CN114932437B - 太赫兹波导定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太赫兹波导定位工装，属于波导定位技术领域，包括两个定位组件和两个连接推动组件；两个定位组件在波导两端法兰之间并沿波导长度方向排布，两个连接推动组件设置在两个定位组件之间，并沿波导宽度方向分布，推动两个定位组件分别抵靠至波导两端的法兰；每个定位组件包括沿波导长度方向分布的第一定位块和第二定位块，第一定位块与第二定位块之间连接有间距调节机构；两个定位组件的第一定位块相靠近设置，两个连接推动组件分别设置在两个第一定位块的同一侧半体之间；每个连接推动组件包括沿波导宽度方向滑动的推块，且推块的两端分别与两第一定位块之间设置有自锁斜楔结构。

Description

太赫兹波导定位工装

技术领域

本发明属于波导定位技术领域，具体涉及一种太赫兹波导定位工装。

背景技术

波导作为定向导引电磁波的结构，常见的有平行平板波导、矩形波导、圆波导和光纤等。矩形波导是一种横截面为矩形，内充空气的规则金属波导，其结构简单，损耗低且功率容量大，是微波技术最常用的传输系统之一。随着测试频率的增加，进入毫米波及太赫兹频段，太赫兹金属空芯矩形波导由于传输特性，是典型的大长径比微型器件，具有损耗低、安全性高等优点，应用需求日益迫切。

目前波导加工过程中，普遍是采用设备上通用的压紧或夹紧结构，如压块或虎钳等，精度低，而且其利用其中一端法兰的端面将波导竖向定位固定，加工后再翻转波导利用其另一端法兰做支撑进行定位，这样需要将波导装夹两次才能完成波导两端法兰上的孔加工，装夹耗时，效率低。

发明内容

本发明目的在于提供一种太赫兹波导定位工装，以解决现有技术存在的波导需两次装夹、效率低的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种太赫兹波导定位工装，包括两个定位组件和两个连接推动组件；两个定位组件在波导两端法兰之间并沿波导长度方向排布，两个连接推动组件设置在两个定位组件之间，并沿波导宽度方向分布，推动两个定位组件分别抵靠至波导两端的法兰；

每个定位组件包括沿波导长度方向分布的第一定位块和第二定位块，第一定位块和第二定位块均由两个左右相对扣合在波导两侧的半体构成，每个半体具有凹槽，使相对扣合的两个半体间形成与波导外壁适配的定位孔，第一定位块与第二定位块之间连接有间距调节机构；

两个定位组件的第一定位块相靠近设置，两个连接推动组件分别设置在两个第一定位块的同一侧半体之间；每个连接推动组件包括沿波导宽度方向滑动的推块，且推块的两端分别与两第一定位块之间设置有自锁斜楔结构；

还包括底盘、固定在底盘上的Y滑轨、滑动设置在Y滑轨上的两个X滑轨，两个X滑轨并排设置，X滑轨为波导长度方向设置，Y滑轨为波导宽度方向设置；所有定位组件中位于同一侧的半体滑动设置在同一个X滑轨上。

作为进一步地可选方案，所述自锁斜楔结构为在第一定位块与推块二者相对面设置的相匹配的斜面。

作为进一步地可选方案，所述推块的两端分别嵌入两第一定位块，第一定位块具有对应容纳推块两端的滑槽；推块的两端面以及滑槽的槽底面为所述斜面，且推块两端的顶面和底面均具有与斜面方向一致的导条，滑槽具有与导条匹配的导槽。

作为进一步地可选方案，所述间距调节机构包括双头螺柱和锁紧螺母；双头螺柱的两端分别与第一定位块和第二定位块螺纹配合，锁紧螺母配合在第一定位块和第二定位块之间的双头螺柱上。

作为进一步地可选方案，所述连接推动组件还包括带动推块滑动的夹紧伸缩缸，夹紧伸缩缸的活塞杆与推块之间设置有弹簧。

作为进一步地可选方案，两个所述X滑轨分别连接有驱动其在Y滑轨上相对滑动的扣合气缸。

作为进一步地可选方案，所述底盘上设置有位于两个X滑轨之间的波导支撑块。

作为进一步地可选方案，所述连接推动组件还包括压块和带动推块滑动的偏心把手，压块位于两第一定位块同一侧半体的外部；偏心把手的手持端位于压块外部，另一端依次贯穿压块和推块，并螺纹连接有调节螺母。

