CN205465385U - 一种精雕机和数控加工中心工件定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，它由X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块、底板组成；X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在底板上；X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在轴承座上。本实用新型利用同轴左右螺纹双向运动原理，在XY方向上加装定位推块，轴正反转时推块实现夹紧松开动作，再加上XY方向上的部件组合，从四个方向将工件推向定位加工底座，使工件中心与定位加工底座中心重合，实现高精度、高效率、高稳定性定位，提高产品良率。

Description

一种精雕机和数控加工中心工件定位装置

技术领域

本实用新型涉及定位装置领域，尤其涉及一种精雕机和数控加工中心工件定位装置。

背景技术

在精雕机和数控加工中心制造业中，工件加工都需要先对工件进行定位。在进行数控加工中心工件的定位时，一般采用以下三种方法进行定位。

1、采用人工直角靠尺定位，进行定位操作时，人工左手拿直角靠尺,在加工底座预设好的基准上将靠尺靠紧,然后右手将待加工工件的两个边紧贴靠尺后,放平工件,再打开底座上的真空或压上压块将工件固定,达到工件定位目的。

这种定位方式缺点是：数控加工中心精度要求在几个微米和几个丝以内,人工直角靠尺很难保证定位精度，原因是靠尺紧和松凭人的感觉,加上底座加工有很多残渣,如果在靠尺靠上去时残渣未清理干净也极易造成靠尺偏位,再是靠尺一般由压克力材料做成,也易磨损,导致定位偏离,从而影响定位精度,而且人工操作也实现不了自动化。

2、采用气缸推进方式定位，利用气缸可以自由伸缩的原理，在气缸伸缩杆上安装一个L型的推块，L型的两个边代替直角靠尺的两个边，L型的直角处与加工底座的四个角中的一个直角在一条线上，在未放工件时气缸伸缩杆处于缩回状态，当放工件时，工件的一个直角靠紧气缸的推块的直角，然后气缸伸出将工件推向加工底座中心，到达定位目的。

这种方式缺点是：气缸本身结构设计所限,是一种粗放性的伸缩动作功能，因为他是靠密封圈来密封缸内活塞，用垫圈来限位，密封、限位圈都有弹性，因此限位没有精度，也容易磨损。再加上气缸受气源压强的强弱变化出力不稳定，其惯性大小也不一样，加上此装置只有一个角，两个边限位，另外两个边悬空，在推力惯性的大小不同情况下，工件受惯性产生的飘移是不定的，因此很难保证定位精度。还有产品加工时是不断喷含有酸碱性的水，也有残渣，气缸伸缩杆很容易被粘上脏污,随着气缸伸缩很容易磨损密封圈,导致气缸损坏或不稳定，寿命短。

3、采用CCD光学定位，CCD是视觉成像，是利用CCD视觉抓取工件边线来计算工件中心位置，视觉成像与周边光源有关，就像照相一样，光在工件不同角度会有倒影和折射，这都会引起CCD对产品边线造成误判，特别是对加工工件是玻璃透明体来说，更是无法保证到精度，再加上成本很高也不完美，因此很难得到实际应用。

以上三种方案均不能保证工件定位的精度和稳定性,造成加工出来的工件不良率很高，降低了效率，增加了生产成本，到目前为止尚未得到实际应用与推广。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，它由X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块、底板组成，X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在底板上，X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在轴承座上。本实用新型利用同轴左右螺纹双向运动原理，在两个方向上加装定位推块，轴正反转时推块实现夹紧松开动作，再加上XY方向上的部件组合，从四个方向将工件推向定位加工底座，使工件中心与定位加工底座中心重合，实现高精度、高效率、高稳定性定位，极大提高了产品合格率和生产效率，也实现了自动化生产，降低了生产成本，符合节能减排环保效能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，其特征在于：所述的定位装置由X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块、底板组成，所述的X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在底板上，所述的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在轴承座上，所述的X轴电机、Y轴电机通过联轴器与X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆连接。

