专利名称：定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定位装置，特别涉及一种用于调整并固定工件空间位置的定位装置。
背景技术：
在机械加工或者测量操作过程中，常常需要先对被加工或者被检测的工件进行定位。特 别地，在对工件进行多方位加工或多点量测时，不但需要多次变换工件的角度和空间位置， 而且还要保证工件定位的正确性和可重复性，这就需要提供一种空间位置可调整的辅助定位 装置来对工件进行定位。目前，机械手是一种可达到上述要求的装置，但对于小批量加工或 检测等非规模性生产活动来说，其价格太过昂贵。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种定位装置，其成本低廉且可实现对空间位置需改变的物 品的定位。
一种定位装置，用于定位一固定于其上的物品，所述定位装置包括一底盘、 一第一转盘 、 一转板、 一连动机构及一用于固定所述物品的第二转盘，所述第一转盘装载于所述底盘上 并可绕垂直于所述底盘的方向转动，所述转板的一端连接于所述第一转盘上并可绕平行于所 述第一转盘的方向转动，所述连动机构作用于所述第一转盘与所述转板之间，用以调整并固 定所述转板转动的角度，所述第二转盘装设于所述转板上并可绕垂直于所述转板的方向转动 定位。
本发明定位装置，利用所述第一转盘相对于所述底盘的转动、所述转板相对于所述第一 转盘的转动以及所述第二转相对于所述转板的转动即可轻易的实现对所述物品的空间位置的 改变和定位。
下面参考附图结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图l为本发明较佳实施方式的定位装置的立体分解图。
图2为本发明较佳实施方式的定位装置的另一视角的立体分解图。
图3为图1定位装置经装配后，与一工件及一夹板的立体分解图。
图4为图3中定位装置的剖视图。
图5为图4中标号为V的部分的局部放大图。图6为图3的组装图。
具体实施例方式
请参考图1及图2，本发明定位装置的较佳实施方式主要包括一底盘IO、 一第一转盘20、 一转板30、 一第二转盘40、 一连动机构以及一对尺29。
底盘10呈圆形，用于承载本发明定位装置的其余部件，并可固定至一机械加工设备或检 测设备的工作台，其中心处设一轴孔12，其周缘上标示有刻度(图未示)。
第一转盘20呈圆形，且半径与底盘10的半径相等。第一转盘20的中部纵向开设一滑道 24。该滑道24沿第一转盘20的一直径开设，其一端直通第一转盘20的边缘，另一端延伸至所 述直径长度的约3/4处。滑道24内于第一转盘20的中心处开设一轴孔22，轴孔22的半径大于 底盘10的轴孔12的半径。利用一圆台形的短轴95装插入轴孔22和轴孔12内，即可使第一转盘 20绕竖直方向可转动地被承载于底盘10上(如图4所示)。所述滑道24直通第一转盘20边缘 的一端处装设有一 "T"形固定块73，固定块73沿滑道24的方向开设一螺纹通孔731。所述滑 道24的另一端处装设有一矩形固定块75，固定块75沿滑道24的方向开设一孔751。第一转盘 20在邻近固定块75处横向间隔装设两固定块28，每个固定块28上横向贯穿开设一轴孔281。 第一转盘20在滑道24的两侧分别设有两螺孔26 。
转板30呈矩形，其底端延伸出两凸舌31，每个凸舌31上横向贯穿开设一装配孔33。利用 两销93分别与相应的装配孔33及第一转盘20的固定块28的轴孔281相配合，即可将转板30绕 水平方向可转动地连接于第一转盘20上(如图3及图4所示)。转板30上部开设一装配孔35， 装配孔35由靠近转板30正面的一半径较大的容置槽和靠近转板30背面的一半径较小的孔组成 。转板30的正面围绕装配孔35开设若干凹坑37，该些凹坑37均匀地分布在同一圆周上，所述 圆周的圆心落在装配孔35的轴线上。转板30下部由其背面横向间隔凸伸出两凸体39，每个凸 体39上横向贯穿开设一装配孔391。转板30于两凸体39之间开设一避位槽，于两凸体39两侧 沿两凸体39所在直线开设一对避位狭槽。