作为进一步地可选方案，两所述定位组件的第二定位块开设有与波导法兰销孔相对应的通孔，通孔内设有衬套。

本发明的有益效果是：

1、通过两个定位组件从两侧抱住波导，然后推动推块滑移，利用自锁斜楔结构使两个定位组件相背离移动，即沿着波导长度方向分别向两端法兰移动、抵紧至法兰，并自锁，避免了对法兰进行销孔加工时定位组件回退，实现波导定位以及对两端法兰的同时支撑，可实现一次装夹即可进行两端法兰的销孔加工，结构简单巧妙，效率得到大幅提高；

2、通过宽度方向包夹与长度方向撑开自锁的结合方式，可专门用于波导装夹定位，精度高，稳定可靠，能够提供提高法兰销孔加工精度，提高了波导法兰连接的装配精度，避免影响电磁波传输功率；

3、每个定位组件内部的间距调节可适应不同长度的波导，兼容性强，不需要跟随波导频繁更换定位工装，保证了在对法兰的可靠支撑定位的同时，兼具长度方向的调整灵活性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的太赫兹波导定位工装的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的太赫兹波导定位工装的结构示意图；

图3是图2中一侧的连接推动组件与定位组件间的分解图；

图4是图2中一侧的连接推动组件与第一定位块的剖视图；

图5是本发明实施例提供的太赫兹波导定位工装在未装夹波导时的状态图，波导置于波导支撑块上待装夹；

图6是本发明实施例提供的太赫兹波导定位工装在装夹波导后的俯视图；

图7是本发明又一实施例提供的太赫兹波导定位工装的连接推动组件处的局部示意图；

图中：1-定位组件，101-第一定位块，102-第二定位块，103-半体，104-凹槽，105-定位孔，106-间距调节机构，107-通孔，108-导槽，109-双头螺柱，110-锁紧螺母，111-缺口，2-连接推动组件，201-推块，202-斜面，203-导条，204-夹紧伸缩缸，205-弹簧，206-压块，207-偏心把手，208-调节螺母，3-底盘，301-X滑轨，302-Y滑轨，303-扣合气缸，304-波导支撑块，305-滑板，4-波导，401-法兰。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，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。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图7示出了本发明实施例提供的太赫兹波导定位工装，包括两个定位组件1和两个连接推动组件2；两个定位组件1在波导4两端法兰401之间并沿波导4长度方向排布，两个连接推动组件2设置在两个定位组件1之间，并沿波导4宽度方向分布，推动两个定位组件1分别抵靠至波导4两端的法兰401；每个定位组件1包括沿波导4长度方向分布的第一定位块101和第二定位块102，第一定位块101和第二定位块102均由两个左右相对扣合在波导4两侧的半体103构成，每个半体103具有凹槽104，使相对扣合的两个半体103间形成与波导4外壁适配的定位孔105，第一定位块101与第二定位块102之间连接有间距调节机构106；两个定位组件1的第一定位块101相靠近设置，两个连接推动组件2分别设置在两个第一定位块101的同一侧半体103之间；每个连接推动组件2包括沿波导4宽度方向滑动的推块201，且推块201的两端分别与两第一定位块101之间设置有自锁斜楔结构。

通过两个定位组件1抱住波导4，因设置的自锁斜楔结构，可通过连接推动组件2推动两定位组件1同时分别向两端的法兰401顶紧且自锁，顶紧后不会在加工过程中回缩，给予法兰401支撑，实现装夹定位。两个第二定位块102的相背面分别与波导4两端法兰401的相对面贴合，当波导法兰401上钻销孔或螺纹孔时，钻头施加给法兰401切削力，需要在钻孔的正下方提供支撑力，避免工件变形，而两第二定位块102可给予两端法兰401稳定支撑，利用宽度方向包夹与长度方向撑开自锁，一次装夹即可。

