一种工件高精度自动定位装置的制作方法

本实用新型涉及丝网印刷设备技术领域，具体地，涉及一种工件高精度自动定位装置。

背景技术：

在对工件进行精细加工(如丝印、点涂、打孔、加塞等工序)时，需要将工件移动到指定位置，通过确保工件与设备加工头间的高精度对位以实现产品的加工精度。国内现有的印刷机械大多采用全自动套准和检测技术，虽然对产品质量和生产效率起到了极大地推动作用，但由于该技术采用了带有反馈功能的CCD视觉检测及自动校位方法，成本高昂且对于工作环境的要求较高，增加了生产成本，加之设备的结构复杂、体积难以缩减，在与不同的加工装置配套使用时存在通用性不好的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种成本低、适用范围广、定位效果好、便于进行微调修正的自动定位装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种工件高精度自动定位装置，包括用于夹持并重复定位工件位置的XY定位平台以及用于精调工件位置的XYR调整平台，且所述XY定位平台可移动设置于XYR调整平台上；

所述XY定位平台包括支撑体、用于放置工件的吸附组件以及用于移动所述吸附组件的定位组件，所述吸附组件设置于支撑体上，所述定位组件包括运动方向相互垂直设置的两个轴向模组；

每个轴向模组均包括双向螺旋丝杠、用于双向螺旋丝杠转动的驱动装置、以及设置于双向螺旋丝杠上的两个定位柱装置，所述定位柱装置分别位于吸附组件相对的两侧且在定位柱装置的顶部设置有竖直的定位柱，所述定位柱在双向螺旋丝杠的带动下相互靠近或远离以实现对吸附组件上设置的工件的夹紧和松开。

优选地，所述支撑体为方形的箱体且内部容置定位组件，所述轴向模组通过其安装板固定设置在箱体的底板上，在所述箱体的顶盖板上开有多个条形孔且各个条形孔的长度方向均与其对应的吸附组件侧边垂直设置，所述定位柱与条形孔一一对应设置且其上端从对应的条形孔内穿出。

优选地，所述吸附组件包括与真空发生器连接的真空吸附板以及设置于所述真空吸附板上的陶瓷板，工件放置于所述陶瓷板上。

优选地，所述真空吸附板和陶瓷板与待加工工件的形状大小相同。

优选地，所述定位组件还包括设置于多个定位柱装置中间的限位模组，所述限位模组包括水平设置的平台、用于固定连接平台和箱体底板的支柱、以及设置于平台边缘的四个楔形块，所述楔形块分别设置于平台的四条侧边上且楔形口朝外。

优选地，所述定位柱装置包括连接底座、竖直设置在连接底座上的导轨、可滑动设置于导轨上的活动块、以及设置于活动块顶端的连接板，所述定位柱设置于连接板上，所述连接底座和活动块通过伸缩弹簧连接且弹簧的两端分别与设置在连接底座和活动块上的弹簧拉柱对应固连，所述连接板的底部设置为楔形且与对应设置的楔形块相匹配；当定位柱装置相互靠近时，连接板沿着其与楔形块的连接面上升，从而带动定位柱向上穿出条形孔且同时相互靠近以夹紧吸附组件上设置的工件，反之当定位柱装置相互远离时，活动块在弹簧的作用下带动连接板下降，从而带动定位柱缩回且同时相互远离以松开吸附组件。

优选地，所述定位柱装置还包括设置于连接底座上的限位块，所述限位块位于导轨的下端且用于防止所述活动块的过度下滑。

优选地，所述轴向模组还包括固定设置在所述安装板上的滑轨以及设置于所述滑轨上的两个滑块，所述滑轨与双向螺旋丝杠平行设置，且所述滑块与两个定位柱装置或设置在双向螺旋丝杠上的两个丝杠螺帽套分别对应连接。

优选地，所述XYR调整平台包括框架以及设置于所述框架内的XYR调节组件；所述XYR调节组件包括上下设置的两个安装座以及与所述安装座联动设置的X轴模组、Y轴模组和R轴模组，在两个安装座之间以及底部安装座和框架底板之间分别设置有一组交叉滚子导轨且两组交叉滚子导轨相互垂直设置，使得两个安装座可分别在X轴模组和Y轴模组的带动下沿X轴和Y轴运动，在顶部安装座上设置有与箱体底板联动设置的交叉轴环，所述交叉轴环在R轴模组的带动下使XY定位平台沿R轴旋转。

优选地，在所述框架侧板和箱体侧板间还设置有水平的密封板，以避免灰尘从间隙进入所述XYR调整平台内。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1、所述定位装置通过设置XY定位平台以实现对玻璃工件的重复定位，结构简单且定位精度高，加工效果好，而且通过设置卡合的楔形面和弹簧以实现定位柱的伸出和缩回，方便更换工件，也避免了定位柱对后续加工过程的干扰；

2、所述定位装置通过设置XYR调整平台以实现对位置发生偏移的XY定位平台的细微调整，而不需要移动整个装置或进行拆机检修，大大降低了维护成本，提高了生产效率，适用范围广且便于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型优选实施例的整体结构示意图；

