CN112355930A - 一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置 - Google Patents

一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置，包括固定筒、滑动单元、回转单元、弹簧固定单元；固定筒顶壁中心设有安装孔；滑动单元由环形固定盘和三组滑动组件构成，滑动组件由横向滑块和竖向滑柱构成，横向滑块下端为上限位面；回转单元包括载物台，其上部小直径圆柱的上端为下限位面；在下部大直径圆柱的上端均布设有三条驱动滑槽；弹簧固定单元包括弹簧和上、下弹簧固定座；滑动单元、回转单元及弹簧固定单元由上至下依次安装于固定筒的内腔中；固定盘与固定筒顶壁固连；三个竖向滑柱分别与三条驱动滑槽插装配合；上弹簧座与载物台通过推力轴承同轴转动配合，下弹簧座与固定筒底端内腔壁螺纹固连。本发明实现了零件的快速定位。

Description

一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置
技术领域
本发明属于精密测量技术领域，涉及带环梁回转类零件的测量技术，具体涉及一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置。
背景技术
壳体是陀螺仪的重要组成元件，属于带环梁的回转类零件，如图1所示。为保证后期的装配和调试精度，对壳体的设计有较高的尺寸和形位公差要求，需要进行全面的精密测量。在日常加工中，壳体需要大批量的生产，由此壳体的快速测量一直是制约生产进度的瓶颈。
目前测量固定装夹方式常为压板挤压环形梁，以起到固定作用。该种固定测量方式操作相对复杂，不适用于壳体的大批量生产，且在固定过程中使零件产生变形，导致较大的测量误差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种操作方便简单、可实现工件的快速定位、不会对工件造成挤压变形，从而可有效保证壳体的高精密测量的带环梁回转类零件的快速测量固定装置。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：
一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于；包括固定筒、滑动单元、回转单元、弹簧固定单元；
所述固定筒为顶端设置有顶壁底端开口的筒体结构，在顶壁中心设置有供工件插入的安装孔；
所述滑动单元由环形固定盘和三组滑动组件构成，每组滑动组件由横向滑块和竖向滑柱连接构成；在环形固定盘上沿圆周方向局部设置有三组限位滑槽，三组滑动组件以沿径向可滑动的方式分别安装在三组限位滑槽内，其中横向滑块的下端为与工件环梁的上端接触的上限位面；
所述回转单元包括载物台，所述载物台为设置有中心通孔、并由直径不同的上下两节圆柱构成的台阶圆柱结构，其中，上部小直径圆柱的上端为与工件环梁的下端接触的下限位面；在下部大直径圆柱的上端沿圆周方向均布设置有三条驱动滑槽；
所述弹簧固定单元包括弹簧、上弹簧固定座和下弹簧固定座，两弹簧固定座分别与弹簧的上端部和下端部定位配合，使弹簧以可伸缩的方式安装在两弹簧固定座之间；
所述滑动单元、回转单元及弹簧固定单元由上至下依次安装于固定筒的内腔中；所述环形固定盘与固定筒的顶壁固定连接；所述三组滑动组件的竖向滑柱分别与载物台上的三条驱动滑槽形成插装配合，随载物台旋转实现三组滑动组件沿径向的同步移位；所述上弹簧座的上端与载物台的下端之间通过推力轴承形成同轴转动配合，所述下弹簧座与固定筒的底端内腔壁通过螺纹固定连接。
进一步的：所述安装孔与固定筒内腔的同轴度小于0.03mm，在固定筒的顶壁上位于安装孔外围沿圆周方向制有均匀分布的螺纹孔；固定筒的底端内腔制有内螺纹段；固定筒内腔非螺纹部分圆柱度不大于0.005mm，且对于固定筒的底端的垂直度不大于0.02mm。
进一步的：在环形固定盘上沿圆周方向均布制有多个沉孔，多个沉头孔与固定筒上螺纹孔一一对正配合，通过穿装螺钉，使环形固定盘与固定筒形成固定连接。
