CN108788831B - 一种双限位定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双限位定位机构，包括第一活动件、第一定位装置、第二活动件、第二定位装置、底座以及动力源，所述第一活动件可在所述动力源的驱动下相对所述底座运动，所述第二活动件可随所述第一活动件运动，且所述第一活动件与所述第二活动件之间可发生相对运动，当所述第一活动件、所述第二活动件沿设定方向运动至第一位置时，所述第二活动件由所述第二定位装置进行定位，当所述第一活动件继续沿所述设定方向运动至第二位置时，所述第一活动件由所述第一定位装置进行定位。通过设置相对独立分离的第一活动件与第二活动件，只使用一个动力源，便可在一个工作循环中同时完成精确定位与不精确定位。

Description

一种双限位定位机构

技术领域

本发明涉及治具定位领域，尤其涉及一种双限位定位机构。

背景技术

在批量生产时，多数产品需要对工件进行加工或测试，在加工或测试过程中，需采用专用治具对于工件进行固定或夹持以保持整个工件的稳定和不可晃动，以便于加工和产品的检测测试。随着工业的发展，对于治具的定位精度要求越来越高，特别是在半导体或精密仪器的零部件生产中，需要采用夹紧精度高，定位精确的治具，否则将会极大地影响产品的测量加工精度。

在现有技术中，为保证精确定位和生产效率，常采用一种双限位治具进行工件的定位，需要其中一个机构对工件进行不精确限位，同时另一个限位机构实现工件的精确定位。在本领域现有技术中，主要存在两种方法实现上述双限位精确定位。其中一种通过调整两个限位位置之间的距离进而来实现两次的限位同时有效，而利用此种方法将会导致限位机构的调整困难，同时当其中一个限位装置受到外界的干扰，将会导致需要精确定位的工作台位置不稳定，影响加工测试的稳定性和测试良率。第二种限位方法则是通过采用两个动力源，分别控制两个运动装置，通过两个运动装置独立完成前后两次定位，保证定位的精确。但是利用此种方式进行定位，将会导致运动和控制过于复杂，机构体积增加，同时提高了生产成本。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种双限位定位机构，通过单独的一种动力源和驱动装置便可完成治具的双限位，进而在其中一个限位定位机构进行不精确限位的前提下完成实现精确定位。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种双限位定位机构，包括第一活动件、第一定位装置、第二活动件、第二定位装置、底座以及动力源，第一活动件可在动力源的驱动下相对底座运动，第二活动件可随第一活动件运动，且第一活动件与第二活动件之间可发生相对运动，当第一活动件、第二活动件沿设定方向运动至第一位置时，第二活动件由第二定位装置进行定位，当第一活动件继续沿设定方向运动至第二位置时，第一活动件由第一定位装置进行定位。

作为上述方案的进一步改进方式，第二活动件上沿设定方向依次设置有第一限位结构与第二限位结构，第一活动件上固定有导向件，第一限位结构与第二限位结构之间的间距大于导向件沿设定方向的长度，导向件位于第一限位结构与第二限位结构之间，且当导向件与第一限位结构、第二限位结构中的任一个抵持时，第一活动件带动第二活动件同步运动；

还包括设置于第一活动件与第二活动件之间的弹性件，弹性件给予导向件与第二限位结构抵持的作用力。

作为上述方案的进一步改进方式，第一活动件上设有作为导向件的导向滑动限位块，第二活动件上设有定位滑动孔，定位滑动孔沿设定方向的两个侧面分别作为第一限位结构与第二限位结构。

作为上述方案的进一步改进方式，弹性件为拉簧，拉簧的一端与第一活动件固定连接，另一端与第二活动件上靠近第一限位结构的一端固定连接。

作为上述方案的进一步改进方式，弹性件为压簧，压簧的一端与第一活动件固定连接，另一端与第二活动件上靠近第二限位结构的一端固定连接。

作为上述方案的进一步改进方式，第一定位装置包括与第一活动件固定连接的第三限位结构，以及相对第一活动件固定的第四限位结构，当第一活动件运动至第一位置时，第三限位结构与限位结构抵持。

作为上述方案的进一步改进方式，第三限位结构为限位板，第四限位结构为限位框，限位框上还设有开口，限位板与第一活动件分别位于限位框的两侧，且开口的面积小于限位板的面积。

