CN218983984U - 一种零点定位装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种零点定位装置及系统，属于产品加工领域。针对现有零点定位结构复杂且成本高的问题，本实用新型提供一种零点定位装置，包括壳体，壳体上设置有定位孔，所述壳体内部设置有旋转轴、楔形块与卡爪，旋转轴与驱动机构连接，卡爪设置在定位孔呈相对的两侧，通过驱动机构驱动旋转轴旋转，旋转轴旋转带动楔形块上下移动，楔形块上下移动带动卡爪在定位孔内伸出或缩回，实现对定位孔内的部件固定或松开。本实用新型的装置采用旋转轴、楔形块与卡爪之间的纯机械配合实现卡爪在定位孔内的伸缩，成本低的同时纯机械动作更稳定且不易受到外界环境的干扰，有效保证整个工作的稳定性；结构简单，设计合理。本实用新型的系统有效提高工作效率。

Description

一种零点定位装置及系统

技术领域

本实用新型属于产品加工技术领域，更具体地说，涉及一种零点定位装置及系统。

背景技术

通常一个大型的产品往往需要经过许多步骤进行加工，而这些步骤有些是直接在加工台上进行加工，有些则需要夹具进行装夹加工，如果每个零件都一步步加工夹具的更换则导致了产品加工时间过长，使得加工效率增长；同时更换夹具后需要重新返回原来的加工地点继续加工，其存在定位偏差的问题，导致产品在生产过程中同一道程序做出来的产品误差过大造成废品。因此存在零点定位装置以解决上述问题，零点定位装置是一个独特的定位和锁紧装置，能保持工件从一个工位到另一个工位，一个工序到另一个工序，或一台机床到另一台机床，零点始终保持不变，这样能够有效节省重新找正零点的辅助时间。但现有的零点定位装置大多使用寿命低且移动也不灵活。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利CN201922039968.6，公开日为2020年7月14日，该专利公开了一种零点定位系统，该系统包括零点定位底板，零点定位器和零点定位交换板，零点定位底板固设在工作台上，零点定位器抵接在零点定位底板内，零点定位交换板设置在零点定位器上方，并与零点定位器连接，零点定位器包括定位器外壳、上下滑动块、刚性卡爪和密封底板，通过上下滑动块的上下运动，带动刚性卡爪伸缩，使刚性卡爪与拉丁形成卡合，完成零点定位交换板的定位。该专利的不足之处在于：结构复杂且成本高。

又如中国专利申请号CN201921127159.4，公开日为2020年4月10日，该专利公开了一种零点定位装置，包括基座、套设在基座上滑动体、多个圆形阵列在基座端面上的卡爪、安装在基座上的驱动件和安装在基座上的定位轴，所述驱动间与滑动体连接推动滑动体带动卡爪径向移动以夹紧定位轴，相邻所述卡爪之间安装有第一弹性件，所述基座上开设有一安装孔，所述安装孔内设有用于封堵安装孔的密封件，所述定位轴装入安装孔内与密封件接触以下压密封件，脱离安装孔使密封件恢复初始位置以封堵安装孔。该专利的不足之处在于：安装繁琐且成本高。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有零点定位结构复杂且成本高的问题，本实用新型提供一种零点定位装置及系统。本实用新型的装置采用旋转轴、楔形块与卡爪之间的纯机械配合实现卡爪在定位孔内的伸缩，成本低的同时纯机械动作更稳定且不易受到外界环境的干扰，有效保证整个工作的稳定性；结构简单，设计合理。本实用新型的系统有效提高工作效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种零点定位装置，包括壳体，壳体上设置有定位孔，所述壳体内部设置有旋转轴、楔形块与卡爪，旋转轴与驱动机构连接，卡爪设置在定位孔呈相对的两侧，通过驱动机构驱动旋转轴旋转，旋转轴旋转带动楔形块上下移动，楔形块上下移动带动卡爪在定位孔内伸出或缩回，实现对定位孔内的部件固定或松开。

