CN113649836B - 一种扫地机器人环状薄壁零件夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环状薄壁零件夹具，包括固定底板，所述固定底板上设置有伺服转盘装置，所述伺服转盘装置上顺时针阵列设置有滑台夹具，所述滑台夹具的周侧顺时针阵列设置有激光测量装置，所述滑台夹具包括滑台底板，所述滑台底板上设置有夹紧伺服直线滑台，所述夹紧伺服直线滑台包括夹紧滚珠丝杠和夹紧滑杆，所述夹紧滚珠丝杠上设置有从动滑台和主动滑台，所述从动滑台和所述主动滑台的侧边设置位置感应装置，所述从动滑台上设置有第一夹紧块，所述主动滑块设置有第二夹紧块，本发明通过夹紧伺服直线滑台提供精确的定位并夹紧，通过伺服转盘装置精确提供转动角度，最后通过激光测量装置检验产品是否合格，设计合理，具有良好的实用性。

Description

一种扫地机器人环状薄壁零件夹具

技术领域

本发明属于自动化领域，尤其涉及到—种扫地机器人环状薄壁零件夹具。

背景技术

夹具在机械加工领域应用极其广泛，例如普通的台钳、组合夹具，不仅能够提供良好的定位功能，而且还能使工件在加工过程中稳定可靠，从而提高产品合格率，但日常用的夹具都具有特定性，只能用来加工某些特定产品，对于一些精密的薄壁零件束手无策，尤其是单批次的非标准件，需要耗时耗力制作特定夹具进行固定，因此需要改进。

发明内容

本发明提供—种扫地机器人环状薄壁零件夹具,解决的上述问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：所述固定底板上设置有伺服转盘装置，所述伺服转盘装置上顺时针阵列设置有滑台夹具，所述滑台夹具的周侧顺时针阵列设置有激光测量装置，所述滑台夹具包括滑台底板，所述滑台底板上设置有夹紧伺服直线滑台，所述夹紧伺服直线滑台包括夹紧滚珠丝杠和夹紧滑杆，所述夹紧滚珠丝杠上设置有从动滑台和主动滑台，所述从动滑台和所述主动滑台的侧边设置位置感应装置，所述从动滑台上设置有第一夹紧块，所述主动滑块设置有第二夹紧块，设置伺服转盘转置的目的是在加工薄壁零件的时候能够得到不同的角度，获取最佳加工位置。

优选的，所述滑台底板的前端垂直设置有前立板，所述滑台底板的后端垂直设置有后立板，所述前立板上设置有第一轴承，所述后立板上设置第二轴承，所述前立板和所述后立板对称，所述前立板上螺栓固定安装第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端贯穿所述第一轴承，所述第一伺服电机的输出端设置第一联轴器，所述第一联轴器与所述夹紧滚珠丝杠的一端连接，所述夹紧滚珠丝杠的另一端安装于所述第二轴承上，所述夹紧滚珠丝杠与所述前立板和所述后立板转动连接，所述夹紧滚珠丝杠的两侧对称设置夹紧滑杆，所述夹紧滑杆的两端与所述前立板和所述后立板固定连接，设置滚珠丝杠是为了获取更好的传动精度，进而提高整体精度。

优选的，所述夹紧滑杆的前端设置有第一滑套，所述滚珠丝杆的前端设置有第一丝杠螺母，所述第一滑套和所述第一丝杠螺母设置所述从动滑台，所述从动滑台与所述夹紧滑杆滑动连接，第一丝杠螺母和滚珠丝杠紧密配合能够精确的将圆周运动转变为直线运动。

优选的，所述夹紧滑杆的后端设置第二滑套，所述第二滑套设置主动滑台，所述主动滑台上设置第二丝杠螺母支架，所述第二螺母支架的下端的前侧设置第三轴承，所述螺母支架的下端的后侧设第四轴承，所述第三轴承和所述第四轴承的中间设置第一同步齿轮，所述第一同步齿轮的内侧设置第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母贯穿所述第三轴承、第四轴承和所述第一同步齿轮，所述第二丝杠螺母和所述第二丝杠螺母支架转动连接，所述主动滑台的右侧垂直设置第二伺服电机安装板，所述第二伺服电机安装板上设置第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端贯穿所述第二伺服电机安装板，所述第二伺服电机的输出端设置第二同步齿轮，所述第一同步齿轮和所述第二同步齿轮环绕设置第一同步齿形带，通过第二丝杠螺母的两端设置滚动轴承，外部设置齿牙，使其能够通过外部齿轮转动，继而带动第二丝杠螺母在滚珠丝杆上转动，将圆周运动转变为直线运动，通过第二伺服电机带动第二同步齿轮，接着带动同步齿形带，使主动滑台能够在滑台上做直线运动。

