径向穿孔外侧设定距离而不能脱落，定位盘内设有与中空结构连通的第一腔体，卡盘活塞能滑动的设于第一腔体内，卡盘活塞与第一腔体内侧壁形成一密封的空间，密封的空间侧壁上设有与外界气源连通的第一进气口，卡盘活塞朝向定位芯轴一侧设有一能够伸入到定位芯轴中空结构内的锥形柱体，该锥形柱体的锥形面恰能够紧抵滑动体朝向定位芯轴内侧的表面上，定位柱固定于定位盘上，定位柱与定位芯轴平行间隔排列，本发明定位速度快，加工效率高，加工精度高。

Description

快速装夹定位机构
技术领域
本发明涉及一种工装夹具，特别涉及一种适用于高精密产品加工的快速装夹定位机构。
背景技术
电子产品的外壳在加工时往往需要多个表面都需要加工，目前都是加工一个面或多个面后，翻转产品再加工其它面，反复装夹定位导致累计公差大，加工精度低，且目前产品装夹定位时，都是先将产品安装在载具上，然后通过螺丝的方式将载具安装在加工机床上，载具安装效率低，且安装后定位精度低，长期使用磨损后还会降低定位精度，导致产品加工精度低。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种快速装夹定位机构，该快速装夹定位机构结构简单，能够实现工件的快速装夹定位，定位精度高。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速装夹定位机构，包括定位盘，定位芯轴、滑动体、卡盘活塞和定位柱，所述定位芯轴固定安装于定位盘一侧上，定位芯轴内侧形成有中空结构，定位芯轴侧壁上形成有至少两个径向穿孔，该径向穿孔与定位芯轴的中空结构连通，至少两个滑动体能够沿径向穿孔延伸方向滑动定位于该径向穿孔内，所述滑动体能够伸出径向穿孔外侧设定距离而不能脱落，定位盘内设有一与定位芯轴内侧的中空结构连通的第一腔体，卡盘活塞能够沿定位芯轴轴向滑动的设于定位盘的第一腔体内，卡盘活塞背向定位芯轴一侧与定位盘内的第一腔体内侧壁形成一密封的空间，该密封的空间侧壁上设有与外界气源连通的第一进气口，卡盘活塞朝向定位芯轴一侧设有一能够伸入到定位芯轴中空结构内的锥形柱体，该锥形柱体的锥形面恰能够紧抵滑动体朝向定位芯轴内侧的表面上，定位柱固定于定位盘上，定位柱与定位芯轴平行间隔排列。
作为本发明的进一步改进，所述滑动体为钢珠，定位芯轴侧壁上的径向穿孔朝向定位芯轴外侧一端形成直径小于钢珠直径的收口结构。
作为本发明的进一步改进，所述定位盘内侧形成一侧直径小于另一侧直径的T形穿孔，定位芯轴固定插设于该T形穿孔直径小的一端内，卡盘活塞能够滑动的插设于该T形穿孔直径大的一端内，还设有堵头，堵头固定密封安装于该T形穿孔直径大的一端开口处。
作为本发明的进一步改进，所述定位盘T形穿孔直径小的一端内侧形成有一径向内凹槽，且该径向内凹槽恰与T形穿孔直径大一端连通，定位芯轴圆周外侧壁上设有一径向外扩凸台，所述定位芯轴圆周外侧壁上的径向外扩凸台恰伸入于定位盘T形穿孔内的径向内凹槽内。
作为本发明的进一步改进，所述定位柱包括弹性筒、活塞拉杆和膨胀销活塞，所述定位盘上设有一插销孔，弹性筒固定插设于该插销孔内，弹性筒一端伸出定位盘一侧表面设定距离，弹性筒侧壁上设有至少一条开口缝，弹性筒内侧刑场一端直径大于另一端直径的内孔，呈一端直径大于另一端直径的活塞拉杆轴向能够滑动的插设于与弹性筒内，定位盘内侧形成有第二腔体，膨胀销活塞能够沿活塞拉杆轴向滑动的定位于该第二腔体内，所述膨胀销活塞一侧与第二腔体内侧之间形成一密封腔，该密封腔侧壁上设有与外界气源连通的第二进气口，膨胀销活塞与活塞拉杆固连。
作为本发明的进一步改进，所述弹性筒一端侧壁上均匀的设有四条开口缝。
作为本发明的进一步改进，所述定位盘一侧表面还设有至少一个防呆定位销，防呆定位销与定位柱沿定位芯轴呈非对称状态分布。
作为本发明的进一步改进，所述防呆定位销圆周外侧面呈锥形面，定位盘上设有锥形孔，防呆定位形的锥形面恰插设于定位盘的锥形孔内。