更进一步的，所述旋转轴包括旋转轴本体，旋转轴本体的两端分别设置有支撑段，支撑段与驱动机构连接，旋转轴本体的中间设置有连接段，连接段与支撑段之间设置有凸轮，凸轮用于与楔形块接触，支撑段与连接段的直径相同且同轴设置，凸轮直径小于支撑段直径，且与支撑段呈不同轴设置。

更进一步的，凸轮的表面设置有耐磨层。

更进一步的，所述卡爪包括本体，本体靠近定位孔的一端设置有卡紧块，本体的表面开设有楔形槽，楔形槽与楔形块的形状相适配，且本体远离定位孔的一端与楔形块之间设置有弹性件，通过楔形块沿着楔形槽上下移动带动卡紧块移动实现在定位孔内伸出或缩回。

更进一步的，所述卡紧块的表面设置有橡胶层。

更进一步的，所述卡紧块呈V字型，且V字型的连接处呈圆弧过渡。

更进一步的，所述驱动机构为手柄，手柄呈L形，L形中的水平段与旋转轴连接，L形中的竖直段用于手动操作。

一种零点定位系统，包括如上述任一项所述的零点定位装置，零点定位装置抵接在零点定位板内，零点定位板设置在工作台上，零点定位装置的上方设置有零点定位交换板，零点定位交换板与零点定位装置可拆卸连接。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的零点定位装置采用旋转轴、楔形块与卡爪之间的纯机械配合实现卡爪在定位孔内的伸缩，其成本低的同时纯机械动作更稳定且不易受到外界环境的干扰，有效保证整个工作的稳定性，且将部件全部内置于壳体内部，进一步避免部件受到外界的干扰，提高部件的使用寿命；卡爪在定位孔的相对两侧能够稳定的起到夹持作用，进一步保证锁紧效果，整体结构简单，易于制作，能够快速实现定位孔内部件的更换过程，提高工作效率；

(2)本实用新型中的旋转轴采用对称的三段连接，此种设计结构巧妙，通过旋转轴不停的旋转，实现凸轮对楔形块的作用，从而实现楔形块的移动，三段之间彼此连接，实现不同功能的同时相互支撑，保证其具有足够的强度，不易发生断裂；且在凸轮的表面设有耐磨层，减缓凸轮与楔形块之间长期接触产生的磨损，提高部件的使用寿命；

(3)本实用新型的卡爪通过设置斜面形成楔形槽，通过楔形块在楔形槽内移动使其产生竖直方向和水平方向的分力，水平方向的力使得卡紧块在水平方向移动以实现在定位孔内的伸缩，结构设计巧妙，且无需复杂和多余的部件，有效节省空间和成本；同时卡紧块表面的橡胶层能够使得与部件接触夹紧时不对其产生损坏；V形的设置能够保证加持效果；

(4)本实用新型的零点定位系统匹配精度高，减少工厂在生产过程中因为更换夹具所需要的时间，从而极大的提高了工作效率，利用零点定位板上的拉丁在定位孔内与卡爪配合实现零点定位交换板和零点定位装置的重复定位，操作简便的同时提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的壳体内部结构示意图；