优选的，所述伺服转盘转置包括固定底板，所述固定底板上设置第三伺服电机，所述第三伺服电机上设置分割器支架，所述分割器支架上设置凸轮分割器，所述第三伺服电机上设置第三同步齿轮，所述凸轮分割器的输入端设置第四同步齿轮，所述第三同步齿轮和所述第四同步齿轮上环绕设置第二同步齿形带，所述凸轮分割器的输出端设置转动盘，所述转动盘和所述凸轮分割器转动连接，通过第三伺服电机带动第二同步齿轮转动，继而带动转盘圆周运动，使用伺服电机能够提供较好的转动精度，继而提供较精确的角度，使用第二同步齿形带，能够将第三伺服电机上的转动力精确传递给第四同步齿轮，在通过第四同步齿轮提供给凸轮分割器，继而传递给转盘。

优选的，所述激光监测装置包括检测底座，所述检测底座上垂直设置检测伺服滑台，所述检测伺服滑台包括检测底板，所述检测底板与所述检测底座垂直，所述检测底板的下端设置下板，所述下板上设置第五轴承，所述检测底板的上端设置上板，所述上板设置第六轴承，所述上板和所述下板对称，所述上板上垂直设置第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端贯穿所述第五轴承，所述第四伺服电机的输出端安装第二联轴器，所述第二联轴器与检测滚珠丝杠的一端连接，所述检测滚珠丝杠的另一端安装于所述第六轴承上，所述检测滚珠丝杠与所述上板和所述下板转动连接，所述检测滚珠丝杠的两侧对称设置检测滑杆，所述检测滑杆的两端与所述上板和所述下板固定连接，所述检测滚珠丝杠的活动端设置检测滑台，所述检测滑台和所述检测滑杆滑动连接，所述检测滑台上设置检测头，通过检测滑台的上下往复运动，使检测激光装置能够对工件进行扫描，对整体部件数据进行计算，然后发送给加工单位比对。

优选的，所述第一夹紧块包括第一固定架，所述第一固定架上设置第一柔性夹紧块，所述第二夹紧块包括第二固定架，所述第二固定架上设置第二柔性夹紧块，所述第一柔性夹紧块承凸状结构，所述第二柔性夹紧块承凹状结构，所述第一柔性夹紧块和所述第二夹持块匹配，柔性夹紧块根据所夹持工件选择不同的材料，可以是橡胶材料，也可以是海绵材质，还可以是缓冲垫，将柔性夹紧块设计成凹凸结构是为了增加夹持面积，从而减小受力，防止发生变形。

优选的，所述第一柔性夹紧块的后方设置第一压力传感器，所述第二柔性夹紧块的后方均设置第二压力传感器，两个柔性夹紧块的后端安装压力传感装置，能够实时检测工件受力情况，防止因受力过大发生变形。

优选的，所述主动滑台上设置所述激光测距仪装置，所述激光测距装置包括测距支架，所述测距支架上设有激光测距仪，所述从动滑台上设置感应支架，所述感应支架上设置感应板，所述感应板和所述激光测距仪匹配，设置激光测距仪是为了在加持过程中有位置数据参考，精密定位和精密夹紧。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过控制夹紧伺服直线滑台上的从动滑块和主动滑块对簿壁零件进行精密夹紧以及精确定位，通过伺服转盘转置能够实现360度精确定位，通过激光监测装置可以精确对加工零件表面进行测量，通过压力传感装置实时监控，防止受力过大发生变形，本发明结构简单，设计合理，通过精密夹紧使产品受力不变形，从而保证了产品的质量，提高产品良率，具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的结构总俯视图；