定位孔105与波导4外壁相适配，二者沿长度方向可相对滑动，在推块201带动定位组件1沿长度方向移动时，定位孔105相对波导4外壁产生小位移的滑动进而使定位组件1抵靠至法兰401。半体103的凹槽104内对应波导4棱边处可开设缺口111，避免两侧半体103扣合在波导4上时与波导4的棱边有干涉而影响定位，两个半体103扣合在波导4上后，两半体103的相对端之间具有间隙，以保证对波导4的充分贴合包夹。半体103的凹槽104开口处呈扩口状，在向波导4移动时起到引导正位作用。本实施例中的半体103呈U形，两个U形的半体103扣合在波导4左右两侧，采用U形结构的通用性强，也可根据情况设置其他形状，以匹配波导4外侧壁。

两定位组件1的第二定位块102开设有与波导法兰销孔相对应的通孔107，通孔107内设有衬套，通过该通孔107避让钻孔的钻头。

自锁斜楔结构为在第一定位块101与推块201二者相对面设置的相匹配的斜面202，利用二者相适配的斜面202，带动两个第一定位块101相背离运动，推块201两端的斜面202相对其中心线呈对称。斜面202的倾斜角度为5-10°，利用斜面202推动后，能够达到很好的自锁效果。具体的，推块201的两端分别嵌入两第一定位块101，第一定位块101具有对应容纳推块201两端的滑槽；推块201的两端面以及滑槽的槽底面为所述斜面202，且推块201两端的顶面和底面均具有与斜面202方向一致的导条203，滑槽具有与导条203匹配的导槽108，推块201两端嵌入两侧的第一定位块101，增强了整体性，同时在推块201推动过程中，由相互配合的导条203和导槽108提供导向，运动稳定。

间距调节机构106可包括双头螺柱109和锁紧螺母110；双头螺柱109的两端分别与第一定位块101和第二定位块102螺纹配合，锁紧螺母110配合在第一定位块101和第二定位块102之间的双头螺柱109上。通过双头螺柱109两端与两定位块的配合旋拧来调节两定位块间距，快速便捷，锁紧螺母110锁紧可靠，双头螺柱109可设置为两个，分别位于波导4的两侧，即两个定位块中位于波导4同一侧的半体103之间连接一个双头螺柱109，均衡调节，且整体一致性强。

本工装还包括底盘3、固定在底盘3上的Y滑轨302、滑动设置在Y滑轨302上的两个X滑轨301，两个X滑轨301并排设置，X滑轨301为波导4长度方向设置，Y滑轨302为波导4宽度方向设置；所有定位组件1中位于波导4同一侧的半体103滑动设置在同一个X滑轨301上，即滑轨滑块的滑动结构，两个X滑轨301具体可分别通过滑板305滑动设置在Y滑轨302上。这样不仅便于波导4两侧的半体103在波导4宽度方向上向波导4移动从而抱住波导4，同时也便于定位组件1沿波导4长度方向上移动以支撑两端的法兰401，两个方向的滑轨提供导向和支撑，操作更加简单便捷，利于解放操作者的双手，只需向推块201提供动力即可，由结构本身来保障定位。而且可通过底盘3直接安装至加工设备中，底盘3下可安装转盘，这样旋转底盘3即可改变波导4朝向，一次装夹后根据需要旋转切换以分别加工两端的法兰401。

连接推动组件2还包括带动推块201滑动的夹紧伸缩缸204，夹紧伸缩缸204的活塞杆与推块201之间设置有弹簧205，通过夹紧伸缩缸204带动推块201推动，进而带动定位组件1抵至法兰401。弹簧205的设置，一方面如采用夹紧伸缩缸204直接推动使两定位组件1向两端撑开，由于气缸行程不易精准控制，当定位组件1已经移动到位时，因气缸的行程还没走完，气缸的活塞杆会继续顶，容易使法兰401产生变形，同时也影响法兰401钻孔加工的位置度和精度等，而设置了弹簧205，当夹紧伸缩缸204继续再顶时，也只是压缩该弹簧205，弹簧205的弹性力相对气缸的力要小，可避免将法兰401撑变形；另一方面，可以通过选取不同弹性变形系数的弹簧205，来适应夹紧伸缩缸204的行程，达到即使弹簧205压缩过多也不会产生很大的力将法兰401撑变形的效果。

