工装定位器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种工装定位器，其包括工装架及至少一个定位机构。各定位机构包括：座体，设置于工装架上；架体，设置于座体上；销座，固定于架体的在X轴方向上的一端；定位销，固定于销座，用于对装备件的销孔接合并将装备件定位和夹紧；驱动组件。驱动组件包括：滑座，设置在座体和架体之间，包括滑块和螺母；一对滑轨，沿X轴方向延伸且固定连接于架体且与滑块构成移动副；前支架，将一对滑轨的X轴方向的一端连接且固定连接在架体下方；后支架，将一对滑轨的X轴方向的另一端连接且固定连接在架体下方；前轴承，设置在前支架上；后轴承，设置在后支架上；丝杠，穿设于螺母和滑块、一端连接于前轴承、另一端连接于后轴承；手轮，连接于后轴承。
【专利说明】工装定位器
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化装备及制造中的工装系统，尤其涉及一种工装定位器。
【背景技术】
[0002]在现代的自动化装备及制造中，装备件的工装环节决定了后续制造、装配环节的精度与可靠性，尤其是针对大型、复杂的装备件，需要多个定位器对装备件的关键点进行定位和夹紧。在大型装备件的工装过程中，由于装备件的制造误差，大型装备件的实际外形可能与理论外形略有差距，因此众多完全固定的定位器使工装操作难以进行，并带来巨大的内应力；同时，在工装时完全固定的定位器可能与部件的安装、调姿轨迹形成干涉。
【发明内容】
[0003]鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工装定位器，其能减小装备件在工装时的内应力。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种工装定位器，其包括工装架以及至少一个定位机构。各定位机构包括:座体，设置于工装架上；架体，设置于座体上；销座，固定于架体的在X轴方向上的 一端；定位销，固定于销座，用于对装备件的销孔接合并将装备件进行定位和夹紧；以及驱动组件。驱动组件包括:滑座，设置在座体和架体之间，包括滑块和螺母；一对滑轨，沿X轴方向延伸且固定连接于架体且与滑座的滑块构成移动副；前支架，将一对滑轨的X轴方向的一端连接且固定连接在架体下方；后支架，将一对滑轨的X轴方向的另一端连接且固定连接在架体下方；前轴承，设置在前支架上；后轴承，设置在后支架上；丝杠，穿设于滑座的螺母和滑块、一端连接于前轴承、而另一端连接于后轴承；以及手轮，连接于后轴承。
[0005]本发明的有益效果如下:
[0006]本发明的工装定位器在进行工装时，能够方便工人通过手轮直接操作、移动架体以及架体上的定位销相对于座体移动，并依靠定位销对装备件进行定位和夹紧，由此能够方便进行工装操作且能够适应装备件的实际外形，减小装备件在工装时的内应力、工装的难度及耗时量，避免因加工误差和刚性化工装导致装备件产生较大的内应力。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为根据本发明的工装定位器的立体图；
[0008]图2为根据本发明的工装定位器的定位机构的立体图；
[0009]图3为根据本发明的工装定位器的定位机构从下方观察到的立体图；
[0010]图4为根据本发明的工装定位器的定位机构的部分立体图；
[0011]图5为根据本发明的工装定位器的定位机构的俯视图。
[0012]其中，附图标记说明如下:
[0013]I工装架253前支架[0014]2定位机构254后支架
[0015]21座体 I255前轴承
[0016]C同心圆环256后轴承
[0017]22架体257丝杠
[0018]221螺孔258手轮
[0019]23销座26第一调节组件
[0020]24定位销261固定螺栓
[0021]25驱动组件262螺柱
[0022]251滑座27第二调节组件
[0023]2511滑块271第一螺栓
[0024]2512螺母2711螺栓孔
[0025]2513螺孔 272第二螺栓
[0026]252滑轨28螺钉
【具体实施方式】
[0027]下面参照附图来详细说明根据本发明的工装定位器。
[0028]参照图1至图5，根据本发明的工装定位器包括:工装架I ;以及至少一个定位机构2。各定位机构2包括:座体21，设置于工装架I上；架体22，设置于座体21上；销座23，固定于架体22的在X轴方向上的一端；定位销24，固定于销座23，用于对装备件(未示出)的销孔接合并将装备件进行定位和夹紧；以及驱动组件25。驱动组件25包括:滑座251，设置在座体21和架体22之间，包括滑块2511和螺母2512 对滑轨252，沿X轴方向延伸且固定连接于架体22且与滑座251的滑块2511构成移动副；前支架253，将一对滑轨252的X轴方向的一端连接且固定连接在架体22下方；后支架254，将一对滑轨252的X轴方向的另一端连接且固定连接在架体22下方；前轴承255，设置在前支架253上；后轴承256，设置在后支架254上；丝杠257，穿设于滑座251的螺母2512和滑块2511、一端连接于前轴承255、而另一端连接于后轴承256 ;以及手轮258，连接于后轴承256。
[0029]本发明的工装定位器在进行工装时，能够方便工人通过手轮直接操作、移动架体22以及架体22上的定位销24相对于座体21移动，并依靠定位销24对装备件进行定位和夹紧，由此能够方便进行工装操作且能够适应装备件的实际外形，减小装备件在工装时的内应力、工装的难度及耗时量，避免因加工误差和刚性化工装导致装备件产生较大的内应力。
