CN108127585B - 定位装置 - Google Patents

Abstract

一种定位装置，用于定位工件，定位装置包括底座、夹持机构及定位机构，底座用于承载工件，夹持机构装设于底座上以用于夹持工件，定位机构装设于底座上以对工件进行定位，夹持机构包括安装座、驱动单元、第一夹持单元及第二夹持单元，安装座固定于底座上，驱动单元装设于安装座上，第一夹持单元与第二夹持单元分别可活动地设置于底座背离工件的一面，第一夹持单元与第二夹持单元分别连接于驱动单元，并在驱动单元的驱动作用下分别沿第一方向与第二方向夹紧工件；定位机构包括固定座、定位气缸及定位针，固定座固定于底座上，定位气缸装设于固定座上以用于驱动定位针朝向工件运动，定位针能够穿设于工件上的定位孔中以定位工件。

Description

定位装置

技术领域

本发明涉及一种加工设备定位机构，尤其涉及一种用于机械加工领域中的定位装置。

背景技术

目前，许多工件在加工之前，需预先对工件进行装夹定位，以便于加工设备对该工件进行机械加工。传统的机械加工设备所使用的定位装置多为虎钳或磁力平台。然而，在使用虎钳对工件夹紧定位时，通常只能实现对该工件的单方向定位，若需要对工件进行多方向的定位时，需要投入较多的虎钳，从而使定位效率降低，且多个虎钳；而磁力平台对工件装夹定位不适用于装夹定位非磁性工件，对非磁性工件则只能依靠挡块在工件四周靠紧装夹，定位效率低，并较难实现对工件的精准定位。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够实现快速定位工件并具有高精度的定位装置。

一种定位装置，用于定位工件，该定位装置包括底座、夹持机构及定位机构，该底座用于承载该工件，该夹持机构装设于该底座上以用于夹持该工件，该定位机构装设于该底座上以对该工件进行定位，该夹持机构包括安装座、驱动单元、第一夹持单元及第二夹持单元，该安装座固定于该底座上，该驱动单元装设于该安装座上，该第一夹持单元与该第二夹持单元分别可活动地设置于底座背离该工件的一面，该第一夹持单元与该第二夹持单元分别连接于该驱动单元，并在该驱动单元的驱动作用下分别沿第一方向与第二方向夹紧该工件；该定位机构包括固定座、定位气缸及定位针，该固定座固定于该底座上，该定位气缸装设于固定座上以用于驱动该定位针朝向该工件运动，该定位针能够穿设于该工件上的定位孔中以定位该工件。

上述定位装置通过在底座设置吸盘，以使工件稳定贴附于该底座上，并通过夹持机构与定位机构的相互配合，以使该工件精确且快速地夹紧定位于该底座。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的定位装置及工件的立体示意图。

图2为图1所示定位装置另一角度的立体示意图。

图3为图1所示定位装置及工件的立体分解示意图。

图4为图3所示定位装置及工件另一角度的立体分解示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参照图1至图4，本发明所提供的定位装置100用于夹紧定位工件200，以便于加工设备(图未示)对工件200进行加工。定位装置100包括底座10、夹持机构20、定位机构30及至少一个吸盘40。底座10上设有承载面11以用于承载该工件200。夹持机构20装设于底座10背离该承载面11的一侧，以用于夹紧该工件200的周壁。定位机构30装设于该底座10上以对该工件200进行定位。至少一个吸盘40装设于该底座10上，以用于吸附该工件200并使其贴紧于该承载面11。

在本实施方式中，该工件200大致呈矩形状，其贯穿开设有两个定位孔201，定位机构30能够配合该工件200的两个定位孔201以实现对该工件200的精确定位。

夹持机构20包括安装座21、驱动单元22、第一夹持单元23及第二夹持单元24。安装座21固定于该底座10背离该承载面11的一侧，驱动单元22装设于该安装座21上，第一夹持单元23与第二夹持单元24分别可活动地设置于底座10背离该承载面11的一侧。第一夹持单元23与第二夹持单元24分别连接于该驱动单元22，并在该驱动单元22的驱动作用下分别沿第一方向与第二方向夹紧该工件200。在本实施方式中，第一方向为XYZ立体坐标轴中的X轴方向，第二方向为Y轴方向，第三方向为Z轴方向。

安装座21包括支撑架211及支撑板212，支撑架211及支撑板212间隔设置于底座10背离该承载面11的一侧。在本实施方式中，支撑架211大致呈倒U形，以便于该第一夹持单元23能够穿过该支撑架211并沿第一方向夹紧该工件200。

