CN111015313A - 油压快速定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种定位装置，尤其是油压快速定位装置，包括多个锁紧钢球，还包括缸体，缸体的顶部设有定位套，定位套上设有多个钢球孔，锁紧钢球活动插在钢球孔中，缸体的底部设有升降孔；拉杆滑动插定位套中，拉杆的顶部设有钢球槽，钢球槽的一侧设有压紧面，锁紧钢球位于钢球槽内；活塞滑动插在升降孔中并与拉杆连接；压紧装置用于将压紧面压紧在锁紧钢球上；定位锥环的外侧设有锥形的第一定位锥面，定位锥环滑动插在定位套上；弹性装置安装在定位锥环与缸体之间，弹性装置用于顶起定位锥环。本发明提供的油压快速定位装置重复定位精度高、能够快速夹紧托盘、托盘安装快速、方便。

Description

油压快速定位装置
技术领域
本发明涉及一种定位装置，尤其是油压快速定位装置。
背景技术
小批量多品种的产品生产需要设备的通用性好，否则会造成生产成本较高，设备投入大。这种适用小批量多品种的生产设备通常通过更换夹具实现生产产品的变换。这就需要安装夹具的托盘与基板之间能够方便更换，并且定位精度高度的定位装置，目前多是采用定位销定位，在基板上设置定位销，托盘的底部设置定位孔，但是为了方便托盘的更换，定位孔与定位销之间为间隙配合，因此重复定位精度低，无法满足高精度的定位要求。同时需要通过螺栓将托盘固定在基板上，更换托盘所需时间较长。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种重复定位精度高、固定快速的油压快速定位装置，具体技术方案为：
油压快速定位装置，包括多个锁紧钢球，还包括缸体，所述缸体的顶部设有定位套，所述定位套的外圆面设有多个钢球孔，所述锁紧钢球活动插在钢球孔中，所述缸体的底部设有升降孔；拉杆，所述拉杆滑动插定位套中，所述拉杆的顶部设有钢球槽，所述钢球槽的一侧设有压紧面，所述锁紧钢球位于钢球槽内，所述压紧面用于压紧锁紧钢球时锁紧钢球的部分突出定位套的外圆面，所述锁紧钢球与钢球槽相对时锁紧钢球可缩回定位套的内部；活塞，所述活塞滑动插在升降孔中，所述拉杆的底部与活塞连接；压紧装置，所述压紧装置安装在活塞与缸体之间，所述压紧装置用于将压紧面压紧在锁紧钢球上；定位锥环，所述定位锥环的外侧设有锥形的第一定位锥面，所述定位锥环滑动插在定位套上；弹性装置，所述弹性装置安装在定位锥环与缸体之间，所述弹性装置用于顶起定位锥环。
通过采用上述技术方案，在基板上开始油槽，活塞位于油槽内，油槽进油时顶起活塞，油槽出油时活塞在压紧装置的作用下下降，活塞带动拉杆下降，拉杆上的压紧面将锁紧钢球压紧在钢球孔上使锁紧钢球的部分突出定位套的外圆面，从而锁紧托盘上的锁紧孔，防止托盘脱落。
定位锥环插在托盘底部的孔上，实现托盘的定位，弹性装置用于将定位锥环压紧在托盘与定位套之间，提高定位精度。
进一步的，所述钢球槽为环形槽，所述压紧面为圆锥面。
通过采用上述技术方案，环形的钢球槽方便装配。
进一步的，所述压紧装置包括压紧弹簧，所述压紧弹簧位于升降孔中，所述压紧弹簧的一端压紧在升降孔的底部，另一端压紧在活塞上。
进一步的，所述压紧弹簧为蝶形弹簧，所述蝶形弹簧设有多个，多个蝶形弹簧正反交错安装，且沿拉杆的轴线设置。
通过采用上述技术方案，蝶形弹簧刚度大，缓冲吸振能力强，小变形承受大载荷。
进一步的，所述定位锥环上设有伸缩槽，所述伸缩槽为通槽。
通过采用上述技术方案，伸缩槽使定位锥环能够扩大或缩小，弹性装置将定位锥环压紧在托盘与定位套之间，实现高端精的定位。
进一步的，所述弹性装置包括顶起弹簧，所述顶起弹簧设有多个，所述顶起弹簧绕定位套的轴线环形等间距设置。
进一步的，还包括吹气进气气路，所述吹气进气气路的一端位于缸体的外侧面，所述吹气进气气路的另一端位于定位套的内部；吹气连通气路，所述吹气连通气路的一端位于拉杆的外圆面，且与吹气进气气路的另一端相通，所述吹气连通气路的另一端位于拉杆的顶部；所述定位套的顶部设有多个吹气孔。
通过采用上述技术方案，吹气孔能够清除铁屑、切削液和其他脏污，保证定位精确。
进一步的，还包括顶塞，所述顶塞活动插在定位套的顶部，所述顶塞上设有多个吹气孔，所述吹气孔绕顶塞的轴线环形设置；第一弹簧，所述第一弹簧位于顶塞与拉杆之间；所述顶塞压紧在拉杆的顶部且拉杆和活塞均处于最高位置时，所述顶塞的顶面和吹气孔均高出定位套的顶面。
