CN113183063B - 一种自适应浮动的工装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应浮动的工装机构，涉及工装夹具技术领域。该工装机构包括横向铰链、纵向铰链、浮动调节件、浮动面板、固定底板；所述横向铰链与所述浮动面板通过螺栓连接；所述横向铰链的下端设有槽孔，所述纵向铰链套接在槽孔内；所述浮动调节件上端设有凹槽，所述纵向铰链的端部安装在所述凹槽内；所述浮动调节件下端穿过固定底板。本发明结构合理，设计新颖，实用性强，使用稳定可靠，操作简单方便，可广泛应用于工装需要进行角度变换的场合。

Description

一种自适应浮动的工装机构

技术领域

本发明涉及工装夹具技术领域，尤其是涉及一种自适应浮动的工装机构。

背景技术

随着制造技术的发展，现在的工装机构不能进行自适应调整角度，且不能广泛应用于工装需要进行角度变换的场合，无法满足后续的装配需求。

中国专利CN208575542U公开了一种新型的工装自适应校正机构，包括固定支架、主滑轨滑块组、随行工装座、活动工装Ⅰ、活动工装Ⅱ和工装校正机构；所述固定支架顶部通过螺钉安装设置有主滑轨滑块组，所述有主滑轨滑块组上安装设置有随行工装座；所述随行工装座上开设有两个工装座腔体；所述随行工装座通过工装座腔体安装设置有活动工装Ⅰ和活动工装Ⅱ。该实用新型通过工件重力和磁铁对活动工装Ⅰ和活动工装Ⅱ进行固定，且还通过定位气缸和浮动接头的相互配合连接进而实现活动工装Ⅰ和活动工装Ⅱ的自适应定位，该实用新型结构复杂，且未公开解决工装机构在不同承载或受力情况下能够自适应的问题。

中国专利CN201988822U公开了一种自适应车顶浮动定位工装，它包括车身定位框架，车身定位框架上设有车身定位夹紧装置，车身定位框架上连接有X向和Y向浮动框架，X向和Y向浮动框架上连接有Z向浮动机构；所述X向和Y向浮动框架与车身定位框架之间球铰连接支架。该实用新型分别设置了X向、Y向和Z向浮动结构，适用于车顶浮动自适应的技术领域，应用的领域比较有限；并且还设置有气缸、平衡缸对工件进行提供力的作用，结构复杂，且未公开解决工装机构在不同承载或受力情况下能够自适应的问题。

中国专利CN207215921U公开了一种自适应对位工装。该自适应对位工装包含：动力驱动部件、固定基板及浮动工装；其中，浮动工装上安装有至少一个用于与待测试产品对接的接头；固定基板的一侧与动力驱动部件固定连接；固定基板的另一侧通过至少一个限位螺钉与浮动工装连接；其中，限位螺钉上套设有可伸缩的弹性件，弹性件的一部分位于固定基板中，另一部分位于浮动工装中。该实用新型通过软连接使得浮动工装于固定基板间可以相对浮动，适用于如网口类产品、PIN口类产品的测试，但并未公开解决工装机构在不同承载或受力情况下能够自适应的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的工装机构在不同承载或受力情况下不能够自适应的问题，本发明提供了一种自适应浮动的工装机构。

为了实现上述本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自适应浮动的工装机构，包括浮动面板、横向铰链、纵向铰链、浮动调节件、固定底板；所述浮动面板位于横向铰链的上方；所述横向铰链的上端面与所述浮动面板通过紧固件连接；所述横向铰链的下端设有槽孔，所述纵向铰链套接在槽孔内；所述浮动调节件上端设有凹槽，所述纵向铰链的端部安装在所述凹槽内；所述固定底板设置于凹槽的下方，且所述浮动调节件下端穿过固定底板。

