CN107571051A - 快速装夹及精确定位装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快速装夹和精确定位装置，包括定位装夹部件(1)、工件夹持部件(2)、连接机构。定位装夹部件(1)包含零点定位销(5)，具备快速重复精确定位功能；工件夹持部件(2)，包含两瓣开闭式装夹件，通过旋钮调节拧紧。本发明提供的方法实现薄壁弯管的重复快速装夹及精确定位，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，解薄壁弯管快速重复装夹与高精度重复定位问题。

Description

快速装夹及精确定位装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种装夹装置，具体地，涉及一种快速装夹及精确定位装置及其方法。

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。当工件为管状工件时，常常由于管状工件自身缺少定位设计难以保证加工执行端与工件在多次装夹中的相对定位。而在管状工件中设计较高精度的定位结构又无法通过管状工件现有成形工艺如弯管、半边压制焊接、涨形、拉拔实现。

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快速装夹及精确定位装置及其方法。

根据本发明提供的一种快速装夹及精确定位装置，包括连接机构、定位装夹部件、工件夹持部件；

所述定位装夹部件、工件夹持部件通过连接机构紧固连接；

所述工件夹持部件包括过渡件、第一夹持件、第二夹持件；

所述第一夹持件、第二夹持件分别位于过渡件的左右两侧；

所述过渡件的一端与定位装夹部件紧固连接；

所述过渡件的另一端与第一夹持件、第二夹持件紧固连接。

优选地，连接机构包括第一紧固件；

所述定位装夹部件通过第一紧固件与工件夹持部件紧固连接。

优选地，所述过渡件的两端沿长度分别延伸出第一凸出端、第二凸出端；

所述第一凸出端与定位装夹部件紧固连接；

所述第二凸出端与第一夹持件、第二夹持件紧固连接；

所述第一凸出端上具有第一紧固件第一安装孔；

所述第一紧固件第一安装孔与连接机构的第一紧固件相匹配，能够使所述第一凸出端与所述定位装夹部件紧固连接。

优选地，所述第二凸出端的两端分别具有第一夹持件安装部、第二夹持件安装部；

所述第一夹持件安装部与第一夹持件相匹配；

所述第二夹持件安装部与第二夹持件相匹配；

所述第一夹持件安装部与第一夹持件的一端活动连接；

所述第二夹持件安装部与第二夹持件的一端活动连接；

所述第一夹持件的另一端与第二夹持件的另一端活动连接。

优选地，所述第一凸出端、第二凸出端、第一夹持件以及第二夹持件构成环状；

所述环状构成工件夹持空间；

所述第一夹持件安装部和第一夹持件的一端之间、第二夹持件安装部和第二夹持件的一端之间以及第一夹持件的另一端和第二夹持件之间均具有第一凹槽；

所述第一凹槽均朝向工件夹持空间。

优选地，所述工件夹持部件还包括调节件；

所述第一夹持件的另一端与第二夹持件的另一端通过调节件活动连接；

所述第一夹持件的另一端与第二夹持件的另一端均具有第二凹槽；

其中，第二夹持件的另一端的第二凹槽上还具有通孔；

所述调节件的一端通过连接机构贯穿于通孔固定在所述第二夹持件的另一端上；

所述调节件的另一端具有旋钮；

所述旋钮与调节件的另一端螺纹配合；

所述旋钮与调节件的另一端之间具有紧固位；

当旋钮被旋转到紧固位时，所述第一夹持件的另一端与第二夹持件的另一端紧密相连，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，所述第一夹持件的另一端与第二夹持件的另一端分离，能够使工件从工件夹持空间中分离出，记为放开工件模式；

