CN112388530A - 自吸定位机构和夹具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自吸定位机构和夹具，自吸定位机构包括自吸吸盘以及刚性定位件，自吸吸盘具有内腔；刚性定位件具有用于与工件抵持的定位部，刚性定位件与自吸吸盘连接，且定位部位于内腔中。自吸定位机构与工件配合时，不易存在装夹误差，定位准确可靠，便于工件的加工。夹具包括自吸定位机构和气吸夹紧机构，夹持工件时牢固可靠，且不易存在装夹误差。

Description

自吸定位机构和夹具

技术领域

本发明涉及机加工设备领域，具体而言，涉及一种自吸定位机构和夹具。

背景技术

目前，一些工件，例如薄壁弱刚性件，具有重量轻、强度高和可靠性高等优势，目前越来越广泛应用于工业制造业当中，尤其是在航空、航天、汽车等工业领域，但由于薄壁弱刚性件多为大尺寸、刚性弱，在加工过程中变形问题更加复杂、突出，难以保证薄壁弱刚性件的加工精度和质量，如何实现薄壁弱刚性件保形加工和提高加工质量成为日益突出的问题。而装夹作为保形加工的先决条件，更应受到重视。工程中，基于六点定位原则的传统装夹方式难以满足薄壁弱刚性件保形加工要求，目前大都采用基于“N-2-1”定位原则的吸附装夹方式。

经发明人研究发现，现有的用于定位薄壁弱刚性工件的吸附装夹工装存在如下缺点：

装夹完成后易产生装夹误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自吸定位机构和夹具，其能够减小装夹误差。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种自吸定位机构，包括：

自吸吸盘，自吸吸盘具有内腔；

以及刚性定位件，刚性定位件具有用于与工件抵持的定位部，刚性定位件与自吸吸盘连接，且定位部位于内腔中。

在可选的实施方式中，自吸吸盘包括相连的底壁以及围壁，底壁以及围壁共同限定出内腔，底壁与刚性定位件固定连接。

在可选的实施方式中，刚性定位件包括主杆、定位体和锁体，定位体与主杆固定连接，锁体与主杆连接，底壁被夹持于锁体与定位体之间；

定位体远离锁体的一侧面设置为定位部。

在可选的实施方式中，锁体与主杆螺接。

在可选的实施方式中，自吸定位机构还包括第一球铰，第一球铰与刚性定位件连接。

在可选的实施方式中，第一球铰包括转动配合的连接球头和连接球壳，刚性定位件与连接球头固定连接。

第二方面，本发明提供一种夹具，夹具包括：

前述实施方式中任一项的自吸定位机构。

在可选的实施方式中，夹具还包括机架和气吸夹紧机构，自吸定位机构的刚性定位件以及气吸夹紧机构均与机架连接。

在可选的实施方式中，气吸夹紧机构包括真空泵、气吸吸盘和连接件，气吸吸盘通过连接件与机架连接，真空泵与气吸吸盘连通。

在可选的实施方式中，气吸夹紧机构还包括第二球铰，连接件通过第二球铰与机架可转动地连接。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供了一种自吸定位机构，包括相连的自吸吸盘和刚性定位件，其中，刚性定位件在使用时不会发生形变，结构较为稳定。刚性定位件具有定位部，定位部位于自吸吸盘的内腔中。使用时，利用自吸吸盘吸附在工件的表面，且同时使位于自吸吸盘内的定位部抵持在工件表面。自吸吸盘和刚性定位件均与工件装配完成后，依靠自吸吸盘将工件吸附夹紧，自吸吸盘与工件的位置不会改变，从而也保证了刚性定位件与工件的抵持位置不会发生改变，由于刚性定位件与工件抵持，且刚性定位件不会发生形变，利用刚性定位件能实现对工件的准确定位，避免发生仅采用吸盘吸附定位工件造成的吸盘形变后产生装夹误差的问题，本实施例提供的自吸定位机构能够减小装夹误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的自吸定位机构的一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例的自吸定位机构的另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例的自吸定位机构的分解结构示意图；

图4为本发明实施例的气吸夹紧机构的分解结构示意图；

图5为本发明实施例的夹角的一应用结构示意图；

图6为本发明实施例的夹角的另一应用结构示意图。

图标：

001-工件；002-自吸定位机构；003-气吸夹紧机构；100-自吸吸盘；110-内腔；120-底壁；130-围壁；200-刚性定位件；210-定位部；220-主杆；230-定位体；231-环形槽；232-挡板；233-定位板；2331-凹槽；240-锁体；300-第一球铰；310-连接球头；320-连接球壳；321-第一半壳；322-第二半壳；400-机架；600-气吸吸盘；610-排气口；700-连接件；710-真空通道；800-第二球铰；900-固定座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图3，本实施例提供了一种自吸定位机构002，主要适用于定位薄壁弱刚性件，定位精度高，装夹误差小。