进一步地，所述横向铰链设置为T型结构或U型结构或Y型结构，且横向铰链的上端面可设为平面或凹平面或凸平面。

进一步地，所述浮动面板上开设有若干个第一圆孔，所述横向铰链上端面开设有若干个第一螺孔，穿插进第一圆孔和第一螺孔的一紧固件将浮动面板一端和横向铰链紧固相连，优选的，紧固件可设为螺栓。

进一步地，所述浮动面板上还开设有若干个第二圆孔，所述第二圆孔内设有销套，所述横向铰链上端面还开设有若干个第二螺孔，穿插进销套和第二螺孔的另一紧固件将浮动面板的另一端和横向铰链固定连接，优选的，紧固件可设为螺栓。

进一步地，所述浮动面板与横向铰链的上端面的连接方式还可选为偏心锁紧或涨套锁紧。

进一步地，所述横向铰链和纵向铰链的套接处设有限制纵向铰链轴向运动的限位件，优选的，所述限位件可设为卡簧。

进一步地，所述槽孔的侧面开设有若干个第三螺孔，所述第三螺孔内安装有限制纵向铰链径向摆动的固定件，优选的，所述固定件可设为螺钉。

进一步地，所述固定底板上安装有导套，所述浮动调节件的下端套接在导套内部，且所述浮动调节件的下端在导套内自由滑动。

进一步地，若干个所述导套分布在所述固定底板上，且导套在固定底板上分布的形状可设为平行四边形或三角形或圆形，优选的，若干个所述导套呈矩形分布在所述固定底板上。

进一步地，所述导套上端面上设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套接在浮动调节件的外侧，所述导套的下端面设置有若干个调节螺母，所述调节螺母套接在浮动调节件的下端。

进一步地，所述纵向铰链的端部通过销轴固定安装在凹槽内。

进一步地，所述浮动调节件为若干个，所述浮动调节件设为柱状或杆状，且所述浮动调节件的下端与调节螺母相配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体体现在：

(1)本发明中的工装机构在Y轴平行的方向设有纵向铰链，且纵向铰链与浮动调节件销链接，使纵向铰链的自由摆动不会产生干涉；

(2)本发明中的横向铰链套接在纵向铰链上，使横向铰链的上平面相对X轴和Y轴方向均可产生角度的自由摆动；

(3)本发明中的横向铰链上平面相对于固定底板的上平面在任意方向角度范围内随意变换；

(4)本发明能够使机构上的工装或物件按照设定的位置自适应找正；

(5)本发明结构合理，设计新颖，实用性强，使用稳定可靠，操作简单方便，可广泛应用于工装需要进行角度变换的场合。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例1的俯视结构图；

图3为实施例1的仰视结构图；

图4为实施例1的右视图；

附图标记如下：1.横向铰链；2.纵向铰链；3.浮动调节件；4.浮动面板；5.固定底板；6.紧固件；7.第一圆孔；8.第二圆孔；9.销轴；10.调节螺母；11.销套；12.限位件；13.定位件；14.导套；15.压缩弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

根据图1-图4所示的一种自适应浮动的工装机构，包括横向铰链1、纵向铰链2、浮动调节件3、浮动面板4、固定底板5；所述浮动面板4位于横向铰链1的上方；所述横向铰链1的上端面与所述浮动面板4通过紧固件6连接，所述紧固件6可设为螺栓，但不限于螺栓，具有紧固作用的其他部件能够实现相同效果的亦可，且所述横向铰链1的上端面为连接面，此面可为一平面，也可设为凹平面或凸平面，还可以是包括平面的高低不等面；设置横向铰链1的目的是方便与所述浮动面板4连接，故横向链接1可以设置为T型结构或U型结构或Y型结构，但不限于T型结构或U型结构或Y型结构，如图1和图3所示的横向链接1为T型结构；所述横向铰链1的下端设有槽孔，所述纵向铰链2设为柱状或者是杆状，但不仅限为柱状或者是杆状，如图1所示的纵向铰链2设为柱状，且所述纵向铰链2的中间部位套接在槽孔内；所述浮动调节件3设为若干个，且所述浮动调节件3的上端设有凹槽，所述浮动调节件3的下端为圆柱形，所述纵向铰链2的两个端部安装在两个所述浮动调节件3的凹槽内，且所述浮动调节件3下端穿过固定底板5。

