CN109732155B - 一种三向定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种三向定位夹具，包括机架和控制柜；机架上设有定位盘，定位盘上开有定位槽，定位槽上方的机架上连接有竖向滑动的Z向圆环压盘，机架上设置有两个以Z向圆环压盘为中心对称的X向压紧装置；Z向圆环压盘上的两侧分别安装一Y向压紧装置；X向压紧装置包括固定连接在圆环压盘上的压紧架、用于驱动压紧架竖向滑动的第一驱动机构、转动安装在压紧架下端的偏心轮和开在定位盘上的负压通道；Y向压紧装置包括开设在Z向圆环压盘上的凹槽、Z向插块、Y向从动块、Y向弹性杆和Y向压紧轮。本发明通过设置X向压紧装置、Y向压紧装置和Z向压紧装置,实现了对法兰盘的三向定位。

Description

一种三向定位夹具

技术领域

本发明属于定位夹紧技术领，尤其涉及一种三向定位夹具。

背景技术

现有的法兰盘在插内齿加工过程中，由于插削力较大致使法兰盘发生窜动，从而导致乱齿现象，在法兰盘的装夹过程中、找正时间较长，影响工作效率、加工质量低下，其安装拆卸不够便捷，法兰盘在插削过程中稳固性较差等诸多缺点。

为了解决以上问题，中国专利申请号为201520080691.0的实用新型专利，公开了一种法兰盘插齿定位装置，包括定位盘，定位盘上部设有定位止口；法兰盘放置在所述定位止口内部；所述定位盘中部及两侧分别设有排削槽与U形槽；压块与所述法兰盘通过倒T型槽螺栓固定。以上方案中法兰盘定位并装夹于定位盘上，使法兰盘在插削过程中更加稳定可靠，很好地解决了法兰盘发生窜动而导致的乱齿现象，同时还减少了法兰盘的装夹、找正时间，大大提高了加工效率和加工质量。

以上方案通过定位盘的设置，解决了现有技术中的不足，但以上方案还存在以下问题：以上方案只通过压块对法兰盘的侧面进行固定，固定限位的位置较少，在进行插齿操作时，法兰盘仍容易发生窜动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三向定位夹具，通过设置X向压紧装置、Y向压紧装置和Z向压紧装置，实现了对法兰盘的三向定位，解决了现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种三向定位夹具，包括机架和控制柜；所述机架上设有定位盘，所述定位盘上开有定位槽，所述定位槽上方的机架上连接有竖向滑动的Z向圆环压盘，机架上设置有两个以Z向圆环压盘为中心对称的X向压紧装置；所述Z向圆环压盘上的两侧分别安装一Y向压紧装置；

其中，所述X向压紧装置包括固定连接在圆环压盘上的压紧架、用于驱动压紧架竖向滑动的第一驱动机构、转动安装在所述压紧架下端的偏心轮和开在定位盘上的负压通道；其中，所述第一驱动机构信号连接所述控制柜并与所述压紧架固定连接；所述负压通道与定位槽连通；所述负压通道内滑动连接有活塞；所述活塞靠近偏心轮的一侧转动安装与偏心轮相抵的滚轮；滚轮与偏心轮之间铰接一连接片；

所述Y向压紧装置包括开设在所述Z向圆环压盘上的凹槽、Z向插块、Y向从动块、Y向弹性杆和Y向压紧轮；所述Y向从动块安装在所述Z向圆环压盘上并伸入所述凹槽内；所述Z向插块的上端与所述凹槽之间设置固定弹簧；所述Z向插块与所述凹槽适配；所述Z向插块沿Y向从动块滑动；所述Z向插块沿Y向从动块滑动之间设置回位弹簧；所述Y向弹性杆铰接在所述Y向从动块伸出所述Z向圆环压盘的一段；所述Y向压紧轮铰接在所述Y向弹性杆的自由端；

