CN113681484A - 一种多功能柔性定位夹具及定位方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能柔性定位夹具及定位方法，属于工件定位装置领域。包括底座、固定装置、支撑板、电机、螺杆、螺纹筒、推板和圆环；所述底座上端设有固定装置，且底座的侧面活动连接有圆环，圆环的外侧固定连接有支撑板；所述支撑板的上端通过电机支架连接有电机；所述电机的输出轴上固定连接有螺杆；所述螺杆与螺纹筒螺纹配合，且螺纹筒的另一端固定连接有推动固定装置的推板，推板的下端与固定装置的上端面接触。不仅稳定的固定各种规则或者不规则的零件，而且本发明还能在不松开活动装置的情况下转动工件，便于不同方向的加工，同时清理转动盘上的废屑，节约时间，保证加工质量。

Description

一种多功能柔性定位夹具及定位方法

技术领域

本发明涉及一种多功能柔性定位夹具及定位方法，属于工件定位装置领域。

背景技术

目前在市面上使用的定位夹具在使用时，对于左右对称的工件夹紧效果较好，不对称的工件在夹紧时，若用力过大则容易导致棱角变形，若用力较小则会产生固定效果不理想的情况，并且在夹紧过程中，需要手动夹紧，力度不容易控制，因此有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的是为解决背景技术中存在的上述问题，提供一种多功能柔性定位夹具及定位方法。

本发明实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种多功能柔性定位夹具，包括底座、固定装置、支撑板、电机、螺杆、螺纹筒、推板和圆环；所述底座上端设有固定装置，且底座的侧面活动连接有圆环，圆环的外侧固定连接有支撑板；所述支撑板的上端通过电机支架连接有电机；所述电机的输出轴上固定连接有螺杆；所述螺杆与螺纹筒螺纹配合，且螺纹筒的另一端固定连接有推动固定装置的推板，推板的下端与固定装置的上端面接触。

一种多功能柔性定位夹具的定位方法，所述定位方法包括以下步骤：

步骤一：将工件放置在两组夹持装置Ⅰ和两个夹持装置Ⅱ之间，然后启动电机将工件夹紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不仅稳定的固定各种规则或者不规则的零件，而且本发明还能在不松开活动装置的情况下转动工件，便于不同方向的加工，同时清理转动盘上的废屑，节约时间，保证加工质量。

附图说明

图1是本发明的一种多功能柔性定位夹具的主视图；

图2是本发明的一种多功能柔性定位夹具的俯视图；

图3是本发明的一种多功能柔性定位夹具的底座的主视图；

图4是图3中A-A方向的剖视图；

图5是本发明的一种多功能柔性定位夹具的拨片受重力自然下垂的结构示意图；

图6是本发明的一种多功能柔性定位夹具的固定装置的结构示意图；

图7是图6中B-B方向的剖视图；

图8是本发明的一种多功能柔性定位夹具的转动装置的俯视图；

图9是本发明的一种多功能柔性定位夹具的辅助固定装置的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

具体实施方式一：如图1-9所示，本实施方式记载了一种多功能柔性定位夹具，包括底座1、固定装置2、支撑板3、电机4、螺杆5、螺纹筒6、推板7和圆环8；所述底座1上端设有固定装置2，且底座1的侧面活动连接有圆环8，圆环8的外侧固定连接有支撑板3；所述支撑板3的上端通过电机支架连接有电机4；所述电机4的输出轴上固定连接有螺杆5；所述螺杆5与螺纹筒6螺纹配合，且螺纹筒6的另一端固定连接有推动固定装置2的推板7，推板7的下端与固定装置2的上端面接触。