进一步的，还包括活动套，所述活动套上设有定位孔，所述定位孔的顶部设有锁紧锥面，底部设有第二定位锥面，所述锁紧钢球压紧在锁紧锥面上，所述第二定位锥面与第一定位锥面相匹配。
通过采用上述技术方案，活动套固定在托盘上，活动套加工方便，托盘上只需要开孔即可安装活动套，不需要单独加工与锁紧钢球相匹配的锁紧孔。
进一步的，包括检测气路，所述检测气路的一端位于缸体的外侧面，另一端位于缸体的顶部。
通过采用上述技术方案，检测气路可以与气密检测装置连接，用于检测托盘是否安装到位，当托盘堵住缸体顶部的检测气路的端部时检测气路的压力升高，因此可以通过压力传感器来确认托盘是否安装到位。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的油压快速定位装置重复定位精度高、能够快速夹紧托盘、托盘安装快速、方便。
附图说明
图1是油压快速定位装置的立体图；
图2是油压快速定位装置的剖视图；
图3是油压快速定位装置安装在托盘和基本上的剖视图；
图4是缸体的正视图；
图5是沿图4中A-A线的剖视图；
图6是沿图4中B-B线的剖视图；
图7是沿图4中C-C线的剖视图；
图8是定位锥环的剖视图；
图9是拉杆的正视图；
图10活动套的剖视图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1至图10所示，油压快速定位装置，包括多个锁紧钢球2，还包括缸体3，缸体3的顶部设有定位套31，定位套31的外圆面设有多个钢球孔32，锁紧钢球2活动插在钢球孔32中，缸体3的底部设有升降孔33；拉杆8，拉杆8滑动插定位套31中，拉杆8的顶部设有钢球槽81，钢球槽81的一侧设有压紧面82，锁紧钢球2位于钢球槽81内，压紧面82用于压紧锁紧钢球2时锁紧钢球2的部分突出定位套31的外圆面，锁紧钢球2与钢球槽81相对时锁紧钢球2可缩回定位套31的内部；活塞7，活塞7滑动插在升降孔33中，拉杆8的底部与活塞7连接；压紧装置，压紧装置安装在活塞7与缸体3之间，压紧装置用于将压紧面82压紧在锁紧钢球2上；定位锥环6，定位锥环6的外侧设有锥形的第一定位锥面62，定位锥环6滑动插在定位套31上；弹性装置，弹性装置安装在定位锥环6与缸体3之间，弹性装置用于顶起定位锥环6。
在基板102上开始油槽104，活塞7位于油槽104内，油槽104进油时顶起活塞7，油槽104出油时活塞7在压紧装置的作用下下降，活塞7带动拉杆8下降，拉杆8上的压紧面82将锁紧钢球2压紧在钢球孔32上使锁紧钢球2的部分突出定位套31的外圆面，从而锁紧托盘101上的锁紧孔，防止托盘101脱落。
定位锥环6插在托盘101底部的孔上，实现托盘101的定位，弹性装置用于将定位锥环6压紧在托盘101与定位套31之间，提高定位精度。
钢球孔32的孔口最后做锁口，形成锥形，将锁紧钢球2限制在钢球孔32内，防止锁紧钢球2脱落。出厂时为防止锁紧钢球2脱落使用钢球固定环套在定位套31上。
钢球槽81为环形槽，压紧面82为圆锥面。环形的钢球槽81方便装配和加工。
压紧装置包括压紧弹簧，压紧弹簧位于升降孔33中，压紧弹簧的一端压紧在升降孔33的底部，另一端压紧在活塞7上。
具体的，压紧弹簧为蝶形弹簧55，蝶形弹簧55设有多个，多个蝶形弹簧55正反交错安装，且沿拉杆8的轴线设置。蝶形弹簧55刚度大，缓冲吸振能力强，小变形承受大载荷。
弹性装置包括顶起弹簧52，顶起弹簧52设有多个，顶起弹簧52绕定位套31的轴线环形等间距设置。
具体的，缸体3的顶部设有第一环形槽35，第一环形槽35围绕定位套31的外圆面设置，第一环形槽35的底部设有弹簧孔36，弹簧孔36绕定位套31的轴线环形阵列设有八个，顶起弹簧52位于弹簧孔36内，定位锥环6的底部位于第一环形槽35内，且压在顶起弹簧52上。
活塞7的中心设有第二滑动孔，活塞7的顶部设有弹簧槽71，弹簧槽71为环形槽，部分蝶形弹簧55位于弹簧槽71内。
拉杆8的底部设有限位环84，限位环84的直径大于第二滑动孔的直径，拉杆8滑动插在第二滑动孔中，限位环84位于活塞7的底部，活塞7通过限位环84带动拉杆8下降。
