CN107498340A - 重复定位工件自由形态保持装置及方法 - Google Patents

重复定位工件自由形态保持装置及方法 Download PDF

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倪加明
管雅娟
杨学勤
莫锦秋
刘立安
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Abstract

本发明提供了一种重复定位工件自由形态保持装置，包括保持器(2)；所述保持器(2)包括第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)；所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)相互紧固连接。本发明提供了一种重复定位工件并保持工件自由形态的方法。本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置，由于多次装夹中，工件与工装通过机械连接，相对位置固定，而工装和加工执行端(例如机械手)采用零点定位系统连接，因此可以保证重复安装的工件与加工执行端姿态的一致性。

Description

重复定位工件自由形态保持装置及方法
技术领域
本发明涉及一种装夹装置，具体地，涉及一种重复定位工件自由形态保持装置。
背景技术
在一些机械加工、装配过程中，基于空间、经济、技术实现因素，加工执行端(如机械手)按序完成各个工序，有时需要反复装夹同一工件，要求加工执行端与工件在多次装夹中保持固定的相对位置，即定位关系。当工件为波纹管工件时，由于波纹管缺少定位结构难以保证加工执行端与工件在多次装夹中的相对定位，此外，波纹管本身刚度较差，加工时需要额外增强刚度。因此，具有精度要求含波纹管工件的管路加工和装配中需要增强波纹管部位刚度，具有可重复装夹定位精度又便于快速拆装的工装。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有重复定位工件自由形态保持装置及方法。
根据本发明提供的一种重复定位工件自由形态保持装置，包括保持器；
所述保持器包括第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件；
所述第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件相互紧固连接；
所述第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件均沿长度延伸出凸台；
所述第一夹持件、第二夹持件、第三夹持件以及凸台构成工件夹持空间；
所述保持器沿周向上设置有导杆。
优选地，还包括定位装夹部件；
所述定位装夹部件通过连接滑滑块与保持器紧固连接。
优选地，所述保持器为多个；
所述第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件这三者的外侧均沿周向设置有导杆安装孔；
所述保持器通过导杆贯穿导杆安装孔紧固连接；
所述导杆与所述导杆安装孔螺纹配合。
优选地，所述第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件相互紧固连接处沿周向具有第一凹槽。
优选地，所述第一凹槽、凸台均为扇形状；
所述第一夹持件、第二夹持件以及第三夹持件这三者的内侧均沿径向延伸出凸台；
所述工件夹持空间为环状。
优选地，所述第一夹持件的一端紧固连接至第三夹持件的一端；
所述第一夹持件的另一端连接至第二夹持件的一端；
所述第二夹持件的另一端紧固连接至第三夹持件的另一端；
其中，所述第二夹持件的另一端、第三夹持件的另一端均沿周向延伸出凸出端；
所述凸出端还具有第二凹槽；
所述第一夹持器、第二夹持器均穿过第二凹槽，使第二夹持件的另一端、第三夹持件的另一端紧固连接；
所述第三夹持件的另一端的凸出端具有通孔；
所述保持器，还包括第一夹持器、第二夹持器；
所述第一夹持器、第二夹持器均具有连接杆、旋钮；
所述连接杆均贯穿于第二凹槽；
所述连接杆的一端具有与通孔的位置相对应的安装孔；
所述连接杆通过连接件穿过安装孔和通孔与第二夹持件的另一端、第三夹持件的另一端相紧固连接；
所述连接杆的另一端与旋钮螺纹配合。
优选地，所述第一夹持件的一端为铰接公头；
所述第一夹持件的另一端为铰接母头；
所述第二夹持件的一端为铰接公头；
所述第三夹持件的一端为铰接母头；
所述铰接公头与铰接母头活动连接。
优选地，所述定位装夹部件包括定位块、零点定位销以及连接部；
所述定位块沿周长延伸出凸出部；
所述凸出部具有第三凹槽；
所述零点定位销通过零点定位销安装孔与定位块紧固连接；
所述定位块具有连接部安装孔；
