CN215846593U - 一种旋转切换定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转切换定位机构，包括：切换组件，包括轴座和旋转轴，所述旋转轴转动的安装于所述轴座，所述旋转轴的外周面设有多个限位面，多个所述限位面沿所述旋转轴的周向分布；锁紧组件，包括摩擦锁紧部件和导向部件，所述摩擦锁紧部件具有锁紧面，所述摩擦锁紧部件能够沿所述导向部件运动，以使所述锁紧面与所述限位面抵接或分离，所述锁紧面倾斜于所述摩擦锁紧部件的运动方向；定位组件，连接于所述旋转轴，所述定位组件具有多个沿所述旋转轴的转动方向分布的定位单元。本实用新型的技术方案结构简单、体积小、零件加工精度要求低，重复定位精度高、成本低、定位可靠、柔性高，可适用于多款车型。

Description

一种旋转切换定位机构

技术领域

本实用新型用于定位装置领域，特别是涉及一种旋转切换定位机构。

背景技术

在现代化汽车生产、白车身焊装输送技术领域，车身或工件运输到各个工位，需要准确定位。对于同一条生产线，需要生产多种车型时，传统方式通常采用多种组合定位机构形式来实现车身定位。但采用组合机构，一方面定位精度较差，难以满足车身定位精度要求；另一方面多机构组合的方式往往机构较复杂，切换占用较多节拍，给制造、装配、使用带来较多不必要成本投入。随着技术的不断进步，出现了可按需切换的柔性定位机构，以满足多车型定位要求。但是，现有的可切换柔性定位机构通过定位销对应多个定位孔动态切换、配合方式，对柔性定位机构进行锁定限位，定位销与定位孔匹配精度要求非常高；导致切换机构的零件都需要高精度要求，不但增加了加工、装配成本，也容易导致高精度零件批量超差，最终导致零件批量报废或者柔性定位机构定位精度不达标。非常不利于柔性定位机构的大范围、批量化推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种旋转切换定位机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋转切换定位机构，包括：

切换组件，包括轴座和旋转轴，所述旋转轴转动的安装于所述轴座，所述旋转轴的外周面设有多个限位面，多个所述限位面沿所述旋转轴的周向分布；

锁紧组件，包括摩擦锁紧部件和导向部件，所述摩擦锁紧部件具有锁紧面，所述摩擦锁紧部件能够沿所述导向部件运动，以使所述锁紧面与所述限位面抵接或分离，所述锁紧面倾斜于所述摩擦锁紧部件的运动方向；

定位组件，连接于所述旋转轴，所述定位组件具有多个沿所述旋转轴的转动方向分布的定位单元。

在一些实施例中，所述摩擦锁紧部件包括摩擦导杆，所述摩擦导杆设置于所述旋转轴侧方，并与所述旋转轴垂直布置，所述导向部件具有第一导杆过孔，所述摩擦导杆穿过所述第一导杆过孔，并能够沿摩擦导杆的长度方向运动，以使所述锁紧面与所述限位面抵接或分离。

在一些实施例中，所述导向部件包括基座，所述摩擦导杆穿过所述基座顶部的第一导杆过孔，并向所述基座的上方延伸，所述轴座安装于所述基座顶部，所述旋转轴横向的安装于所述轴座。

在一些实施例中，所述轴座具有第一侧壁面和第二侧壁面，所述旋转轴安装于所述第一侧壁面和第二侧壁面，所述旋转轴的限位面位于所述第一侧壁面和第二侧壁面之间，所述轴座的顶部设有第二导杆过孔，所述摩擦导杆的顶部穿过所述第二导杆过孔。

在一些实施例中，所述基座设有弹性部件，所述摩擦导杆在所述弹性部件的作用下向上伸出，并使所述锁紧面与所述限位面抵接。

在一些实施例中，所述定位组件包括定位安装座，所述定位安装座连接于所述旋转轴端部，所述定位安装座具有多个安装所述定位单元的安装面。

在一些实施例中，所述定位单元包括定位销。

在一些实施例中，所述定位单元还包括气缸和设置于所述定位销的限位钩，所述气缸的输出端与所述限位钩连接，用于驱动所述限位钩由所述定位销向侧方摆出，并将工件压紧在所述限位钩和定位销的端面之间。

在一些实施例中，所述定位安装座的端面设有驱动销孔。

在一些实施例中，所述旋转轴内部具有中空的轴孔，所述定位组件的线缆穿过所述轴孔。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：工作中，摩擦锁紧部件沿导向部件移动足够距离，使锁紧面与限位面分离，旋转轴带动定位组件转动一定角度，然后摩擦锁紧部件沿导向部件复位，并使摩擦锁紧部件的锁紧面与旋转轴的限位面贴合压紧，如此便实现了多套定位单元之间的柔性切换，实现对不同车型定位的兼容。