图2为本实用新型的旋转轴的结构示意图；

图3为本实用新型的卡爪的主视图；

图4为本实用新型的卡爪的侧视图；

图5为楔形块的结构示意图。

图中：1、壳体；2、定位孔；3、卡爪槽；31、本体；32、楔形槽；33、卡紧块；4、旋转轴槽；41、支撑段；42、凸轮；43、连接段；5、楔形块槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1和图5所示，一种零点定位装置，包括壳体1，壳体1上设置有定位孔2，所述壳体1内部设置有旋转轴、楔形块与卡爪；具体的，在壳体1的内部设置有旋转轴槽4、卡爪槽3和楔形块槽5，在对应的槽内设置有对应的部件，保证部件之间彼此互不干扰，且槽对部件起到限位作用，避免部件发生意外产生松动。旋转轴与驱动机构连接，卡爪设置在定位孔2呈相对的两侧，通过驱动机构驱动旋转轴旋转，旋转轴旋转带动楔形块上下移动，楔形块上下移动带动卡爪在定位孔2内伸出或缩回，实现对定位孔2内的部件固定或松开，其中上下方向是指以图1为例，楔形块槽5的上下方向，卡爪在定位孔2内的伸出或缩回方向即为水平方向也即左右方向，其是指卡爪槽3的左右方向。在这进行说明的是，驱动机构可以为自动设备也可以为手动设备，自动设备可以为电机或其他动力源，其与旋转轴连接实现旋转轴旋转，自动化程度高，节省人力成本；手动设备则可以为手柄，手柄与旋转轴连接，通过操作手柄旋转带动旋转轴旋转，虽然手动相对耗费人力，但是整体经济成本低。所述楔形块具体的即为一个圆柱体，圆柱体的一端设置成斜面；对应的，在卡爪上设有斜面槽，此斜面槽与楔形块中的斜面位置相对应且形状相匹配，这样的设置是当楔形块进行上下移动时，其斜面在斜面槽中移动时会产生一个倾斜的力，将该力进行分解一个竖直方向的分力和水平方向的分力，水平方向的分力即能够使得卡爪进行水平方向的移动。楔形块不是斜面的一端用于与旋转轴接触，由于旋转轴只能进行旋转，因此对旋转轴进行结构改进设置，使得旋转轴在进行旋转时，能够实现给楔形块力以及空间，以实现楔形块的移动；同时在楔形块与卡爪之间设置有弹性件。整体的结构原理如下：初始状态即为卡爪收缩状态，初始状态时，旋转轴与楔形块接触，当旋转旋转轴时，旋转轴给楔形块一个向上的作用力使得楔形块向上移动，持续向上移动至卡爪的斜面槽中，使得卡爪向左移动以实现卡爪在定位孔2内的伸出；当需要缩回时，再继续旋转旋转轴，此时旋转轴给楔形块一个向下移动的空间，且由于弹性件的设置，使得弹性件给楔形块一个力使得楔形块向下移动，卡爪向右移动实现缩回。

本实用新型的零点定位装置采用旋转轴、楔形块与卡爪之间的纯机械配合实现卡爪在定位孔2内的伸缩，其成本低的同时纯机械动作更稳定且不易受到外界环境的干扰，有效保证整个工作的稳定性，且将部件全部内置于壳体1的内部，进一步避免部件受到外界的干扰，提高部件的使用寿命；卡爪在定位孔2的相对两侧能够稳定的起到夹持作用，进一步保证锁紧效果，整体结构简单，易于制作，能够快速实现定位孔2内部件的更换过程，提高工作效率。

具体的，在本实施例中如图2所示，所述旋转轴包括旋转轴本体，旋转轴本体的两端分别设置有支撑段41，支撑段41与驱动机构连接，旋转轴本体的中间设置有连接段43，连接段43与支撑段41之间设置有凸轮42，凸轮42用于与楔形块全程接触，支撑段41与连接段43的直径相同且同轴设置，凸轮42直径小于支撑段41直径，且与支撑段41呈不同轴设置。在这进行说明的是：初始状态时，凸轮42与楔形块接触的端面为凹槽端面，凹槽端面即是指凸轮42与楔形块接触的端面相对于支撑段41而言形成了凹槽；当锁紧状态时，凸轮42与楔形块接触的端面与支撑段41在同一平面，称之为凸端面，即由初始状态开始旋转时，旋转轴本体不断旋转，楔形块由与凹槽端面接触变为与凸端面接触，凸端面给楔形块一个向上的力，楔形块向下移动；由锁紧状态向初始状态旋转时，楔形块由与凸端面接触变为与凹槽端面接触，给出楔形块向下移动的空间，此时楔形块上的弹性件给楔形块一个向下移动的力完成卡爪的缩回。

如图3和图4所示，所述卡爪包括本体31，本体31靠近定位孔2的一端设置有卡紧块33，本体31的表面开设有楔形槽32，楔形槽32与楔形块的形状相适配，且本体31远离定位孔2的一端与楔形块之间设置有弹性件，所述弹性件可以为弹簧，弹簧的一端套设在本体31远离定位孔2的一端，另一端设置在楔形块上，通过楔形块沿着楔形槽32上下移动带动卡紧块33移动实现在定位孔2内伸出或缩回。卡爪的结构设计巧妙，且无需复杂和多余的部件，有效节省空间和成本。

