CN107825205B - 自胀式定位销机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自胀式定位销机构,该自胀式定位销机构包括:支承座,该支承座上设置有互连通的第一通孔和第二通孔;定位销,其下端插入第一通孔并固定在支承座上,定位销具有弹性;圆锥拉杆,其能够在定位销内上下运动,圆柱拉杆下端安装有导向销,圆锥拉杆的第二锥形上段与定位销的第一锥上段具有相同的锥度;以及水平推动机构,其可移动地安装于第二通孔内,水平推动机构包括设置有斜槽的导柱,导向销可移动地设置在斜槽内,通过导柱的前后运动挤压导向销,通过导向销在斜槽中的上下移动进而推动圆锥拉杆上下运动,从而使得定位销能够胀大和复位。本发明的自胀式定位销机构结构简单,刚度好,应用范围广,能够实现工件的精确定位。

Description

自胀式定位销机构
技术领域
本发明涉及一种机床夹具与工件定位用的无间隙定位机构,特别涉及一种自胀式定位销机构。
背景技术
机械制造加工件的过程中,机床夹具被用来定位加工件的位置。工件需要在夹具中进行定位、支撑、夹紧才能进行加工。因此,定位的准确性在一定程度上影响工件加工的位置精度,目前机械加工过程一般采用固定尺寸的两定位销与工件内两个定位孔相配合,通过一个夹具支撑平面组成一个定位系统来对工件实施定位。由于工件销孔及定位销均采用标准化批量生产,定位销及定位孔的尺寸均执行国标(行标)来加工、生产,在生产中为了便于工装吊装工件到夹具上定位,即定位销能顺利插入或者拔出工件的定位孔,因此定位销和定位孔之间必然存在有一定的间隙。正是由于存在间隙,在一定程度上会影响加工后工件的孔、面的位置精度,此类定位机构只适用于对工件加工精度要求不高的场合:如粗加工、半精加工等,应用范围因此受到很大的限制,同时定位准确性较差。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自胀式定位销机构,从而克服现有技术中的定位销的应用范围受限、定位准确性较差的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种自胀式定位销机构,其用于配合工件上的定位孔来定位工件,该自胀式定位销机构包括:支承座,该支承座上设置有互连通的第一通孔和第二通孔,其中第一通孔竖直布置,第二通孔水平布置;定位销,其下端插入第一通孔并固定在支承座上,该定位销具有弹性,定位销的中心设置有第三通孔,第三通孔包括第一锥形上段,第一锥形上段的内表面具有第一锥面;圆锥拉杆,其被安装在定位销的第三通孔内,并能够在定位销内上下运动,圆锥拉杆包括第二锥形上段,第二锥形上段的外表面具有第二锥面,圆锥拉杆的下端设置有第四通孔,第四通孔内安装有导向销;以及水平推动机构,其可移动地安装于第二通孔内,水平推动机构包括设置有斜槽的导柱,导向销可移动地设置在斜槽内,通过导向销在斜槽中的上下移动进而推动圆锥拉杆上下运动;其中,第一锥形上段和第二锥形上段具有相同的锥度,且第一锥形上段的最大孔径处的尺寸与第二锥形上段的最大外径处的尺寸相同;当圆锥拉杆处于第一位置时,第一锥面推动定位销胀大,从而实现与定位孔的无间隙配合;当圆锥拉杆处于第二位置时,第一锥面与第二锥面之间出现间隙,定位销复位。
优选地,上述技术方案中,水平推动机构还包括推力弹簧,该推力弹簧设置在导柱上,用来推动导柱向前移动。
优选地,上述技术方案中,水平推动机构还包括偏心凸轮,偏心凸轮通过圆柱销与导柱连接,偏心凸轮设置有手柄,通过转动手柄能够推动导柱向后移动。
优选地,上述技术方案中,定位销的外部设置有法兰台阶,法兰台阶设置有螺栓安装孔,用于通过螺栓把定位销固定在支承座上。
