CN111421486A - 一种万向定位工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种万向定位工装，包括底座组件、立柱及立柱上的滑块，滑块上设有支撑臂组件，支撑臂组件包括转轴、中间杆、摆动杆及安装零件的万向支臂，通过万向支臂能够灵活地使零件伸入各种复杂的机台环境，底座组件和立柱移动零件与机台的相对位置，并且可转动转轴以及通过拧动锁紧螺柱a、b对中间杆和摆动杆的摆动角度进行调整，改变零件的定位角度，使零件能够从多方位多角度实现与机台的定位安装；当需更换产品或临时更改零件的定位位置时，只需重新调整工装的部件位置使工装满足新定位即可，不需要重新设计和制作修改新工装，方便实用；且通过多方位多角度的灵活移动特性，支撑臂组件末端可安装百分表，对结构复杂的零部件进行测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种万向定位工装。
背景技术
在机械加工中，经常使用工装固定零件的位置与机台进行安装，可工装的设计、制作和使用经常出现以下问题，1、设计出来的工装位置与机台设计位置有误差，工装需要返工；2、机台的形状、结构比较复杂，零件定位受空间限制较大，人员操作很不方便，且工装设计难度大；3、改制零件，零件的定位位置发生变化，需要重新设计和制作工装，增加人力物力和时间；因此，需要一种通用性强和轻巧灵活的工装就显得十分重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种万向定位工装。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种万向定位工装，包括水平移动的底座组件、垂直设置在底座组件表面的立柱以及沿立柱上下移动的滑块，滑块活动连接支撑臂组件，支撑臂组件包括转轴、中间杆、摆动杆以及一端与零件连接的万向支臂，中间杆和摆动杆布置在转轴和万向支臂之间，中间杆两端各铰接转轴和摆动杆的端部；
转轴的端部设置铰接座a，铰接座a具有侧壁，并在侧壁设有螺纹孔a，螺纹孔a的轴心垂直并偏离铰接轴a，另一端穿入设置在滑块的内孔，并绕其内孔旋转；
所述摆动杆的端部设有铰接座b，铰接座b具有侧壁，并在侧壁设有螺纹孔b，螺纹孔b的轴线垂直并偏离铰接轴b，另一端连接万向支臂；
所述中间杆前部与铰接座a铰接，后部与铰接座b铰接，铰接座a通过穿接在螺纹孔a里的锁紧螺柱a抵接并调节中间杆摆动角度，铰接座b通过穿接在螺纹孔b里的锁紧螺柱b抵接并调节摆动杆摆动角度。
所述转轴在其穿入滑块内孔的一端的圆周表面刻有分度线，内孔端面刻有标记线。
所述转轴端部设有轴向螺纹孔c，滑块的内孔为沉孔。
所述中间杆前、后部各设有相互垂直的铰接孔a和铰接孔b，铰接孔a与铰接轴a铰接，铰接孔b与铰接轴b铰接。
所述万向支臂包括万向球座和支撑杆，万向球座一端螺纹连接摆动杆，另一端活动连接支撑杆，支撑杆的另一端连接零件，支撑杆设有锁紧手轮。
所述底座组件包括上座、中间座、下座、第一丝杆、第一螺母、第二螺母以及与第一丝杆垂直的第二丝杆，第一丝杆两端穿接在中间座的上层丝杆座，第一螺母套接第一丝杆并与上座底面固定连接，第二丝杆两端穿接在中间座的下层丝杆座，第二螺母套接第二丝杆并与下座的上表面固定连接。
所述立柱包括导向杆、立丝杆、转盘、螺母座以及安装在螺母座上的滑块，螺母座设有相互平行的通孔和螺纹孔，导向杆和立丝杆分别对应穿入螺母座内的通孔和螺纹孔并垂直穿入底座组件的上表面，立丝杆的顶端装有转盘。
本发明的有益效果是：本发明通过万向支臂能够灵活调整位置使零件伸入各种复杂的机台环境，底座组件和立柱移动零件与机台的相对位置，并且可转动转轴以及通过拧动锁紧螺柱a、锁紧螺柱b对中间杆和摆动杆的摆动角度进行调整，改变零件的定位角度，使零件能够从多方位多角度实现与机台的定位安装。当需更换产品或临时更改零件的定位位置时，只需重新调整底座组件、立柱及支撑臂组件的部件位置使工装满足新定位即可，不需要重新设计和制作修改新工装，方便实用。且通过多方位多角度的灵活移动特性，支撑臂组件末端可安装百分表，对结构复杂的设备及机台进行测量，十分方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体示意图；