作为本发明的进一步改进，还设有第四轴载具、第五轴载具、L形连接板和L形固定块，所述第四轴载具能够固定安装于数控加工中心的工作台上，第四轴载具上能够转动的设有第四转轴和第四轴驱动装置，第四转轴沿水平方向延伸的，第四轴驱动装置驱动第四转轴旋转，L形连接板一侧壁固定安装于第四转轴端部，第五转载具固定安装于L形连接板另一侧壁上，L形固定块一侧与第五轴载具固连，L形固定块另一侧壁与L形连接板一侧壁固连，第五轴载具上设有第五转轴和第五轴驱动装置，所述第五轴沿竖直方向延伸，第五轴驱动装置驱动第五转轴旋转，第五轴载具上设有一容纳腔体，定位盘能够转动的位于该容纳腔体内，且定位盘一侧表面高于第五轴载具表面，定位盘与第五轴载具的第五旋转轴固连，第五轴载具侧壁上形成有与其容纳腔体连通的进气孔，该进气孔一端与外界气源连接的气管接头，定位盘圆周外侧壁上设有环形凹槽，该环形凹槽与第五轴载具容纳腔内侧壁形成密封的气道，第五轴进气孔另一端恰与定位盘圆周外侧壁上的环形凹槽正对连通，定位盘侧壁上还设有与第一、二进气口连通的进气穿孔，该进气穿孔进口恰位于定位盘圆周外侧壁上的环形凹槽底面上。
本发明的有益效果是：本发明通过在定位盘内形成气缸活塞结构，通过给其通高压气体使锥形面紧抵滑动滑块，使其伸出定位芯轴外侧表面，并嵌入到装有产品的载具环形凹槽内，再配合定位柱实现了产品载具的快速安装，安装时，只需将载具放在定位盘上，并使定位芯轴和定位柱对应插入载具的开口插槽和定位插孔内即可，然后打开外界气源即可快速实现二者固定定位，定位速度快，无需人工反复操作，大大提高了加工效率，且该定位装置体积小巧，配合第四轴载具和第五轴载具以及第五轴载具上的避让结构，能够实现产品所有表面的加工，加工效率和加工精度高。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1中A-A向剖视图；
图3为图1中B-B向剖视图；
图4为本发明的俯视图；
图5为本发明的右视图；
图6为本发明的弹性筒膨胀前状态图；
图7为本发明的弹性筒膨胀后状态；
图8为本发明的使用状态图。
具体实施方式
实施例：一种快速装夹定位机构，包括定位盘1，定位芯轴2、滑动体3、卡盘活塞4和定位柱，所述定位芯轴2固定安装于定位盘1一侧上，定位芯轴2内侧形成有中空结构5，定位芯轴2侧壁上形成有至少两个径向穿孔，该径向穿孔与定位芯轴2的中空结构5连通，至少两个滑动体3能够沿径向穿孔延伸方向滑动定位于该径向穿孔内，所述滑动体3能够伸出径向穿孔外侧设定距离而不能脱落，定位盘1内设有一与定位芯轴2内侧的中空结构5连通的第一腔体6，卡盘活塞4能够沿定位芯轴2轴向滑动的设于定位盘1的第一腔体6内，卡盘活塞4背向定位芯轴2一侧与定位盘1内的第一腔体6内侧壁形成一密封的空间，该密封的空间侧壁上设有与外界气源连通的第一进气口，卡盘活塞4朝向定位芯轴2一侧设有一能够伸入到定位芯轴2中空结构5内的锥形柱体7，该锥形柱体7的锥形面恰能够紧抵滑动体3朝向定位芯轴2内侧的表面上，定位柱固定于定位盘1上，定位柱与定位芯轴2平行间隔排列，工作原理如下：工件加工时，将工件固定在载具上，载具上具有一开口插槽，开口插槽圆周内侧壁上形成有一圈环形内凹槽结构，载具上还设有若干定位插孔，然后将安装有工件的载具套在本发明的定位芯轴2上，载具上的定位插孔刚好套在本发明的定位柱上，然后给第一进气口通高压气体，高压气体推动卡盘活塞4轴向滑动，进而使其上的锥形柱体7圆周外侧表面顶紧滑动体3，使滑动体3向定位芯轴2的径向穿孔外侧移动，滑动体3即伸入到载具的环形内凹槽结构内与其顶紧卡置，进而实现了安装有工件的载具的快速定位，本发明定位速度快，使用方便，工件载具定位牢固，定位精度高。
所述滑动体3为钢珠，定位芯轴2侧壁上的径向穿孔朝向定位芯轴2外侧一端形成直径小于钢珠直径的收口结构，所述定位芯轴2侧壁上的径向穿孔收口结构内侧面为与钢珠圆周外侧面匹配的圆弧面，滑动体3最好为三个以上，均匀分布，这样载具与定位芯轴2之间连接强度大，定位精度高。
所述定位盘1内侧形成一侧直径小于另一侧直径的T形穿孔，定位芯轴2固定插设于该T形穿孔直径小的一端内，卡盘活塞4能够滑动的插设于该T形穿孔直径大的一端内，还设有堵头8，堵头8固定密封安装于该T形穿孔直径大的一端开口处，该种结构便于定位盘1、定位芯轴2的加工和组装。