优选地,上述技术方案中,支承座的两端分别设置有前端盖和后端盖,导柱和支承座的配合处以及前端盖、后端盖与支承座的配合处均设置有密封圈。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的自胀式定位销机构结构简单,刚度好,应用范围广泛,本发明的定位销为内圆锥套式结构,当圆锥拉杆向下运动时,定位销能随工件的定位孔与定位销之间的间隙大小而自动胀大,进而消除间隙,从而保证被加工工件的位置准确性,实现精确定位。
附图说明
图1是根据本发明的自胀式定位销机构当圆锥拉杆处在第一位置时的示意图;
图2是根据本发明的自胀式定位销机构当圆锥拉杆处在第二位置时的示意图;
图3a是根据本发明的圆锥拉杆主视图;
图3b是图3a的左视图;
图4a是根据本发明的定位销的示意图;
图4b是图4a的俯视图;
图5是根据本发明的设置有斜槽的导柱的示意图;
图6a是根据本发明的偏心凸轮的示意图;
图6b是图6a的左视图;
图7a是根据本发明的支承座的示意图;
图7b是图7a的俯视图。
主要附图标记说明:
1-偏心凸轮,2-圆柱销,3-后端盖,4-推力弹簧,5-导向销,6-支承块,7-定位销,8-圆锥拉杆,9-支承座,10导柱,11-工件,12-斜槽,13-定位孔,14-第一通孔,15-第二通孔,16-第三通孔,17-第四通孔,18-第一锥面,19-第二锥面,20-第二锥形上段,22-第一锥形上段,24-法兰台阶。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
本发明的自胀式定位销机构用于配合工件11上的定位孔13来准确定位工件,该自胀式定位销机构包括:定位销7、圆锥拉杆8、水平推动机构和支承座9。
其中,如图7a、7b所示,支承座9上设置有相互连通的第一通孔14和第二通孔15,其中第一通14孔竖直布置,第二通孔15水平布置。如图4a、4b所示,定位销7的下端插入第一通孔14并固定在支承座9上,该定位销7具有弹性,定位销7的中心设置有第三通孔16,第三通孔16包括第一锥形上段22,第一锥形上段22的内表面具有第一锥面18。如图3a、3b所示,圆锥拉杆8被安装在定位销7的第三通孔16内,并能够在定位销7内上下运动,圆锥拉杆8包括第二锥形上段20,第二锥形上段20的外表面具有第二锥面19,圆锥拉杆8的下端设置有第四通孔17,第四通孔17内安装有导向销5。水平推动机构可移动地安装于第二通孔15内,水平推动机构包括设置有斜槽12的导柱10,导向销5可移动地设置在斜槽12内,通过导向销5在斜槽12中的上下移动进而推动圆锥拉杆8上下运动。其中,第一锥形上段22和第二锥形上段20具有相同的锥度,且第一锥形上段22的最大孔径处的尺寸等于或者略小于第二锥形上段20的最大外径处的尺寸。
如图4a、4b所示,定位销7的外部还设置有法兰台阶24,法兰台阶24上设置有螺栓安装孔,定位销7的下端被插入到第一通孔14并通过螺栓固定在支承座上,使得定位销7不受圆锥拉杆8的上下移动而改变自身位置。如图3a所示,圆锥拉杆8包括第二锥形上段20和圆柱形下段,圆柱形下段上设置有第四通孔17。如图7a,7b所述,第一通孔14为T型构造,即第一通孔14的上端尺寸大于第一通孔14的下端尺寸,第一通孔14的上端用于容纳定位销7的下端,第一通孔14的下端用于容纳圆柱拉杆8的下端。
水平推动机构还包括偏心凸轮1和推力弹簧4。如图5所示,导柱10包括设置有斜槽12的中间段以及中间段两侧的前段和后段,后段端部设置有第五通孔,第五通孔用于安装圆锥销2,从而将偏心凸轮1与导柱10连接,其中推力弹簧4被设置在导柱10的后段上,推力弹簧具有一定的预紧力,从而能够推动导柱10向前移动。如图6所示,偏心凸轮1设置有手柄。前端盖和后端盖3分别通过螺栓固定在支承座9的两端,且前端盖能够起到防尘作用。导柱10和支承座9的配合处以及前端盖、后端盖3与支承座9的配合处均设置有密封圈。