驱动单元22包括夹持气缸221、推块222、第一活动块223、第二活动块224、第一导向件225、第二导向件226、第一弹性件227及第二弹性件228。夹持气缸221固定设置于支撑架211背离该底座10的一面。推块222连接于该夹持气缸221，并在夹持气缸221的驱动作用下沿该第一方向运动。第一活动块223与第二活动块224分别在该推块222的推动作用下活动于推块222与支撑板212之间，其中，第一活动块223与第一夹持单元23相连接，第二活动块224与第二夹持单元24相连接。第一导向件225与第二导向件226分别连接于推块222与支撑板212之间，其中，第一导向件225用于导向该第一活动块223，第二导向件226用于导向该第二活动块224。第一弹性件227连接该第一活动块223与推块222，第二弹性件228连接该第二活动块224与推块222，以当夹持气缸221驱动该推块222朝向该支撑板212运动时，该推块222能够通过该第一弹性件227与第二弹性件228分别带动第一活动块223与第二活动块224一同朝向该支撑板212运动。

在本实施方式中，该第二活动块224对应于该第一活动块223的位置开设有避位槽2241，以使该第一活动块223能够相对于该第二活动块224滑动，并使该第一活动块223与该第二活动块224互不干扰。

具体地，第一导向件225包括两个第一导杆2251，每一个第一导杆2251的一端固定于推块222朝向支撑板212的一侧，另一端可活动地贯穿于支撑板212。第一活动块223可活动地套设于两个第一导杆2251上，并夹设于推块222与支撑板212之间。第一弹性件227包括两个第一推压弹簧2271及两个第一回复弹簧2272。两个第一推压弹簧2271分别套设于两个第一导杆2251上，并弹性抵持于第一活动块223与推块222，以用于推动该第一活动块223朝向该支撑板212运动。两个第一回复弹簧2272分别套设于两个第一导杆2251上，并弹性抵持于第一活动块223与支撑板212，以用于推动该第一活动块223朝向推块222运动。

具体地，第二导向件226包括两个第二导杆2261，每一个第二导杆2261的一端固定于支撑板212朝向推块222的一侧，另一端可活动地贯穿于推块222。第二活动块224可活动地套设于两个第二导杆2261上，并夹设于推块222与支撑板212之间。第二弹性件228包括两个第二推压弹簧2281及两个第二回复弹簧2282。两个第二推压弹簧2281分别套设于两个第二导杆2261上，并弹性抵持于第二活动块224与推块222，以用于推动该第二活动块224朝向该支撑板212运动。两个第二回复弹簧2282分别套设于两个第二导杆2261上，并弹性抵持于第二活动块224与支撑板212，以用于推动该第二活动块224朝向推块222运动。在本实施方式中，两个第二导杆2261对称位于两个第一导杆2251的两侧，但不限于此。

在本实施方式中，第一夹持单元23包括滑板231、两个转动轴232及两个转动杆233、两个第一滑块234、四个第一夹块235及多个第一滑轨236。多个第一滑轨236分别沿该第一方向固定于该底座10背离该承载面11的一侧，滑板231及两个第一滑块234分别滑动装设于相应的第一滑轨236上。滑板231包括连接部2311及连接于该连接部2311同一端的两个安装部2312。连接部2311分别与第一活动块223及两个转动杆233相连接。每一个安装部2312大致呈L形，且两个安装部2312的两端相接以形成近似为门形结构，两个安装部2312的另外两端分别沿该第一方向并背离于连接部2311向外延伸。四个第一夹块235中的其中两个分别安装于两个安装部2312的自由端，并朝向底座10的承载面11延伸；另外两个第一夹块235分别固定于两个第一滑块234远离该滑板231的端部，并与安装在安装部2312的两个第一夹块235相互配合，以实现工件200沿第一方向的夹紧定位。

两个转动轴232分别装设于该底座10背离该承载面11的一侧。每一个转动杆233的近似中央位置转动连接于对应的转动轴232，其一端转动连接于该连接部2311的近似中央位置，另一端转动连接于对应的第一滑块234。在本实施方式中，第一夹持单元23还包括四个第一枢轴237，每一个转动杆233的两端分别开设有凸轮槽2331，每两个第一枢轴237分别可滑动地收容于对应的转动杆233上的凸轮槽2331中，以将该转动杆233的两端分别枢接于连接部2311与对应的第一滑块234。

当夹持气缸221驱动该推块222朝向该支撑板212运动时，该推块222能够通过该第一弹性件227与该第一活动块223带动该滑板231一同朝向该支撑板212运动，并使装设于该滑板231上的第一夹块235抵持于该工件200的一侧边；同时，该滑板231带动转动杆233相对于转动轴232转动，以带动第一滑块234朝向该滑板231滑动，并使固定于第一滑块234上的第一夹块235抵持于该工件200的另一侧边，进而实现工件200沿第一方向的夹紧定位。

