CN113977484A - 一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于工装快换技术领域，尤其为一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，包括工装，还包括用于放置所述工装的基座；还包括定位块、压紧块以及手动夹紧组件；所述定位块与所述压紧块的对立面上端均带有突出边，在工装的对应端上沿加工有斜角；在定位块的横向中心位置处弹性连接有锥头定位销钉，在所述工装的对应端开设有供所述锥头定位销钉嵌入的V槽；本发明的手动快换装置，采用斜面贴紧定位，真正实现了无间隙换型定位；一个方向驱动，可实现工装做个维度的定位，操作简单便捷，提高了速度和效率，同时零件简单可加工，成本可控；初定位组件可在必要时对工件进行初定位，还可根据工件的实际形状进行调整，保证工装夹紧的可靠性。

Description

一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置

技术领域

本发明属于工装快换技术领域，具体涉及一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置。

背景技术

因当今的需求多样化、个性化，各生产工厂企业需要能够生产多品种的能力，同时需要控制生产成本，更换设备占用场地和耗费成本，所以基本会优先更换工装，工装快换可以满足不同产品生产且合理控制成本，工装的快换可分为自动和手动两种模式，自动快换成本高，当前大部分企业主要采用手动快换，对于一些精密工业，工装更换后的重复精度越高，产品的品质越高，稳定性好。

针对工装快换，目前多数的快换装置是采用定位和导向装置实现，导向装置基本以T形槽或者燕尾槽模式，通过精密加工，提高零件的尺寸精度来减少配合间隙提高换型精度，但是配合间隙无法消除，同时尺寸精度越高加工成本越高，在一些高精度的场合，换型达不到精度要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，具有使用方便以及换型精度高的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，包括工装，还包括用于放置所述工装的基座；还包括定位块、压紧块以及手动夹紧组件，所述定位块刚性安装在所述基座顶面，所述压紧块利用手动夹紧组件实现与所述定位块的靠拢或远离；所述定位块与所述压紧块的对立面上端均带有突出边以下压所述工装，在所述工装的对应端上沿加工有与突出边相对应的斜角；在所述定位块的横向中心位置处弹性连接有锥头定位销钉，在所述工装的对应端开设有供所述锥头定位销钉嵌入的V槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述手动夹紧组件包括螺纹柱，所述基座的端部固定有压紧结构安装块，所述螺纹柱通过螺纹旋合方式安装在所述压紧结构安装块上，且所述螺纹柱的端部贯穿压紧结构安装块后与所述压紧块转动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，在所述螺纹柱远离压紧块的一端安装有旋钮把手。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括两对导向轴和直线轴承，所述导向轴利用直线轴承以贯穿的方式安装在所述压紧结构安装块上，且所述导向轴的一端连接所述压紧块、另一端安装有限位盘。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压紧结构安装块朝向压紧块的一侧面安装有两根对称分布的限位销。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基座的顶面固定有四个呈对角式排列的球头靠销。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括螺塞和矩形弹簧，所述螺塞以螺纹旋合的方式安装在所述定位块上，所述矩形弹簧的一端与所述锥头定位销钉搭接、另一端与所述螺塞搭接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压紧块上安装有两组对称分布的初定位组件，且初定位组件包括初定位推销、控制片、复位弹簧、压块以及螺杆，在所述压紧块内开设有可容纳所述初定位推销的导孔，在所述导孔的内底面开设有可容纳所述控制片的控制腔、内顶面开设有可容纳所述压块的回收腔，所述初定位推销的尾端与所述控制片连接，所述复位弹簧分布在所述控制片外侧面与所述控制腔的内壁之间；所述压块的底面为斜面，所述螺杆利用螺纹旋合方式安装在所述压紧块上，且所述螺杆的底端与所述压块转动连接，当所述压块下移时，所述压块的底面会接触所述控制片的顶端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述螺杆的顶端安装有螺帽。

作为本发明的一种优选技术方案，在所述螺帽的顶面开设有十字槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的手动快换装置，采用斜面贴紧定位，真正实现了无间隙换型定位；一个方向驱动，可实现工装做个维度的定位，操作简单便捷，提高了速度和效率，同时零件简单可加工，成本可控；初定位组件可在必要时对工件进行初定位，还可根据工件的实际形状进行调整，保证工装夹紧的可靠性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为本发明图2中的A-A向剖面结构示意图；