作为上述方案的进一步改进方式，第二定位装置包括与所底座固定连接的第五限位结构，当第二活动件运动至第二位置时，第二活动件与第五限位结构抵持。

作为上述方案的进一步改进方式，第五限位结构沿设定方向的位置可调。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括第一滑块、第一直线导轨、第二滑块与第二直线导轨，

第一滑块与底座固定连接，第一直线导轨与第一活动件固定连接，第一滑块与第一直线导轨滑动连接；

第二滑块与第二活动件固定连接，第二直线导轨与第一活动件固定连接，第二滑块与第二直线导轨滑动连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过设置可发生相对运动的第一活动件与第二活动件，在位置不同的定位装置的定位下，实现通过使用单一的动力源驱动第一活动件在进行单一方向运动的情况下，进行两次定位，进而实现不同精度的双限位的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明实施例的组成结构示意图；

图2是本发明实施例的爆炸示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。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组合。

如图1所示，本发明一个实施例包括第一限位装置1、第二限位装置2、底座3以及动力源4。其中底座3通过结构支撑件31固定在外部机架上，其表面设置有定位凹槽32，方便相关部件安装时进行定位。

如图1所示第一限位装置1设置在底座3上，在本实施例中，第一限位装置1直接固定在底座3上。其中，第一限位装置1包括第一滑动组件和第一定位装置。在本实施例中，第一滑动组件设置有一对第一滑块11和第一直线导轨12，以及一个作为第一活动件的第一滑动板13。

在本实施例中，第一滑块11通过紧固件固定在底座3的定位凹槽32中。第一滑块11通过其滑动槽与第一直线导轨12 配合，第一直线导轨12可在第一滑块11内做直线往复运动。由于自身长度过长，为保证第一直线导轨12在进行往复运动时的稳定性，在本实施例中，在底座3上远离第一滑块11的一端设置有滑动辅助块14，滑动辅助块14通过紧固件安装在底座3上的安装凹槽中，其顶部固定第一直线导轨12。直线导轨12上设置有安装孔，第一滑动板13通过紧固件安装在如图所示直线导轨12的上方。

除此之外，在其它实施中，根据具体情况还可以将第一直线导轨12安装在底座3上，与其配合的第二滑块11与第一滑动板13相固定连接。

在本实施中，第一定位装置设置有作为第三限位结构的限位板15、定位连接块16以及作为第四限位结构的限位框17。定位连接块16设置有垂直两个方向的安装通孔，使得限位板 15相对垂直地固定在第一滑动板13的右端。限位框17固定在外部结构上，其内部设有开口，其开口面积小于限位板15的面积，限位板15相对于第一滑动板13位于限位框17的对侧，故一方面第一滑动板13及定位连接块16可以穿过限位框17 的开口空间，并带动限位板15进行往复运动，另一方面，限位板15在随第一滑动板13朝左侧运动一定距离后会与限位框 17抵持，从而限制第一滑动板13以及限位板15朝左侧运动的距离。将限位板15与限位框17抵持的位置记为第二位置。

如图1所示，在本实施例中，第二限位装置2直接设置在第二限位装置1上部，其中第二限位装置2包括第二滑动组件和第二定位装置，第二滑动组件设置有两对第二滑块21和一对第二直线导轨22以及一个作为第二活动件的第二滑动板23。在本实施例中第二直线导轨22通过紧固件固定在第一滑动板 13上方的定位凹槽中，其方向与第一直线导轨12平行，因此二者可沿同一方向运动。每一条第二直线导轨22上滑动配合有一对第二滑块21。第二滑动板23上设置有安装孔，可通过紧固件安装在两对第二滑块21上，因此第二滑动板可在第二导轨上进行直线往复运动。在其它实施例中，还可将第二滑块 21固定在第一滑动板13上，而第二滑动板23安装在与第二滑块配合的第二导轨22上。

此外，第二定位装置相对第二滑动组件固定，用来固定第二滑动组件的运动位置，在本实施例中，如图1和2所示，第二定位装置包括固定安装在底座3上的第五限位结构，第五限位结构具体包括固定连接件24和定位栓25，固定连接件24呈“L”型，两个安装面上均设置有安装孔，一个面固定在底座3 上，另一个面上固定有定位栓25。定位栓栓体穿过固定连接件 24相应的安装孔，栓体上设置有螺纹，通过两个螺母前后安装夹紧固定连接件24，将定位栓25固定在固定连接件24上，定位栓25的中心轴线与底座3平行。