其中，所述的定位装置的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆上设有多段左螺纹、右螺纹，左螺纹、右螺纹之间设有螺纹分界标志，每段左螺纹、右螺纹上安装有X轴定位推块、Y轴定位推块，当X轴电机、Y轴电机正转时，X轴电机、Y轴电机带动X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆转动，X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆上的X轴定位推块、Y轴定位推块向中间靠拢；反之，X轴电机、Y轴电机反转，X轴定位推块、Y轴定位推块向两边分开，X轴电机、Y轴电机的正反转实现了夹紧松开的目的。

其中，所述的定位装置能将多个X轴电机、Y轴电机、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块，定位加工底座组合在一套装置中，从而实现多个工件的同时定位。

其中，所述的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆根据定位精度要求，选择不同精度的丝杆或螺杆。

实用新型的有益效果：本实用新型巧妙的利用同轴左右螺纹双向运动原理，通过数字系统控制电机，电机带动左右螺纹滚珠丝杆或螺杆转动，在轴正反转时实现一开一合夹紧松开的原理，再加上XY方向上的部件组合，从四个方向将工件中心推向固定加工底座中心，使工件 中心与固定加工底座中心重合，从而实现高精度、高效率、高稳定性的定位，极大提高了产品合格率和生产效率。动作过程全部由数字控制系统控制，实现了自动化，节省了人工，降低了生产成本，符合节能减排环保效能，极具推广价值。

附图说明

图1是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位单个工件的原理示意图实施例；

图2是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位单个工件的左右螺纹轴结构与电机连接示意图实施例；

图3是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的原理示意图实施例；

图4是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的X轴结构构成示意图实施例；

图5是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的Y轴结构构成示意图实施例；

图6是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的结构实施例；

图中X轴电机1，电机安装底座2，联轴器3，轴承座4，X轴定位推块73、74、20、21、22、23、24，Y轴电机6、39、40，Y轴定位推块71、72、25、26、27、28、29、30、31、32，定位加工底座8、16、17、18、19、34、35、36、37，工件9、91、92、93、94，X轴左右螺纹丝杆10、51、52、53，Y轴左右螺纹丝杆11、54、55，螺纹分界标志12，轴螺母连接块13，连杆14，滑轨15，底板38。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以对本实用新型的解释，并不用于限定所述求的权利要求。

见实施例图1～6所示，一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，它由X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)、电机安装底座2、联轴器3、轴承座4、定位加工底座(8、16、17、18、19、34、35、36、37)、X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)、X轴定位推块(73、74、20、21、22、23、24)、Y轴定位推块(71、72、25、26、27、28、29、30、31、32)、底板38组成，X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)、电机安装底座2、联轴器3、轴承座4、定位加工底座(8、16、17、18、19、34、35、36、37)、X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)安装在底板38上，X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)安装在轴承座4上，X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)通过联轴器3与X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)连接。

图中，定位装置的X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、 55)上设有多段左螺纹、右螺纹，左螺纹、右螺纹之间设有螺纹分界标志12，每段左螺纹、右螺纹上安装有X轴定位推块(73、74、20、21、22、23、24)、Y轴定位推块(71、72、25、26、27、28、29、30、31、32)，当X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)正转时，X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)带动X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)转动，X轴左右螺纹丝杆(10、51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(11、54、55)上的X轴定位推块、Y轴定位推块向中间靠拢；反之，X轴电机、Y轴电机反转，X轴定位推块(73、74、20、21、22、23、24)、Y轴定位推块(71、72、25、26、27、28、29、30、31、32)向两边分开，X轴电机1、Y轴电机(6、39、40)的正反转实现了夹紧松开的目的。

图1是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位单个工件的原理示意图实施例，如图1所示，X轴左右螺纹丝杆10、Y轴左右螺纹丝杆11上有左螺纹、右螺纹，X轴定位推块73、74分别安装在X轴左右螺纹丝杆10的左螺纹、右螺纹上，Y轴定位推块71、72分别安装在Y轴左右螺纹丝杆11的左螺纹、右螺纹上，X轴电机1、Y轴电机6带动X轴左右螺纹丝杆10、Y轴左右螺纹丝杆11转动时，X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72同时向定位加工底座8靠拢或远离定位加工底座8。