所述连接部安装孔与连接部相匹配。
优选地，所述连接滑块包括导向孔、连接部安装孔以及紧固孔；
所述连接部安装孔与零点定位销安装孔的位置相对应；
所述连接部安装孔沿纵向设置在导向孔的上部；
所述连接件穿过第三凹槽、连接部安装孔使所述连接滑块与定位装夹部件紧固连接；
所述连接件与连接部安装孔螺纹配合；
所述导向孔沿横向设置在连接部安装孔的下部；
所述紧固孔沿横向设置在连接部安装孔的下部；
所述导向孔与紧固孔位于不同方向；
所述导向孔与导杆的周长相匹配，并通过连接件穿过紧固孔，使连接滑块与保持器紧固连接。
本发明还提供了一种重复定位工件并保持工件自由形态的方法，包括利用上述的重复定位工件自由形态保持装置对工件进行重复的定位及装夹的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置，由于多次装夹中，工件与工装通过机械连接，相对位置固定，而工装和加工执行端(例如机械手)采用零点定位系统连接，因此可以保证重复安装的工件与加工执行端姿态的一致性。
2、本发明提供的重复定位工件并保持工件自由形态的方法保持柔性波纹管自由形态，装夹与拆卸效率高，响应速度快，重复定位精度高，并能在机械手臂作用下实现自动定位和快速重复装夹，结构适应性强，解决柔性波纹管的自由形态保持与高精度重复定位问题。
3、本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置，具有圆形定位孔和零点定位销的波纹管工件保持装置，可增强波纹管部位的工作状态下的刚度，同时解决了加工执行端与波纹管工件的重复定位问题，而且又便于多次装夹的快速拆装。
4、本发明提供的重复定位工件并保持工件自由形态的方法，可以确定波纹管与加工执行端相对位姿关系，并克服波纹管刚度差的问题，从而有利于含波纹管的管路连接、装配的应用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置其中一种实施例的整体结构示意图。
图2为发明提供的重复定位工件自由形态保持装置其中一种实施例的整体结构示意图。
图3为本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置的定位装夹部件结构示意图。
图4为本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置的连接滑块结构示意图。
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图4所示，本发明提供了一种重复定位工件自由形态保持装置，包括保持器2；所述保持器2包括第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14；所述第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14相互紧固连接；所述第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14均沿长度延伸出凸台16；所述第一夹持件12、第二夹持件13、第三夹持件14以及凸台16构成工件夹持空间，从而满足柔性工件自由状态保持的夹持空间；所述保持器2沿周向上设置有导杆9。
本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置，还包括定位装夹部件1；所述定位装夹部件1通过连接滑滑块3与保持器2紧固连接。
所述保持器2为多个，所述保持器2的直径与工件直径相匹配；所述第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14这三者的外侧均沿周向设置有导杆安装孔15；所述保持器2通过导杆9贯穿导杆安装孔15紧固连接；所述导杆9与所述导杆安装孔15螺纹配合。
所述第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14相互紧固连接处沿周向具有第一凹槽。
所述第一凹槽、凸台16均为扇形状；所述第一夹持件12、第二夹持件13以及第三夹持件14这三者的内侧均沿径向延伸出凸台16；所述工件夹持空间为环状。
所述第一夹持件12的一端紧固连接至第三夹持件14的一端；所述第一夹持件12的另一端连接至第二夹持件13的一端；所述第二夹持件13的另一端紧固连接至第三夹持件14的另一端；其中，所述第二夹持件13的另一端、第三夹持件14的另一端均沿周向延伸出凸出端；所述凸出端还具有第二凹槽19；所述第一夹持器8、第二夹持器10均穿过第二凹槽19，使第二夹持件13的另一端、第三夹持件14的另一端紧固连接；所述第三夹持件14的另一端的凸出端具有通孔20；所述保持器2，还包括第一夹持器8、第二夹持器10；所述第一夹持器8、第二夹持器10均具有连接杆11、旋钮；所述连接杆11均贯穿于第二凹槽19；所述连接杆11的一端具有与通孔20的位置相对应的安装孔；所述连接杆11通过连接件穿过安装孔和通孔20与第二夹持件13的另一端、第三夹持件14的另一端相紧固连接；所述连接杆11的另一端与旋钮螺纹配合。
