CN108381226B - 一种夹具的三轴定位结构及夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹具的三轴定位结构及夹具，其包括：开设在夹具本体上端面的壳体容纳槽，转动块、转动轴、弹簧，以及上端呈瓣状的Z轴定位件，设置在Z轴定位件内部，用于被向下推动后使Z轴定位件瓣状部分张开卡持方形壳体的扩径螺栓，以及用于收容扩径螺栓下端的螺杆收容孔。本发明公开的三轴定位结构，使方形壳体在进行定位时，只需放入壳体容纳槽，令转动块顶持方形壳体一角即可完成X轴及Y轴定位；将扩径螺栓向下旋转直至下端与螺杆收容孔拧紧，使扩径螺栓促使Z轴定位件的瓣状部分张开卡持方形壳体，提高了方形壳体的定位方便性、装卸效率及加工效率。

Description

一种夹具的三轴定位结构及夹具

技术领域

本发明涉及一种夹具，尤其涉及的是一种夹具的三轴定位结构及夹具。

背景技术

传统的方形壳体夹具中三轴定位是靠上下夹板来完成，上下夹板可拆卸连接，当需要装入方形壳体时，需要首先将上夹板拆卸下来，然后将方形壳体放入下夹板上端面开设的壳体容纳槽中，而后将上夹板装回，通过上夹板开设的穿透槽将刀具伸入到方形壳体的位置进行加工。方形壳体的装卸极为麻烦，极大的降低了加工效率。

可见，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种夹具的三轴定位结构及夹具，旨在简化方形壳体的装配步骤，提高装配效率及加工效率。

本发明的技术方案如下：

一种夹具的三轴定位结构，夹具用于夹持摄像模组中的方形壳体，其中，所述夹具的三轴定位结构包括：夹具本体、XY轴辅助定位机构及Z轴辅助定位机构；所述XY轴辅助定位机构包括：转动块、转动轴及弹簧；所述Z轴辅助定位机构包括：Z轴定位件、扩径螺栓及螺杆收容孔；

所述夹具本体上端面开设有多个壳体容纳槽，多个壳体容纳槽排布呈两行，两行壳体容纳槽以夹具本体上端面第一中心线为对称中心镜像对称，所述第一中心线与夹具本体长边相平行；所述壳体容纳槽形状与方形壳体相适配，且每个壳体容纳槽一角向外延伸有XY轴定位槽；所述转动块设置在XY轴定位槽内，用于顶持方形壳体一角；所述转动轴设置有两个，均平行于第一中心线；两行所述壳体容纳槽对应设置有两行转动块，两个所述转动轴分别贯穿两行转动块，且转动轴两端固定在夹具本体上；转动块在受外力推动时，可绕转动轴转动；所述转动块背离壳体容纳槽一端开设有弹簧收容孔，所述弹簧设置在弹簧收容孔内，且弹簧背离转动块一端顶持在夹具本体上；

所述壳体容纳槽向下延伸有Z轴定位孔，所述Z轴定位孔内收容有Z轴定位件及扩径螺栓，所述Z轴定位件中空且上端开设有多个第一分割槽，所述第一分割槽将Z轴定位件上端分割成瓣状；所述扩径螺栓的螺杆上部为倒锥台；所述Z轴定位件套设于所述扩径螺栓外缘；所述夹具本体下端面还设置有螺杆收容孔，所述扩径螺栓在受到向下的推动力后，所述扩径螺栓的螺杆下端收容在所述螺杆收容孔中，并使Z轴定位件瓣状区域向外扩张，卡持方形壳体。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述Z轴定位件上端开口处外缘设置有收缩环，所述收缩环用于向外扩张后卡持方形壳体。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述扩径螺栓处于下极限位时，所述收缩环下端面与方形壳体相贴合。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述Z轴定位孔为台阶孔，所述Z轴定位件放置于台阶上。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述Z轴定位孔背离转动块一侧的内表面设置有凸起，所述凸起位于台阶上方；所述Z轴定位件外侧设置有凹口，所述凸起与所述凹口相适配。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述Z轴定位孔背离转动块一侧的外表面具有凹面，所述夹具本体长边方向上设置有卡持杆，所述卡持杆与所述凹面相卡合。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述扩径螺栓处于下极限位时，下端面与螺杆收容孔的下端开口相平齐。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述Z轴定位件下端开设有多个第二分割槽，所述第二分割槽将Z轴定位件下端分割成瓣状，多个第二分割槽与多个第一分割槽交错分布。

