CN203495641U - 工件定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工件定位装置，包括固定在机床上的旋转主轴上的回转气缸；连接杆，与回转气缸的活塞杆固定连接；法兰工装，设有用来承载工件的定位台；连杆，转动支撑于法兰工装上，且与所述连接杆相连；压板，转动连接于所述法兰工装，设有用以将工件压紧在所述定位台上的定位部；导向轴，两端分别与所述连杆和所述压板相连。利用回转气缸驱动连接杆轴向移动，连接杆驱动连杆旋转，再带动导向轴上下移动，进而带动压板旋转，从而夹紧和松开工件，气缸的动作时间远远小于工人手动压紧工件的时间，从而实现自动化定位，实现了生产效率的提升。

Description

工件定位装置

技术领域

本实用新型涉及工件加工定位领域，特别是涉及一种工件定位装置。

背景技术

在生产线上，加工工件的固定或定位是工件加工质量的重要保障之一。现在很多生产线上的工件加工都已经实现了自动化，但是加工工件的固定和定位很多却还是靠人工手动来操作。

人工定位不仅费时，而且费力。不但影响了整体加工工艺的效率，也不能很好的保证加工工艺的质量，造成产品质量不稳定。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够实现自动化夹紧的工件定位装置。

一种工件定位装置，包括：固定在机床上的旋转主轴上的回转气缸，所述回转气缸具有可沿所述旋转主轴的轴向移动的活塞杆；连接杆，可轴向移动地容纳在所述旋转主轴内，且与所述活塞杆固定连接；法兰工装，安装在机床上的法兰接口上，用来带动工件旋转，设有用来承载工件的定位台；连杆，转动支撑于法兰工装上，且与所述连接杆相连；压板，转动连接于所述法兰工装，设有能够将工件压紧在所述定位台上的定位部；导向轴，两端分别与所述连杆和所述压板相连；其中，所述活塞杆轴向移动时带动所述连接杆移动，所述连接杆驱动所述连杆转动，所述连杆带动所述导向轴上下移动并带动所述压板绕压板的枢转处转动。

在其中一个实施例中，所述连杆包括与所述连接杆相连的第一臂和驱动所述导向轴的第二臂，所述第一臂和第二臂之间的结合部转动支撑于所述法兰工装。

在其中一个实施例中，所述连接杆设有一对间隔设置的连接部，所述第一臂的一端开设有第一通孔且伸入到所述一对连接部之间，所述工件定位装置还包括穿设于所述第一通孔中并连接所述一对连接部的第一枢轴，所述第一枢轴可在第一通孔中移动。

在其中一个实施例中，所述法兰工装包括与机床的法兰接口相固定的固定部、与固定部相连且间隔设置的支撑台及所述定位台，所述定位台与所述支撑台固定连接，所述连杆的第一臂位于所述固定部和支撑台之间，所述结合部转动支撑于所述固定部，所述第二臂延伸至所述定位台下方。

在其中一个实施例中，所述压板的一端开设有缺口，并形成两处所述定位部。

在其中一个实施例中，所述定位台上固定有支撑件，所述压板上开设有第二通孔，所述支撑件伸入所述第二通孔中，所述工件定位装置还包括穿过所述第二通孔的壁的第二枢轴，所述第二枢轴将所述压板和支撑件可相对转动地连接在一起。

在其中一个实施例中，所述压板上开设有第三通孔，所述导向轴伸入到所述第三通孔中，且所述压板沿垂直于所述导向轴的轴向的方向开设有驱动槽，所述驱动槽与第三通孔连通，所述导向轴上固定有伸入到所述驱动槽中且可在驱动槽中滑动的驱动柱。

在其中一个实施例中，所述定位台上设置有两个所述压板，两个压板的定位部相对且间隔设置。

在其中一个实施例中，所述导向轴设有两个，所述工件定位装置还包括连接两个所述导向轴的导向板，所述连杆与所述导向板相连。

在其中一个实施例中，所述工件定位装置还包括固定在机床上用以防止回转气缸跟随所述旋转主轴转动的防转件。

上述工件定位装置，利用回转气缸驱动连杆旋转，再带动导向轴上下移动，进而带动压板旋转，从而夹紧和松开工件，气缸的动作时间远远小于工人手动压紧工件的时间，从而实现自动化定位，实现了生产效率的提升。