具体实施方式二：如图3-5所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述底座1包括底座主体11、两个滑块Ⅰ13、两个弹簧15、控制环16、滑块Ⅱ17、上挡板19、多个拨片111、两个连接板112、两个转动杆Ⅰ113、两个转动杆Ⅱ114和两个推块115；所述底座主体11的顶端设有圆槽，且在圆槽的底面上设有设有螺纹槽12和两个对称的滑槽14；所述两个连接板112固定连接在圆槽底面内，每个连接板112的侧面铰接有对应的转动杆Ⅰ113；所述转动杆Ⅰ113的另一端铰接有转动杆Ⅱ114；所述转动杆Ⅱ114的另一端铰接有对应的滑块113，滑块113与对应的滑槽14滑动配合，且弹簧15的一端固定连接在滑块113侧面，弹簧15的另一端固定连接在滑槽14的内壁上；每个所述推块115的一端与对应转动杆Ⅱ114、滑块113的连接端接触，推块115的另一端固定连接有对应的滑块Ⅱ17，且推块115与转动杆Ⅱ114的接触端设为斜面；所述底座1上圆槽的侧壁上设有贯穿圆槽侧壁的通孔116，且推块115与通孔116滑动配合；所述控制环16通过螺纹连接在底座主体11的外圆面上，且控制环16的内壁上对称设有两个平行于轴向的滑道18，每个滑道18与对应的滑块Ⅱ17滑动配合；所述上挡板19通过螺纹连接在底座主体11的顶端，上挡板19的中心设有圆形孔，且在上挡板19的顶面底端铰接有多个拨片111；所述圆环8通过轴承活动连接在上挡板19的侧面。

具体实施方式三：如图6-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述固定装置2包括活动装置21、转动盘22、多个滑条23、圆杆25和矩形杆26；所述转动盘22的下端固定连接有矩形杆26；所述圆杆25的外圆面上设有螺纹，圆杆25通过螺纹连接在螺纹槽12内，且圆杆25的顶端设有矩形槽，该矩形槽与矩形杆26滑动配合；所述转动盘22的上端设有四个呈中心对称的且拐角靠近转动盘22圆心的L形滑轨24；所述活动装置21下端设有多个滑条23，每个滑条23与对应的L形滑轨24滑动配合；所述转动杆Ⅰ113与转动杆Ⅱ114的连接处支撑在转动盘22的下端；所述推板7与转动盘22的上端面接触。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述转动杆Ⅰ113与转动杆Ⅱ114的连接处支撑在转动盘22下端时，转动盘22的顶端与上挡板19的下端面接触。

具体实施方式五：如图7所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述活动装置21包括两组夹持装置Ⅰ、两组夹持装置Ⅱ、转动装置214和辅助固定装置215；所述两组夹持装置Ⅰ和两组夹持装置Ⅱ间隔设置，且首尾相连接，每组夹持装置Ⅰ和两组夹持装置Ⅱ的连接处均为铰接；每组夹持装置Ⅰ包括两个限位板Ⅰ211，两个限位板Ⅰ211竖向排列，中间留有空隙，且两个限位板Ⅰ211均与铰链连接，两个限位板Ⅰ211之间还设有辅助固定装置215；每组夹持装置Ⅱ包括两个限位板Ⅱ212，两个限位板Ⅱ212竖向排列，中间留有空隙，且两个限位板Ⅱ212均与铰链连接，两个限位板Ⅱ212的相对面上还设有条形槽213，两个限位板Ⅱ212之间还设有转动装置214，转动装置214与条形槽213过盈配合；靠近所述转动盘22的限位板Ⅰ211、限位板Ⅱ212的下端两侧对称固定连接诶有对应的滑条23，每个限位板Ⅰ211、限位板Ⅱ212下端的滑条23分别与对应的L形滑轨24的横向滑轨和纵向滑轨滑动配合；所述推板7随着螺纹筒6；所述推板7还与夹持装置Ⅰ、夹持装置Ⅱ的连接处接触。

具体实施方式六：如图8所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述转动装置214包括弧形杆2141、多个挂钩2142、多个连接杆2144和螺纹杆2145；所述弧形杆2141的一端通过轴承连接在螺纹杆2145上，弧形杆2141的内圆面上设有多个槽2143；每个所述挂钩2142与对应的槽2143滑动配合；每个所述连接杆2144的一端通过螺纹连接在槽2143内，连接杆2144的另一端固定连接在挂钩2142内；所述螺纹杆2145与条形槽213过盈配合，且螺纹杆2145上设有两个螺帽，两个螺帽位于弧形杆2141的上、下两端。