图4为本发明图2中的B处放大结构示意图；

图5为本发明图3中的C处放大结构示意图；

图6为本发明中的压紧块侧面结构示意图；

图中：1、基座；2、定位块；3、压紧块；4、压紧结构安装块；5、螺纹柱；6、旋钮把手；7、导向轴；8、限位盘；9、直线轴承；10、限位销；11、锥头定位销钉；12、矩形弹簧；13、螺塞；14、工装；15、球头靠销；16、斜角；17、V槽；18、初定位推销；19、导孔；20、控制腔；21、控制片；22、复位弹簧；23、压块；24、回收腔；25、螺杆；26、螺帽；27、十字槽。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

请参阅图1-图6，本发明提供以下技术方案：一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，包括工装14，还包括用于放置工装14的基座1；还包括定位块2、压紧块3以及手动夹紧组件，定位块2刚性安装在基座1顶面，压紧块3利用手动夹紧组件实现与定位块2的靠拢或远离；定位块2与压紧块3 的对立面上端均带有突出边以下压工装14，在工装14的对应端上沿加工有与突出边相对应的斜角16；在定位块2的横向中心位置处弹性连接有锥头定位销钉11，在工装14的对应端开设有供锥头定位销钉11嵌入的V槽17；

其中，根据附图1、附图2和附图3可知，本发明的手动夹紧组件包括螺纹柱5，基座1的端部固定有压紧结构安装块4，螺纹柱5通过螺纹旋合方式安装在压紧结构安装块4上，且螺纹柱5的端部贯穿压紧结构安装块4 后与压紧块3转动连接；在螺纹柱5远离压紧块3的一端安装有旋钮把手6，当旋转旋钮把手6后，螺纹柱5转动，螺纹柱5利用螺纹旋合关系带动压紧块3移动，当把工装14放置在基座1上后，旋转旋钮把手6，使螺纹柱5推动压紧块3朝向工装14移动，在实际设计时，压紧块3与定位块2的突出边下部设计为与斜角16相一致的斜面结构，能够使突出边与工装14的作用面积变大，因为当压紧块3朝向工装14移动时，压紧块3上的突出边会先接触工装14的斜角16，压紧块3的持续推动下，一方面将工装14推向定位块2，直到完全夹紧；另一方面，斜面配合下，横向的作用力会产生垂直方向的分力，向下推动工装14进行定位，提高安装精度，可理解为X轴方向和Z轴方向上的定位；

另外，当工装14移动到一定位置后，弹性安装的锥头定位销钉11会嵌入工装14的V槽17内，具体参考附图3，当锥头定位销钉11嵌入V槽17内后，由于V槽17内壁具有一定斜度，假设锥头定位销钉11的嵌入端先接触V 槽17的其中一个内壁，那么会产生分力使工装14朝向该内壁所在的一侧移动，即再一次对工装14的安装进行定位，与前述的两个定位方向均垂直，因此可理解为Y轴方向上的定位，提高安装精度。

具体的，根据附图1、附图2和附图3所示，本实施例中，还包括两对导向轴7和直线轴承9，导向轴7利用直线轴承9以贯穿的方式安装在压紧结构安装块4上，且导向轴7的一端连接压紧块3、另一端安装有限位盘8，用于实现压紧块3的浮动化安装，同时对压紧块3的移动进行导向。

具体的，根据附图1、附图2和附图3所示，本实施例中，压紧结构安装块4朝向压紧块3的一侧面安装有两根对称分布的限位销10，限制了压紧块 3移动的范围。

具体的，根据附图1、附图2和附图3所示，本实施例中，基座1的顶面固定有四个呈对角式排列的球头靠销15，在将工装14放置在基座1上时，利用球头靠销15对工装14的放置位置进行定位。

具体的，根据附图1、附图2、附图3和附图5所示，本实施例中，还包括螺塞13和矩形弹簧12，螺塞13以螺纹旋合的方式安装在定位块2上，矩形弹簧12的一端与锥头定位销钉11搭接、另一端与螺塞13搭接，螺塞13 和矩形弹簧12的配合，实现了锥头定位销钉11的弹性化安装，用于对工装 14实现Y轴方向上的定位。

具体的，根据附图1和附图6所示，本实施例中，压紧块3上安装有两组对称分布的初定位组件，且初定位组件包括初定位推销18、控制片21、复位弹簧22、压块23以及螺杆25，在压紧块3内开设有可容纳初定位推销18 的导孔19，在导孔19的内底面开设有可容纳控制片21的控制腔20、内顶面开设有可容纳压块23的回收腔24，初定位推销18的尾端与控制片21连接，复位弹簧22分布在控制片21外侧面与控制腔20的内壁之间；压块23的底面为斜面，螺杆25利用螺纹旋合方式安装在压紧块3上，且螺杆25的底端与压块23转动连接，当压块23下移时，压块23的底面会接触控制片21的顶端；螺杆25的顶端安装有螺帽26，在螺帽26的顶面开设有十字槽27，实际上，在一般情况下，初定位推销18收进导孔19内，利用前述方式实现工装14的定位和夹紧，若工装14较小，螺纹柱5无法可靠通过压紧块3压紧工装14，或者工装14两个相对的面不平行，可旋转螺杆25，使螺杆25在螺纹旋合作用下推动压块23下移，斜面配合下会产生分力，利用控制片21推动初定位推销18朝向外侧移动，使初定位推销18伸出一定长度，初定位推销18伸出的长度在实际工作时要控制不能超过压紧块3的突出边，根据工装 14的实际形状和使用，分别调整两组初定位组件，保证工装14能够被可靠定位和夹紧。