还包括齿轮驱动组件、转盘、第二驱动机构、摆杆和Z向压紧轮；所述齿轮驱动组件和第二驱动机构分别与所述控制柜信号连接；

其中，所述齿轮驱动组件安装在所述压紧架上；所述转盘安装在所述齿轮驱动组件的从动轮上；所述第二驱动机构安装在所述转盘上；所述摆杆的一段连接所述第二驱动机构的输出端；所述摆杆的另一端安装所述Z向压紧轮；所述第二驱动机构和所述控制柜信号连接；

还包括第二压力传感器；所述第二压力传感器安装在所述Z向压紧轮上并与所述控制柜信号连接；所述第二压力传感器的数值到预设值后，所述第二驱动机构和齿轮驱动组件停止动作；

所述齿轮驱动组件包括主动轮、与所述主动轮啮合的从动轮和驱动电机；所述驱动电机安装在所述压紧架上并驱动所述主动轮转动；所述从动轮上安装所述转盘。

优选地，进一步包括归位弹簧；所述归位弹簧的一端固定在所述负压通道朝向所述偏心轮的内壁上；所述归位弹簧的另一端连接所述活塞。

优选地，所述Z向插块的上端面为斜面。

优选地，进一步包括第一压力传感器；所述压力传感器安装在所述圆环压盘上；所述第一压力传感器的数值到预设值后，发出信号至控制柜，所述控制柜发出停止信号至所述第一驱动机构。

优选地，所述第二驱动机构为一气缸。

优选地，所述偏心轮和压紧架之间通过驱动电机连接；初始位置时，所述偏心轮的转轴与滚轮的中心位于同一水平线上；所述偏心轮的转轴位于所述偏心轮远离滚轮的一侧。

与现有技术相比，本发明的优点为：本发明通过设置X向压紧装置、Y向压紧装置和Z向压紧装置,实现了对法兰盘的三向定位。

附图说明

图1为本发明一实施例的三向定位夹具的结构图；

图2为图1中Y向压紧装置的结构图；

图3为图1中Z向插块和Y向从动块的动作原理图；

图4为图2中-Z向插块的结构图。

其中，1-机架，2-定位盘，3-Z向圆环压盘，4-压紧架，5-第一驱动机构，6-偏心轮，7-负压通道，8-活塞，9-滚轮，10-第一压力传感器，11-第二压力传感器，12-转盘，13-第二驱动机构，14-摆杆，15-Z向压紧轮，16-Z向插块，17-Y向从动块，18-Y向弹性杆，19-Y向压紧轮，20-凹槽。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的三向定位夹具进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图1～4所示，一种三向定位夹具，包括机架1和控制柜；机架1上设有定位盘2，定位盘2上开有定位槽，定位槽上方的机架1上连接有竖向滑动的Z向圆环压盘3，机架1上设置有两个以Z向圆环压盘3为中心对称的X向压紧装置；Z向圆环压盘3上的两侧分别安装一Y向压紧装置；其中，X向压紧装置包括固定连接在圆环压盘上的压紧架4、用于驱动压紧架4竖向滑动的第一驱动机构5、转动安装在压紧架4下端的偏心轮6和开在定位盘2上的负压通道7；其中，第一驱动机构5信号连接控制柜并与压紧架4固定连接；负压通道7与定位槽连通；负压通道7内滑动连接有活塞8；活塞8靠近偏心轮6的一侧转动安装与偏心轮6相抵的滚轮9；滚轮9与偏心轮6之间铰接一连接片；连接片连接偏心轮6的转轴和滚轮9的转轴，连接片与偏心轮6、滚轮9的表面保持一定的距离，在偏心轮6在转动的过程中，以使得偏心轮6顺利带动滚轮9移动。

Y向压紧装置包括开设在Z向圆环压盘3上的凹槽20、Z向插块16、Y向从动块17、Y向弹性杆18和Y向压紧轮19；Y向从动块17安装在Z向圆环压盘3上并伸入凹槽20内；Z向插块16的上端与凹槽20之间设置固定弹簧；Z向插块16与凹槽20适配；Z向插块16沿Y向从动块17滑动；Z向插块16沿Y向从动块17滑动之间设置回位弹簧；Y向弹性杆18铰接在Y向从动块17伸出Z向圆环压盘3的一段；Y向压紧轮19铰接在Y向弹性杆18的自由端。