缸体3上还设有加油孔34，加油孔34与升降孔33相通，加油孔34用于加入润滑油。
如图10所示，还包括活动套1，活动套1上设有定位孔11，定位孔11的顶部设有锁紧锥面13，底部设有第二定位锥面12，锁紧钢球2压紧在锁紧锥面13上，第二定位锥面12与第一定位锥面62相匹配。
活动套1固定在托盘101的安装孔105上，活动套1加工方便，托盘101上只需要开孔安装活动套1，不需要单独加工与锁紧钢球2相匹配的锁紧孔。
定位套31上装有卡簧5，卡簧5位于定位锥环6的上方，卡簧5防止定位锥环6脱离定位套31。
使用时，在基板102上加工出油槽104，活塞7滑动插在油槽104内，并通过密封圈53密封，缸体3固定在基板102的顶部，活动套1固定在托盘101的底部。油槽104的底部设有油孔103，当油孔103进油时液压油施加在活塞7底部的压力大于蝶形弹簧55的压力时活塞7和拉杆8同步上升，拉杆8上的压紧面82上升，压紧面82松开锁紧钢球2，锁紧钢球2在外力作用下可以缩回到钢球槽81中，此时可以拆下托盘101或安装托盘101，当托盘101上的活动套1插到定位套31上后，可以切换电磁阀使油孔103出油，活塞7在蝶形弹簧55的作用下下降，活塞7带动拉杆8下降，拉杆8上的压紧面82重新压紧在锁紧钢球2上，锁紧钢球2的部分突出定位套31的外圆面压紧在锁紧锥面13上，实现活动套1的锁紧，进而实现托盘101的固定。
当活动套1插入到定位套31上时，活动套1的第二定位锥面12与定位锥环6的第一定位锥面62接触，顶起弹簧52使定位锥环6压紧在活动套1上，使定位套31与活动套1的轴线重合，实现高精度定位。顶起弹簧52顶起定位锥环6用于消除定第一定位锥面62与第二定位锥面12之间的间隙，从而保证定位精度。
实施例二
在上述实施例一的基础上，如图8所示，定位锥环6上设有伸缩槽61，伸缩槽61为通槽。伸缩槽61使定位锥环6能够扩大或缩小，顶起弹簧52将定位锥环6压紧在托盘101与定位套31之间，实现高端精的定位。
顶起弹簧52将定位锥环6压紧在定位套31和活动套1上，即顶起弹簧52将定位锥环6的内圆面压紧在定位套31的外圆面上，将定位锥环6第一定位锥面62压紧在活动套1的第二定位锥面12上，完全消除间隙，实现定位套31的轴线与活动套1的轴线重合，从而实现定位套31与活动套1的高精度定位，重复定位精度达到0.005mm，设有伸缩槽61的定位锥环6能吸收每组活动套1与定位套31的定位误差；能吸收因长期使用所产生的定位部位磨损导致的误差；能吸收安装孔间距的精度误差；能吸收因温度变化导致的孔间距精度误差的变化。
实施例三
在上述任一项实施例的基础上，如图4至图6所示，还包括吹气进气气路37，吹气进气气路37的一端位于缸体3的外侧面，吹气进气气路37的另一端位于定位套31的内部；吹气连通气路83，吹气连通气路83的一端位于拉杆8的外圆面，且与吹气进气气路37的另一端相通，吹气连通气路83的另一端位于拉杆8的顶部；定位套31的顶部设有多个吹气孔91。
吹气孔91能够清除定位套31顶部的铁屑、切削液和其他脏污。
实施例四
在上述实施例三的基础上，还包括顶塞9，顶塞9活动插在定位套31的顶部，顶塞9上设有多个吹气孔91，吹气孔91绕顶塞9的轴线环形阵列设置；第一弹簧54，第一弹簧54位于顶塞9与拉杆8之间；顶塞9压紧在拉杆8的顶部且拉杆8和活塞7均处于最高位置时，顶塞9的顶面和吹气孔91均高出定位套31的顶面。
第一弹簧54使顶塞9保持伸出状态，并且不干涉托盘101的安装。吹气孔91能够清除定位套31顶部的铁屑、切削液和其他脏污，保证定位精确。
当拉杆8处于升起的最高状态时，拉杆8将顶塞9顶起，顶塞9顶在托盘101的安装孔105的底部，此时第二定位锥面12与第一定位锥面62之间留有间隙，便于压缩空气经过，从而实现第一定位锥面62和第二定位锥面12的清洁，有效去除切屑和切削液，保证定位精度，同时还能防止托盘101插入时磕碰引起第一定位锥面62和第二定位锥面12的损伤，进而保证高精度。当拉杆8开始下降时顶塞9跟随下降，在锁紧钢球2被压紧面82压紧前，第一定位锥面62与第二定位锥面12实现紧密接触，顶塞9不影响锁紧。
实施例五
在上述任一项实施例的基础上，包括检测气路38，检测气路38的一端位于缸体3的外侧面，另一端位于缸体3的顶部。