进一步的：每组限位滑槽由滑块滑槽和滑柱滑槽构成，所述滑块滑槽位于滑柱滑槽的上部，所述滑块滑槽为连通环形固定盘的内外环面的方形通槽，所述滑柱滑槽为仅与环形固定盘的外环面连通的长槽，所述滑块滑槽的中心面和滑柱滑槽的中心面重合；所述横向滑块以间隙配合的方式安装于滑块滑槽内，所述竖向滑柱以间隙配合的方式穿装于滑柱滑槽内，竖向滑柱的下端部从环形固定盘的下端伸出。
进一步的：在横向滑块上制有螺纹孔，在竖向滑柱的上端制有螺纹头，竖向滑柱与横向滑块通过螺纹头与螺纹孔的配合形成固定连接，在竖向滑柱的下端设置有倒角，倒角大小为 20°～70°。
进一步的：所述横向滑块为内外面为圆弧面的方形块，内圆弧面的半径与固定筒上的安装孔的半径一致，外圆弧面的半径与和固定筒内腔半径一致。
进一步的：载物台上的三条驱动滑槽为垂直与载物台径向方向的直线滑槽。
进一步的：在载物台下端制有轴承上安装槽，轴承上安装槽的深度小于1/2的轴承厚度，轴承上安装槽与载物台的外圆同轴度不大于0.01mm，所述推力轴承的上半部分嵌装于轴承上安装槽内。
进一步的：所述上弹簧固定座为设置有中心通孔的圆柱体结构，在上弹簧固定座的上端制有轴承下安装槽，轴承下安装槽的深度小于1/2的轴承厚度，轴承下安装槽与上弹簧固定座的外圆同轴度不大于0.01mm，所述推力轴承的下半部分嵌装于轴承下安装槽内。
进一步的：在上弹簧固定座的下端和下弹簧固定座的上端分别制有用于安装弹簧的上环形凹槽和下环形凹槽，所述弹簧的上端部和下端部分别插入到上环形凹槽内和下环形凹槽内。
进一步的：所述下弹簧固定座为外圆面设置有螺纹孔，并设置有中心通孔的圆柱体结构。
本发明具有的优点和积极效果：
1、采用本装置，通过将零件从固定筒的安装孔插入，并旋转零件，可实现零件的固定安装，具有操作方便简单、定位块的优点。
2、本装置通过弹簧固定单元产生的向上的弹性顶压力对零件实现轴向限位，可通过调节弹力的大小，实现对零件的稳定固定，且不会对零件造成挤压变形破坏，从而有效保证壳体的高精密测量。
3、本装置尤其适用于零件的大批量生产使用，有利于提高零件的测量效率。
附图说明
图1是本发明涉及的带环梁回转类零件的结构示意图；1a、立体图；1b、平面图；
图2是本发明的整体结构示意图；2a、整体组装平面图；2b、立体分解图；
图3是本发明的使用状态参考图；
图4是本发明固定筒的结构示意图；4a、纵向剖视图；4b、俯视图；
图5是本发明滑动单位的结构示意图；
图5.1是本发明环形固定盘的结构示意图；5.1a、仰视图；5.1b、俯视图；
图5.2是本发明竖向滑柱的结构示意图；
图5.3是本发明横向滑块的结构示意图；5.3a、立体图；5.3b、平面图；
图5.4是本发明横向滑块与竖向滑柱的配合图；
图6是本发明回转单位的结构示意图；6a、立体图1；6b、立体图2；6c、与轴承连接示意图；
图7是本发明上弹簧固定座的结构示意图；7a、立体图1；7b、立体图2；
图8是本发明下弹簧固定座的结构示意图；8a、立体图；8b、平面图。
具体实施方式
下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置，参见图2，其发明点为；包括固定筒1、滑动单元2、回转单元3、弹簧固定单元5。所述滑动单元由环形固定盘和三组滑动组件构成，每组滑动组件由横向滑块和竖向滑柱连接构成。所述回转装置主要包括载物台；所述弹簧固定单元包括弹簧、上弹簧固定座和下弹簧固定座。其连接结构是将滑动单元通过螺丝固定在固定筒内腔中，再将回转单元装入固定筒内腔中，滑动单元的三根竖向滑柱分别插入载物台的三个驱动滑槽内。最后将弹簧固定单元放入固定筒内腔中，上弹簧固定座的上端通过推力轴承4与载物台同轴转动配合，下弹簧固定座与固定筒的内腔螺纹配合，将各个单元安装在固定筒中，即实现整体工装的安装连接。
上述各部分的具体结构为：
1、固定筒
固定筒用于装置的整体轴向固定作用，为内腔中空桶形设计，如图4a所示，固定筒的顶壁中心制有安装孔1.1，安装孔与固定筒内腔的同轴度小于0.03mm，安装孔周围制有均匀分布的螺纹孔1.2，如图4b所示。固定筒底端内腔制有一定长度的螺纹2。固定筒内腔非螺纹部分圆柱度不大于0.005mm，且对于固定筒的底端的垂直度不大于0.02mm。
2、滑动单位
滑动装置由环形固定盘2.1、横向滑块2.3和竖向滑柱2.2构成，三个横向滑块和三个竖向滑柱分别连接，形成三组滑动组件，如图5所示。此部分用于工件轴向固定作用。