该自胀式定位销机构的工作过程为:当工件11被吊装或输送到预定位置后,通过手动的方式转动偏心凸轮1的手柄,令手柄处在下降状态,支承座9内的推力弹簧4逐步释放压力从而推动导柱10向前运动,导柱10通过上斜面A挤压导向销5向下移动,由于导向销5被安装在圆锥拉杆8上,因此圆锥拉杆8随导向销5也向下移动,由于第一锥形上段22和第二锥形上段20的锥度相同,且定位销7具有弹性,因此当圆锥拉杆8的第二锥面19下移并与第一锥面18无间隙配合时,第二锥面19下移产生的作用力能够推动定位销7胀大,定位销7的外直径逐渐变大,并逐步缩小定位销7与工件定位孔13的间隙,当圆锥拉杆8处于第一位置(如图1所示)时,实现定位销7与定位孔的无间隙准确定位。当工件11加工完成后,工件11松开夹紧的同时,通过转动偏心凸轮1的手柄,手柄处于抬起的位置,推动导柱10向后移动,此时导柱10通过第二斜面B挤压导向销5向上移动,圆锥拉杆8随导向销5向上移动,此时圆锥拉杆8处于第二位置(如图2所示),第一锥面18与第二锥面19之间出现间隙,定位销7依靠自身的弹性复位,定位销7外的直径变小,定位销7与定位孔13之间出现间隙,方便工件11的吊装。
推力弹簧4的压缩量应调整得当,使得推力弹簧4对导柱10时刻保持一定量的推力,导柱10的前端有足够的前向移动的空间,圆锥拉杆8的第二锥面19对定位销7时刻保持一定的压力,使得定位销时刻处于一种膨胀状态,随时消除在工件11加工状态可能出现的间隙,况且定位销7与工件定位孔13的间隙一般都比较小(0.03-0.05mm),完全能够消除间隙。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种自胀式定位销机构,其用于配合工件上的定位孔来定位所述工件,其特征在于,所述自胀式定位销机构包括:
支承座,该支承座上设置有互连通的第一通孔和第二通孔,其中所述第一通孔竖直布置,所述第二通孔水平布置;
定位销,其下端插入所述第一通孔并固定在所述支承座上,该定位销具有弹性,所述定位销的中心设置有第三通孔,所述第三通孔包括第一锥形上段,所述第一锥形上段的内表面具有第一锥面;
圆锥拉杆,其被安装在所述定位销的所述第三通孔内,并能够在所述定位销内上下运动,所述圆锥拉杆包括第二锥形上段,所述第二锥形上段的外表面具有第二锥面,所述圆锥拉杆的下端设置有第四通孔,所述第四通孔内安装有导向销;以及
水平推动机构,其能够移动地安装于所述第二通孔内,所述水平推动机构包括设置有斜槽的导柱,所述导向销能够移动地设置在所述斜槽内,通过所述导向销在所述斜槽中的上下移动进而推动所述圆锥拉杆上下运动;
其中,所述水平推动机构还包括偏心凸轮,所述偏心凸轮通过圆柱销与所述导柱连接,所述偏心凸轮设置有手柄,通过转动所述手柄能够推动所述导柱向后移动;
其中,所述第一锥形上段和所述第二锥形上段具有相同的锥度,且所述第一锥形上段的最大孔径处的尺寸与所述第二锥形上段的最大外径处的尺寸相同;当所述圆锥拉杆处于第一位置时,所述第一锥面推动所述定位销胀大,从而实现所述定位销与所述定位孔的无间隙配合;当所述圆锥拉杆处于第二位置时,所述第一锥面与所述第二锥面之间出现间隙,所述定位销复位;
其中所述支承座的两端分别设置有前端盖和后端盖,所述导柱和所述支承座的配合处以及所述前端盖、后端盖与所述支承座的配合处均设置有密封圈。
2.根据权利要求1所述的自胀式定位销机构,其特征在于,所述水平推动机构还包括推力弹簧,该推力弹簧设置在所述导柱上,用来推动所述导柱向前移动。
3.根据权利要求1所述的自胀式定位销机构,其特征在于,所述定位销的外部设置有法兰台阶,所述法兰台阶设置有螺栓安装孔,用于通过螺栓把所述定位销固定在所述支承座上。
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