在本实施例中，进一步包括归位弹簧；归位弹簧的一端固定在负压通道7朝向偏心轮6的内壁上；归位弹簧的另一端连接活塞8。

如图3所示，Z向插块16的上端面为斜面。初始状态时，Z向插块16和Y向从动块17接触，Z向插块16的上部位于凹槽20内，Z向插块16的下部伸出Z向圆环压盘3，Y向从动块17紧贴在Z向圆环压盘3的前侧面上；当Z向圆环压盘3上抵在法兰盘上后继续向下移动，Z向插块16被顶起，Z向插块16的斜面沿着Y向从动块17的斜面移动，Y向从动块17被顶出Z向圆环压盘3，Y向弹性杆18之间形成用于容纳法兰盘的间隙。在此过程中，Y向弹性杆18的长度可配合法兰弯曲进行变化、2个Y向弹性杆18之间的间距可配合法兰盘进行变化，以完成对法兰盘的Z向压紧。

在本实施例中，进一步包括齿轮驱动组件、转盘12、第二驱动机构13、摆杆14和Z向压紧轮15；齿轮驱动组件和第二驱动机构13分别与控制柜信号连接；

其中，齿轮驱动组件安装在压紧架4上；转盘12安装在齿轮驱动组件的从动轮上；第二驱动机构13安装在转盘12上；摆杆14的一段连接第二驱动机构13的输出端；摆杆14的另一端安装Z向压紧轮15；第二驱动机构13和控制柜信号连接。

在本实施例中，进一步包括第二压力传感器11；第二压力传感器11安装在Z向压紧轮15上并与控制柜信号连接；第二压力传感器11的数值到预设值后，第二驱动机构13和齿轮驱动组件停止动作。

在本实施例中，齿轮驱动组件包括主动轮、与主动轮啮合的从动轮和驱动电机；驱动电机安装在压紧架4上并驱动主动轮转动；从动轮上安装转盘12。

在本实施例中，第二驱动机构13为一气缸。

在本实施例中，偏心轮6和压紧架4之间通过驱动电机连接；初始位置时，偏心轮6的转轴与滚轮9的中心位于同一水平线上；偏心轮6的转轴位于偏心轮6远离滚轮9的一侧。初始位置时，偏心轮6的转轴与滚轮9的中心位于同一水平线上；偏心轮6的转轴位于偏心轮6远离滚轮9的一侧。即第一驱动机构5暂停时，在驱动电机启动时初始状态时，偏心轮6的转轴与滚轮9的转轴之间的距离最大，此时启动驱动电机，滚轮9在偏心轮6的带动下，即在初始状态时就实现了负压效应，节约了驱动电机的转动时间。

本发明的工作原理为：将需要加工的法兰盘放入到定位盘2的定位槽内，定位槽先将法兰盘的位置进行固定，启动第一驱动机构5，第一驱动机构5驱动压紧架4向下运动，压紧架4向下带动圆环压向下运动，直到第一压力传感器10的数值到预设值后，发出信号至控制柜，控制柜发出停止信号至所述第一驱动机构5；即直到圆环压盘压紧法兰盘为止，第一驱动机构5停止，实现对法兰盘的Z向固定；此时，Z向插块16被顶起，Z向插块16的斜面沿着Y向从动块17的斜面移动，Y向从动块17被顶出Z向圆环压盘3，Y向弹性杆18之间形成用于容纳法兰盘的间隙，即完成对法兰盘的Y向固定；第一驱动机构5停止后，偏心轮6处的驱动电机接收控制柜的信号后启动，偏心轮6通过滚轮9推动活塞8向负压通道7外运动，负压通道7内形成负压并对法兰盘吸附固定，实现对法兰盘的X向固定；之后第二驱动机构13启动，摆杆14伸出，压紧轮与法兰盘接触后，当第二压力传感器11的数值到预设值后，第二驱动机构13动作；根据需要，可通过齿轮驱动组件和第二驱动机构13的配合，将摆杆14摆动一定角度，之后实现对法兰盘任意位置的Z向固定。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三向定位夹具，用于法兰盘的定位，其特征在于，包括机架和控制柜；所述机架上设有定位盘，所述定位盘上开有定位槽，所述定位槽上方的机架上连接有竖向滑动的Z向圆环压盘，机架上设置有两个以Z向圆环压盘为中心对称的X向压紧装置；所述Z向圆环压盘上的两侧分别安装一Y向压紧装置；