所述的夹具的三轴定位结构，其中，所述转动块上端面呈台阶状，便于外力推动或拉动。

一种夹具，其中，所述夹具包括如上所述的夹具的三轴定位结构。

与现有技术相比，本发明提供的夹具的三轴定位结构，其包括：开设在夹具本体上端面的壳体容纳槽，转动块、转动轴、弹簧，以及上端呈瓣状的Z轴定位件，设置在Z轴定位件内部，用于被向下推动后使Z轴定位件瓣状部分张开卡持方形壳体的扩径螺栓，以及用于收容扩径螺栓下端的螺杆收容孔。本发明公开的三轴定位结构，使方形壳体在进行定位时，只需放入壳体容纳槽，令转动块顶持方形壳体一角即可完成X轴及Y轴定位；将扩径螺栓向下旋转直至下端与螺杆收容孔拧紧，使扩径螺栓促使Z轴定位件的瓣状部分张开卡持方形壳体，提高了方形壳体的定位方便性、装卸效率及加工效率。

附图说明

图1是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中转动驱动源与平行横杆的位置关系示意图。

图3是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中夹具本体第一视角的结构示意图。

图4是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中底座纵向板的结构示意图。

图5是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中夹具本体第二视角的结构示意图。

图6是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中夹具本体的内部结构示意图。

图7是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中XY轴辅助定位机构结构示意图。

图8是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中Z轴辅助定位机构的结构示意图。

图9是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中Z轴定位件的结构示意图。

图10是本发明夹具的三轴定位结构较佳实施例中扩径螺栓的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种夹具的三轴定位结构及夹具，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所提供的夹具的三轴定位结构，其包括：由下至上依次排列的夹具底座100、中部固定板200及夹具本体300，所述中部固定板200可拆卸连接在夹具底座100上方，所述夹具本体300可拆卸连接在中部固定板200上。不同的是，夹具本体300与中部固定板200需要方便拆卸的连接结构，而中部固定板200通常是不需要进行拆卸的，因此，中部固定板200与夹具本体300的连接应以稳定性为主。

所述夹具底座100包括：底座横板110以及多个间隔设置的底座纵向板120，所述底座纵向板120固定连接在底座横板110的上端面，而中部固定板200则可拆卸连接在底座纵向板120的上端面，且其与底座横板110相平行。所述中部固定板200下端面可拆卸连接有多个转动驱动源400，如图1所示，优选所述转动驱动源400位于相邻底座纵向板120之间的间隙。如图2所示所述转动驱动源400上端连接有一呈T字型的拉钉410。如图2及图3所示，所述夹具本体300设置有固定槽317，所述固定槽317与拉钉410的位置相对应。所述固定槽317贯穿设置有两个平行横杆312，两个平行横杆312的间距大于拉钉410的宽度且小于拉钉410的长度，所述拉钉410穿过两个平行横杆312间隙进入所述固定槽317后可在固定槽317内转动，以固定连接中部固定板200与夹具本体300。所述夹具本体300在宽度方向上设置有横杆容纳槽313，所述横杆容纳槽313内容纳有贯穿固定槽317设置的平行横杆312。图2中的平行横杆312实际上是位于夹具本体300中横杆容纳槽313内的，为了图示清楚拉钉410与平行横杆312的位置关系，图2将平行横杆312单独示出。优选的，夹具本体300为矩形长方体，两个平行横杆312与夹具本体300的宽边平行，且贯穿夹具本体300设置。所述夹具本体300可放置在中部固定板200上端面，使得拉钉410穿过两个平行横杆312，拉钉410头部从两个平行横杆312间隙穿过后，转动驱动源400带动拉钉410旋转（通常旋转90°），使得拉钉410头部卡持在两个平行横杆312上，从而使夹具本体300无法向上移动，被固定在中部固定板200上端面。当夹具本体300需要拆卸下来时，首先由转动驱动源400带动拉钉410旋转，直至拉钉410在长度方向上与两个平行横杆312平行，而后夹具本体300向上移动即可远离中部固定板200。