与传统的柔性定位机构采用插销锁紧限位不同，本实用新型的旋转切换定位机构采用斜面具有摩擦自锁功能的原理——当斜面角度小于一定值时，无论外部施加多大负载，斜面均可以通过摩擦力自锁——对定位机构进行可靠限位。此外，采用斜面贴紧限位方式，避免了销与孔配合间隙的影响，使柔性定位机构对车身工件的重复定位精度更高。

本实用新型的技术方案结构简单、体积小、零件加工精度要求低，重复定位精度高、成本低、定位可靠、柔性高，可适用于多款车型。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例结构爆炸示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

其中，图1和图2给出了本实用新型实施例的参考方向坐标系，以下结合图1和图2所示的方向，对本实用新型的实施例进行说明。

参见图1、图2，本实用新型的实施例提供了一种旋转切换定位机构，包括切换组件1、锁紧组件2和定位组件3，切换组件1用于切换时带动定位组件3旋转，以将不同的定位单元切换至工作位置，具体的，切换组件1包括轴座11和旋转轴12，旋转轴12转动的安装于轴座11，旋转轴12的外周面设有多个限位面13，多个限位面13沿旋转轴12的周向分布，其中，限位面13的数量可根据具体切换要求设置，例如在图2所示的实施例中，旋转轴12的外周面设有四个限位面13，使旋转轴12的截面呈方形。

锁紧组件2用于将旋转轴12锁定于特定位置，以使定位单元能够保持于工作位置，具体的，锁紧组件2包括摩擦锁紧部件21和导向部件22，摩擦锁紧部件21具有锁紧面23，摩擦锁紧部件21能够沿导向部件22运动，以使锁紧面23与限位面13抵接或分离，锁紧面23倾斜于摩擦锁紧部件21的运动方向。

定位组件3连接于旋转轴12，定位组件3具有多个沿旋转轴12的转动方向分布的定位单元。其中，定位单元的数量可以与限位面13的数量相对应，以使得当限位面13旋转至与锁紧面23贴合的位置时，定位单元能够转动至工作位置。

工作中，摩擦锁紧部件21沿导向部件22移动足够距离，使锁紧面23与限位面13分离，旋转轴12带动定位组件3转动一定角度，然后摩擦锁紧部件21沿导向部件22复位，并使摩擦锁紧部件21的锁紧面23与旋转轴12的限位面13贴合压紧，如此便实现了多套定位单元之间的柔性切换，实现对不同车型定位的兼容。

与传统的柔性定位机构采用插销锁紧限位不同，本实用新型的旋转切换定位机构采用斜面具有摩擦自锁功能的原理——当斜面角度小于一定值时，无论外部施加多大负载，斜面均可以通过摩擦力自锁——对定位组件3进行可靠限位，避免出现摩擦锁紧部件21沿导向部件22退缩而导致定位失效的发生。此外，采用斜面贴紧限位方式，避免了销与孔配合间隙的影响，使柔性定位机构对车身工件的重复定位精度更高。

本实用新型的技术方案结构简单、体积小、零件加工精度要求低，重复定位精度高、成本低、定位可靠、柔性高，可适用于多款车型。

摩擦锁紧部件21可采用块状结构或杆状结构等，例如在一些实施例中，参见图1、图2，摩擦锁紧部件21包括摩擦导杆，摩擦导杆设置于旋转轴12侧方，并与旋转轴12垂直布置，其中，锁紧面23设置于摩擦导杆的外表面，并与摩擦导杆的轴线互成夹角。导向部件22具有第一导杆过孔24，摩擦导杆穿过第一导杆过孔24，并能够沿摩擦导杆的长度方向运动，以使锁紧面23与限位面13抵接或分离。

进一步的，导向部件22用于为摩擦导杆提供约束，使摩擦导杆仅具有沿导向部件22往复运动的自由度。参见图1、图2，在一些实施例中，导向部件22包括基座，摩擦导杆穿过基座顶部的第一导杆过孔24，并向基座的上方延伸，轴座11安装于基座顶部，旋转轴12横向的安装于轴座11。本实施例中，摩擦导杆能够在外力驱动下沿第一导杆过孔24升降，实现对于旋转轴12的定位和释放，基座为摩擦导杆提供导向约束的同时，也为整个定位机构提供支撑作用。基座的高度可根据实际使用要求变化。

进一步的，参见图2，轴座11采用箱型结构，轴座11具有第一侧壁面和第二侧壁面，旋转轴12通过轴承安装于第一侧壁面和第二侧壁面，旋转轴12的限位面13位于第一侧壁面和第二侧壁面之间，轴座11的顶部设有第二导杆过孔14，摩擦导杆的顶部穿过第二导杆过孔14。换言之，摩擦导杆与旋转轴12在轴座11限定的内部空间中实现配合，并为摩擦导杆和旋转轴12提供更多约束，重复定位精度更高。