一种零点定位系统，包括如上述所述的零点定位装置，零点定位装置抵接在零点定位板内，零点定位板设置在工作台上，零点定位装置的上方设置有零点定位交换板，零点定位交换板与零点定位装置可拆卸连接。本实用新型的零点定位系统匹配精度高，减少工厂在生产过程中因为更换夹具所需要的时间，从而极大的提高了工作效率，利用零点定位板上的拉丁在定位孔2内与卡爪配合实现零点定位交换板和零点定位装置的重复定位，操作简便的同时提高生产效率。

实施例2

基本同实施例1，为了进一步提高部件的使用寿命以及保证其工作稳定，在本实施例中旋转轴中凸轮42的表面设置有耐磨层，耐磨层即为由耐磨材料制成的涂层，耐磨层的设置则能够减缓凸轮42长期与楔形块接触产生的磨损，有效提高部件的使用寿命；且在卡紧块33的表面设置有橡胶层，卡紧块33用于夹紧定位孔2内的部件，因此橡胶层的设置能够减缓对部件的磨损，保证部件的外观质量；且更进一步的，将卡紧块33设计呈V字型，且V字型的连接处呈圆弧过渡，V字型能够对部件的两边起到夹紧作用，进一步提高夹紧效果；同时圆弧过渡能避免应力集中，保证卡紧块33不易发生断裂。在本实施例中驱动机构为手柄，手柄呈L形，L形中的水平段与旋转轴连接，L形中的竖直段用于手动操作，L形的手柄设置能够减缓操作工人的劳动强度，操作简便，实现旋转方式简单，成本低。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种零点定位装置，包括壳体(1)，壳体(1)上设置有定位孔(2)，其特征在于：所述壳体(1)内部设置有旋转轴、楔形块与卡爪，旋转轴与驱动机构连接，卡爪设置在定位孔(2)呈相对的两侧，通过驱动机构驱动旋转轴旋转，旋转轴旋转带动楔形块上下移动，楔形块上下移动带动卡爪在定位孔(2)内伸出或缩回，实现对定位孔(2)内的部件固定或松开。

2.根据权利要求1所述的一种零点定位装置，其特征在于：所述旋转轴包括旋转轴本体，旋转轴本体的两端分别设置有支撑段(41)，支撑段(41)与驱动机构连接，旋转轴本体的中间设置有连接段(43)，连接段(43)与支撑段(41)之间设置有凸轮(42)，凸轮(42)用于与楔形块接触，支撑段(41)与连接段(43)的直径相同且同轴设置，凸轮(42)直径小于支撑段(41)直径，且与支撑段(41)呈不同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种零点定位装置，其特征在于：凸轮(42)的表面设置有耐磨层。

4.根据权利要求1所述的一种零点定位装置，其特征在于：所述卡爪包括本体(31)，本体(31)靠近定位孔(2)的一端设置有卡紧块(33)，本体(31)的表面开设有楔形槽(32)，楔形槽(32)与楔形块的形状相适配，且本体(31)远离定位孔(2)的一端与楔形块之间设置有弹性件，通过楔形块沿着楔形槽(32)上下移动带动卡紧块(33)移动实现在定位孔(2)内伸出或缩回。

5.根据权利要求4所述的一种零点定位装置，其特征在于：所述卡紧块(33)的表面设置有橡胶层。

6.根据权利要求4或5所述的一种零点定位装置，其特征在于：所述卡紧块(33)呈V字型，且V字型的连接处呈圆弧过渡。

7.根据权利要求1所述的一种零点定位装置，其特征在于：所述驱动机构为手柄，手柄呈L形，L形中的水平段与旋转轴连接，L形中的竖直段用于手动操作。

8.一种零点定位系统，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项权利要求所述的零点定位装置，零点定位装置抵接在零点定位板内，零点定位板设置在工作台上，零点定位装置的上方设置有零点定位交换板，零点定位交换板与零点定位装置可拆卸连接。

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