在具体实施时，固定槽317、转动驱动源400及拉钉410皆优选为两个，形成两组连接结构。因此，夹具本体300在宽度方向上设置有两组平行横杆312，每组为两个互相平行的横杆。图3中左侧平行横杆未示出，是为了与右侧结构形成对比。若只设置一组连接结构，则夹具本体300与中部固定板200的连接稳定性不足，若设置三组及以上连接结构，则要求固定槽317及平行横杆312之间的间距精确度提高，导致加工成本提高。所述转动驱动源400优选为转动气缸，固定槽317优选呈圆形，且固定槽317为为开口槽，且固定槽317的开口朝下设置，也可以为通透槽，即双向开口槽，所谓双向开口槽是指上下两个方向皆设置有开口，之所以这样设置，是为了降低加工难度。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述拉钉410可转动连接于转动驱动源400的输出轴，以使拉钉410在固定槽317内，被卡持在两个平行横杆312上方。

如图4所示，每个底座纵向板120从下向上开设有多个第一螺纹孔121，所述底座横板110适配第一螺纹孔121设置有多个第一沉头孔，所述底座纵向板120与底座横板110通过第一螺纹孔121与第一沉头孔相连接。每个底座纵向板120从上向下开设有多个第二螺纹孔122，所述中部固定板200适配第二螺纹孔122设置有多个第二沉头孔，所述中部固定板200与底座横板110通过第二螺纹孔122与第二沉头孔相连接。

如图2及图3所示，所述中部固定板200两端分别开设有一个第一圆形定位孔，所述夹具本体300适配第一圆形定位孔设置有第二圆形定位孔314，所述第一圆形定位孔从下方插入有一菱形销211，所述中部固定板200通过所述菱形销211进行精确定位。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述夹具本体300两侧分别开设有一条形槽315，用于容纳机械手或人手将夹具本体从中部固定板上取下。

如图3所示，所述固定槽317开设于所述夹具本体300下端面。

如图5所示，所述夹具本体300上端面开设有多个壳体容纳槽318a，所述壳体容纳槽318a形状与方形壳体K相适配，其第一角及第三角分别向外延伸有一防卡槽318b，第二角向外延伸有一形状不规则的扩充槽（该槽根据实际空间进行适应性设计即可），所述防卡槽318b用于防止方形壳体卡死；所述壳体容纳槽318a的第三边及第四边分别向外延伸有一取件槽318c，所述取件槽318c呈“0”形，用于容纳机械手或人手将方形壳体从壳体容纳槽318a内取出。

在本发明较佳实施例中，多个壳体容纳槽318a排布呈两行，两行壳体容纳槽318a以夹具本体300上端面第一中心线为对称中心镜像对称，所述第一中心线与夹具本体300长边相平行。

每个所述壳体容纳槽318a的第四角向外连通有XY轴定位槽，如图5及图6所示，每个所述XY轴定位槽内设置有一转动块311，即转动块311也设置有两行，每行转动块311只设置有一个转动轴321，即每行转动块311均有一个转动轴321穿过所有的转动块311，所述转动块311在外力推动下可绕转动轴321转动。优选的，所述转动轴321在夹具本体300的长度方向上穿过夹具本体300及转动块311，且转动轴321两端固定在夹具本体300上，转动轴321长度与夹具本体300的长边长度相同。

所述转动块311背离壳体容纳槽318a一面开设有一弹簧收容孔，所述弹簧收容孔内设置有一弹簧320，所述弹簧320另一端与夹具本体300相贴合，弹簧320用于在取出或装入方形壳体时被压缩，在方形壳体取出或装入后带动转动块311复位，每个转动块311均对应有一个弹簧320，图中未将弹簧320全部示出，（如图7所示，为清楚图示转动块311、转动轴321及弹簧320组成的XY轴辅助定位机构，本发明将该部分结构进行了单独图示，结合图6，本领域技术人员能够清楚得知该部分结构与夹具本体300的位置关系）。