两个X滑轨301分别连接有驱动其在Y滑轨302上相对滑动的扣合气缸303，由两侧的扣合气缸303分别带动两侧的半体103向中间移动，操作方便且同步性好，进行半自动装夹。夹紧伸缩缸204可为多行程气缸，在扣合气缸303推动滑板305时，夹紧伸缩缸204的活塞杆也与推块201一起跟随着滑板305运动第一个行程，扣合气缸303到位后，夹紧伸缩缸204再推动推块201走第二个行程以推动两定位组件1向两端运动；夹紧伸缩缸204也可为电动缸，动作原理同多行程气缸；也可将夹紧伸缩缸204的缸体固定在滑板305上。

底盘3上还可设置有位于两个X滑轨301之间的波导支撑块304，见图5，操作者将波导4放在波导支撑块304上辅助支撑，启动扣合气缸303包夹波导4，效率高，而且利用波导支撑块304对初始位置起到初定位的作用，也避免完全依靠人工放置时偏斜而影响包夹。工装呈松开状态时，定位组件1离开波导4的法兰401使波导4处于松弛状态即可，装夹时，推块201小的位移即带动两定位组件1向两端移动顶紧法兰401。

连接推动组件2也可采用手动方式，可见图7，还包括压块206和带动推块201滑动的偏心把手207，压块206位于两第一定位块101同一侧半体103的外部；偏心把手207的手持端位于压块206外部，另一端依次贯穿压块206和推块201，并螺纹连接有调节螺母208，可这样配设购买偏心把手207实现手动，压块206压靠在定位块外表面，通过旋转偏心把手207的手持端来带动推块201运动，需人工手动操作，可用于单件等非批量加工装夹。还可在第一定位块101侧面对应压块206处开设T形槽，T形槽沿波导长度方向设置，压块206对应适配在T形槽内，起到限位和导向作用，避免压块206脱离第一定位块101而影响手动操作效果。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.太赫兹波导定位工装，其特征在于，包括两个定位组件和两个连接推动组件；两个定位组件在波导两端法兰之间并沿波导长度方向排布，两个连接推动组件设置在两个定位组件之间，并沿波导宽度方向分布，推动两个定位组件分别抵靠至波导两端的法兰；

每个定位组件包括沿波导长度方向分布的第一定位块和第二定位块，第一定位块和第二定位块均由两个左右相对扣合在波导两侧的半体构成，每个半体具有凹槽，使相对扣合的两个半体间形成与波导外壁适配的定位孔，第一定位块与第二定位块之间连接有间距调节机构；

两个定位组件的第一定位块相靠近设置，两个连接推动组件分别设置在两个第一定位块的同一侧半体之间；每个连接推动组件包括沿波导宽度方向滑动的推块，且推块的两端分别与两第一定位块之间设置有自锁斜楔结构；

还包括底盘、固定在底盘上的Y滑轨、滑动设置在Y滑轨上的两个X滑轨，两个X滑轨并排设置，X滑轨为波导长度方向设置，Y滑轨为波导宽度方向设置；所有定位组件中位于同一侧的半体滑动设置在同一个X滑轨上。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述自锁斜楔结构为在第一定位块与推块二者相对面设置的相匹配的斜面。

3.根据权利要求2所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述推块的两端分别嵌入两第一定位块，第一定位块具有对应容纳推块两端的滑槽；推块的两端面以及滑槽的槽底面为所述斜面，且推块两端的顶面和底面均具有与斜面方向一致的导条，滑槽具有与导条匹配的导槽。

4.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述间距调节机构包括双头螺柱和锁紧螺母；双头螺柱的两端分别与第一定位块和第二定位块螺纹配合，锁紧螺母配合在第一定位块和第二定位块之间的双头螺柱上。

5.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述连接推动组件还包括带动推块滑动的夹紧伸缩缸，夹紧伸缩缸的活塞杆与推块之间设置有弹簧。

6.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，两个所述X滑轨分别连接有驱动其在Y滑轨上相对滑动的扣合气缸。

7.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述底盘上设置有位于两个X滑轨之间的波导支撑块。

8.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，所述连接推动组件还包括压块和带动推块滑动的偏心把手，压块位于两第一定位块同一侧半体的外部；偏心把手的手持端位于压块外部，另一端依次贯穿压块和推块，并螺纹连接有调节螺母。

9.根据权利要求1所述的太赫兹波导定位工装，其特征在于，两所述定位组件的第二定位块开设有与波导法兰销孔相对应的通孔，通孔内设有衬套。

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