图2为本发明的夹紧伺服直线滑台俯视图；

图3为本发明的主动滑块结构示意图；

图4为本发明的伺服转盘转置的结构示意图；

图5为本发明的激光检测装置的结构示意图；

图6为本发明的夹紧装置的俯视结构示意图；

以上附图所示：伺服转盘转置1、滑台夹具2、激光测量装置3、前立板24、后立板23、夹紧滑杆22、滑台底板21、第一伺服电机25、第一联轴器26、夹紧滚珠丝杠27、从动滑台28、主动滑台29、第二丝杠螺母支架291、第二伺服电机安装板292、第一同步齿形带296、第二丝杠螺母294、第二伺服电机293、第二滑套295、转盘14、第三伺服电机12、第二同步齿形带15、凸轮分割盘13、固定底板11、检测底座31、检测底板32、下板33、上板34、第四伺服电机37、检测滑杆35、检测滑台38、检测头39、检测滚珠丝杠36、第一压力传感器283、第二压力传感器293、第一固定架281、第一柔性夹紧块282、第二固定架291、第二柔性夹紧块292。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

具体实施例1：如图1所示，为了保证伺服转盘装置1有较好的支撑因此设置了固定底板11，为了保证滑台夹具2能够有良好的转动角度以及加工方向，因此设计了伺服转盘装置1，为了使薄壁零件能够精确定位，因此设置滑台夹具2，为了使零件能够精确定位，精确夹紧，所以设置从动滑块28和主动滑块29，并在从动滑台28和所述主动滑台29的侧边设置位置感应装置，从动滑块28上设置有第一夹紧块，主动滑块设置有第二夹紧块，为了检测工件后的尺寸，因此在设置了激光监测装置3。

具体实施例2：如图2所示为了使滑台整体有较好的支撑因此设置了滑台底板21，为了使夹紧滚珠丝杠27能够有良好的支撑和转动，因此在滑台底板21的前端和滑台底板21的后端设置前立板24和后立板23，并在前立板上设置第一轴承，在后立板上设置第二轴承，并且使前立板和后立板对称且结构相同，为了给滚珠丝杠提供较精确的转动，因此在前立板24上安装有第一伺服电机25，并且使第一伺服电机25的输出端贯穿前立板的第一轴承，为了能够保证同轴度，同时保证传动精度，因此在第一伺服电机25的输出端设置第一联轴器26，并使第一联轴器26的一端连接夹紧滚珠丝杠27，夹紧滚珠丝杠27的另一端连接贯穿第二轴承，为了使主动滑台和从动滑台能够精确传动，往复直线运动，因此在夹紧滚珠丝杠27的两侧水平位置安装了夹紧滑杆22，为了使主动滑台29和从动滑台28往复直线运动稳定，因此使夹紧滑杆22和前立板24和后立板23固定连接。

具体实施例3：如图2、3所示，为了使从动滑台28能够自由滑动，因此在夹紧滑杆22的前端设置了第一滑套，在第一滚珠丝杠的前端设置第一丝杠螺母，并在第一滑套和第一丝杠螺母的顶端安装了从动滑台28，并使从动滑台28能够有良好的滑动性，设置第一丝杆螺母是为了将夹紧滚珠丝杠的转动通过第一丝杠螺母转化为直线运动，在夹紧滚珠丝杠27的后端设置第二滑套295是为了安装主动滑台29，为了使主动滑台29能够在夹紧滚珠丝杠27的作用下实现直线往复运动，因此在主动滑台29上设置了第二丝杠螺母支架291，为了保证主动滑台29直线往复运动的平稳性，在第二丝杠螺母支架291的下端的前侧安装第三轴承，在第二丝杠螺母支架291的后端安装第四轴承，并且保证第三轴承和第四轴承对称，为了使主动滑台能够实现直线往复运动，在第三轴承和第四轴承的中间设置第一同步齿轮，并在第一同步齿轮的内部焊接固定有第二丝杠螺母294，第二丝杠螺母294的两端安装第三轴承和第四轴承，并且使其整体贯穿夹紧滚珠丝杠27，而且保证主动滑台在夹紧滚珠丝杠27上有良好的滑动性，为了保证主动滑台29能够往复运动，就在主动滑台29的一侧安装第二伺服电机安装板292，而且使第二伺服电机293的输出端穿过第二伺服电机安装板292，在第二伺服电机293的输出端安装第二同步齿轮，并在第一同步齿轮和第二同步齿轮上设置第一同步齿形带296，这样就能将第二伺服电机293输出的动能通过第二同步齿轮和第一同步齿形带296传递给第一同步齿轮，使第一同步齿轮转动，从而将第二伺服电机293的圆周运动通过第二丝杠螺母294变成在夹紧滚珠丝杠27上的直线往复运动，这样不仅可以实现主动滑台29和从动滑台28的自主精确定位，还能实现主动滑台29和从动滑台28的精确夹紧。