在本发明较佳实施例中，所述转动块311上端面呈台阶状，便于外力推动或拉动。

如图5、图6及图8所示，所述壳体容纳槽318a向下延伸有Z轴定位孔，所述Z轴定位孔为台阶孔，所述Z轴定位孔内收容有Z轴定位件323及扩径螺栓324，（为清楚图示由Z轴定位件323及扩径螺栓324组成的Z轴辅助定位机构，本发明将该部分结构进行了单独图示，结合图6，本领域技术人员能够清楚得知该部分结构与夹具本体300的位置关系）；具体的，如图10所示，所述扩径螺栓324包括头部和螺杆，螺杆上部为倒锥台，即螺杆上部为由上至下直径逐渐减小的倒锥台，螺杆下部为圆柱体，圆柱体外表面有第一螺纹（图中未示出）。所述夹具本体300下端面还设置有螺杆收容孔，螺杆下端（即圆柱体下部）收容在所述螺杆收容孔中，所述螺杆收容孔内表面设置有第二螺纹，所述第二螺纹与第一螺纹相适配。所述螺杆收容孔纵截面呈T型，上端开口直径较大，下端开口直径较小，下端内表面设置有第二螺纹。所述扩径螺栓324的螺杆下部可穿过台阶孔被收容到螺杆收容孔中，即螺杆与螺杆收容孔拧紧，直至扩径螺栓324的螺杆下端面与螺杆收容孔的下端开口相平齐，不需要扩径螺栓324时可将其卸下。所述台阶孔还可设置在螺杆收容块内（如图8所示），所述螺杆收容块与夹具本体300固定连接，且螺杆收容块下端面与夹具本体300下端面平齐。所述Z轴定位件323可套设在所述扩径螺栓324外缘，并被放置在台阶孔的台阶上。

如图9所示，所述Z轴定位件323由上向下开设有多个第一分割槽327，所述第一分割槽327将Z轴定位件323上端割成瓣状，在扩径螺栓324向下拧时，由于扩径螺栓324的上部直径由下至上逐渐增大，因此Z轴定位件323上端各个瓣体逐渐向外扩张，当扩径螺栓324向下拧至下端面与台阶孔的下端开口相平齐时，Z轴定位件323可完全撑住方形壳体中部的圆孔。Z轴定位件323上端开口处外缘周围设置有收缩环326，Z轴定位件323上端各个瓣体向外扩张，撑住方形壳体中部的圆孔时，所述收缩环326下端面与方形壳体相贴合，从而压住方形壳体，对方形壳体形成轴向限位，将方形壳体固定住。在需要拆卸方形壳体时，只需将扩径螺栓324从上方拧下，Z轴定位件323上端的各个瓣体恢复原状，不再支撑方形壳体中部的圆孔，收缩环326下端面脱离方形壳体，方形壳体不再被固定。方形壳体在进行Z轴定位时，只需放入壳体容纳槽，将扩径螺栓324向下旋转直至下端与螺杆收容孔拧紧，扩径螺栓促使Z轴定位件323的瓣状部分张开卡持方形壳体，提高了方形壳体的定位方便性、装卸效率及加工效率。

所述Z轴定位件323下端开设有多个第二分割槽，所述第二分割槽将Z轴定位件323下端分割成瓣状，多个第二分割槽与多个第一分割槽327交错分布。

在本发明较佳实施例中，如图5所示，所述Z轴定位孔背离转动块311一侧的内表面设置有凸起319，所述凸起319位于台阶孔的台阶上方。如图8及图9所示，所述Z轴定位件323外表面设置有凹口325，所述Z轴定位孔上的凸起319与所述Z轴定位件323外表面的凹口325相适配。当Z轴定位件323放置于台阶上时，凸起319与凹口325相卡合，对Z轴定位件323进行定位，使得Z轴定位件323不会随意转动。如图6所示，在夹具本体300长边方向上还设置有卡持杆322，所述卡持杆322与夹具本体300长边相平行，且两者长度相等，即卡持杆322被设置在夹具本体300中。由于所述Z轴定位孔内侧具有凸起319，其外侧则对应有凹面，所述卡持杆322与所述凹面相卡合，起到支撑Z轴定位孔的作用。优选的，所述卡持杆322设置有两个。由于壳体容纳槽318a排布成两排，每个壳体容纳槽318a均向下延伸有Z轴定位孔，因此Z轴定位孔也对应设置成两排，每排Z轴定位孔背离转动块311的一侧均设置有一个卡持杆322与这一排的所有Z轴定位孔外表面的凹面相卡合。