请结合图4，第二转盘40呈圆形，其中心处对应于转板30的装配孔35开设一装配孔41。 装配孔41由三部分组成，分别为接连第二转盘40正面的半径最大的轴孔、接连第二转盘40背 面的半径次之的容置槽以及夹于所述轴孔与容置槽之间的半径最小的过渡孔。第二转盘40靠 近其周缘处对应于转板30的凹坑37开设有若干通孔47，每个通孔47由靠近第二转盘40正面的 螺纹孔以及靠近第二转盘40背面的容置孔组成，所述容置孔在接连第二转盘40背面处收縮( 如图5所示)；所述容置孔装有一滚珠471及一弹簧473， 一止动螺钉475被旋入所述螺纹孔内 并压縮弹簧473使之顶靠于止动螺钉475与滚珠471之间，其中，所述容置孔的收縮处确保滚珠471不会脱落。第二转盘40于装配孔41和若干通孔47之间开设有若干螺纹孔45，于其侧面 开设有若干孔49。将一弹簧431置于第二转盘40的装配孔41的容置槽内并将第二转盘40对应 置于转板30正面，利用一螺丝43从第二转盘40正面依次穿过装配孔41、弹簧431以及转板30 的装配孔35，使得螺丝43的螺帽置于装配孔41的轴孔中，并用一螺母433将螺丝43固定。这 样，通过螺丝43的螺帽与装配孔41的轴孔的配合，第二转盘40绕垂直于转板30的方向可转动 地被装设于转板30上；第二转盘40的装配孔41的容置槽和转板30的装配孔35的容置槽组成了 一容置腔，弹簧431被压縮的置于了所述容置腔内，从而借助于弹簧431的弹性恢复力的顶靠 ，可在第二转盘40背面与转板30正面之间形成一间隙，使得第二转盘40更易于在转板30上转 动。另外，可利用一长圆柱形把手97插入第二转盘40的孔49中的任意一个来辅助转动第二转 盘40。
所述连动机构包括一可滑动地装设于第一转盘20的滑道24内的"凸"字形滑块61、 一 可转动地装设于滑块61的连杆63、 一螺钉71、 一导杆81以及一弹簧83。滑块61下部沿第一转 盘20的滑道24的方向开设一与导杆81匹配的通孔613。滑块61在面向转板30的一端开设一避 位槽617，在另一端于通孔613的上方开设一槽孔615。避位槽617的两侧壁上分别横向同轴地 开设一装配孔611。弹簧83套设于导杆81。导杆81的一端插入第一转盘20的固定块75的孔 751内，另一端可滑动地伸入滑块61的通孔613内。弹簧83的一端顶靠在固定块75相应的外壁 上，另一端顶靠在滑块61相应的外壁上。连杆63的两端分别开设一轴孔631和633。连杆63的 一端伸进滑块61的避位槽617中并利用 一销65与其轴孔631及滑块61的两装配孔61 l相配合， 即可将连杆63可转动地连接于滑块61上。连杆63的另一端伸进转板30的位于两凸体39之间的 避位槽617中并利用一销91与其轴孔633及两凸体39的两装配孔391相配合，即可将连杆63可 转动地连接于转板30上。螺钉71包括一螺纹杆713及一由螺纹杆713—端凸伸出的凸柱711。 螺钉71的螺纹杆713对应旋入第一转盘20的固定块73的螺纹通孔731 ，螺钉71的凸柱711插入 滑块61的槽孔615内，凸柱711与槽孔615为过盈配合，使得凸柱711卡紧于槽孔615内。
每一尺29的两端处分别开设一安装孔293，每一尺29的一侧边向上翻翘形成一截面呈三 角形的刻度条291，刻度条291上标示有刻度(图未示)。将该对尺29的刻度条291相对设置 ，利用四螺钉295分别对应穿过该对尺29的安装孔293并旋入第一转盘20的对应螺孔26中，将 尺29固定于第一转盘20，并在竖直方向上将滑块61约束在滑道24内。
请继续参考图3及图6，为一使用本发明定位装置的例子。将一带有孔洞2的工件1装夹在 所述定位装置时，可利用一带有狭缝4的夹板3将工件1夹在其与所述定位装置的第二转盘40 的正面之间，利用至少一个螺钉5分别穿过夹板3的狭缝4、工件1的孔洞2并旋入第二转盘40上对应的螺纹孔45内，从而将工件l固定。
为了将工件l调整至一需要的空间位置，可通过以下三个步骤实现 第一，利用把手97转动第二转盘40。由于第二转盘40转动时，其内的滚珠471将从其原 本所停留的位于转板30的凹坑37内滚出并使得弹簧473进一步压縮，直至滚入位于同一圆周 上的下一个凹坑37且弹簧恢复，并产生震动和声响使得操作者能够感知。这样，通过规定相 邻两凹坑37之间的相对角度，便可使操作者控制第二转盘40的转动角度。这里，由于弹簧 473从装配至第二转盘40开始就是被压縮的，因此，当第二转盘40转动至某一位置时，弹簧 473始终存在的弹性恢复力将使对应的滚珠始终被顶靠在相应的四坑37内，从而保证第二转 盘40的定位。
第二，对照尺29上刻度的指示，旋转螺钉71，利用螺钉71推动或拉动滑块61，使得滑块 61在弹簧83的约束下于第一转盘20的滑道24内滑动。这里将螺钉71较大的螺纹行程转化为滑 块61的较小的滑动行程，从而有效地控制了滑块61的滑动行程精度。滑块61的滑动促使分别 转动地连接于滑块61和转板30的连杆，带动转板30转动，从而根据滑块61的滑动距离来调整 转板20的转动角度。这里，之所以采用螺钉71的螺纹传动，而不采取直接推拉滑块61的方式 ，是为了获得更高的滑块61的滑动行程控制精度；而弹簧83被压縮后所产生的弹性回复力， 将迫使螺钉71的外螺纹顶紧固定块73的内螺纹，从而规避螺纹配合之间的配合间隙可能造成 的行程误差，进一步提高滑动行程的控制精度，同时也起到紧固螺钉71的作用，使得螺钉 71不会因为震动等影响而自旋，从而保证了定位效果；另外，导杆81的作用是引导并确保弹 簧83仅沿滑块61的滑动方向产生形变。