定位栓25前端设置有包覆减震缓冲材料的螺帽，其中减震缓冲材料可采用聚氨酯或硅胶等工业常用缓冲材料。当第二滑动板23朝左侧运动一定距离后，定位栓25便可与第二滑动板23抵持而起到阻挡定位的作用。同时可以通过调整两个螺母的相对位置进而调整定位栓25的相对位置，从而调整定位栓25与第二滑动板23的抵持位置，将该抵持位置记为第一位置。

如图1和2所示，第一限位装置1还包括有作为导向件的导向滑动限位块18，导向滑动限位块固定在第一滑动板13上，同时，第二滑动板23上设置有贯穿的定位滑动孔26，定位滑动孔26沿沿第二滑动板23的滑动方向上两侧壁分别为第一限位结构(左侧侧壁)与第二限位结构(右侧侧壁)。定位滑动孔26沿上述滑动方向上的长度大于导向滑动限位块18在此方向上的长度，导向滑动限位块18嵌入至该定位滑动孔26内，使得第一滑动板13与第二滑动板23之间可以在设定的行程范围内发生相对移动。

第一限位装置1第二限位装置2第一滑动板13与第二滑动板23之间还设置有一弹性件19第二限位装置2，弹性件19 在本实施中采用拉簧作为弹性件19。如图1所示，弹性件19 一端通过带有凹槽的固定螺栓固定在第一滑动板13上，另一端与第二滑动板23通过带凹槽的固定螺栓连接，弹性件19给予第二滑动板23朝向图示左侧的作用力，使得导向滑动限位块18与定位滑动孔26的右侧侧壁抵持；当第二滑动板23被定位栓25阻挡而无法再次沿左侧运动时，第一滑动板13仍然可以继续沿左侧运动一端距离，直至导向滑动限位块18与定位滑动孔26的左侧侧壁抵持，此时弹性件19被拉伸。

如图2所示，动力源4固定在底座3下方，在本实施例中，动力源4采用气缸41，气缸41中心轴线方向与第一限位装置 1的第一直线导轨12安装方向相同。气缸41的作动杆端部通过接头42与动力连接块43连接，动力连接块43上设置有贯穿的安装孔，可通过紧固件与第一限位装置1中的第一滑动板 13连接，进而通过气缸作动杆的伸缩带动第一限位装置1进行直线往复运动。接头42可采用标准浮动接头，在本实施例中则采用圆柱凹槽结构与动力连接块连接。在其它实施例中，还可以采用电机驱动，利用同步带或丝杆带动第一限位装置1进行往复运动。

在使用中，本机构的工作工程主要分为两个阶段，在第一阶段中，气缸41由完全伸出位置收缩，其缩回方向(朝图示左侧运动的方向)为第一方向。当气缸41通气作动杆缩回时，带动与其相连的第一滑动板13通过第一滑块11和第一直线导轨12之间的相对运动同样沿第一方向运动。此时在弹性件19 弹性力的作用下，第一滑动板13拉动第二滑动板23通过第二滑块21和第二直线导轨22沿第一方向运动。当第二滑动板23 运动至上述第一位置时，第二定位装置中的定位栓25的缓冲减震端便与第二滑动板23接触，阻挡其在第一方向上的运动。由于定位栓25的缓冲减震段可通过调整定位螺母进行精确的位置设定，因此第二限位装置2便可完成精度较高的精确定位。由于第二滑动板23上的定位滑动孔26在第一方向上的开孔长度大于安装在第一滑动板13上的导向滑动限位块18长度，因此当第二滑动板23被限制在第一位置上时，第一滑动板13还可以在气缸41的带动下继续在第一方向上运动。当第一限位机构运动至上述第二位置时，固定在外部结构上的限位框15 阻挡与第一滑动板13相连的限位板15，起到了第二次限位的作用，而此次限位为较为不精确的限位，对于工件进行第二次定位。

在第二阶段中，气缸41的作动杆伸出，在气缸41的作动下带动第一滑动板13沿与第一方向相反的第二方向运动，当固定在第一滑动板13上的滑动限位块18越过定位滑动孔26，并最终与定位滑动孔26的右侧侧壁抵持后，可以带动第二滑动板23第二限位装置2同样沿第二方向运动，直至运动至初始位置，等待下一次定位动作。