所述第一夹持件12的一端为铰接公头17；所述第一夹持件12的另一端为铰接母头18；所述第二夹持件13的一端为铰接公头17；所述第三夹持件14的一端为铰接母头18；所述铰接公头17与铰接母头18活动连接。
所述定位装夹部件1包括定位块4、零点定位销5以及连接部6；所述定位块4沿周长延伸出凸出部；所述凸出部具有第三凹槽7；所述零点定位销5通过零点定位销安装孔与定位块4紧固连接；所述定位块4具有连接部安装孔；所述连接部安装孔与连接部6相匹配。
所述连接滑块3包括导向孔21、连接部安装孔22以及紧固孔23；所述连接部安装孔22与零点定位销安装孔的位置相对应；所述连接部安装孔22沿纵向设置在导向孔21的上部；所述连接件穿过第三凹槽7、连接部安装孔22使所述连接滑块3与定位装夹部件1紧固连接；所述连接件与连接部安装孔22螺纹配合；所述导向孔21沿横向设置在连接部安装孔22的下部；所述紧固孔23沿横向设置在连接部安装孔22的下部；所述导向孔21与紧固孔23位于不同方向；所述导向孔21与导杆9的周长相匹配，并通过连接件穿过紧固孔23，使连接滑块3与保持器2紧固连接。
本发明还提供了一种重复定位工件并保持工件自由形态的方法，包括利用上述的重复定位工件自由形态保持装置对工件进行重复的定位及装夹的步骤。
所述铰接公头17优选的为嵌入式铰接公头；铰接母头18优选的为嵌入式铰接母头；第二凹槽19优选的为U形凹槽；所述第一夹持器8优选的为位于本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置的左侧；所述第二夹持器10优选的为位于本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置的右侧；所述凸台16优选的为扇环形凸台；所述通孔20优选的为铰接孔；所述连接杆11优选的为锁紧螺栓；连接部6优选的为菱形销；所述第三凹槽7优选的为半圆形键槽；所述连接部安装孔22优选的为螺纹孔；所述紧固孔23优选的为锁紧螺纹孔；所述连接件优选的为螺栓；所述连接滑块3优选的为U形状。
本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置是优选的针对波纹管工件进行重复定位并且可以保持波纹管工件的自由形态的装夹保持装置，下面对本发明的工作原理进行进一步说明：
本发明将波纹管，即工件，安装于本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置的保持器2内，紧固锁紧螺栓，使本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置与波纹管成为一个固定的工件工装组合。所述保持器2用于夹持和增强波纹管的刚度，使在进行工件装夹过程中，更容易使波纹管与其他部件对接或安装等。当工序中需要重复定位工件自由形态保持装置(下面简称工装)时，通过工装上的零点定位销5与加工执行端(例如，机械手)的零点定位母端配合装夹所述的工件工装组合，完成相关加工或装配工作。从加工执行端卸除此工件工装组合时，则将所述工件工装组合整体拆下，需再次操作时，将工件工装组合再次安装即可。由于多次装夹中，波纹管与工装，通过机械连接，相对位置固定，而工装和加工执行端采用零点定位系统连接，因此可以保证重复安装的工件与加工执行端姿态的一致性。当全部需要定位保证的工序完成后，松开工装的保持器2即可，具体地说通过扭转旋钮，能够使保持器2放开或者夹紧工件；详细地说，当旋钮被旋转到紧固位时，所述第二夹持件13的另一端与第三夹持件14的另一端紧密相连，能够使工件夹持空间与工件之间紧密贴合，记为夹紧工件模式；当旋钮被旋转到没有位于紧固位时，所述第二夹持件13的另一端与第三夹持件14分离，能够使工件从工件夹持空间中分离出，记为放开工件模式。通过转动锁紧螺栓的旋钮，使工件与本发明提供的重复定位工件自由形态保持装置相固定，并组成工件工装组合。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，包括保持器(2)；
所述保持器(2)包括第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)；
所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)相互紧固连接；
所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)均沿长度延伸出凸台(16)；