所述定位盘1T形穿孔直径小的一端内侧形成有一径向内凹槽，且该径向内凹槽恰与T形穿孔直径大一端连通，定位芯轴2圆周外侧壁上设有一径向外扩凸台，所述定位芯轴2圆周外侧壁上的径向外扩凸台恰伸入于定位盘1T形穿孔内的径向内凹槽内，通过径向内凹槽实现定位芯轴2的定位，定位芯轴2组装时直接插入定位盘1的T形穿孔内即可，安装方便。
所述定位柱包括弹性筒9、活塞拉杆10和膨胀销活塞11，所述定位盘1上设有一插销孔，弹性筒9固定插设于该插销孔内，弹性筒9一端伸出定位盘1一侧表面设定距离，弹性筒9侧壁上设有至少一条开口缝，弹性筒9内侧刑场一端直径大于另一端直径的内孔，呈一端直径大于另一端直径的活塞拉杆10轴向能够滑动的插设于与弹性筒9内，定位盘1内侧形成有第二腔体12，膨胀销活塞11能够沿活塞拉杆10轴向滑动的定位于该第二腔体12内，所述膨胀销活塞11一侧与第二腔体12内侧之间形成一密封腔，该密封腔侧壁上设有与外界气源连通的第二进气口，膨胀销活塞11与活塞拉杆10固连，定位柱的弹性筒9在活塞拉杆10的滑动作用下能够胀开，其直径增大将载具的定位插孔胀紧，起到定位的作用，同时，载具长期使用磨损后，其定位插孔尺寸增大也不会发生晃动，确保载具定位精度高，进而提高了工件的加工精度。
所述弹性筒9一端侧壁上均匀的设有四条开口缝，也可以是一条、两条、三条等。
所述定位盘1一侧表面还设有至少一个防呆定位销13，防呆定位销13与定位柱沿定位芯轴2呈非对称状态分布，防呆销可以实现载具的定位以及安装方向防错的作用，避免载具方向安装错，导致产品加工出错。
所述防呆定位销13圆周外侧面呈锥形面，定位盘1上设有锥形孔，防呆定位形的锥形面恰插设于定位盘1的锥形孔内。
还设有第四轴载具14、第五轴载具15、L形连接板16和L形固定块17，所述第四轴载具14能够固定安装于数控加工中心的工作台上，第四轴载具14上能够转动的设有第四转轴和第四轴驱动装置，第四转轴沿水平方向延伸的，第四轴驱动装置驱动第四转轴旋转，L形连接板16一侧壁固定安装于第四转轴端部，第五转载具固定安装于L形连接板16另一侧壁上，L形固定块17一侧与第五轴载具15固连，L形固定块17另一侧壁与L形连接板16一侧壁固连，第五轴载具15上设有第五转轴和第五轴驱动装置，所述第五轴沿竖直方向延伸，第五轴驱动装置驱动第五转轴旋转，第五轴载具15上设有一容纳腔体，定位盘1能够转动的位于该容纳腔体内，且定位盘1一侧表面高于第五轴载具15表面，定位盘1与第五轴载具15的第五旋转轴固连，第五轴载具15侧壁上形成有与其容纳腔体连通的进气孔，该进气孔一端与外界气源连接的气管接头，定位盘1圆周外侧壁上设有环形凹槽18，该环形凹槽18与第五轴载具15容纳腔内侧壁形成密封的气道，第五轴进气孔另一端恰与定位盘1圆周外侧壁上的环形凹槽18正对连通，定位盘1侧壁上还设有与第一、二进气口连通的进气穿孔，该进气穿孔进口恰位于定位盘1圆周外侧壁上的环形凹槽18底面上，通过将定位盘1安装在第五轴载具15上，并将第五轴载具15安装在第四轴载具14上，将第四轴载具14安装在数控加工中心的工作台上，实现了五轴连动加工，一次装夹可以实现多个面的同步加工，加工效率高，避免了累计误差，大大提高了加工精度，还可以通过在第五轴载具15侧壁上设置避让结构，实现工件六面加工，加工精度高，加工效果好。

Claims (9)

1.一种快速装夹定位机构，其特征在于：包括定位盘(1)，定位芯轴(2)、滑动体(3)、卡盘活塞(4)和定位柱，所述定位芯轴固定安装于定位盘一侧上，定位芯轴内侧形成有中空结构(5)，定位芯轴侧壁上形成有至少两个径向穿孔，该径向穿孔与定位芯轴的中空结构连通，至少两个滑动体能够沿径向穿孔延伸方向滑动定位于该径向穿孔内，所述滑动体能够伸出径向穿孔外侧设定距离而不能脱落，定位盘内设有一与定位芯轴内侧的中空结构连通的第一腔体(6)，卡盘活塞能够沿定位芯轴轴向滑动的设于定位盘的第一腔体内，卡盘活塞背向定位芯轴一侧与定位盘内的第一腔体内侧壁形成一密封的空间，该密封的空间侧壁上设有与外界气源连通的第一进气口，卡盘活塞朝向定位芯轴一侧设有一能够伸入到定位芯轴中空结构内的锥形柱体(7)，该锥形柱体的锥形面恰能够紧抵滑动体朝向定位芯轴内侧的表面上，定位柱固定于定位盘上，定位柱与定位芯轴平行间隔排列。