附图说明

图1为工件定位装置夹紧状态的示意图；

图2为一个视角的工件定位装置处于夹紧状态的立体图；

图3为工件定位装置的压板处于夹紧状态的示意图；

图4为工件定位装置松开状态的组装图；

图5为工件定位装置的压板处于松开状态的示意图。

图中的相关元件对应编号如下：

具体实施方式

下面结合附图，说明工件定位装置的较佳实施方式。

请参考图1至图5，一个实施例的工件定位装置，包括固定在机床的旋转主轴110上的回转气缸120、固定在机床上的防转件130、可轴向移动地容纳在旋转主轴110内的连接杆140、安装在机床上的法兰工装150、与连接杆140相连且转动支撑于法兰工装150的连杆160、由连杆160驱动的导向轴170、转动支撑于法兰工装150且在导向轴170带动下转动的压板180。回转气缸120具有可沿旋转主轴110的轴向移动的活塞杆122。防转件130阻挡回转气缸120跟随旋转主轴110转动。当给回转气缸120充气时，活塞杆122沿旋转主轴110的轴向移动并带动连接杆140移动，连接杆140带动连杆160绕其枢转处转动，连接杆140转动时驱动导向轴170作直线运动，导向轴170作直线运动时驱动压板180转动，进而压板180可将待加工的工件200压紧定位在法兰工装150上，以进行后续的加工，如车工作业；或导向轴170带动压板180松开工件200。

回转气缸120是一种缸体可以旋转的气缸，其具有前述可以作往复直线移动的活塞杆122。对于本领域技术人员来说，回转气缸（或称旋转气缸）是一种成熟的技术，回转气缸同机床的主轴之间的连接有相关国家标准，安装回转气缸不需要改变机床机构，只需要配有与气缸相符的法兰即可安装。此处使用回转气缸，其中回转气缸120的缸体124同旋转主轴110通过法兰件固定连接，能够适应旋转主轴110的转动。本实施方式中，工件定位装置用来定位角磨的壳体，可以选用缸径80mm，活塞杆行程为15mm的回转气缸。

防转件130可防止回转气缸120跟随旋转主轴110转动，如可以是螺钉等部件伸入到回转气缸120上的缝隙或缺口中，起到防止回转气缸120跟转的目的。防转件130的结构、形状、安装位置等不做具体限定，只要能够防止回转气缸120跟随旋转主轴110转动即可。通过防转件130防止回转气缸120跟转，使回转气缸120的气管不会因旋转导致打结。

连接杆140容纳在旋转主轴110内，且可以沿旋转主轴110的轴向作往复运动。连接杆140的一端与活塞杆122固定连接，另一端与连杆160活动连接。这样，连接杆140在活塞杆122带动下轴向移动时，其将驱动连杆160转动。

请参考图1、图3和图4，连杆160呈L形，包括第一臂162、第二臂164及连接第一臂162和第二臂164的结合部166。结合部166通过枢转轴转动支撑于法兰工装150。第一臂162与连接杆140可动连接，第二臂164则与导向轴170相连。第一臂162的末端开设有第一通孔1622，连接杆140上连接有第一枢轴144，第一枢轴144可活动地连接于第一通孔1622中，这样连接杆140带动连杆160转动时不会发生抱死现象。更进一步地，连接杆140的末端分叉，形成一对间隔设置的连接部142，一对连接部142之间形成一个容纳槽。第一臂162的末端伸入到一对连接部142之间，第一通孔1622至少有部分位于一对连接部142之间，然后第一枢轴144穿过一对连接部142和第一通孔1622，由此将连接杆140与连杆160的第一臂162连接在一起。

请参考图1和图4，法兰工装150包括固定部152、与固定部152相连且间隔设置的支撑台154、与支撑台154固定在一起的定位台156及连接固定部152和支撑台154的支撑轴158。定位台156是用来承载工件200的部件，其与支撑台154可以是一体式元件，也可以是组合式元件。本领域技术人员均知，机床上会设置连接工装的法兰接口300，法兰接口300一般设置成可跟随旋转主轴110转动。因此，只需要将固定部152与法兰接口300相固定即可将法兰工装150安装在机床上。这样在机床旋转驱动机构的驱动下，法兰工装150可带动定位在定位台156上的工件200旋转，以便对工件进行加工。

前述连杆160的第一臂162位于固定部152与支撑台154之间，连接杆140穿过固定部152后也伸到固定部152与支撑台154之间。连杆160的结合部166转动支撑于法兰工装150的固定部152上，第二臂164则延伸至定位台156的下方。上述设置方式中，固定部152与支撑台154间隔设置，即一方面保证了连杆160有转动空间，另一方面又便于配置用来承载工件的定位台156。当然，法兰工装150的结构不限于上述方案。

请参考图2、图3和图5，压板180转动连接于定位台156的上表面，导向轴170自定位台156的下表面向上延伸并穿过定位台156的上表面，导向轴170的两端是分别与连杆160和压板180相连。压板180在导向轴170的带动下绕压板180的枢转处转动，从而能够压紧待加工的工件200。下面详细介绍上述方案是如何实现的。