具体实施例4：如图4所示，为了使转盘14有较好的稳定性，和快速拆装，所以设置了固定底板11，为了能够获得较高的角度精度，所以安装了第三伺服电机12，为了获得第三伺服电机12的转动力，所以在第三伺服电机12的输出端安装第三同步齿轮，在凸轮分割盘13的输入端安装第四同步带，并在第三同步齿轮和第四同步齿轮之间用第二同步齿形带15连接，为了使转盘14能够在水平位置做圆周运动，所以将转盘14安装在凸轮分割盘13的输出端上，这样不仅能够获得较稳定的转动而且能够获得较大扭矩。

具体实施例5:如图1、5所示，为了直观的观察零件加工后的状态，因此安装了激光检测装置，为了使检测更全面，不仅设置了多工位检测，而且使检测装置能够上下往复运动，为了实现往复运动，因此安装了检测滑台，为了使滑台具有良好的稳定性，因此设置检测底座31，并在检测底座31上垂直安装检测底板32，为了使检测滚珠丝杠36有良好的精度，因此对称安装上板34和下板33，并在上板34和下板33之间安装检测滑竿35，为了实现检测滑台38往复直线运动，在上板34上安装第四伺服电机37，为了与加工前数据作对比，因此在检测滑台上安装检测头，通过检测装置在检测花台上的直线往复运动，从而保证检测的准确性。

具体实施例6：如图6所示，为了使夹紧工件受力均匀和防止变形，所以在从动滑台28上设置第一固定架281，并在第一固定架281上设置第一柔性夹紧块282，并在第一固定架和第一柔性夹紧块的连接部位安装第一压力传感器283，在主动滑台29上设置第二固定架291，并在第二固定架291上设置第二柔性夹紧块292，并在第二固定架291和第二柔性夹紧块292上安装第二压力传感器293，实时监控夹紧力防止变形，同时将第一柔性夹紧块282和第二柔性夹紧块292做成圆弧状配合使用。

基本工作原理：通过控制夹紧伺服电机转动，带动夹紧滚珠丝杠转动，从动滑台将夹紧滚珠丝杠的圆周运动转变为直线往复运动，以此达到精确定位的效果，通过控制主动滑台上的第二伺服电机转动，控制第一同步齿形带转动，继而带动第二丝杠螺母转动，通过滚珠丝杠使第二丝杠螺母的自主转动变成主动滑台的直线往复运动，同时精确控制夹紧伺服电机和第二伺服电机，使从动滑台和主动滑台的相对位移，从而实现环状零件的精密夹紧，通过控制检测伺服电机可使检测滑台在垂直方向上做直线往复运动，从而使检测装置对工件外表面的尺寸进行检测，通过控制第三伺服电机的转动，进而控制凸轮分割器，从而改变工件的转动角度，达到精密控制工件转动角度的目的。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，包括固定底板，所述固定底板上设置有伺服转盘装置，所述伺服转盘装置上顺时针阵列设置有滑台夹具，所述滑台夹具的周侧顺时针阵列设置有激光测量装置，所述滑台夹具包括滑台底板，所述滑台底板上设置有夹紧伺服直线滑台，所述夹紧伺服直线滑台包括夹紧滚珠丝杠和夹紧滑杆，所述夹紧滚珠丝杠上设置有从动滑台和主动滑台，所述从动滑台和所述主动滑台的侧边设置位置感应装置，所述从动滑台上设置有第一夹紧块，所述主动滑台设置有第二夹紧块，所述夹紧滑杆的前端设置有第一滑套，所述滚珠丝杆的前端设置有第一丝杠螺母，所述第一滑套和所述第一丝杠螺母设置所述从动滑台，所述从动滑台与所述夹紧滑杆滑动连接，所述夹紧滑杆的后端设置第二滑套，所述第二滑套设置所述主动滑台，所述主动滑台上设置第二丝杠螺母支架，所述第二丝杠螺母支架的下端的前侧设置第三轴承，所述第二丝杠螺母支架的下端的后侧设第四轴承，所述第三轴承和所述第四轴承的中间设置第一同步齿轮，所述第一同步齿轮的内侧设置第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母贯穿所述第三轴承、第四轴承和所述第一同步齿轮，所述第二丝杠螺母和所述第二丝杠螺母支架转动连接，所述主动滑台的右侧垂直设置第二伺服电机安装板，所述第二伺服电机安装板上设置第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端贯穿所述第二伺服电机安装板，所述第二伺服电机的输出端设置第二同步齿轮，所述第一同步齿轮和所述第二同步齿轮环绕设置第一同步齿形带。