2.根据权利要求1所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述滑动体为钢珠，定位芯轴侧壁上的径向穿孔朝向定位芯轴外侧一端形成直径小于钢珠直径的收口结构。
3.根据权利要求1所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述定位盘内侧形成一侧直径小于另一侧直径的T形穿孔，定位芯轴固定插设于该T形穿孔直径小的一端内，卡盘活塞能够滑动的插设于该T形穿孔直径大的一端内，还设有堵头(8)，堵头固定密封安装于该T形穿孔直径大的一端开口处。
4.根据权利要求3所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述定位盘T形穿孔直径小的一端内侧形成有一径向内凹槽，且该径向内凹槽恰与T形穿孔直径大一端连通，定位芯轴圆周外侧壁上设有一径向外扩凸台，所述定位芯轴圆周外侧壁上的径向外扩凸台恰伸入于定位盘T形穿孔内的径向内凹槽内。
5.根据权利要求1所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述定位柱包括弹性筒(9)、活塞拉杆(10)和膨胀销活塞(11)，所述定位盘上设有一插销孔，弹性筒固定插设于该插销孔内，弹性筒一端伸出定位盘一侧表面设定距离，弹性筒侧壁上设有至少一条开口缝，弹性筒内侧刑场一端直径大于另一端直径的内孔，呈一端直径大于另一端直径的活塞拉杆轴向能够滑动的插设于与弹性筒内，定位盘内侧形成有第二腔体(12)，膨胀销活塞能够沿活塞拉杆轴向滑动的定位于该第二腔体内，所述膨胀销活塞一侧与第二腔体内侧之间形成一密封腔，该密封腔侧壁上设有与外界气源连通的第二进气口，膨胀销活塞与活塞拉杆固连。
6.根据权利要求5所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述弹性筒一端侧壁上均匀的设有四条开口缝。
7.根据权利要求1所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述定位盘一侧表面还设有至少一个防呆定位销(13)，防呆定位销与定位柱沿定位芯轴呈非对称状态分布。
8.根据权利要求7所述的快速装夹定位机构，其特征在于：所述防呆定位销圆周外侧面呈锥形面，定位盘上设有锥形孔，防呆定位形的锥形面恰插设于定位盘的锥形孔内。
9.根据权利要求1所述的快速装夹定位机构，其特征在于：还设有第四轴载具(14)、第五轴载具(15)、L形连接板(16)和L形固定块(17)，所述第四轴载具能够固定安装于数控加工中心的工作台上，第四轴载具上能够转动的设有第四转轴和第四轴驱动装置，第四转轴沿水平方向延伸的，第四轴驱动装置驱动第四转轴旋转，L形连接板一侧壁固定安装于第四转轴端部，第五转载具固定安装于L形连接板另一侧壁上，L形固定块一侧与第五轴载具固连，L形固定块另一侧壁与L形连接板一侧壁固连，第五轴载具上设有第五转轴和第五轴驱动装置，所述第五轴沿竖直方向延伸，第五轴驱动装置驱动第五转轴旋转，第五轴载具上设有一容纳腔体，定位盘能够转动的位于该容纳腔体内，且定位盘一侧表面高于第五轴载具表面，定位盘与第五轴载具的第五旋转轴固连，第五轴载具侧壁上形成有与其容纳腔体连通的进气孔，该进气孔一端与外界气源连接的气管接头，定位盘圆周外侧壁上设有环形凹槽(18)，该环形凹槽与第五轴载具容纳腔内侧壁形成密封的气道，第五轴进气孔另一端恰与定位盘圆周外侧壁上的环形凹槽正对连通，定位盘侧壁上还设有与第一、二进气口连通的进气穿孔，该进气穿孔进口恰位于定位盘圆周外侧壁上的环形凹槽底面上。
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