综上所述，通过设置相对独立分离的第一滑动板13与第二滑动板23，只使用一个气缸41作为动力源，便可在气缸41 的一个工作循环同时完成精确定位与不精确定位，进而方便工件的测试和加工，同时由于驱动控制结构相对简单，因此，调试过程方便快速，测试稳定性也得到了相应的大幅提高。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种双限位定位机构，其特征在于，包括第一活动件、第一定位装置、第二活动件、第二定位装置、底座以及动力源，所述第一活动件可在所述动力源的驱动下相对所述底座运动，所述第二活动件可随所述第一活动件运动，且所述第一活动件与所述第二活动件之间可发生相对运动，当所述第一活动件、所述第二活动件沿设定方向运动至第一位置时，所述第二活动件由所述第二定位装置进行定位，当所述第一活动件继续沿所述设定方向运动至第二位置时，所述第一活动件由所述第一定位装置进行定位；

所述第二活动件上沿所述设定方向依次设置有第一限位结构与第二限位结构，所述第一活动件上固定有导向件，所述第一限位结构与所述第二限位结构之间的间距大于所述导向件沿所述设定方向的长度，所述导向件位于所述第一限位结构与所述第二限位结构之间，且当所述导向件与所述第一限位结构、所述第二限位结构中的任一个抵持时，所述第一活动件带动所述第二活动件同步运动；还包括设置于所述第一活动件与所述第二活动件之间的弹性件，所述弹性件给予所述导向件与所述第二限位结构抵持的作用力；

所述第一活动件上设有作为所述导向件的导向滑动限位块，所述第二活动件上设有定位滑动孔，所述定位滑动孔为方孔，所述定位滑动孔沿所述第二活动件的滑动方向上两侧壁分别为所述第一限位结构与所述第二限位结构；其中，所述第一限位结构为左侧侧壁，所述第二限位结构为右侧侧壁；

所述第一定位装置包括与所述第一活动件固定连接的第三限位结构，以及相对所述第一活动件固定的第四限位结构，当所述第一活动件运动至所述第一位置时，所述第三限位结构与所述第四限位结构抵持；

所述第三限位结构为限位板，所述第四限位结构为限位框，所述限位框上还设有开口，所述限位板与所述第一活动件分别位于所述限位框的两侧，且所述限位框的开口的面积小于所述限位板的面积；

第二定位装置包括固定安装在所述底座上的第五限位结构，所述第五限位结构具体包括固定连接件和定位栓，所述定位栓前端设置有包覆减震缓冲材料的螺帽，当所述第二活动件朝左侧运动一定距离后，所述定位栓便可与所述第二活动件抵持而起到阻挡定位的作用，所述固定连接件呈“L”型，两个安装面上均设置有安装孔，一个所述安装面固定在所述底座上，另一个所述安装面上固定有所述定位栓，所述定位栓的栓体穿过所述固定连接件相应的所述安装孔，栓体上设置有螺纹，通过两个螺母前后安装夹紧所述固定连接件，将所述定位栓固定在所述固定连接件上，所述定位栓的中心轴线与所述底座平行。

2.根据权利要求1所述的双限位定位机构，其特征在于，所述弹性件为拉簧，所述拉簧的一端与所述第一活动件固定连接，另一端与所述第二活动件上靠近所述第一限位结构的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的双限位定位机构，其特征在于，所述弹性件为压簧，所述压簧的一端与所述第一活动件固定连接，另一端与所述第二活动件上靠近所述第二限位结构的一端固定连接。

4.根据权利要求1所述的双限位定位机构，其特征在于，所述第五限位结构沿所述设定方向的位置可调。

5.根据权利要求1所述的双限位定位机构，其特征在于，还包括第一滑块、第一直线导轨、第二滑块与第二直线导轨，

所述第一滑块与所述底座固定连接，所述第一直线导轨与所述第一活动件固定连接，所述第一滑块与所述第一直线导轨滑动连接；

所述第二滑块与所述第二活动件固定连接，所述第二直线导轨与所述第一活动件固定连接，所述第二滑块与所述第二直线导轨滑动连接。