所述夹紧工件模式中的工件夹持空间的周长小于放开工件模式中的工件夹持空间的周长。

优选地，所述第一凸出端为铰连接母头；

所述第二凸出端为铰连接公头；

所述第一夹持件的一端为与第一凸出端相匹配的铰连接公头；

所述第二夹持件的一端为与第二凸出端相匹配的铰连接母头。

优选地，所述定位装夹部件包括定位块、零点定位销以及第一销；

所述定位块具有与第一紧固件第一安装孔位置相对应的第一紧固件第二安装孔；

所述连接机构的第一紧固件通过贯穿于第一紧固件第一安装孔、第一紧固件第二安装孔，使所述定位块与工件夹持部件的过渡件相连接；

所述第一紧固件第二安装孔之间具有第三凹槽；

所述第三凹槽与零点定位销过盈匹配；

所述零点定位销卡扣在第三凹槽中，并通过第三凹槽的零点定位销安装孔与定位块相连接；

所述定位块还具有第一销安装孔；

所述第一销安装孔与第一销相匹配；

所述第一销通过第一销安装孔与定位块相连接。

本发明还提供了一种快速装夹及精确定位的方法，包括利用上述的装夹及定位装置对工件进行快速装夹及精确定位的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的装夹、定位装置给出了带有圆形定位孔和零点定位销的管状工件夹持工装，解决了在诸如多段管路协调连接等应用中切、对焊多道工序中管状工件多次装夹时加工执行端与管状工件的重复定位问题，同时又便于多次装夹的快速拆装。

2、本发明提供的方法实现薄壁弯管的重复快速装夹及精确定位，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，解薄壁弯管快速重复装夹与高精度重复定位问题。

3、通过定位装夹部件与自动加工执行端(机械臂)零点定位连接，实现高精度的重复定位装夹。

4、通过弯管夹持部件的左右侧夹持件实现薄壁弯管的快速夹持。

5、弯管工装组合通过零点定位销安装于装有零点定位系统的加工执行端(机械臂)上，完成相关加工或装配工作。

6、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，同时减少重新定位时间，增加了工作效率。

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为本发明提供的装夹、定位装置的整体结构示意图。

图2为本发明提供的装夹、定位装置的定位块的结构示意图。

图3为本发明提供的装夹、定位装置的整体结构示意图。

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。

本发明提供了一种快速装夹及精确定位装置，包括连接机构、定位装夹部件1、工件夹持部件2；所述定位装夹部件1、工件夹持部件2通过连接机构紧固连接；所述工件夹持部件2包括过渡件10、第一夹持件11、第二夹持件12；所述第一夹持件11、第二夹持件12分别位于过渡件10的左右两侧；所述过渡件10的一端与定位装夹部件1紧固连接；所述过渡件10的另一端与第一夹持件11、第二夹持件12紧固连接。

所述连接机构包括第一紧固件3；所述定位装夹部件1通过第一紧固件3与工件夹持部件2紧固连接。

所述过渡件10的两端沿长度分别延伸出第一凸出端、第二凸出端；所述第一凸出端与定位装夹部件1紧固连接；所述第二凸出端与第一夹持件11、第二夹持件12紧固连接；所述第一凸出端上具有第一紧固件第一安装孔14；所述第一紧固件第一安装孔14与连接机构的第一紧固件3相匹配，能够使所述第一凸出端与所述定位装夹部件1紧固连接。

所述第二凸出端的两端分别具有第一夹持件安装部、第二夹持件安装部；所述第一夹持件安装部与第一夹持件11相匹配；所述第二夹持件安装部与第二夹持件12相匹配；所述第一夹持件安装部与第一夹持件11的一端活动连接；所述第二夹持件安装部与第二夹持件12的一端活动连接；所述第一夹持件11的另一端与第二夹持件12的另一端活动连接。

所述第一凸出端、第二凸出端、第一夹持件11以及第二夹持件12构成环状；所述环状构成工件夹持空间；所述第一夹持件安装部和第一夹持件11的一端之间、第二夹持件安装部和第二夹持件12的一端之间以及第一夹持件11的另一端和第二夹持件12之间均具有第一凹槽；所述第一凹槽均朝向工件夹持空间。