图1中，在初始状态时，X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72均与定位加工底座8保持在预设定距离处等待，当工件9粗放在定位加工底座8上时，数字控系统控制X轴左右螺纹丝杆10、Y轴左右螺纹丝杆11正转(可以设定正转或反转，这里以正转为例)，这时，X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72向定位加工底座8靠拢，其行程由数字控系统按照工件大小需要来设定；X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72推动工件9向定位加工底座8中心移动，移动到工件9中心与定位加工底座8中心重合时，X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72刚好走完数字系统预设的行程，达到定位目的，定好位后X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72退回到原来初始状态位置，等待下一次工作。

工件9中心与定位加工底座8中心重合时，工件9需外力作用将其固定，根据不同工件9固定方式也不同。对于表面平整的工件9，在定位加工底座8上使用真空吸紧方式加以固定；对于表面粗造不平的工件9就会采用在工件9上面加压块压紧的方式。工件9固定与本定位原理没有直接关系。

X轴定位推块73、74和Y轴定位推块71、72的行程是根据工件9大小在数字控制程序里设定好的，由于从控制系统到电机都是数字化，加上高精度的滚珠丝杆或螺杆，其定位的精度和稳定性是很高的，完全可以满足精雕机和数控加工中心的精度要求。

图3中，定位装置能将多个X轴电机1、Y轴电机(39、40)、X轴左右螺纹丝杆(51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(54、55)、X轴定位推块(20、21、22、23、24)、定位加工底座(34、35、36、37)组合在一个装置中，从而实现多个工件(91、92、93、94)的同时定位。

如图3、图4所示，X轴电机41两端通过联轴器3与X轴左右螺纹丝杆51、52连接，X轴左右螺纹丝杆52、53通过联轴器3相连接，X轴左右螺纹丝杆51、52上设有左螺纹、右螺纹，X轴左右螺纹丝杆53设有左螺纹，X轴左右螺纹丝杆51、52、53安装有X轴定位推块20、21、22、23、24，X轴左右螺纹丝杆51、52、53设有定位加工底座16、17、18、19，X轴电机41安装在定位加工底座17内。X轴电机41正转时，X轴定位推块21、22向定位加工底座18靠拢，X轴定位推块23、24向定位加工底座16靠拢；X轴电机41反转时，X轴定位推块22、23向定位加工底座17靠拢，X轴定位推块20、21向定位加工底座19靠拢。

如图5所示，Y轴电机6通过联轴器3与Y轴左右螺纹丝杆56连接，Y轴左右螺纹丝杆56左螺纹、右螺纹上分别安装有轴螺母连接块13，轴螺母连接块13通过连杆14与Y轴定位推块7连接，Y轴定位推块7安装在滑轨15上，定位加工底座8设在Y轴定位推块7之间。Y轴电机6转动时，Y轴电机6带动Y轴左右螺纹丝杆56转动，Y轴左右螺纹丝杆56带动螺母连接块13移动，螺母连接块13通过连杆14带动Y轴定位推块7在滑轨15上滑动，Y轴定位推块7向定位加工底座8靠拢或远离。

图3是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的原理示意图实施例，它是将图4、图5所示结构组装而来的，图6是一种精雕机和数控加工中心定位装置定位4个工件的结构实施例。图3、图6中，在初始状态下，工件91、92、93、94分别粗放在定位加工底座34、35、36、37上，X轴定位推块20、21、22、23、24和Y轴定位推块25、26、27、28、29、30、31、32均停在预设位置。定位工件91、93时，X轴电机正转，X轴电机带动X轴左右螺纹丝杆51、52、53转动，X轴定位推块21、22向定位加工底座36靠拢，X轴定位推块23、24向定位加工底座34靠拢，与此同时，Y轴电机39正转，Y轴电机39带动Y轴左右螺纹丝杆54转动，轴螺母连接块带动Y轴定位推块25、26、29、30向定位加工底座34、36靠拢，在数字系统的控制下，X轴定位推块21、22、23、24和Y轴定位推块25、26、29、30按预设定的行程向定位加工底座34、36移动，直到走完数字系统预设的行程时才停止，这时工件91、93中心分别与定位加工底座34、36中心重合，定位完成。