图2是图1所示实施例中XY定位平台的外部结构示意图；

图3是图2所示XY定位平台中吸附组件的结构示意图；

图4是图2所示XY定位平台的内部结构示意图；

图5是图2所示XY定位平台中限位模组的结构示意图；

图6是图2所示XY定位平台中位于X轴方向的轴向模组的结构示意图；

图7是图2所示XY定位平台中位于Y轴方向的轴向模组的结构示意图；

图8是图6或图7所示轴向模组中定位柱装置的结构示意图；

图9是图1所示实施例中XYR调整平台的内部结构示意图；

图10是图9所示XYR调整平台中位于顶部的安装座的结构示意图；

图11是图9所示XYR调整平台中位于底部的安装座的结构示意图；

图中：1XY定位平台，2XYR调整平台；11箱体，12吸附组件，13限位模组，14轴向模组；121真空吸附板，122陶瓷板，123真空接头；131平台，132支柱，133楔形块；141安装板，142滑轨，143滑块，144双向螺旋丝杠，145丝杠螺帽套，146驱动装置，147定位柱装置；1471连接底座，1472导轨，1473活动块，1474连接板，1475定位柱，1476弹簧拉柱，1477限位块；21框架，22安装座，23X轴模组，24Y轴模组，25R轴模组，26交叉滚子导轨，27交叉轴环，28密封板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种工件高精度自动定位装置，包括用于夹持并重复定位工件位置的XY定位平台1以及用于精调工件位置的XYR调整平台2，且所述XY定位平台1可移动设置于XYR调整平台2上。

继续参见图2和图4，所述XY定位平台1包括箱体11、用于放置工件的吸附组件12以及用于移动所述吸附组件12的定位组件；所述吸附组件12放置于箱体11的顶盖板上，所述定位组件设置于箱体11内且包括限位模组13以及运动方向相互垂直设置的两个轴向模组14，在所述箱体11的顶盖板上还开有多个条形孔且各个条形孔的长度方向均与其对应的吸附组件12的侧边垂直设置，所述轴向模组14的上端与条形孔对应且从对应的条形孔内穿出。

继续参见图3，所述吸附组件12包括与待加工工件形状大小相同的真空吸附板121和陶瓷板122，所述真空吸附板121通过真空接头123与真空发生器连接，所述陶瓷板122设置于真空吸附板121上且用于放置工件以避免其磨损，在所述陶瓷板122和真空吸附板121上开有多个真空吸孔。

继续参见图5，所述限位模组13包括水平设置的平台131、用于固定连接平台131和箱体11底板的支柱132、以及设置于平台131边缘的四个楔形块133，所述楔形块133分别设置于平台131的四条侧边上且楔形口朝外。

继续参见图6和图7，每个轴向模组14均包括安装板141、滑轨142、滑块143、双向螺旋丝杠144、驱动装置146和定位柱装置147。所述安装板141与箱体11的底板固定连接，所述滑块143成对设置于滑轨142上且所述滑轨142设置在安装板141上，所述双向螺旋丝杠144与滑轨142平行设置且通过支撑座与安装板141固定连接，所述驱动装置146为伺服电机，其通过电机固定块固定设置在安装板141上且通过联轴器与双向螺旋丝杠144联动设置，在所述双向螺旋丝杠144上设置有两个可反向运动的丝杠螺帽套145，所述定位柱装置147的数量为二且分别设置于两个丝杠螺帽套145上，所述滑块143分别与两个定位柱装置147或两个丝杠螺帽套145固定连接，所述定位柱装置147分别位于吸附组件12相对的两侧且在双向螺旋丝杠144的带动下相互靠近或远离。

继续参见图8，所述定位柱装置147包括连接底座1471、导轨1472、活动块1473、连接板1474、定位柱1475、弹簧拉柱1476和限位块1477。所述连接底座1471为L型且其水平板与丝杠螺帽套145固定连接，所述导轨1472竖直设置于连接底座1471的竖直板上且所述限位块1477设置于导轨1472的下端，所述活动块1473可滑动设置于导轨1472上，所述弹簧拉柱1476分别设置于活动块1473和连接底座1471的竖直板上且通过弹簧连接，所述连接板1474水平设置于活动块1473的顶端且其底部为楔形并与对应设置的楔形块133相匹配，所述定位柱1475竖直设置于连接板1474上且与位于吸附组件12侧边的条形孔一一对应。

继续参见图9，所述XYR调整平台2包括框架21以及设置于所述框架21内的XYR调节组件，所述XYR调节组件包括上下设置的两个安装座22以及与所述安装座22联动设置的X轴模组23、Y轴模组24和R轴模组25。

在本实施例中，在所述框架21侧板和箱体11侧板间还设置有水平的密封板28，以避免灰尘从间隙进入所述XYR调整平台2内。

继续参见图10和图11，在顶部安装座上设置有与箱体11底板联动设置的交叉轴环27，所述交叉轴环27在R轴模组25的带动下使XY定位平台1沿R轴旋转(即XY定位平台在水平面内绕一竖直穿过其本身的直线转动)，在两个安装座之间以及底部安装座和框架21底板之间分别设置有一组交叉滚子导轨26且两组交叉滚子导轨相互垂直设置，使得两个安装座可分别在X轴模组23和Y轴模组24的带动下沿X轴和Y轴运动。

所述定位装置的工作过程如下：

首选将待加工的工件放置在吸附组件12上，然后操作人员启动按钮开关或吸附组件12内的感应器发出信号，使得箱体11内的两个轴向模组14一起动作，通过各自的伺服电机带动四个定位柱装置147向限位模组13靠拢，此时连接板1474与其对应设置的楔形块133接触并沿着二者的接触面上升，从而带动定位柱1475向上运动穿出条形孔，同时多个定位柱相互靠近以完成对吸附组件(工件)的定位夹持工作；接着伺服电机反向动作，使得定位柱1475相互远离且在弹簧拉力的作用下向下缩回，在解除对吸附组件(工件)夹持的同时启动负压，将待加工的工件牢牢吸附以免其位置变动；待加工工序完成后破真空，取走加工好的工件并重复上述步骤。

若工件的加工精度达不到要求，可通过XYR调整平台2分别在X、Y、R轴方向上对XY定位平台1进行微调，从而实现对工件位置的精确校正，最终满足产品的加工要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。