具体实施方式七：如图9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述辅助固定装置215包括多个弹性伸缩杆2151和中轴2152；所述多个弹性伸缩杆2151首尾依次铰接，且其中一个位于外侧的弹性伸缩杆2151通过轴承连接在中轴2152上；所述中轴2152固定连接在两个限位板Ⅰ211之间；每个所述弹性伸缩杆2151的侧面设有卡槽2153，每个挂钩2142嵌入对应的卡槽2153内。

具体实施方式八：如图1-9所示，本实施方式是记载了一种多功能柔性定位装置的定位方法，所述定位方法包括以下步骤：

步骤一：将工件放置在两组夹持装置Ⅰ和两个夹持装置Ⅱ之间，然后启动电机4将工件夹紧。

具体实施方式九：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式八作出的进一步说明，夹持不规则多边形工件时，将辅助固定装置215转动至紧靠在多边形的边上，然后推动螺纹杆2145至适当位置，再转动弧形杆2141并通过挂钩2142将对应的弹性伸缩杆2151固定。

具体实施方式十：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式八作出的进一步说明，当需要转动工件时，转动控制环16，然后旋转活动装置21至适当角度，最后再反向转动控制环16至原位置即可。

本发明的工作原理是：使用本发明固定规则的工件时，将工件放置在活动装置21中间，然后启动电机4，电机4带动螺杆5转动，螺杆5带动螺纹筒6运动，由于推板7与转动盘22上端面接触，因此螺纹筒6只能推动推板7在水平面上前后移动，进而推动推板7移动，推板7位于夹持装置Ⅰ、夹持装置Ⅱ之间，因此推板7推动限位板Ⅰ211、限位板Ⅱ212的一端相向移动，另一端反向运动，进而将工件夹紧，随后转动控制环16，使控制环16带动滑块Ⅱ17转动，进而带动推块115在推块116内滑动，使推块115斜面上推动转动杆Ⅱ114、转动杆Ⅰ113向上弯曲，并将转动盘22顶起，使转动盘22紧靠在上挡板19的底面上，进而将工件提升至加工位置；

当固定不规则的多边形工件时，按照上述方式先将工件夹住，然后推动辅助固定装置215上的未连接在限位板Ⅰ211一端的弹性伸缩杆215绕着中轴2152和铰链转动，并且根据不同的边长拉伸弹性伸缩杆215，对于较长的边可以使用两个弹性伸缩杆2151进行组合，随后转动连接杆2144，使其带动挂钩2142顶在对应的弹性伸缩杆2151侧面的卡槽2153内，将弹性伸缩杆2151顶在工件的侧面，且避免弹性伸缩杆2151窜动，进而完成将不规则工件固定，避免加工时晃动；