第二夹持单元24包括两个连杆241、两个第二滑块242、两个第二滑轨243、两个第二夹块244及四个第二枢轴245。两个第二滑轨243分别沿第二方向固定于该底座10背离该承载面11的一侧，两个第二滑块242分别滑动装设于两个第二滑轨243上。两个第二夹块244分别固定于两个第二滑块242上，并朝向该承载面11延伸，以用于沿第二方向夹持该工件200。每两个第二枢轴245分别设置于对应的连杆241的两端，以将该连杆241的两端分别枢接于第二活动块224与对应的第二滑块242。当夹持气缸221驱动该推块222朝向该支撑板212运动时，该推块222能够通过第二弹性件228带动第二活动块224一同朝向该支撑板212运动。同时，第二活动块224通过两个连杆241拉动两个第二滑块242相向运动，以使两个第二夹块244沿该第二方向夹持定位该工件200。

定位机构30包括固定座31、定位气缸32、升降板33、导向块34、两个定位针35及两个导向柱36。固定座31固定于该底座10的一侧，定位气缸32装设于固定座31上，升降板33连接于该定位气缸32，并在该定位气缸32驱动作用下作升降运动。两个定位针35分别固定于该升降板33背离该定位气缸32的一面，且两个定位针35分别邻近于该升降板33的两端，以与工件200上的两个定位孔201相匹配。两个导向柱36分别固定该升降板33背离该定位气缸32的一面，并夹设于两个定位针35之间。导向块34固定于底座10上，其对应两个导向柱36的位置分别开设有两个导向孔341，两个导向柱36分别可滑动地收容于对应的导向孔341中，以用于导向两个定位针35，并使两个定位针35分别精准穿设于工件200上对应的定位孔201中。

在本实施方式中，吸盘40的数量为四个，且四个吸盘呈矩形分布，但不限于此。

定位时，先将工件200放置于底座10的承载面11上，至少一个吸盘40吸附该工件200并使其贴紧于该承载面11。夹持气缸221驱动推块222朝向支撑板212运动时，该推块222通过该第一弹性件227与第二弹性件228分别带动第一活动块223与第二活动块224一同朝向该支撑板212运动。该推块222能够通过该第一弹性件227与该第一活动块223带动该滑板231一同朝向该支撑板212运动，并使装设于滑板231上的第一夹块235抵持于该工件200的一侧边；同时，该滑板231带动转动杆233相对于转动轴232转动，以带动第一滑块234朝向该滑板231滑动，并使固定于第一滑块234上的第一夹块235抵持于该工件200的另一侧边，以实现工件200沿第一方向的对中夹紧。与此同时，第二活动块224通过两个连杆241拉动两个第二滑块242相向运动，以使两个第二夹块244沿该第二方向夹紧该工件200。最后，定位气缸32驱动升降板33朝向该工件200运动，以使两个定位针35收容于该工件200上的两个定位孔201，进而实现对该工件200的夹紧定位。

可以理解，承载面11应仿照所需定位工件200的表面结构来设计，以使工件200能够充分贴紧于该承载面11。

可以理解，转动轴232、转动杆233、第一滑块234的数量并不限于两个，也可以为一个或两个以上。

可以理解，定位针35、导向柱36及导向孔341的数量并不限于两个，也可以为一个或两个以上。

可以理解，升降板33、导向块34及导向柱36均可省略设置，即定位针35直接连接于该定位气缸32，并在定位气缸32的驱动作用下升降运动。

可以理解，吸盘40也可省略设置，即工件200依靠自身的重力贴合于底座10的承载面11上。

本发明所提供的定位装置100通过在底座10设置吸盘40，以使工件200稳定贴附于该底座10上，并通过夹持机构20与定位机构30的相互配合，以使该工件200精确且快速地夹紧定位于该底座10。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种定位装置，用于定位工件，该定位装置包括底座、夹持机构及定位机构，该底座上设有承载面以用于承载该工件，该夹持机构装设于该底座上以用于夹持该工件，该定位机构装设于该底座上以对该工件进行定位，其特征在于：该夹持机构包括安装座、驱动单元、第一夹持单元及第二夹持单元，该安装座固定于该底座上，该驱动单元装设于该安装座上，该第一夹持单元与该第二夹持单元分别可活动地设置于底座背离该工件的一面，该第一夹持单元与该第二夹持单元分别连接于该驱动单元，并在该驱动单元的驱动作用下分别沿第一方向与第二方向夹紧该工件；该驱动单元包括夹持气缸、推块、第一活动块及第二活动块，该夹持气缸固定于安装座上，该推块连接于该夹持气缸，该第一活动块与该第二活动块分别在该推块的推动作用下活动，且该第一活动块与该第一夹持单元相连接，该第二活动块与该第二夹持单元相连接；该定位机构包括固定座、定位气缸及定位针，该固定座固定于该底座上，该定位气缸装设于固定座上以用于驱动该定位针朝向该工件运动，该定位针能够穿设于该工件上的定位孔中以定位该工件；