在本发明较佳实施例中，如图6所示，转动块311背离弹簧320的一侧的下端留有一定的空间，这样使得转动块311在转动时有一定的转动空间。

在本发明较佳实施例中，如图2所示，中部固定板200上端面设置有凸面316，这样，将夹具本体300从中部固定板200上端面上拿起时，更加容易。优选的，所述凸面316设置为8个。

本发明还提供了一种夹具，所述夹具包括所述的夹具的三轴定位结构，所述夹具的三轴定位结构具体如上所述。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种夹具的三轴定位结构，夹具用于夹持摄像模组中的方形壳体，其特征在于，所述夹具的三轴定位结构包括：夹具本体、XY轴辅助定位机构及Z轴辅助定位机构；所述XY轴辅助定位机构包括：转动块、转动轴及弹簧；所述Z轴辅助定位机构包括：Z轴定位件、扩径螺栓及螺杆收容孔；

所述夹具本体上端面开设有多个壳体容纳槽，多个壳体容纳槽排布呈两行，两行壳体容纳槽以夹具本体上端面第一中心线为对称中心镜像对称，所述第一中心线与夹具本体长边相平行；所述壳体容纳槽形状与方形壳体相适配，且每个壳体容纳槽一角向外延伸有XY轴定位槽；所述转动块设置在XY轴定位槽内，用于顶持方形壳体一角；所述转动轴设置有两个，均平行于第一中心线；两行所述壳体容纳槽对应设置有两行转动块，两个所述转动轴分别贯穿两行转动块，且转动轴两端固定在夹具本体上；转动块在受外力推动时，可绕转动轴转动；所述转动块背离壳体容纳槽一端开设有弹簧收容孔，所述弹簧设置在弹簧收容孔内，且弹簧背离转动块一端顶持在夹具本体上；

所述壳体容纳槽向下延伸有Z轴定位孔，所述Z轴定位孔内收容有Z轴定位件及扩径螺栓，所述Z轴定位件中空且上端开设有多个第一分割槽，所述第一分割槽将Z轴定位件上端分割成瓣状；所述扩径螺栓的螺杆上部为倒锥台；所述Z轴定位件套设于所述扩径螺栓外缘；所述夹具本体下端面还设置有螺杆收容孔，所述扩径螺栓在受到向下的推动力后，所述扩径螺栓的螺杆下端收容在所述螺杆收容孔中，并使Z轴定位件瓣状区域向外扩张，卡持方形壳体；

所述Z轴定位件上端开口处外缘设置有收缩环，所述收缩环用于向外扩张后卡持方形壳体；所述扩径螺栓处于下极限位时，所述收缩环下端面与方形壳体相贴合；所述Z轴定位孔为台阶孔，所述Z轴定位件放置于台阶上；所述Z轴定位孔背离转动块一侧的内表面设置有凸起，所述凸起位于台阶上方；所述Z轴定位件外侧设置有凹口，所述凸起与所述凹口相适配；所述Z轴定位孔背离转动块一侧的外表面具有凹面，所述夹具本体长边方向上设置有卡持杆，所述卡持杆与所述凹面相卡合；

Z轴定位件上端各个瓣体向外扩张，撑住方形壳体中部的圆孔时，收缩环下端面与方形壳体相贴合，从而压住方形壳体，对方形壳体形成轴向限位；

卡持杆设置于夹具本体中，卡持杆与夹具本体的长边长度相等。

2.根据权利要求1所述的夹具的三轴定位结构，其特征在于，所述扩径螺栓处于下极限位时，下端面与螺杆收容孔的下端开口相平齐。

3.根据权利要求1所述的夹具的三轴定位结构，其特征在于，所述Z轴定位件下端开设有多个第二分割槽，所述第二分割槽将Z轴定位件下端分割成瓣状，多个第二分割槽与多个第一分割槽交错分布。

4.根据权利要求1所述的夹具的三轴定位结构，其特征在于，所述转动块上端面呈台阶状，便于外力推动或拉动。

5.一种夹具，其特征在于，所述夹具包括如权利要求1至权利要求4中任意一项所述的夹具的三轴定位结构。