压板180的一个端部沿导向轴170的轴向开设有第二通孔182。压板180的另一端部开设有缺口，由此形成两个间隔设置的用来压紧工件200的定位部183。定位台156的上表面上固定有支撑件1562，支撑件1562的端部伸入到第二通孔182中。工件定位装置还包括穿过第二通孔182中的孔壁的第二枢轴184，第二枢轴184将压板180和支撑件1562可相对转动地连接在一起。压板180的中部沿导向轴170的轴向还开设有第三通孔185，且压板180沿垂直于导向轴170的轴向的方向开设有驱动槽186，驱动槽186与第三通孔185连通。导向轴170伸入到第三通孔185中，且导向轴170上固定有伸入到驱动槽186中且可在驱动槽186中滑动的驱动柱172。连杆160转动时，导向轴170在导向轴170的轴向上移动，然后通过驱动柱172带动压板180绕第二枢轴184转动。由于驱动柱172在驱动槽186中有滑动的空间，导向轴170驱动压板180转动时不会发生抱死现象。需指出，压板180并不限于转动支撑于定位台156，如也可以是转动支撑于支撑台154，压板180转动支撑于定位台156可以简化支撑件1562的设置及安装。

压板180上形成有两个间隔设置的定位部183，这样定位工件200时可以压紧工件200的两个角，以提高夹料的稳定性。此外，为了进一步提高夹料的稳定性，本实施方式中，定位台156上共设置有两个压板180，两个压板180间隔设置，它们的定位部183也相对且间隔设置。这样，工件200可以放置在两个压板180之间，这样，工件200的四个角被压紧，压紧的稳定性高，也可以防止加工内孔后，工件夹紧松开引起的内孔变形。

由于设置了两个压板，对应地，导向轴170也设置有两个。两个导向轴170通过一个导向板190连接。导向板190与连杆160连接。这样连杆160运动时可以通过导向板190驱动两个导向轴170同时轴向移动，保证压紧动作的一致性及可靠性。

请参考图5，并请参考图1、图2，工件定位装置夹紧过程简述如下：给回转气缸120充气，使活塞杆122轴向移动，活塞杆122带动连接杆140轴向移动，连接杆140带动连杆160顺时针转动并带动导向轴170向下移动，导向轴170则带动压板180顺时针转动进而压紧工件200。松开过程为夹紧过程的反过程，不再赘述。

本实施方式的工件定位装置，通过回转气缸120的运动，带动连杆160旋转，再带动导向轴170上下移动，进而带动压板180旋转，从而夹紧和松开工件200。气缸的动作时间远远小于工人手动压紧工件的时间，从而实现自动化定位，实现了生产效率的提升，例如采用手工夹紧方式，原来车一个角磨的前壳需要73秒，现在只要30秒。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种工件定位装置，其特征在于，包括：

固定在机床上的旋转主轴上的回转气缸，所述回转气缸具有可沿所述旋转主轴的轴向移动的活塞杆；

连接杆，可轴向移动地容纳在所述旋转主轴内，且与所述活塞杆固定连接；

法兰工装，安装在机床上的法兰接口上，用来带动工件旋转，设有用来承载工件的定位台；

连杆，转动支撑于法兰工装上，且与所述连接杆相连；

压板，转动连接于所述法兰工装，设有能够将工件压紧在所述定位台上的定位部；

导向轴，两端分别与所述连杆和所述压板相连；

其中，所述活塞杆轴向移动时带动所述连接杆移动，所述连接杆驱动所述连杆转动，所述连杆带动所述导向轴上下移动并带动所述压板绕压板的枢转处转动。

2.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述连杆包括与所述连接杆相连的第一臂和驱动所述导向轴的第二臂，所述第一臂和第二臂之间的结合部转动支撑于所述法兰工装。

3.根据权利要求2所述的工件定位装置，其特征在于，所述连接杆设有一对间隔设置的连接部，所述第一臂的一端开设有第一通孔且伸入到所述一对连接部之间，所述工件定位装置还包括穿设于所述第一通孔中并连接所述一对连接部的第一枢轴，所述第一枢轴可在第一通孔中移动。

4.根据权利要求2所述的工件定位装置，其特征在于，所述法兰工装包括与机床的法兰接口相固定的固定部、与固定部相连且间隔设置的支撑台及所述定位台，所述定位台与所述支撑台固定连接，所述连杆的第一臂位于所述固定部和支撑台之间，所述结合部转动支撑于所述固定部，所述第二臂延伸至所述定位台下方。

5.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述压板的一端开设有缺口，并形成两处所述定位部。

6.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述定位台上固定有支撑件，所述压板上开设有第二通孔，所述支撑件伸入所述第二通孔中，所述工件定位装置还包括穿过所述第二通孔的壁的第二枢轴，所述第二枢轴将所述压板和支撑件可相对转动地连接在一起。

7.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述压板上开设有第三通孔，所述导向轴伸入到所述第三通孔中，且所述压板沿垂直于所述导向轴的轴向的方向开设有驱动槽，所述驱动槽与第三通孔连通，所述导向轴上固定有伸入到所述驱动槽中且可在驱动槽中滑动的驱动柱。

8.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述定位台上设置有两个所述压板，两个压板的定位部相对且间隔设置。

9.根据权利要求8所述的工件定位装置，其特征在于，所述导向轴设有两个，所述工件定位装置还包括连接两个所述导向轴的导向板，所述连杆与所述导向板相连。

10.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，所述工件定位装置还包括固定在机床上用以防止回转气缸跟随所述旋转主轴转动的防转件。

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