图2是图1的拆分示意图；
图3是本发明的局部拆分示意图；
图4是本发明的局部剖视图。
具体实施方式
参照图1至图4的一种万向定位工装，包括水平移动的底座组件1、垂直设置在底座组件1表面的立柱2以及沿立柱2上下移动的滑块24，滑块24活动连接支撑臂组件3，从图中能够看出，底座组件1具有两个垂直的平移方向，加上立柱2构成一个XYZ三轴运动平台，通过底座组件1和立柱2使安装在支撑臂组件3上的零件能够平移活动。
支撑臂组件3包括转轴4、中间杆5、摆动杆6以及一端与零件连接的万向支臂7，转轴4一端穿入立柱2上的滑块24内孔，并绕内孔241转动，转轴4作为支撑臂组件3的基部，转动转轴4即使整个支撑臂组件3转动；而转轴4另一端通过铰接座a41与中间杆5一端铰接，铰接座a41的侧壁设置的螺纹孔a42垂直并偏离铰接轴a43，锁紧螺柱a44穿过螺纹孔a42并抵接中间杆5，可以调节中间杆5的摆动角度，中间杆5另一端与摆动杆6一端的铰接座b61铰接，铰接座b61的侧壁设置的螺纹孔b62垂直并偏离铰接轴b63，锁紧螺柱b64穿过螺纹孔b62并抵接中间杆5，可以调节摆动杆6的摆动角度，摆动杆6另一端连接万向支臂7，万向支臂7未端连接零件；通过万向支臂7能够灵活调整位置使伸入各种复杂的机台环境，进行定位安装，以避免与机台内部机构相干涉。完成工作后，可将支撑臂组件3上的所有部件紧固，连同滑块24从立柱2上拆卸下来，拆卸下来的支撑臂组件3会维持该次装配零件的状态不会发生变化，换上新的支撑臂组件，当需再次装配该零件时，可直接将上次的支撑臂组件3安装，重复使用，无需再次调整。
通过上述位置调整结构，可以通过底座组件1和立柱2移动零件与机台的相对位置，并且可转动转轴4以及通过拧动锁紧螺柱a44、锁紧螺柱b64对中间杆5和摆动杆6的摆动角度进行调整，改变零件的定位角度，使零件能够从多方位多角度实现与机台的定位安装。当需更换产品或临时更改零件的定位位置时，只需重新调整底座组件、立柱及支撑臂组件3的部件位置使工装满足新定位即可，不需要重新设计和制作修改新工装，方便实用。且通过多方位多角度的灵活移动特性，支撑臂组件3末端可安装百分表，对结构复杂的设备及机台进行测量，十分方便。
参照图4，本发明的转轴4在其穿入滑块内孔241的一端的圆周表面刻有分度线，同时滑块内孔241端面刻有标记线，当转动转轴4，分度线相对标记线发生移动，即可知转轴4相对原来位置转动了多少度，可用于辅助测量零件位置；当滑块24的内孔241为沉孔时，转轴4一端穿接到沉孔内，锁紧螺柱c242穿过沉孔里的小孔与转轴4里的螺纹孔c45配合，锁紧螺柱c242轴向锁紧并固定转轴4在滑块沉孔241里的位置，操作简单、容易。
作为优选，本发明的中间杆5前、后部各设有相互垂直的铰接孔a51和铰接孔b52，铰接孔a51与转轴4上的铰接轴a43铰接，铰接孔b52与摆动杆上的铰接轴b63铰接，使转轴4的摆动方向与摆动杆6的摆动方向垂直，增加了支撑臂组件3角度变化，有利于了工装能在不同关节位置进行角度调整。
为了进一步增加支撑臂组件3在未端关节调整位置的能力，万向支臂7通过一端的万向球座71螺纹连接摆动杆6和通过另一端的支撑杆72连接零件，支撑杆72由两根支撑臂铰接组成，两支撑臂的铰接处设有锁紧手轮73当需要调整未端零件的空间位置时，调整支撑杆72的姿态到合适位置并转动锁紧手轮73即可固定未端零件位置，方便快捷。