请参阅图1，本实施例中，自吸定位机构002包括：

自吸吸盘100，自吸吸盘100具有内腔110；

以及刚性定位件200，刚性定位件200具有用于与工件001抵持的定位部210，刚性定位件200与自吸吸盘100连接，且定位部210位于内腔110中。

使用时，定位部210与工件001的表面抵持，自吸吸盘100与工件001吸附，二者共同实现对工件001的吸附定位。

具体的，本实施例提供的自吸定位机构002，包括相连的自吸吸盘100和刚性定位件200，其中，刚性定位件200在使用时不会发生形变，结构较为稳定。刚性定位件200具有定位部210，定位部210位于自吸吸盘100的内腔110中。使用时，利用自吸吸盘100吸附在工件001的表面，且同时使位于自吸吸盘100内的定位部210抵持在工件001表面。自吸吸盘100和刚性定位件200均与工件001装配完成后，依靠自吸吸盘100将工件001吸附夹紧，自吸吸盘100与工件001的位置不会改变，从而也保证了刚性定位件200与工件001的抵持位置不会发生改变，由于刚性定位件200与工件001抵持，且刚性定位件200不会发生形变，利用刚性定位件200能实现对工件001的准确定位，避免发生仅采用吸盘吸附定位工件001造成的吸盘形变后产生装夹误差的问题，本实施例提供的自吸定位机构002能够减小装夹误差。

以下对本实施例提供的自吸定位机构002的结构组成和工作原理进行详细说明：

本实施例中，自吸定位机构002包括相连的自吸吸盘100和刚性定位件200。自吸吸盘100可以是章鱼仿生式皮碗，吸附效果好。刚性定位件200可以采用金属材质制成，例如可以是但不限于是杆状、块状或板状等。

请参阅图2，可选的，自吸吸盘100包括底壁120和围壁130，底壁120设置为圆形盘，围壁130为敞口状，围壁130具有缩口端和敞口端，围壁130的内径从缩口端向敞口端逐渐增大，围壁130的缩口端与底壁120连接，底壁120和围壁130共同形成内腔110。底壁120用于与刚性定位件200连接。

应当理解，自吸吸盘100可以采用一体成型的方式加工制成，也即底壁120和围壁130一体成型，自吸吸盘100的结构牢固，密封性好，吸附效果好。

进一步的，底壁120的中部设有通孔，通孔的形状可以是但不限于是圆形。

请参阅图1-图3，本实施例中，可选的，刚性定位件200为组合式结构，刚性定位件200包括主杆220、定位体230和锁体240，主杆220可以是但不限于是圆柱形杆，主杆220的两端均设置有外螺纹。定位体230设有螺纹孔，定位体230利用其螺纹孔与主杆220的一端螺纹连接。锁体240套设在主杆220外，且与主杆220螺接固定，转动锁体240可以使锁体240在主杆220的轴向上相对于主杆220往复移动，从而调节锁体240与定位体230之间的间距。定位体230远离锁体240的一侧面设置为定位部210。

进一步的，定位体230的周面设有环形槽231，环形槽231将定位体230分隔形成两个部分，两个部分分别为挡板232和定位板233，挡板232与锁体240之间具有间距，以用于夹持自吸吸盘100。定位板233远离挡板232的板面设有凹槽2331，定位部210为定位板233具有凹槽2331的板面，换句话说，定位部210为位于定位板233上的环形板面，将定位部210设置为环形面，在增大定位部210横跨面积的前提下定位部210与工件001的接触面积小，避免定位部210与工件001的表面之间产生间隙，从而使定位部210与工件001更好的抵持，提高定位效果。

同时，挡板232和定位部210具有间距，在利用挡板232和锁体240固定自吸吸盘100时，锁体240相对于主杆220转动，且靠近挡板232，将自吸吸盘100的底壁120夹持在锁体240和挡板232之间，实现自吸吸盘100与刚性定位件200的固定连接。在锁体240挤压挡板232时，由于挡板232与定位板233具有间距，锁体240施加至挡板232上的外力不会传递至定位板233，不会造成定位板233产生形变，不会影响定位板233的定位效果。

需要说明的是，自吸吸盘100与刚性定位件200的装配步骤包括，例如：

定位件的锁体240、定位体230和主杆220为分离状态，先将自吸吸盘100利用其底壁120上的通孔套设在主杆220外，然后，将定位体230和锁体240均螺接在主杆220上，且调节锁体240，使锁体240和挡板232一起将底壁120夹紧。

请参阅图2或图3，本实施例中，可选的，自吸定位机构002还包括第一球铰300，第一球铰300与刚性定位件200连接。通过设置第一球铰300，能够多角度调整夹具位置，提高夹持效果。