其中，所述X向压紧装置包括固定连接在圆环压盘上的压紧架、用于驱动压紧架竖向滑动的第一驱动机构、转动安装在所述压紧架下端的偏心轮和开在定位盘上的负压通道；其中，所述第一驱动机构信号连接所述控制柜并与所述压紧架固定连接；所述负压通道与定位槽连通；所述负压通道内滑动连接有活塞；所述活塞靠近偏心轮的一侧转动安装与偏心轮相抵的滚轮；滚轮与偏心轮之间铰接一连接片；

所述Y向压紧装置包括开设在所述Z向圆环压盘上的凹槽、Z向插块、Y向从动块、Y向弹性杆和Y向压紧轮；所述Y向从动块安装在所述Z向圆环压盘上并伸入所述凹槽内；所述Z向插块的上端与所述凹槽之间设置固定弹簧；所述Z向插块与所述凹槽适配；所述Z向插块沿Y向从动块滑动；所述Z向插块沿Y向从动块滑动之间设置回位弹簧；所述Y向弹性杆铰接在所述Y向从动块伸出所述Z向圆环压盘的一段；所述Y向压紧轮铰接在所述Y向弹性杆的自由端；

还包括齿轮驱动组件、转盘、第二驱动机构、摆杆和Z向压紧轮；所述齿轮驱动组件和第二驱动机构分别与所述控制柜信号连接；

其中，所述齿轮驱动组件安装在所述压紧架上；所述转盘安装在所述齿轮驱动组件的从动轮上；所述第二驱动机构安装在所述转盘上；所述摆杆的一段连接所述第二驱动机构的输出端；所述摆杆的另一端安装所述Z向压紧轮；所述第二驱动机构和所述控制柜信号连接；

还包括第二压力传感器；所述第二压力传感器安装在所述Z向压紧轮上并与所述控制柜信号连接；所述第二压力传感器的数值到预设值后，所述第二驱动机构和齿轮驱动组件停止动作；

所述齿轮驱动组件包括主动轮、与所述主动轮啮合的从动轮和驱动电机；所述驱动电机安装在所述压紧架上并驱动所述主动轮转动；所述从动轮上安装所述转盘。

2.根据权利要求1所述的三向定位夹具，其特征在于，进一步包括归位弹簧；所述归位弹簧的一端固定在所述负压通道朝向所述偏心轮的内壁上；所述归位弹簧的另一端连接所述活塞。

3.根据权利要求1所述的三向定位夹具，其特征在于，所述Z向插块的上端面为斜面。

4.根据权利要求1所述的三向定位夹具，其特征在于，进一步包括第一压力传感器；所述压力传感器安装在所述圆环压盘上；所述第一压力传感器的数值到预设值后，发出信号至控制柜，所述控制柜发出停止信号至所述第一驱动机构。

5.根据权利要求1所述的三向定位夹具，其特征在于，所述第二驱动机构为一气缸。

6.根据权利要求1所述的三向定位夹具，其特征在于，所述偏心轮和压紧架之间通过驱动电机连接；初始位置时，所述偏心轮的转轴与滚轮的中心位于同一水平线上；所述偏心轮的转轴位于所述偏心轮远离滚轮的一侧。

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