摩擦导杆的往复运动可在外接动力或旋转切换定位机构自身动力驱动下完成，例如在一些实施例中，参见图2，基座设有弹性部件25，例如但不限于弹簧，摩擦导杆在弹性部件25的作用下向上伸出，并使锁紧面23与限位面13抵接，即在弹性部件25的作用下，实现限位面13与锁紧面23之间的摩擦自锁，从而对旋转轴12实现自锁限位。本实施例在具体切换时，外部机构A从摩擦导杆的上端推动摩擦导杆，克服弹性部件25的力使摩擦导杆向下移动一端足够距离；外部机构B从前端面通过对角销定位到定位组件3的端面销孔中，带动定位安装座旋转90°、180°、270°或360°；然后外部机构A缓慢释放，使摩擦导杆在压紧弹簧作用下上移，并与旋转轴12的方形面贴合压紧；最后外部机构B退出，实现4套定位单元之间的柔性切换，实现对不同车型定位的兼容。

定位组件3用于不同车型工件的定位，在一些实施例中，定位组件3包括定位安装座31，定位安装座31连接于旋转轴12端部，定位安装座31具有多个安装定位单元的安装面32。例如在图1、图2所示的实施例中，定位安装座31与旋转轴12的截面对应，均呈方形，定位安装座31的四个安装面32分别用于安装四个不同的定位单元。定位安装座的端面设有驱动销孔，以方便外部动力驱动定位安装座转动。

进一步的，参见图1、图2，定位单元包括定位销33，定位销33通过连接板、定位座安装于定位安装座31的安装面32。定位销33可与工件定位孔配合，实现定位。

进一步的，参见图2，定位单元还包括气缸34和设置于定位销33的限位钩35，气缸34的输出端与限位钩35连接，用于驱动限位钩35由定位销33向侧方摆出，并将工件压紧在限位钩35和定位销33的端面之间。当定位销33与工件定位孔配合到位后，气缸34推动限位钩35向下摆动，将工件压紧在限位钩35和定位销33端面之间定位。

在一些实施例中，旋转轴12内部具有中空的轴孔，定位组件3的线缆(包括气管)穿过轴孔，从而方便走线，简化了线缆布置结构。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种旋转切换定位机构，其特征在于，包括：

切换组件，包括轴座和旋转轴，所述旋转轴转动的安装于所述轴座，所述旋转轴的外周面设有多个限位面，多个所述限位面沿所述旋转轴的周向分布；

锁紧组件，包括摩擦锁紧部件和导向部件，所述摩擦锁紧部件具有锁紧面，所述摩擦锁紧部件能够沿所述导向部件运动，以使所述锁紧面与所述限位面抵接或分离，所述锁紧面倾斜于所述摩擦锁紧部件的运动方向；

定位组件，连接于所述旋转轴，所述定位组件具有多个沿所述旋转轴的转动方向分布的定位单元。

2.根据权利要求1所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述摩擦锁紧部件包括摩擦导杆，所述摩擦导杆设置于所述旋转轴侧方，并与所述旋转轴垂直布置，所述导向部件具有第一导杆过孔，所述摩擦导杆穿过所述第一导杆过孔，并能够沿摩擦导杆的长度方向运动，以使所述锁紧面与所述限位面抵接或分离。

3.根据权利要求2所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述导向部件包括基座，所述摩擦导杆穿过所述基座顶部的第一导杆过孔，并向所述基座的上方延伸，所述轴座安装于所述基座顶部，所述旋转轴横向的安装于所述轴座。

4.根据权利要求3所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述轴座具有第一侧壁面和第二侧壁面，所述旋转轴安装于所述第一侧壁面和第二侧壁面，所述旋转轴的限位面位于所述第一侧壁面和第二侧壁面之间，所述轴座的顶部设有第二导杆过孔，所述摩擦导杆的顶部穿过所述第二导杆过孔。

5.根据权利要求4所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述基座设有弹性部件，所述摩擦导杆在所述弹性部件的作用下向上伸出，并使所述锁紧面与所述限位面抵接。

6.根据权利要求1所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述定位组件包括定位安装座，所述定位安装座连接于所述旋转轴端部，所述定位安装座具有多个安装所述定位单元的安装面。

7.根据权利要求6所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述定位单元包括定位销。

8.根据权利要求7所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述定位单元还包括气缸和设置于所述定位销的限位钩，所述气缸的输出端与所述限位钩连接，用于驱动所述限位钩由所述定位销向侧方摆出，并将工件压紧在所述限位钩和定位销的端面之间。

9.根据权利要求6所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述定位安装座的端面设有驱动销孔。

10.根据权利要求1所述的旋转切换定位机构，其特征在于，所述旋转轴内部具有中空的轴孔，所述定位组件的线缆穿过所述轴孔。

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