同理，定位工件92、94时，X轴电机反转，X轴电机带动X轴左右螺纹丝杆51、52、53反向转动，X轴定位推块22、23向定位加工底座35靠拢，X轴定位推块20、21向定位加工底座37靠拢，与此同时，Y轴电机40正转，Y轴电机40带动Y轴左右螺纹丝杆55转动，轴 螺母连接块13带动Y轴定位推块27、28、31、32向定位加工底座35、37靠拢，在数字系统的控制下，X轴定位推块20、21、22、23和Y轴定位推块27、28、31、32按预设定的行程向定位加工底座35、37移动，直到走完数字系统预设的行程时才停止，这时工件91、93中心分别与定位加工底座35、37中心重合，定位完成。

Y轴电机39、40不同时工作，X轴电机1正转时，Y轴电机39进行定位工件91、93动作，Y轴电机40进行松开动作；X轴电机1反转时，Y轴电机40进行定位工件91、93动作，Y轴电机39松开工件92、94。在工作中，数控系统同时发出指令，Y轴电机39、40和X轴电机11同时按照程序预设定值循环动作。

图3、图6实施例中，Y轴电机39、40各自通过连杆14完成一拖二的定位运动，这样做的目的是减少Y轴电机数量降低成本，在条件容许下，也可以一个定位加工底座装一个Y轴电机和滚珠丝杆或螺杆。

图中，X轴左右螺纹丝杆(51、52、53)、Y轴左右螺纹丝杆(54、55)根据定位精度要求，选用不同精度的丝杆或螺杆。

本实用新型巧妙的利用同轴左右螺纹双向运动原理，通过数字系统控制电机，电机带动左右螺纹滚珠丝杆或螺杆转动，在轴正反转时实现一开一合夹紧松开的原理，再加上XY方向上的部件组合，从四个方向将工件中心推向固定加工底座中心，使工件中心与固定加工底座中心重合，从而实现高精度、高效率、高稳定性的定位，极大提高了产品合格率和生产效率。动作过程全部由数字控制系统控制，实现了自动化，节省了人工，降低了生产成本，符合节能减排环保效能，极具推广价值。

尽管上述图文已经描述了本实用新型的优选实施例的说明，但本领域内的技术人员一旦得知了本创造性地概念，则可以对这些实施例做另外的变更和修改，所以，所附的权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更及修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的思想和范围，这样，尚若对本实用新型的这些修改和变形属于本实用新型权力要求及其等同技术范围之内，则本实用新型意图包含这些改动和变形在内。

Claims (4)

1.一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，其特征在于：所述的定位装置由X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块、底板组成，所述的X轴电机、Y轴电机、电机安装底座、联轴器、轴承座、定位加工底座、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在底板上，所述的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆安装在轴承座上，所述的X轴电机、Y轴电机通过联轴器与X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，其特征在于：所述的定位装置的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆上设有多段左螺纹、右螺纹，左螺纹、右螺纹之间设有螺纹分界标志，每段左螺纹、右螺纹上安装有X轴定位推块、Y轴定位推块，当X轴电机、Y轴电机正转时，X轴电机、Y轴电机带动X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆转动，X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆上的X轴定位推块、Y轴定位推块向中间靠拢；反之，X轴电机、Y轴电机反转，X轴定位推块、Y轴定位推块向两边分开，X轴电机、Y轴电机的正反转实现了夹紧松开的目的。

3.根据权利要求1所述的一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，其特征在于：所述的定位装置能将多个X轴电机、Y轴电机、X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆、X轴定位推块、Y轴定位推块，定位加工底座组合在一套装置中，从而实现多个工件的同时定位。

4.根据权利要求1所述的一种精雕机和数控加工中心工件定位装置，其特征在于：所述的X轴左右螺纹丝杆、Y轴左右螺纹丝杆根据定位精度要求，选择不同精度的丝杆或螺杆。