本发明的工作原理及使用流程：本发明的装置，在使用时，先将工装14 放置在基座1上，利用球头靠销15对工装14的放置位置进行定位，之后旋转旋钮把手6，使螺纹柱5转动，使螺纹柱5利用螺纹旋合关系推动压紧块3 朝向工装14移动，压紧块3上的突出边会先接触工装14的斜角16，压紧块 3的持续推动下，一方面将工装14推向定位块2，直到完全夹紧；另一方面，斜面配合下，横向的作用力会产生垂直方向的分力，向下推动工装14进行定位，提高安装精度；

此外，当工装14移动到一定位置后，弹性安装的锥头定位销钉11会嵌入工装14的V槽17内，锥头定位销钉11的嵌入端先接触V槽17的其中一个内壁，那么会产生分力使工装14朝向该内壁所在的一侧移动，即再一次对工装14的安装进行定位。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，包括工装(14)，其特征在于：还包括用于放置所述工装(14)的基座(1)；还包括定位块(2)、压紧块(3)以及手动夹紧组件，所述定位块(2)刚性安装在所述基座(1)顶面，所述压紧块(3)利用手动夹紧组件实现与所述定位块(2)的靠拢或远离；所述定位块(2)与所述压紧块(3)的对立面上端均带有突出边以下压所述工装(14)，在所述工装(14)的对应端上沿加工有与突出边相对应的斜角(16)；在所述定位块(2)的横向中心位置处弹性连接有锥头定位销钉(11)，在所述工装(14)的对应端开设有供所述锥头定位销钉(11)嵌入的V槽(17)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：所述手动夹紧组件包括螺纹柱(5)，所述基座(1)的端部固定有压紧结构安装块(4)，所述螺纹柱(5)通过螺纹旋合方式安装在所述压紧结构安装块(4)上，且所述螺纹柱(5)的端部贯穿压紧结构安装块(4)后与所述压紧块(3)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：在所述螺纹柱(5)远离压紧块(3)的一端安装有旋钮把手(6)。

4.根据权利要求2所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：还包括两对导向轴(7)和直线轴承(9)，所述导向轴(7)利用直线轴承(9)以贯穿的方式安装在所述压紧结构安装块(4)上，且所述导向轴(7)的一端连接所述压紧块(3)、另一端安装有限位盘(8)。

5.根据权利要求4所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：所述压紧结构安装块(4)朝向压紧块(3)的一侧面安装有两根对称分布的限位销(10)。

6.根据权利要求1所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：所述基座(1)的顶面固定有四个呈对角式排列的球头靠销(15)。

7.根据权利要求1所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：还包括螺塞(13)和矩形弹簧(12)，所述螺塞(13)以螺纹旋合的方式安装在所述定位块(2)上，所述矩形弹簧(12)的一端与所述锥头定位销钉(11)搭接、另一端与所述螺塞(13)搭接。

8.根据权利要求1所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：所述压紧块(3)上安装有两组对称分布的初定位组件，且初定位组件包括初定位推销(18)、控制片(21)、复位弹簧(22)、压块(23)以及螺杆(25)，在所述压紧块(3)内开设有可容纳所述初定位推销(18)的导孔(19)，在所述导孔(19)的内底面开设有可容纳所述控制片(21)的控制腔(20)、内顶面开设有可容纳所述压块(23)的回收腔(24)，所述初定位推销(18)的尾端与所述控制片(21)连接，所述复位弹簧(22)分布在所述控制片(21)外侧面与所述控制腔(20)的内壁之间；所述压块(23)的底面为斜面，所述螺杆(25)利用螺纹旋合方式安装在所述压紧块(3)上，且所述螺杆(25)的底端与所述压块(23)转动连接，当所述压块(23)下移时，所述压块(23)的底面会接触所述控制片(21)的顶端。

9.根据权利要求8所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：所述螺杆(25)的顶端安装有螺帽(26)。

10.根据权利要求9所述的一种高精度零间隙低成本工装手动快换装置，其特征在于：在所述螺帽(26)的顶面开设有十字槽(27)。

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