所述工件夹持部件2还包括调节件13；所述第一夹持件11的另一端与第二夹持件12的另一端通过调节件13活动连接；所述第一夹持件11的另一端与第二夹持件12的另一端均具有第二凹槽15；其中，第二夹持件12的另一端的第二凹槽15上还具有通孔16；所述调节件13的一端通过连接机构贯穿于通孔16固定在所述第二夹持件12的另一端上；所述调节件13的另一端具有旋钮；所述旋钮与调节件13的另一端螺纹配合；所述旋钮与调节件13的另一端之间具有紧固位；当旋钮被旋转到紧固位时，所述第一夹持件11的另一端与第二夹持件12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，所述第一夹持件11的另一端与第二夹持件12的另一端分离，能够使工件从工件夹持空间中分离出，记为放开工件模式；所述夹紧工件模式中的工件夹持空间的周长小于放开工件模式中的工件夹持空间的周长。

所述第一凸出端为铰连接母头；所述第二凸出端为铰连接公头；所述第一夹持件11的一端为与第一凸出端相匹配的铰连接公头；所述第二夹持件12的一端为与第二凸出端相匹配的铰连接母头。

所述定位装夹部件1包括定位块4、零点定位销5以及第一销6；所述定位块4具有与第一紧固件第一安装孔14位置相对应的第一紧固件第二安装孔；所述连接机构的第一紧固件3通过贯穿于第一紧固件第一安装孔14、第一紧固件第二安装孔，使所述定位块4与工件夹持部件2的过渡件10相连接；所述第一紧固件第二安装孔之间具有第三凹槽；所述第三凹槽与零点定位销5过盈匹配；所述零点定位销5卡扣在第三凹槽中，并通过第三凹槽的零点定位销安装孔8与定位块4相连接；所述定位块4还具有第一销安装孔9；所述第一销安装孔与第一销6相匹配；所述第一销6通过第一销安装孔与定位块4相连接。

本发明还提供了一种快速装夹及精确定位的方法，包括利用上述的快速装夹及精确定位装置对工件进行装夹及定位的步骤。

需要说明的是，定位装夹部件1优选的为定位装夹部件；第一紧固件3优选的为沉头螺栓；本发明中提到的工件优选为管件；所述第一夹持件11优选的为位于本发明提供的装甲装置的左侧；所述第二夹持件12优选的为位于本发明提供的装甲装置的右侧；所述第二紧固件13优选的为锁紧螺栓；所述第一紧固件第一安装孔14优选的为螺栓孔；所述第二凹槽15优选的为U形槽；所述第一凸出端的另一端为铰连接母头，优选的为嵌入式铰连接母头；所述第二凸出端的另一端为铰连接公头，优选的为嵌入式铰连接公头；所述第一夹持件11的一端为与第一凸出端相匹配的铰连接公头，优选的为嵌入式铰连接公头；所述第二夹持件12的一端为与第二凸出端相匹配的铰连接母头，优选的为嵌入式铰连接母头；第一6优选的为菱形销；所述通孔16优选的为铰接孔；所述第一销安装孔9优选的为菱形销螺栓孔；所述零点定位销安装孔8优选的为零点定位销螺栓孔；所述第一夹持件11的另一端优选的为紧固压板；上述提到的为本发明的优选例，并不能构成对本发明的限制。

本发明具体为一个便于拆装的装夹、定位装置，优选的应用于拆装管状工件；解决了重复装夹后加工执行端，即，机械手与管状工件间的定位问题。

下面对本发明的工作原理进行进一步说明：

本发明将管件，即管状工件，安装于本发明提供的装夹、定位装置中的工件夹持部件2上，紧固锁紧螺栓，使装夹、定位装置与管件成为一个固定的工件工装组合。当工序中需要此装夹、定位装置时，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，管状工件与工装，即，装夹、定位装置通过机械连接，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管状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，松开工装的夹持部件即可。

通过转动锁紧螺栓的旋钮，使管件与本发明提供的装夹、定位装置相固定，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 (9)

1.一种快速装夹及精确定位装置，其特征在于，包括连接机构、定位装夹部件(1)、工件夹持部件(2)；

所述定位装夹部件(1)、工件夹持部件(2)通过连接机构紧固连接；

所述工件夹持部件(2)包括过渡件(10)、第一夹持件(11)、第二夹持件(12)；

所述第一夹持件(11)、第二夹持件(12)分别位于过渡件(10)的左右两侧；

所述过渡件(10)的一端与定位装夹部件(1)紧固连接；

所述过渡件(10)的另一端与第一夹持件(11)、第二夹持件(12)紧固连接。

2.根据权利要求1所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，连接机构包括第一紧固件(3)；

所述定位装夹部件(1)通过第一紧固件(3)与工件夹持部件(2)紧固连接。

3.根据权利要求1所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，所述过渡件(10)的两端沿长度分别延伸出第一凸出端、第二凸出端；