所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)、第三夹持件(14)以及凸台(16)构成工件夹持空间；
所述保持器(2)沿周向上设置有导杆(9)。
2.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，还包括定位装夹部件(1)；
所述定位装夹部件(1)通过连接滑滑块(3)与保持器(2)紧固连接。
3.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述保持器(2)为多个；
所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)这三者的外侧均沿周向设置有导杆安装孔(15)；
所述保持器(2)通过导杆(9)贯穿导杆安装孔(15)紧固连接；
所述导杆(9)与所述导杆安装孔(15)螺纹配合。
4.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)相互紧固连接处沿周向具有第一凹槽。
5.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述第一凹槽、凸台(16)均为扇形状；
所述第一夹持件(12)、第二夹持件(13)以及第三夹持件(14)这三者的内侧均沿径向延伸出凸台(16)；
所述工件夹持空间为环状。
6.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述第一夹持件(12)的一端紧固连接至第三夹持件(14)的一端；
所述第一夹持件(12)的另一端连接至第二夹持件(13)的一端；
所述第二夹持件(13)的另一端紧固连接至第三夹持件(14)的另一端；
其中，所述第二夹持件(13)的另一端、第三夹持件(14)的另一端均沿周向延伸出凸出端；
所述凸出端还具有第二凹槽(19)；
所述第一夹持器(8)、第二夹持器(10)均穿过第二凹槽(19)，使第二夹持件(13)的另一端、第三夹持件(14)的另一端紧固连接；
所述第三夹持件(14)的另一端的凸出端具有通孔(20)；
所述保持器(2)，还包括第一夹持器(8)、第二夹持器(10)；
所述第一夹持器(8)、第二夹持器(10)均具有连接杆(11)、旋钮；
所述连接杆(11)均贯穿于第二凹槽(19)；
所述连接杆(11)的一端具有与通孔(20)的位置相对应的安装孔；
所述连接杆(11)通过连接件穿过安装孔和通孔(20)与第二夹持件(13)的另一端、第三夹持件(14)的另一端相紧固连接；
所述连接杆(11)的另一端与旋钮螺纹配合。
7.根据权利要求6所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述第一夹持件(12)的一端为铰接公头(17)；
所述第一夹持件(12)的另一端为铰接母头(18)；
所述第二夹持件(13)的一端为铰接公头(17)；
所述第三夹持件(14)的一端为铰接母头(18)；
所述铰接公头(17)与铰接母头(18)活动连接。
8.根据权利要求1所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述定位装夹部件(1)包括定位块(4)、零点定位销(5)以及连接部(6)；
所述定位块(4)沿周长延伸出凸出部；
所述凸出部具有第三凹槽(7)；
所述零点定位销(5)通过零点定位销安装孔与定位块(4)紧固连接；
所述定位块(4)具有连接部安装孔；
所述连接部安装孔与连接部(6)相匹配。
9.根据权利要求1、8中任一项所述的重复定位工件自由形态保持装置，其特征在于，所述连接滑块(3)包括导向孔(21)、连接部安装孔(22)以及紧固孔(23)；
所述连接部安装孔(22)与零点定位销安装孔的位置相对应；
所述连接部安装孔(22)沿纵向设置在导向孔(21)的上部；
所述连接件穿过第三凹槽(7)、连接部安装孔(22)使所述连接滑块(3)与定位装夹部件(1)紧固连接；
所述连接件与连接部安装孔(22)螺纹配合；
所述导向孔(21)沿横向设置在连接部安装孔(22)的下部；
所述紧固孔(23)沿横向设置在连接部安装孔(22)的下部；
所述导向孔(21)与紧固孔(23)位于不同方向；
所述导向孔(21)与导杆(9)的周长相匹配，并通过连接件穿过紧固孔(23)，使连接滑块(3)与保持器(2)紧固连接。
10.一种重复定位工件并保持工件自由形态的方法，其特征在于，包括利用权利要求1至9中任一项所述的重复定位工件自由形态保持装置对工件进行重复的定位及装夹的步骤。
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