所述浮动面板4上开设有若干个第一圆孔7和若干个第二圆孔8。所述横向铰链1上端面开设有若干个第一螺孔和若干个第二螺孔，且所述第一螺孔的最大孔径与第一圆孔7的直径大小相等，所述第二螺孔的最大孔径与第二圆孔8的直径大小相等。所述紧固件为若干个，如图1-4所示的紧固件6为螺栓，穿插进第一圆孔7和第一螺孔的一螺栓将浮动面板4和横向铰链1一端紧固相连。所述第二圆孔8内设有销套11，穿插进销套11和第二螺孔的另一螺栓将浮动面板4和横向铰链1的另一端紧固相连。第一圆孔7只需穿过紧固螺栓与横向铰链1直接锁紧，而第二圆孔8需穿入销套11后再穿入紧固螺栓与横向铰链1连紧，由于销套11的穿入厚度比浮动面板4要厚，这样浮动面板4可相对销套11可以滑移，从而可以补偿浮动面板4倾斜时相对紧固螺栓或销套11的位移量，若第一圆孔7和第二圆孔8的直径相等也是可以，这时只要第一圆孔7处加销套11，而且销套11的插入厚度需比浮动面板4厚度少，这样在紧固螺栓时浮动面板4与横向铰链1也可以牢固锁紧。

所述横向铰链1和纵向铰链2的套接处设有限制纵向铰链2轴向运动的限位件12，如图1-4所示的限位件12为卡簧，但不限于卡簧，具有限位作用的其他部件能够实现相同效果的亦可。所述横向铰链1侧面开设有若干个第三螺孔，所述第三螺孔内安装有限制纵向铰链2径向摆动的固定件13，如图1-4所示的固定件13为螺钉，但不限于螺钉，具有固定作用的其他部件能够实现相同效果的亦可。所述固定底板5上安装有若干个导套14，所述浮动调节件3的下端套接在导套14内部，且所述浮动调节件3的下端在导套14内自由滑动。若干个所述导套14分布在所述固定底板5上，且导套14在固定底板5上分布的形状可设为平行四边形或三角形或圆形，如图2所示，若干个所述导套14呈矩形分布在所述固定底板5上。所述导套14上端面上设有压缩弹簧15，所述压缩弹簧15套接在浮动调节件3的外侧，所述导套14的下端面设置有若干个调节螺母10，所述调节螺母10套接在浮动调节件3的下端。所述纵向铰链2的端部通过销轴9固定安装在凹槽内。

如图1-图4所示，本发明的工装机构的工作原理为：先假设定机构的原点坐标系：以固定底板5的上平面的几何中心为坐标原点，平面沿直向上为坐标Z轴正向，平面长边方向为坐标X轴方向，平面短边方向为坐标Y轴方向，X轴、Y轴的正向符合坐标右手定则；自适应浮动工装机构的动作，主要体现在浮动面板4的上平面相对于固定底板5的上端面的角度变化及Z轴坐标点的变化；由于浮动面板4与横向铰链1的上平面相接，浮动面板4便会与横向铰链1的上平面的始终保持一致；而在Y轴平行的方向上有两件纵向铰链2，每件分别与两根浮动调节件3链接，一端是圆孔链接，另一端是凹槽链接，使纵向铰链2的摆动不会产生干涉；