所述第一凸出端与定位装夹部件(1)紧固连接；

所述第二凸出端与第一夹持件(11)、第二夹持件(12)紧固连接；

所述第一凸出端上具有第一紧固件第一安装孔(14)；

所述第一紧固件第一安装孔(14)与连接机构的第一紧固件(3)相匹配，能够使所述第一凸出端与所述定位装夹部件(1)紧固连接。

4.根据权利要求3所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，所述第二凸出端的两端分别具有第一夹持件安装部、第二夹持件安装部；

所述第一夹持件安装部与第一夹持件(11)相匹配；

所述第二夹持件安装部与第二夹持件(12)相匹配；

所述第一夹持件安装部与第一夹持件(11)的一端活动连接；

所述第二夹持件安装部与第二夹持件(12)的一端活动连接；

所述第一夹持件(11)的另一端与第二夹持件(12)的另一端活动连接。

5.根据权利要求4所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，所述第一凸出端、第二凸出端、第一夹持件(11)以及第二夹持件(12)构成环状；

所述环状构成工件夹持空间；

所述第一夹持件安装部和第一夹持件(11)的一端之间、第二夹持件安装部和第二夹持件(12)的一端之间以及第一夹持件(11)的另一端和第二夹持件(12)之间均具有第一凹槽；

所述第一凹槽均朝向工件夹持空间。

6.根据权利要求1所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，所述工件夹持部件(2)还包括调节件(13)；

所述第一夹持件(11)的另一端与第二夹持件(12)的另一端通过调节件(13)活动连接；

所述第一夹持件(11)的另一端与第二夹持件(12)的另一端均具有第二凹槽(15)；

其中，第二夹持件(12)的另一端的第二凹槽(15)上还具有通孔(16)；

所述调节件(13)的一端通过连接机构贯穿于通孔(16)固定在所述第二夹持件(12)的另一端上；

所述调节件(13)的另一端具有旋钮；

所述旋钮与调节件(13)的另一端螺纹配合；

所述旋钮与调节件(13)的另一端之间具有紧固位；

当旋钮被旋转到紧固位时，所述第一夹持件(11)的另一端与第二夹持件(12)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，所述第一夹持件(11)的另一端与第二夹持件(12)的另一端分离，能够使工件从工件夹持空间中分离出，记为放开工件模式；

所述夹紧工件模式中的工件夹持空间的周长小于放开工件模式中的工件夹持空间的周长。

7.根据权利要求4所述的快速装夹及精确定位装置，其特征在于，所述第一凸出端为铰连接母头；

所述第二凸出端为铰连接公头；

所述第一夹持件(11)的一端为与第一凸出端相匹配的铰连接公头；

所述第二夹持件(12)的一端为与第二凸出端相匹配的铰连接母头。

8.根据权利要求1所述的快速装夹及精确定位装置，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)以及第一销(6)；

所述定位块(4)具有与第一紧固件第一安装孔(14)位置相对应的第一紧固件第二安装孔；

所述连接机构的第一紧固件(3)通过贯穿于第一紧固件第一安装孔(14)、第一紧固件第二安装孔，使所述定位块(4)与工件夹持部件(2)的过渡件(10)相连接；

所述第一紧固件第二安装孔之间具有第三凹槽；

所述第三凹槽与零点定位销(5)过盈匹配；

所述零点定位销(5)卡扣在第三凹槽中，并通过第三凹槽的零点定位销安装孔(8)与定位块(4)相连接；

所述定位块(4)还具有第一销安装孔(9)；

所述第一销安装孔与第一销(6)相匹配；

所述第一销(6)通过第一销安装孔与定位块(4)相连接。

9.一种快速装夹及精确定位的方法，其特征在于，包括利用权利要求1至8中任一项所述的装夹、定位装置对工件进行装夹及定位的步骤。