2.根据权利要求1所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述滑台底板的前端垂直设置有前立板，所述滑台底板的后端垂直设置有后立板，所述前立板上设置有第一轴承，所述后立板上设置第二轴承，所述前立板和所述后立板对称，所述前立板上螺栓固定安装第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端贯穿所述第一轴承，所述第一伺服电机的输出端设置第一联轴器，所述第一联轴器与所述夹紧滚珠丝杠的一端连接，所述夹紧滚珠丝杠的另一端安装于所述第二轴承上，所述夹紧滚珠丝杠与所述前立板和所述后立板转动连接，所述夹紧滚珠丝杠的两侧对称设置夹紧滑杆，所述夹紧滑杆的两端与所述前立板和所述后立板固定连接。

3.根据权利要求1所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述伺服转盘转置包括固定底板，所述固定底板上设置第三伺服电机，所述第三伺服电机上设置分割器支架，所述分割器支架上设置凸轮分割器，所述第三伺服电机上设置第三同步齿轮，所述凸轮分割器的输入端设置第四同步齿轮，所述第三同步齿轮和所述第四同步齿轮上环绕设置第二同步齿形带，所述凸轮分割器的输出端设置转动盘，所述转动盘和所述凸轮分割器转动连接。

4.根据权利要求1所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述激光测量装置包括检测底座，所述检测底座上垂直设置检测伺服滑台，所述检测伺服滑台包括检测底板，所述检测底板与所述检测底座垂直，所述检测底板的下端设置下板，所述下板上设置第五轴承，所述检测底板的上端设置上板，所述上板设置第六轴承，所述上板和所述下板对称，所述上板上垂直设置第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端贯穿所述第五轴承，所述第四伺服电机的输出端安装第二联轴器，所述第二联轴器与检测滚珠丝杠的一端连接，所述检测滚珠丝杠的另一端安装于所述第六轴承上，所述检测滚珠丝杠与所述上板和所述下板转动连接，所述检测滚珠丝杠的两侧对称设置检测滑杆，所述检测滑杆的两端与所述上板和所述下板固定连接，所述检测滚珠丝杠的活动端设置检测滑台，所述检测滑台和所述检测滑杆滑动连接，所述检测滑台上设置检测头。

5.根据权利要求1所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述第一夹紧块包括第一固定架，所述第一固定架上设置第一柔性夹紧块，所述第二夹紧块包括第二固定架，所述第二固定架上设置第二柔性夹紧块，所述第一柔性夹紧块承凸状结构，所述第二柔性夹紧块承凹状结构，所述第一柔性夹紧块和所述第二柔性夹紧块匹配。

6.根据权利要求5所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述第一柔性夹紧块的后方设置第一压力传感器，所述第二柔性夹紧块的后方均设置第二压力传感器。

7.根据权利要求1所述—种扫地机器人环状薄壁零件夹具，其特征在于，所述主动滑台上设置激光测距仪装置，所述激光测距装置包括测距支架，所述测距支架上设有激光测距仪，所述从动滑台上设置感应支架，所述感应支架上设置感应板，所述感应板和所述激光测距仪匹配。

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