该第一夹持单元包括滑板、两个转动轴及两个转动杆、两个第一滑块、四个第一夹块及多个第一滑轨，多个第一滑轨分别沿该第一方向固定于该底座背离该承载面的一侧，该滑板及两个第一滑块分别滑动装设于相应的第一滑轨上，该滑板包括连接部及连接于该连接部同一端的两个安装部，两个转动轴分别装设于该底座背离该承载面的一侧，两个转动杆分别转动连接于两个转动轴，每一个转动杆的一端转动连接于该连接部，另一端转动连接于对应的第一滑块，四个第一夹块中的其中两个分别安装于两个安装部的自由端，并朝向该底座的承载面延伸；另外两个第一夹块分别固定于两个第一滑块远离该滑板的端部，并与安装在安装部的两个第一夹块相互配合，以用于沿该第一方向夹紧该工件。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：该定位装置还包括装设于该底座上的至少一个吸盘，以用于吸附该工件并使该工件贴紧于该承载面。

3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于：该安装座包括支撑架及支撑板，该支撑架及该支撑板间隔设置于该底座背离该承载面的一侧，该驱动单元装设于该支撑架与该支撑板上。

4.如权利要求3所述的定位装置，其特征在于：该夹持气缸固定于该支撑架上，该第一活动块与该第二活动块活动于该推块与该支撑板之间。

5.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于：该驱动单元还包括第一导向件、第二导向件、第一弹性件及第二弹性件，该第一导向件与该第二导向件分别连接于该推块与该支撑板之间，该第一导向件用于导向该第一活动块，该第二导向件用于导向该第二活动块，该第一弹性件连接该第一活动块与该推块，该第二弹性件连接该第二活动块与该推块，以当该夹持气缸驱动该推块朝向该支撑板运动时，该推块能够通过该第一弹性件与该第二弹性件分别带动该第一活动块与该第二活动块一同朝向该支撑板运动。

6.如权利要求5所述的定位装置，其特征在于：该第一导向件包括两个第一导杆，每一个第一导杆的一端固定于该推块朝向该支撑板的一侧，另一端可活动地贯穿于该支撑板，该第一活动块可活动地套设于两个该第一导杆上，并夹设于该推块与该支撑板之间；该第一弹性件包括两个第一推压弹簧及两个第一回复弹簧，两个第一推压弹簧分别套设于两个第一导杆上，并弹性抵持于该第一活动块与该推块，以用于推动该第一活动块朝向该支撑板运动，两个第一回复弹簧分别套设于两个第一导杆上，并弹性抵持于该第一活动块与该支撑板，以用于推动该第一活动块朝向该推块运动。

7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于：该第二导向件包括两个第二导杆，每一个第二导杆的一端固定于该支撑板朝向该推块的一侧，另一端可活动地贯穿于该推块，该第二活动块可活动地套设于两个第二导杆上，并夹设于该推块与该支撑板之间，该第二弹性件包括两个第二推压弹簧及两个第二回复弹簧，两个第二推压弹簧分别套设于两个第二导杆上，并弹性抵持于该第二活动块与该推块，以用于推动该第二活动块朝向该支撑板运动，两个第二回复弹簧分别套设于两个第二导杆上，并弹性抵持于该第二活动块与该支撑板，以用于推动该第二活动块朝向该推块运动。

8.如权利要求7所述的定位装置，其特征在于：该第二夹持单元包括两个连杆、两个第二滑块、两个第二滑轨及两个第二夹块，两个第二滑轨分别沿第二方向固定于该底座背离该承载面的一侧，两个第二滑块分别滑动装设于两个第二滑轨上，每一个连杆的两端分别枢接于第二活动块与对应的第二滑块，两个第二夹块分别固定于两个第二滑块上，并朝向该承载面延伸，以用于沿第二方向夹持该工件。

9.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：该定位机构还包括升降板、导向块及导向柱，该升降板连接于该定位气缸，并在该定位气缸驱动作用下作升降运动，该定位针固定于该升降板，该导向柱固定于该升降板上，该导向块固定于该底座上，其对应该导向柱的位置开设有导向孔，该导向柱可滑动地收容于该导向孔中。

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