可选的，第一球铰300包括转动配合的连接球头310和连接球壳320，连接球头310设有螺纹孔，主杆220远离定位体230的一端与连接球头310螺接固定。

可选的，连接球壳320包括第一半壳321和第二半壳322，第一半壳321和第二半壳322共同夹持连接球头310，且第一半壳321和第二半壳322螺接固定。

需要说明的是，第一半壳321相比第二半壳322更加靠近连接球头310设置，第二半壳322用于与机架400连接。

本实施例提供的自吸定位机构002，通过自吸吸盘100和刚性定位件200共同与工件001连接，起到吸附定位工件001的作用，且由于刚性定位件200与工件001抵持，避免了工件001与自吸定位机构002连接位置处发生位移，不易产生装夹误差，便于工件001的加工制造。

请参阅图4-图6，本实施例还提供了一种夹具，包括机架400、气吸夹紧机构003和上述实施例提到的自吸定位机构002，气吸夹紧机构003和自吸定位机构002均与机架400连接。

请参阅图4，可选的，气吸夹紧机构003包括真空泵、气吸吸盘600、连接件700和第二球铰800。气吸吸盘600设有吸附腔以及与吸附腔连通的排气口610。连接件700设有真空通道710，连接件700与气吸吸盘600连接，且连接件700的真空通道710与排气口610连通。真空泵的吸气口与连接件700的真空通道710连通。第二球铰800与连接件700连接，第二球铰800与机架400连接，换句话说，连接件700通过第二球铰800与机架400连接。

需要说明的是，机架400同时设有自吸定位机构002和气吸夹紧机构003，自吸定位机构002和气吸夹紧机构003的数量按需设置，本实施例中不进行具体限定。

此外，自吸定位机构002和/或气吸夹紧机构003可以以设定数量构成夹具单元，夹具包括多个夹具单元，多个夹具单元共同夹持定位工件001。

换句话说，多个自吸定位机构002可以组成单独的夹具单元，多个气吸夹紧机构003可以组成单独的夹具单元，自吸定位机构002和气吸夹紧机构003可以组成单独的夹具单元，夹持工件001时，可以采用不同组合的夹具单元夹持工件001，以满足夹持需求。

可选的，气吸夹紧机构003还包括固定座900，气吸吸盘600与固定座900连接，固定座900与连接件700螺接，固定座900设有连通真空通道710和排气口610的通孔。

进一步的，气吸吸盘600可以与固定座900粘接固定。在其他实施例中，气吸吸盘600和固定座900还可以采用螺钉或螺栓固定连接。例如，利用螺栓的螺杆同时穿设在气吸吸盘600和固定座900上，利用螺母旋紧在螺杆上，实现气吸吸盘600和固定座900的固定连接。

本实施例提供的夹具，先利用自吸定位机构002吸附定位工件001，然后在利用气吸夹紧机构003吸附夹紧工件001，也即先实现工件001的准确定位，在将工件001固定住，工件001的位置准确可靠，不易移位，便于加工。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自吸定位机构，其特征在于，包括：

自吸吸盘，所述自吸吸盘具有内腔；

以及刚性定位件，所述刚性定位件具有用于与工件抵持的定位部，所述刚性定位件与所述自吸吸盘连接，且所述定位部位于所述内腔中。

2.根据权利要求1所述的自吸定位机构，其特征在于：

所述自吸吸盘包括相连的底壁以及围壁，所述底壁以及所述围壁共同限定出所述内腔，所述底壁与所述刚性定位件固定连接。

3.根据权利要求2所述的自吸定位机构，其特征在于：

所述刚性定位件包括主杆、定位体和锁体，所述定位体与所述主杆固定连接，所述锁体与所述主杆连接，所述底壁被夹持于所述锁体与所述定位体之间；

所述定位体远离所述锁体的一侧面设置为所述定位部。

4.根据权利要求3所述的自吸定位机构，其特征在于：

所述锁体与所述主杆螺接。

5.根据权利要求1所述的自吸定位机构，其特征在于：

所述自吸定位机构还包括第一球铰，所述第一球铰与所述刚性定位件连接。

6.根据权利要求5所述的自吸定位机构，其特征在于：

所述第一球铰包括转动配合的连接球头和连接球壳，所述刚性定位件与所述连接球头固定连接。

7.一种夹具，其特征在于，所述夹具包括：

权利要求1-6中任一项所述的自吸定位机构。

8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于：

所述夹具还包括机架和气吸夹紧机构，所述自吸定位机构的刚性定位件以及所述气吸夹紧机构均与所述机架连接。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于：

所述气吸夹紧机构包括真空泵、气吸吸盘和连接件，所述气吸吸盘通过所述连接件与所述机架连接，所述真空泵与所述气吸吸盘连通。

10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于：

所述气吸夹紧机构还包括第二球铰，所述连接件通过所述第二球铰与所述机架可转动地连接。

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