当需要转动工件的角度时，转动控制环16，控制环16带动推块115转动，转动杆Ⅰ113、转动杆Ⅱ114在弹簧15的作用下使转动杆Ⅰ113、转动杆Ⅱ114的连接处向下移动一端距离(使转动盘22的上端面与拨片111始终接触，并且拨片111与上挡板19下端面之间夹角小于90°，保证拨片111倾斜)，然后转动工件，工件带动活动装置21转动，活动装置21带动转动盘22转动，转动盘22带动矩形杆26转动，矩形杆26带动圆杆25转动，圆杆25与螺纹槽12螺纹连接，因此转动的过程中转动盘22向下移动，同时通过螺纹自锁功能限制圆杆25，防止加工时圆杆25随意转动，活动装置21转动的同时，由于推板7紧靠在活动装置21侧面，活动装置21转动通过推板7带动螺纹筒6、螺杆5运动，进而带动电机4和支撑板3运动，支撑板3带动圆环8转动，使推板7与活动装置21相对静止，便于调节活动装置，角度调节完成后，反向转动控制环16，控制环16再次带动推块115将转动杆Ⅰ113和转动杆Ⅱ114向上顶起，同时带动转动盘22向上移动，转动盘22带动矩形杆26、活动装置21和工件向上移动，使工件再次移动至加工位，便于加工；在活动装置21转动时，上挡板19相对活动装置21转动，且活动装置21转动过程中会向下移动，拨片111在重力作用下下垂，且拨片111与转动盘22上穿过圆心的直径之间设有小于45°的夹角，因此活动装置21转动时将转动盘22上端的废屑推至转动盘22上靠近侧圆面的位置，并通过转动盘22与底座主体11之间的缝隙落入圆槽内，避免废屑在转动盘22上堆积过多，影响加工；拨片111为硬质塑料制成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：包括底座(1)、固定装置(2)、支撑板(3)、电机(4)、螺杆(5)、螺纹筒(6)、推板(7)和圆环(8)；所述底座(1)上端设有固定装置(2)，且底座(1)的侧面活动连接有圆环(8)，圆环(8)的外侧固定连接有支撑板(3)；所述支撑板(3)的上端通过电机支架连接有电机(4)；所述电机(4)的输出轴上固定连接有螺杆(5)；所述螺杆(5)与螺纹筒(6)螺纹配合，且螺纹筒(6)的另一端固定连接有推动固定装置(2)的推板(7)，推板(7)的下端与固定装置(2)的上端面接触。

2.根据权利要求1所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述底座(1)包括底座主体(11)、两个滑块Ⅰ(13)、两个弹簧(15)、控制环(16)、滑块Ⅱ(17)、上挡板(19)、多个拨片(111)、两个连接板(112)、两个转动杆Ⅰ(113)、两个转动杆Ⅱ(114)和两个推块(115)；所述底座主体(11)的顶端设有圆槽，且在圆槽的底面上设有设有螺纹槽(12)和两个对称的滑槽(14)；所述两个连接板(112)固定连接在圆槽底面内，每个连接板(112)的侧面铰接有对应的转动杆Ⅰ(113)；所述转动杆Ⅰ(113)的另一端铰接有转动杆Ⅱ(114)；所述转动杆Ⅱ(114)的另一端铰接有对应的滑块(113)，滑块(113)与对应的滑槽(14)滑动配合，且弹簧(15)的一端固定连接在滑块(113)侧面，弹簧(15)的另一端固定连接在滑槽(14)的内壁上；每个所述推块(115)的一端与对应转动杆Ⅱ(114)、滑块(113)的连接端接触，推块(115)的另一端固定连接有对应的滑块Ⅱ(17)，且推块(115)与转动杆Ⅱ(114)的接触端设为斜面；所述底座(1)上圆槽的侧壁上设有贯穿圆槽侧壁的通孔(116)，且推块(115)与通孔(116)滑动配合；所述控制环(16)通过螺纹连接在底座主体(11)的外圆面上，且控制环(16)的内壁上对称设有两个平行于轴向的滑道(18)，每个滑道(18)与对应的滑块Ⅱ(17)滑动配合；所述上挡板(19)通过螺纹连接在底座主体(11)的顶端，上挡板(19)的中心设有圆形孔，且在上挡板(19)的顶面底端铰接有多个拨片(111)；所述圆环(8)通过轴承活动连接在上挡板(19)的侧面。

3.根据权利要求2所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述固定装置(2)包括活动装置(21)、转动盘(22)、多个滑条(23)、圆杆(25)和矩形杆(26)；所述转动盘(22)的下端固定连接有矩形杆(26)；所述圆杆(25)的外圆面上设有螺纹，圆杆(25)通过螺纹连接在螺纹槽(12)内，且圆杆(25)的顶端设有矩形槽，该矩形槽与矩形杆(26)滑动配合；所述转动盘(22)的上端设有四个呈中心对称的且拐角靠近转动盘(22)圆心的L形滑轨(24)；所述活动装置(21)下端设有多个滑条(23)，每个滑条(23)与对应的L形滑轨(24)滑动配合；所述转动杆Ⅰ(113)与转动杆Ⅱ(114)的连接处支撑在转动盘(22)的下端；所述推板(7)与转动盘(22)的上端面接触。