1)环形固定盘用于滑动单元的固定和限位作用。固定盘制有多个等分沉孔2.1.1，可与固定筒上螺纹通孔相配合，如图5.1a所示。
环形固定盘上制有三组等分限位滑动槽，如图5.1b，每组限位滑动槽由滑块滑槽2.1.3 和滑柱滑槽2.1.2构成，可使横向滑块和竖向滑柱的组合件沿环形固定盘的径向定向滑动。
2)竖向滑柱为圆柱结构，如图5.2所示。上端的螺纹头2.2.1与横向滑块的螺孔配合。下端设计有倒角2.2.2，倾斜角为20°～70°之间，用于方便插入载物座的驱动滑槽中。竖向滑柱直径与滑柱滑槽的宽度一致。竖向滑柱非螺纹部分长度大于滑柱滑槽的深度，并且小于滑柱滑槽深度与载物台上驱动滑槽的深度之和。
3)横向滑块为内外面为圆弧面的方形块，如图5.3所示，内圆弧面2.3.4的半径与固定筒上的安装孔的半径一致，外圆弧面2.3.1的半径与和固定筒内腔半径一致。横向滑块宽度与滑块滑槽的宽度一致，两者能形成间隙配合，横向滑块的厚度与滑块滑槽的深度一致。螺纹孔2.3.2为通孔螺纹，其对称于横向滑块两直边2.3.3，对称度不大于0.02mm。
3、回转单元主要包括载物座，此装置用于轴向对零件进行定位以及固定过程中的零件旋转。如图6所示。
所述载物台为设置有中心通孔、并由直径不同的上下两节圆柱构成的台阶圆柱结构，上部小直径圆柱3.3直径与环梁直径一致，上部小直径圆柱高度不大于滑柱滑槽厚度，上部小直径圆柱上端制有多个螺纹孔3.4，可安装螺丝等起到旋转助力作用。中心通孔与零件主体外圆尺寸一致。三条驱动滑槽3.2为直线滑槽，相互间夹角为120°，拟合成的圆与外圆柱的同轴度小于0.005mm，其与竖向滑柱相配合，用来引导滑块滑柱移动方向。载物座外圆柱 (即下部大直径圆柱3.1)与固定筒内腔间隙配合。在载物台下端制有轴承上安装槽3.5，主要用于放置并固定推力轴承4，凹槽深度小于二分之一轴承厚度，凹槽与外圆同轴度不大于 0.01mm。
4、弹簧固定单元
弹簧固定单元由弹簧5.2、上弹簧固定座5.1和下弹簧固定座5.3组成，用于产生弹力来实现零件的固定。
1)上弹簧固定座为设置有中心通孔的圆柱体结构，中心通孔尺寸大于零件非环梁主体外圆尺寸。在上弹簧固定座的上端制有轴承下安装槽5.1.1，轴承下安装槽的深度小于1/2的轴承厚度，轴承下安装槽与上弹簧固定座的外圆同轴度不大于0.01mm。
在上弹簧固定座的下端制有用于安装弹簧的上环形凹槽5.1.2，上环形凹槽外径大于弹簧外径，上环形凹槽内径小于弹.1.2.2.1簧内径，可将弹簧的上端部插入其中。上弹簧固定座外圆与固定筒内腔间隙配合，上弹簧固定座可在内腔中滑动。
2)下弹簧固定座为外圆面制有螺纹5.3.1的圆柱体结构，中心设置有通孔，通孔尺寸大于零件非环梁主体外径尺寸。下弹簧固定座的外圆螺纹与固定筒下端内腔螺纹部分配合，实现下弹簧固定座与固定筒的固定连接。在下弹簧固定座的上端制有下环形凹槽5.3.2，下环形槽外径大于弹簧外径，下环形槽内径小于弹簧内径，可以将弹簧的下端部插入其中。
本带环梁回转类零件的快速测量固定装置使用方法为：
将零件100通过固定筒上的安装孔放置于载物座上，使零件环梁101的下端面与载物台的上部小直径圆柱的上端面(即下限位面)接触，此时，三组滑动组件处于远离环形固定盘中心的位置，然后按压零件并旋转，带动载物台旋转，通过三个驱动滑槽与三个竖向滑柱的配合，使三个组滑动组件朝载物台中心方向移动，三个横向滑块移动至零件环梁的上方，与环梁的上端面相接触，这样，通过载物台的上部小直径圆柱的上端面及三个横向滑块的下端面对零件进行轴向限位；并通过载物台的中心通孔对零件进行平面方向的限位，实现对零件的固定，通过旋拧下弹簧固定座，调节零件固定力，保证零件固定的稳定性和装夹的舒适性。
上述装夹零件时，按压距离不大于竖向滑柱伸入载物台驱动滑槽长度，一般保证环梁上端面低于横向滑块下端面即可。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于；包括固定筒、滑动单元、回转单元、弹簧固定单元；
所述固定筒为顶端设置有顶壁底端开口的筒体结构，在顶壁中心设置有供工件插入的安装孔；