由于纵向铰链2与Y轴方向平行的两根浮动调节件3销链接后，纵向铰链2的两个互相垂直的轴向平面，其中一个轴向垂直平面始终与固定底板5的上平面垂直，另一个轴向水平平面随着浮动调节件3销链接位置(Z轴方向升降)的变化，会与固定底板5的平面形成角度上的变化；由于横向铰链1链接在纵向铰链2上，一方面横向铰链1的上平面与纵向铰链2的轴线一直保持平行，而另一方面当两件纵向铰链2在Z轴方向处在不等高时，会使横向铰链1在相对纵向铰链2做径向摆动动作，横向铰链1的上平面就与纵向铰链2的轴向垂直平面又会形成角度上的变化，因此横向铰链1的上平面会随着纵向铰链2所处的不同位置而有所不同；

即是，浮动面板4相对于固定底板5的上平面的角度和高度变化，始终是与横向铰链1的上平面保持一致，而横向铰链1的上平面是随着纵向铰链2所处的位置而变化，纵向铰链2又是随着浮动调节件3销链接位置(Z轴方向升降)的所处的位置而改变，因此四根浮动调节件3在Z轴方向所处的位置也就决定了浮动面板4相对于固定底板5的上平面角度和高度唯一的位置；当浮动面板4上平面受均匀下压力时，四个压缩弹簧15受等力压缩，浮动面板4在水平状态下作浮动，当浮动面板4上平面受非均匀下压力或浮动面板4上非均匀承载时，四个压缩弹簧15受力不相等压缩量也不等，使浮动调节件3在Z轴方向就会有不同的高低差，从而使浮动面板4自适应产生倾斜和浮动；如果是根据浮动面板4上平面的承载情况，又或者是需要使浮动面板4上平面向某方向倾斜，可以将四个压缩弹簧15的预紧力分别调整为不同大小，自适应浮动效果更佳。该机构在应用过程中，浮动面板4能够相对固定底板5的上平面的任意角度范围内随意变换并且自适应浮动。

本自适应浮动工装机构也可以在应用时只需把四根浮动调节件3，在Z轴方向根据使用时的需要调整到不同的高低位置，再用螺母在所处的位置作固定，浮动面板4的上平面也就可以获得任意的平面角度和高度的固定位置，使用极其方便。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，包括浮动面板、横向铰链、纵向铰链、浮动调节件、固定底板；

所述浮动面板位于横向铰链的上方；

所述横向铰链的上端面与所述浮动面板通过紧固件连接；

所述横向铰链的下端设有槽孔，所述纵向铰链套接在槽孔内；

所述浮动调节件上端设有凹槽，所述纵向铰链的端部安装在所述凹槽内；

所述固定底板设置于凹槽的下方，且所述浮动调节件下端穿过固定底板；

所述横向铰链和纵向铰链的套接处设有限制纵向铰链轴向运动的限位件。

2.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述横向铰链设置为T型结构或U型结构或Y型结构，且横向铰链的上端面设为平面或凹平面或凸平面。

3.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述浮动面板上开设有若干个第一圆孔，所述横向铰链上端面开设有若干个第一螺孔，穿插进第一圆孔和第一螺孔的一紧固件将浮动面板一端和横向铰链紧固相连。

4.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述浮动面板上还开设有若干个第二圆孔，所述第二圆孔内设有销套，所述横向铰链上端面还开设有若干个第二螺孔，穿插进销套和第二螺孔的另一紧固件将浮动面板的另一端和横向铰链固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述槽孔的侧面开设有若干个第三螺孔，所述第三螺孔内安装有限制纵向铰链径向摆动的固定件。

6.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述固定底板上安装有导套，所述浮动调节件的下端套接在导套内部。

7.根据权利要求6所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述导套上端面上设有压缩弹簧，所述压缩弹簧套接在浮动调节件的外侧，所述导套的下端面设置有若干个调节螺母，所述调节螺母套接在浮动调节件的下端。

8.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述纵向铰链的端部通过销轴固定安装在凹槽内。

9.根据权利要求1所述的一种自适应浮动的工装机构，其特征在于，所述浮动调节件为若干个，所述浮动调节件设为柱状或杆状。

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