[0030]在定位机构2的一实施例中，参照图1至图5，各定位机构2还可包括:第一调节组件26。第一调节组件26包括:四对固定螺栓261，每一对固定螺栓261在座体21的一个角部处将座体21和工装架I连接；以及四个螺柱262，各螺柱262的轴线平行于Z轴，各螺柱262位于相应一对固定螺栓261之间、螺纹穿设于座体21并接触工装架I的上表面，各螺柱262通过螺纹穿设出座体21的程度而调节座体21相对工装架I的高度。
[0031]在一实施例中，四个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度均相同，以使座体21相对工装架I沿Z轴平移。由此实现座体21的高度微调，从而实现座体21上的架体22及定位销24的高度微调，以适应装备件的实际外形，减小工装难度并避免装备件在工装时产生较大的内应力。
[0032]在一实施例中，在座体21的沿Y轴方向的一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度均相同，在座体21的沿Y轴方向的另一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度均相同，但在座体21的沿Y轴方向的所述一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度与在座体21的沿Y轴方向的所述另一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度不同，以使座体21相对工装架I绕X轴方向在YOZ面内旋转。由此实现座体21的绕X轴方向的角度微调，从而实现座体21上的架体22及定位销24的绕X轴方向的角度微调，以适应装备件的实际外形，减小工装难度并避免装备件在工装时产生较大的内应力。
[0033]在一实施例中，在座体21的沿X轴方向的一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度均相同，在座体21的沿X轴方向的另一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度均相同，但在座体21的沿X轴方向的所述一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度与在座体21的沿X轴方向的所述另一侧的两个螺柱262螺纹穿设出座体21的程度不同，以使座体21相对工装架I绕Y轴方向在XOZ面内旋转。由此实现座体21的绕Y轴方向的角度微调，从而实现座体21上的架体22及定位销24的绕Y轴方向的角度微调，以适应装备件的实际外形，减小工装难度并避免装备件在工装时产生较大的内应力。
[0034]在定位机构2的一实施例中，参照图4和图5，各定位机构2的座体21的中心设有同心圆环C。各定位机构2还可包括:第二调节组件27。第二调节组件27包括:四个第一螺栓271，各第一螺栓271的轴线平行于Z轴，每个第一螺栓271在滑座251的滑块2511的对应一个角部处将滑块2511和座体21连接，四个第一螺栓271的螺栓孔2711均为圆弧槽孔，以在四个第一螺栓271未拧紧时使滑座251的滑块2511以同心圆环C为旋转中心绕Z轴相对于座体21旋转。由此实现定位销24的绕Z轴的摆角角度微调，使工人可按需求调节定位销24的摆角角度，使工装定位器具有微小的自由度，以适应装备件的实际外形，减小工装难度并避免装备件在工装时产生较大的内应力。
[0035]在第二调节组件27的一实施例中，参照图1至图3，第二调节组件27还可包括:两个第二螺栓272，轴线平行于Y轴、沿Y轴相对地分别位于架体22的两侧、螺纹穿设于座体21，以在四个第一螺栓271未拧紧时通过一个第二螺栓272拧入并接触架体22而另一个第二螺栓272拧出，而使架体22和滑座251的滑块2511 —起以同心圆环C为旋转中心绕Z轴相对于座体21旋转。
[0036]在根据本发明的工装定位器的一实施例中，驱动组件25的后轴承256可为单向轴承。通过单向轴承使装备件作用到定位销24及架体22上的反作用力无法造成丝杠257的旋转，机构自锁，保证定位销24足够的夹紧性能。
[0037]在根据本发明的工装定位器的一实施例中，参照图1、图2、图4和图5，架体22设置有多个成一直线的螺孔221 ;滑座251的滑块2511设置有螺孔2513。各定位机构2还可包括；螺钉28，当驱动组件25的手轮258经由丝杠257、滑轨252与滑座251的滑块2511构成的移动副带动架体22进而带动定位销24向装备件的对应销孔移动到指定位置时，拧入到架体22的相应的螺孔221和滑块2511的螺孔2513中。可以使工人方便地进行工装操作，根据需求移动定位销24，并通过螺钉28保证定位销24的有效定位性能。
[0038]在根据本发明的工装定位器的一实施例中，定位机构2的数量与对装备件的销孔的数量相同。图1示出的定位机构2的数量为两个，但实际中不限于此。
【权利要求】