检测气路38可以与气密检测装置连接，用于检测托盘101是否安装到位，当托盘101或活动套1堵住缸体3顶部的检测气路38的出口时检测气路38的压力升高，因此可以通过压力传感器来确认托盘101是否安装到位。
油压快速定位装置能实现瞬时定位和夹紧，重复定位精度0.005mm，高精度的重复定位功能无需在机床等加工设备上进行夹具的定位精度检查。能使用用途选择合适的夹紧力。油压快速定位装置还具备空气清洁功能和着座确认功能。油压快速定位装置通过空气清洁功能有效去除切削屑等异物，保证精密的定位精度。油压快速定位装置配合使用的气密检装置能实现着座确认，改善装夹作业，提高生产效率。油压快速定位装置可实现高精度的重复定位和夹紧，无需进行固定和精度检查，可实现快速、简单的托盘101或夹具的更换。通过机外装夹，提高设备的运转率。油压快速定位装置能快速更换在机外的托盘101或夹具，从而大幅缩短停机时间。实现托盘101通用化，最适合多品种小批量生产。

Claims (10)

1.油压快速定位装置，包括多个锁紧钢球，其特征在于，还包括
缸体，所述缸体的顶部设有定位套，所述定位套的外圆面设有多个钢球孔，所述锁紧钢球活动插在钢球孔中，所述缸体的底部设有升降孔；
拉杆，所述拉杆滑动插定位套中，所述拉杆的顶部设有钢球槽，所述钢球槽的一侧设有压紧面，所述锁紧钢球位于钢球槽内，所述压紧面用于压紧锁紧钢球时锁紧钢球的部分突出定位套的外圆面，所述锁紧钢球与钢球槽相对时锁紧钢球可缩回定位套的内部；
活塞，所述活塞滑动插在升降孔中，所述拉杆的底部与活塞连接；
压紧装置，所述压紧装置安装在活塞与缸体之间，所述压紧装置用于将压紧面压紧在锁紧钢球上；
定位锥环，所述定位锥环的外侧设有锥形的第一定位锥面，所述定位锥环滑动插在定位套上；
弹性装置，所述弹性装置安装在定位锥环与缸体之间，所述弹性装置用于顶起定位锥环。
2.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，所述钢球槽为环形槽，所述压紧面为圆锥面。
3.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，所述压紧装置包括压紧弹簧，所述压紧弹簧位于升降孔中，所述压紧弹簧的一端压紧在升降孔的底部，另一端压紧在活塞上。
4.根据权利要求3所述的油压快速定位装置，其特征在于，所述压紧弹簧为蝶形弹簧，所述蝶形弹簧设有多个，多个蝶形弹簧正反交错安装，且沿拉杆的轴线设置。
5.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，所述定位锥环上设有伸缩槽，所述伸缩槽为通槽。
6.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，所述弹性装置包括顶起弹簧，所述顶起弹簧设有多个，所述顶起弹簧绕定位套的轴线环形等间距设置。
7.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，还包括吹气进气气路，所述吹气进气气路的一端位于缸体的外侧面，所述吹气进气气路的另一端位于定位套的内部；
吹气连通气路，所述吹气连通气路的一端位于拉杆的外圆面，且与吹气进气气路的另一端相通，所述吹气连通气路的另一端位于拉杆的顶部；
所述定位套的顶部设有多个吹气孔。
8.根据权利要求7所述的油压快速定位装置，其特征在于，还包括顶塞，所述顶塞活动插在定位套的顶部，所述顶塞上设有多个吹气孔，所述吹气孔绕顶塞的轴线环形设置；
第一弹簧，所述第一弹簧位于顶塞与拉杆之间；
所述顶塞压紧在拉杆的顶部且拉杆和活塞均处于最高位置时，所述顶塞的顶面和吹气孔均高出定位套的顶面。
9.根据权利要求1所述的油压快速定位装置，其特征在于，还包括活动套，所述活动套上设有定位孔，所述定位孔的顶部设有锁紧锥面，底部设有第二定位锥面，所述锁紧钢球压紧在锁紧锥面上，所述第二定位锥面与第一定位锥面相匹配。
10.根据权利要求1或9所述的油压快速定位装置，其特征在于，包括检测气路，所述检测气路的一端位于缸体的外侧面，另一端位于缸体的顶部。
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