所述滑动单元由环形固定盘和三组滑动组件构成，每组滑动组件由横向滑块和竖向滑柱连接构成；在环形固定盘上沿圆周方向局部设置有三组限位滑槽，三组滑动组件以沿径向可滑动的方式分别安装在三组限位滑槽内，其中横向滑块的下端为与工件环梁的上端接触的上限位面；
所述回转单元包括载物台，所述载物台为设置有中心通孔、并由直径不同的上下两节圆柱构成的台阶圆柱结构，其中，上部小直径圆柱的上端为与工件环梁的下端接触的下限位面；在下部大直径圆柱的上端沿圆周方向均布设置有三条驱动滑槽；
所述弹簧固定单元包括弹簧、上弹簧固定座和下弹簧固定座，两弹簧固定座分别与弹簧的上端部和下端部定位配合，使弹簧以可伸缩的方式安装在两弹簧固定座之间；
所述滑动单元、回转单元及弹簧固定单元由上至下依次安装于固定筒的内腔中；所述环形固定盘与固定筒的顶壁固定连接；所述三组滑动组件的竖向滑柱分别与载物台上的三条驱动滑槽形成插装配合，随载物台旋转实现三组滑动组件沿径向的同步移位；所述上弹簧座的上端与载物台的下端之间通过推力轴承形成同轴转动配合，所述下弹簧座与固定筒的底端内腔壁通过螺纹固定连接。
2.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：所述安装孔与固定筒内腔的同轴度小于0.03mm，在固定筒的顶壁上位于安装孔外围沿圆周方向制有均匀分布的螺纹孔；固定筒的底端内腔制有内螺纹段；固定筒内腔非螺纹部分圆柱度不大于0.005mm，且对于固定筒的底端的垂直度不大于0.02mm；在环形固定盘上沿圆周方向均布制有多个沉孔，多个沉头孔与固定筒上螺纹孔一一对正配合，通过穿装螺钉，使环形固定盘与固定筒形成固定连接。
3.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：每组限位滑槽由滑块滑槽和滑柱滑槽构成，所述滑块滑槽位于滑柱滑槽的上部，所述滑块滑槽为连通环形固定盘的内外环面的方形通槽，所述滑柱滑槽为仅与环形固定盘的外环面连通的长槽，所述滑块滑槽的中心面和滑柱滑槽的中心面重合；所述横向滑块以间隙配合的方式安装于滑块滑槽内，所述竖向滑柱以间隙配合的方式穿装于滑柱滑槽内，竖向滑柱的下端部从环形固定盘的下端伸出。
4.根据权利要求3所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：在横向滑块上制有螺纹孔，在竖向滑柱的上端制有螺纹头，竖向滑柱与横向滑块通过螺纹头与螺纹孔的配合形成固定连接，在竖向滑柱的下端设置有倒角，倒角大小为20°～70°。
5.根据权利要求3所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：所述横向滑块为内外面为圆弧面的方形块，内圆弧面的半径与固定筒上的安装孔的半径一致，外圆弧面的半径与和固定筒内腔半径一致。
6.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：载物台上的三条驱动滑槽为垂直与载物台径向方向的直线滑槽。
7.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：在载物台下端制有轴承上安装槽，轴承上安装槽的深度小于1/2的轴承厚度，轴承上安装槽与载物台的外圆同轴度不大于0.01mm，所述推力轴承的上半部分嵌装于轴承上安装槽内。
8.根据权利要求7所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：所述上弹簧固定座为设置有中心通孔的圆柱体结构，在上弹簧固定座的上端制有轴承下安装槽，轴承下安装槽的深度小于1/2的轴承厚度，轴承下安装槽与上弹簧固定座的外圆同轴度不大于0.01mm，所述推力轴承的下半部分嵌装于轴承下安装槽内。
9.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：在上弹簧固定座的下端和下弹簧固定座的上端分别制有用于安装弹簧的上环形凹槽和下环形凹槽，所述弹簧的上端部和下端部分别插入到上环形凹槽内和下环形凹槽内。
10.根据权利要求1所述的带环梁回转类零件的快速测量固定装置，其特征在于：所述下弹簧固定座为外圆面设置有螺纹孔，并设置有中心通孔的圆周体结构。
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