1.一种工装定位器，其特征在于，包括: 工装架(1);以及 至少一个定位机构(2)，各定位机构(2)包括: 座体(21)，设置于工装架(1)上； 架体(22)，设置于座体(21)上； 销座(23)，固定于架体(22)的在X轴方向上的一端； 定位销(24)，固定于销座(23)，用于对装备件的销孔接合并将装备件进行定位和夹紧；以及 驱动组件(25),包括: 滑座(251)，设置在座体(21)和架体(22)之间，包括滑块(2511)和螺母(2512)； 一对滑轨(252)，沿X轴方向延伸且固定连接于架体(22)且与滑座(251)的滑块(2511)构成移动副； 前支架(253)，将一对滑轨(252)的X轴方向的一端连接且固定连接在架体(22)下方； 后支架(254)，将一对滑轨(252)的X轴方向的另一端连接且固定连接在架体(22)下方； 前轴承(255)，设置在前支架(253)上； 后轴承(256)，设置在后支架(254)上； 丝杠(257)，穿设于滑座(251)的螺母(2512)和滑块(2511)、一端连接于前轴承(255)、而另一端连接于后轴承(256);以及手轮(258)，连接于后轴承(256)。
2.根据权利要求1所述的工装定位器，其特征在于，各定位机构(2)还包括: 第一调节组件(26)，包括: 四对固定螺栓(261)，每一对固定螺栓(261)在座体(21)的一个角部处将座体(21)和工装架⑴连接；以及 四个螺柱(262)，各螺柱(262)的轴线平行于Z轴，各螺柱(262)位于相应一对固定螺栓(261)之间、螺纹穿设于座体(21)并接触工装架(1)的上表面，各螺柱(262)通过螺纹穿设出座体(21)的程度而调节座体(21)相对工装架(1)的高度。
3.根据权利要求2所述的工装定位器，其特征在于，四个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度均相同，以使座体(21)相对工装架(1)沿Z轴平移。
4.根据权利要求2所述的工装定位器，其特征在于，在座体(21)的沿Y轴方向的一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度均相同，在座体(21)的沿Y轴方向的另一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度均相同，但在座体(21)的沿Y轴方向的所述一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度与在座体(21)的沿Y轴方向的所述另一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度不同，以使座体(21)相对工装架(I)绕X轴方向在YOZ面内旋转。
5.根据权利要求2所述的工装定位器，其特征在于，在座体(21)的沿X轴方向的一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度均相同，在座体(21)的沿X轴方向的另一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度均相同，但在座体(21)的沿X轴方向的所述一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度与在座体(21)的沿X轴方向的所述另一侧的两个螺柱(262)螺纹穿设出座体(21)的程度不同，以使座体(21)相对工装架(I)绕Y轴方向在XOZ面内旋转。
6.根据权利要求1所述的工装定位器，其特征在于，各定位机构(2)的座体(21)的中心设有同心圆环(C)，各定位机构(2)还包括: 第二调节组件(27)，包括: 四个第一螺栓(271)，各第一螺栓(271)的轴线平行于Z轴，每个第一螺栓(271)在滑座(251)的滑块(2511)的对应一个角部处将滑块(2511)和座体(21)连接，四个第一螺栓(271)的螺栓孔(2711)均为圆弧槽孔，以在四个第一螺栓(271)未拧紧时使滑座(251)的滑块(2511)以同心圆环(C)为旋转中心绕Z轴相对于座体(21)旋转。
7.根据权利要求6所述的工装定位器，其特征在于，第二调节组件(27)还包括:两个第二螺栓(272)，轴线平行于Y轴、沿Y轴相对地分别位于架体(22)的两侧、螺纹穿设于座体(21)，以在四个第一螺栓(271)未拧紧时通过一个第二螺栓(272)拧入并接触架体(22)而另一个第二螺栓(272)拧出，而使架体(22)和滑座(251)的滑块(2511) —起以同心圆环(C)为旋转中心绕Z轴相对于座体(21)旋转。
8.根据权利要求1所述的工装定位器，其特征在于，驱动组件(25)的后轴承(256)为单向轴承。
9.根据权利要求1所述的工装定位器，其特征在于，架体(22)设置有多个成一直线的螺孔(221)； 滑座(251)的滑块(2511)设置有螺孔(2513)； 各定位机构(2)还包括； 螺钉(28)，当驱动组件(25)的手轮(258)经由丝杠(257)、滑轨(252)与滑座(251)的滑块(2511)构成的移动副带动架体(22)进而带动定位销(24)向装备件的对应销孔移动到指定位置时，拧入到架体(22)的相应的螺孔(221)和滑块(2511)的螺孔(2513)中。
10.根据权利要求1所述的工装定位器，其特征在于，定位机构(2)的数量与对装备件的销孔的数量相同。
【文档编号】B23K37/04GK104014967SQ201410252882
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】陈恳, 高雨浩, 吴丹, 王国磊, 宋立滨, 李金泉, 杨向东, 付成龙, 徐静, 刘莉, 杨东超 申请人:清华大学