第三，对照底盘10上刻度的指示，旋转第一转盘20。这里，可将螺钉71当作把手来辅助 转动。而第一转盘20与底盘10之间采用滑动磨擦而非滚动磨擦方式，是为了提高对于转动的 控制精度，同时，也有利于避免第一转盘20在受到外力或震动时产生自转，从而保证了第一 转盘20的定位精度。
另外，除了连杆63外，所述连动机构的其余组成部分可被省去，相应地，省去第一转盘 20的滑道24以及固定块73、 75，而替换以下述方案在第一转盘于原滑道24所在的路径上， 间隔开设若干方槽，所述方槽大小以连杆63的相应端可以插入为准，通过将连杆63插入不同 方槽的方式来调整并固定转板30的角度。
权利要求
权利要求1一种定位装置，用于定位一固定于其上的物品，所述定位装置包括一底盘、一第一转盘、一转板、一连动机构及一用于固定所述物品的第二转盘，所述第一转盘装载于所述底盘上并可绕垂直于所述底盘的方向转动，所述转板的一端连接于所述第一转盘上并可绕平行于所述第一转盘的方向转动，所述连动机构作用于所述第一转盘与所述转板之间，用以调整并固定所述转板转动的角度，所述第二转盘装设于所述转板上并可绕垂直于所述转板的方向转动定位。
2.如权利要求l所述的定位装置，其特征在于所述第一转盘包括 一滑道，所述连动机构包括一滑块及一连杆，所述滑块可滑动地装设于所述滑道内，所述连 杆的一端转动连接于所述滑块，所述连杆的另一端转动连接于所述转板。
3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于所述连动机构还包 括一螺钉，所述第一转盘的滑道的远离所述转板的一端设有一固定块，所述固定块设有一螺 孔，所述螺钉的外螺纹与所述螺孔的内螺纹相配合，所述螺钉的一端固定连接于所述滑块。
4.如权利要求3所述的定位装置，其特征在于所述连动机构还包 括一固定于所述第一转盘的滑道内的导杆及一套设于所述导杆的第一弹簧，所述第一弹簧的 一端顶靠于所述滑块，另一端顶靠于所述滑道的另一端，所述导杆用于引导所述第一弹簧仅 沿所述滑块的滑动方向产生形变。
5.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于所述第二转盘于所 述滑道两侧标示有指示所述滑块滑动距离的刻度。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的定位装置，其特征在于所述 转板开设一装配孔，所述第二转盘也对应开设一装配孔，所述第二转盘的装配孔包括一容置 槽，所述容置槽中装设一第二弹簧， 一螺丝分别穿过所述第二转盘的装配孔、所述第二弹簧 及所述转板的装配孔并被一螺母固定，所述第二弹簧被压縮于所述容置槽中其一端顶靠于所 述转板。
7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于所述转板围绕其装配孔开设若干凹坑，该些凹坑分布在同一圆周上，所述圆周的圆心落在所述转板的装配孔的 轴线上，所述第二转盘围绕其装配孔对应于所述若干凹坑开设有若干通孔，每一通孔内设有 一滚珠及一被弹性压縮并顶靠于所述滚珠的第三弹簧，每一滚珠在相应的第三弹簧的约束下 滚出或滚入相应的凹坑。
8. 如权利要求7所述的定位装置，其特征在于所述若干凹坑是均匀分布的。
9. 如权利要求l所述的定位装置，其特征在于所述底盘的周缘上 标示有指示所述第一转盘转动角度的刻度，所述第一转盘相对于所述底盘转动时产生摩擦。
10. 如权利要求l所述的定位装置，其特征在于所述第一转盘上沿 一直线方向间隔地开设有若干槽，所述连动机构为一连杆，所述连杆的一端转动连接于所述 转板，另一端可选择地插入所述第一转盘的其中一个槽中。
全文摘要
一种定位装置，用于定位一固定于其上的物品，所述定位装置包括一底盘、一第一转盘、一转板、一连动机构及一用于固定所述物品的第二转盘，所述第一转盘装载于所述底盘上并可绕垂直于所述底盘的方向转动，所述转板的一端连接于所述第一转盘上并可绕平行于所述第一转盘的方向转动，所述连动机构作用于所述第一转盘与所述转板之间，用以调整并固定所述转板转动的角度，所述第二转盘装设于所述转板上并可绕垂直于所述转板的方向转动定位。本发明定位装置，不但利用上述部件及其之间的联接关系，实现了对所述物品的空间位置的改变和定位，而且其成本低廉，经济效果显著。
文档编号B25B11/00GK101412209SQ20071020215
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者林桂央, 胡永兵 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司