参照图3，本发明的底座组件1和立柱2都使用了丝杆螺母传动机构，第一丝杆14的两端穿接在中间座12的上层丝杆座，第一螺母15套接第一丝杆14并与上座11的底面固定，通过转动第一丝杆14使第一螺母15带动上座11直线移动，第二丝杆16的两端穿接在中间座12的下层丝杆座，第二螺母17套接第二丝杆16并与下座13的上表面固定，通过转动第二丝杆16使第二螺母17带动中间座12和上座11一起直线移动，同时由于第一丝杆14与第二丝杆16互相垂直，因此，上座11的移动方向与中间座12的移动方向也互相垂直，实现了零件在两个垂直方向移动，而立丝杆22和导向杆21对应穿入螺母座25内两个互相平行的螺纹孔和通孔并垂直插接在底座组件1表面，通过转动转盘23使立丝杆22带动螺母座25上下移动，实现了零件在第三个方向移动，结构简单，操作方便。
本发明与以往的工装不同，具有灵活多变，便于移动调整，适配于各种结构复杂机台的特点，当零件定位位置的变换或更换产品，工装无需重新设计、制作或返工，节省大量制造成本。
Claims (7)
1.一种万向定位工装，其特征在于：包括水平移动的底座组件(1)、垂直设置在底座组件(1)表面的立柱(2)以及沿立柱(2)上下移动的滑块(24)，所述滑块(24)活动连接支撑臂组件(3)，所述支撑臂组件(3)包括转轴(4)、中间杆(5)、摆动杆(6)以及一端与零件连接的万向支臂(7)，所述中间杆(5)和摆动杆(6)布置在转轴(4)和万向支臂(7)之间，所述中间杆(5)两端各铰接转轴(4)和摆动杆(6)的端部；
所述转轴(4)的端部设置铰接座a(41)，所述铰接座a(41)具有侧壁，并在侧壁设有螺纹孔a(42)，所述螺纹孔a(42)的轴心垂直并偏离铰接轴a(43)，另一端穿入设置在滑块(24)的内孔(241)，并绕其内孔(241)旋转；
所述摆动杆(6)的端部设有铰接座b(61)，所述铰接座b(61)具有侧壁，并在侧壁设有螺纹孔b(62)，所述螺纹孔b(62)的轴线垂直并偏离铰接轴b(63)，另一端连接万向支臂(7)；
所述中间杆(5)前部与铰接座a(41)铰接，后部与铰接座b(61)铰接，所述铰接座a(41)通过穿接在螺纹孔a(42)里的锁紧螺柱a(44)抵接并调节中间杆(5)摆动角度，所述铰接座b(61)通过穿接在螺纹孔b(62)里的锁紧螺柱b(64)抵接并调节摆动杆(6)摆动角度。
2.根据权利要求1所述的万向定位工装，其特征在于：所述转轴(4)在其穿入滑块内孔(241)的一端的圆周表面刻有分度线，所述内孔(241)端面刻有标记线。
3.根据权利要求1或2所述的万向定位工装，其特征在于：所述转轴(4)端部设有轴向螺纹孔c(45)，所述滑块(24)的内孔(241)为沉孔。
4.根据权利要求1所述的万向定位工装，其特征在于：所述中间杆(5)前、后部各设有相互垂直的铰接孔a(51)和铰接孔b(52)，所述铰接孔a(51)与铰接轴a(43)铰接，所述铰接孔b(52)与铰接轴b(63)铰接。
5.根据权利要求1所述的万向定位工装，其特征在于：所述万向支臂(7)包括万向球座(71)和支撑杆(72)，所述万向球座(71)一端螺纹连接摆动杆(6)，另一端活动连接支撑杆(72)，所述支撑杆(72)的另一端连接零件，所述支撑杆(72)设有锁紧手轮(73)。
6.根据权利要求1所述的万向定位工装，其特征在于：所述底座组件(1)包括上座(11)、中间座(12)、下座(13)、第一丝杆(14)、第一螺母(15)、第二螺母(17)以及与第一丝杆(14)垂直的第二丝杆(16)，所述第一丝杆(14)两端穿接在中间座(12)的上层丝杆座，所述第一螺母(15)套接第一丝杆(14)并与上座(11)底面固定连接，所述第二丝杆(16)两端穿接在中间座(12)的下层丝杆座，所述第二螺母(17)套接第二丝杆(16)并与下座(13)的上表面固定连接。
7.根据权利要求1所述的万向定位工装，其特征在于：所述立柱(2)包括导向杆(21)、立丝杆(22)、转盘(23)、螺母座(25)以及安装在所述螺母座(25)上的滑块(24)，所述螺母座(25)设有相互平行的通孔和螺纹孔，所述导向杆(21)和立丝杆(22)分别对应穿入螺母座内的通孔和螺纹孔并垂直穿入底座组件(1)的上表面，所述立丝杆(22)的顶端装有转盘(23)。
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