4.根据权利要求2所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述转动杆Ⅰ(113)与转动杆Ⅱ(114)的连接处支撑在转动盘(22)下端时，转动盘(22)的顶端与上挡板(19)的下端面接触。

5.根据权利要求1所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述活动装置(21)包括两组夹持装置Ⅰ、两组夹持装置Ⅱ、转动装置(214)和辅助固定装置(215)；所述两组夹持装置Ⅰ和两组夹持装置Ⅱ间隔设置，且首尾相连接，每组夹持装置Ⅰ和两组夹持装置Ⅱ的连接处均为铰接；每组夹持装置Ⅰ包括两个限位板Ⅰ(211)，两个限位板Ⅰ(211)竖向排列，中间留有空隙，且两个限位板Ⅰ(211)均与铰链连接，两个限位板Ⅰ(211)之间还设有辅助固定装置(215)；每组夹持装置Ⅱ包括两个限位板Ⅱ(212)，两个限位板Ⅱ(212)竖向排列，中间留有空隙，且两个限位板Ⅱ(212)均与铰链连接，两个限位板Ⅱ(212)的相对面上还设有条形槽(213)，两个限位板Ⅱ(212)之间还设有转动装置(214)，转动装置(214)与条形槽(213)过盈配合；靠近所述转动盘(22)的限位板Ⅰ(211)、限位板Ⅱ(212)的下端两侧对称固定连接诶有对应的滑条(23)，每个限位板Ⅰ(211)、限位板Ⅱ(212)下端的滑条(23)分别与对应的L形滑轨(24)的横向滑轨和纵向滑轨滑动配合；所述推板(7)随着螺纹筒(6)；所述推板(7)还与夹持装置Ⅰ、夹持装置Ⅱ的连接处接触。

6.根据权利要求5所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述转动装置(214)包括弧形杆(2141)、多个挂钩(2142)、多个连接杆(2144)和螺纹杆(2145)；所述弧形杆(2141)的一端通过轴承连接在螺纹杆(2145)上，弧形杆(2141)的内圆面上设有多个槽(2143)；每个所述挂钩(2142)与对应的槽(2143)滑动配合；每个所述连接杆(2144)的一端通过螺纹连接在槽(2143)内，连接杆(2144)的另一端固定连接在挂钩(2142)内；所述螺纹杆(2145)与条形槽(213)过盈配合，且螺纹杆(2145)上设有两个螺帽，两个螺帽位于弧形杆(2141)的上、下两端。

7.根据权利要求6所述的一种多功能柔性定位夹具，其特征在于：所述辅助固定装置(215)包括多个弹性伸缩杆(2151)和中轴(2152)；所述多个弹性伸缩杆(2151)首尾依次铰接，且其中一个位于外侧的弹性伸缩杆(2151)通过轴承连接在中轴(2152)上；所述中轴(2152)固定连接在两个限位板Ⅰ(211)之间；每个所述弹性伸缩杆(2151)的侧面设有卡槽(2153)，每个挂钩(2142)嵌入对应的卡槽(2153)内。

8.根据权利要求7所述的一种多功能柔性定位夹具的定位方法，其特征在于：所述定位方法包括以下步骤：

步骤一：将工件放置在两组夹持装置Ⅰ和两个夹持装置Ⅱ之间，然后启动电机(4)将工件夹紧。

9.根据权利要求8所述的一种多功能柔性定位夹具的定位方法，其特征在于：夹持不规则多边形工件时，将辅助固定装置(215)转动至紧靠在多边形的边上，然后推动螺纹杆(2145)至适当位置，再转动弧形杆(2141)并通过挂钩(2142)将对应的弹性伸缩杆(2151)固定。

10.根据权利要求8或9所述的一种多功能柔性定位夹具的定位方法，其特征在于：当需要转动工件时，转动控制环(16)，然后旋转活动装置(21)至适当角度，最后再反向转动控制环(16)至原位置即可。

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