专利名称：可自动对中心的夹紧定位装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及机械装置，尤其是涉及可以自动对中心的工装夹具。本发明还涉及该装置的使用方法。
背景技术：
生产加工领域有许多零件加工是要求在设计确定的零件位置进行，在加工时需要夹紧定位，然后进行加工。现在普遍的夹紧定位都是以零件的一个边(面)或相邻的两个边(面)作为基准，这样对于加工的部分是以中心为基准的零件，如果外形尺寸变化误差足以影响产品质量时，这种夹紧定位方法则不能解决质量问题。即不能保证零件的中心基准位置不变。导致大量的不合格品产生，有时甚至严重困扰企业生产。
许多企业长期受到上述质量问题的困扰，特别是丝印工序要求在塑料零件或玻璃零件的表面进行印刷，从前以相邻的两个边(面)定位，当印刷的图形要求以零件中心为基准时就会产生大量的不合格品，既拖延了生产的计划又给
企业造成巨大浪费。
发明内容
本发明的第一个目的是提供能够自动对中心的夹紧定位装置，消除因待加工零件的外形尺寸误差而影响后工序生产质量，造成批量不合格的质量问题。本发明的第二个目的是提供可自动对中心的夹紧定位装置的使用方法。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的
l.可自动对中心的夹紧定位装置，其特点是其包括驱动机构、夹紧机构、导向机构和支撑机构，驱动机构包括驱动装置、驱动力传递装置，夹紧机构包括定位板5，支撑机构包括底座7、固定座IO，驱动机构、夹紧机构和导向机构由支撑机构支撑，驱动机构驱动定位板5，导向机构使定位板5按导引的移动路线运动，从而，定位板5可夹紧待加工件13,并使得待加工件13的中心基准位置自动位于对中心(中心线或中心点)定位的工位。
作为本发明的优选技术方案，所述驱动机构包括手柄9、齿轮轴11、齿条4,手柄9的前端9A插在齿轮轴11的孔11A内，齿轮与齿条无间隙啮合。利用齿 轮、齿条的无间隙啮合传动把手柄的圆周运动转换为齿条的直线运动。
作为本发明的优选技术方案，所述夹紧机构还包括定位柱12，在定位板5 的外侧上边缘有凸条5B，在定位板的邻近两个端部的部位有导孔5A,导柱3的 两端插在导孔5A内，定位板通过导孔在导柱上可往复滑动。
作为本发明的优选技术方案，所述导向机构还包括顶丝6，两根导柱3平行
作为本发明的优选技术方案，所述支撑机构还包括齿轮轴支架l，齿轮轴支 架1的内侧方槽1A内设有两根可同步反向直线运动的齿条4以及相配的齿轮轴 11，齿轮轴11的上端11B插在齿轮轴支架1的上中部的孔1B内。齿轮轴支架l 除固定齿轮轴外，还通过内侧方槽对齿条4起到限位、滑动导向功能。
作为本发明的优选技术方案，所述装置材料为碳素钢，除底座、固定座外 的零件进行热处理加工。
作为本发明的优选技术方案，所述回位弹簧2是压簧或拉簧。
2.可自动对中心的夹紧定位装置的使用方法，其特点是采用以下操作
如图l至图ll所示，本发明装置工作时
第一步参照图1和图2，手握手柄9顺时针转动同时带动齿轮轴11转动， 驱动两根齿条4同步反向直线运动，定位板5在导柱3导向下同步张开(当手 柄9碰到固定座10时，定位板5张开的距离为最大)；
第二步参照图3，放入待加工件13 (例如玻璃板)，待加工件13与定 位板5的凸条5B之间有间隙14;
第三步参照图4，松开手柄9后，回位弹簧2推动定位板5同步自动相对 作直线运动，所述定位板5的凸条5B夹紧待加工件13;
第四步加工待加工件13;
第五步加工完成后，参照图1和图2，手握手柄9顺时针转动同时带动齿 轮轴ll转动，驱动两根齿条4同步反向直线运动，定位板5在导柱3导向下同 步张开(当手柄9碰到固定座10时，定位板5张开的距离为最大)；第六步取出已完工的待加工件13;
第七步松开装置手柄，装置恢复到自由状态，或继续下一个循环工作。 本发明的有益效果是装置的核心原理是利用齿轮齿条啮合传动机械原理 把手柄的圆周运动转化为双向双根齿条的无间隙同步直线运动，带动夹紧机构 同步开闭。针对外形尺寸误差大的待加工零件在普通定位条件下中心线/点产生 移位造成加工后位置不合格的质量问题，本装置能够自动对中心消除中心线/点 的位置偏移，从而提高产品合格率，降低生产成本、提高效益，并且，装置结 构简单，操作方便迅速，易于加工组装，容易推广。其同步运动自动找中心原
理可以在机械制造、印刷、表面涂装、电子装配等多个领域广泛应用。
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明 图1 ~图4是本发明一种装置的工作原理示意图； 图5是本发明一种装置的主视结构示意图； 图6是图5的后视结构示意图； 图7是图5的俯视结构示意图； 图8是图5的仰视结构示意图； 图9是图5的左视结构示意图； 图IO是图5的右视结构示意图； 图11是本发明一种装置的爆炸图。
具体实施例方式
l.可自动对中心的夹紧定位装置，其特点是其包括驱动机构、夹紧机构、 导向机构和支撑机构，驱动机构包括驱动装置、驱动力传递装置，夹紧机构包 括定位板5，导向机构包括导柱3，支撑机构包括底座7、固定座IO,驱动机构、 夹紧机构和导向机构由支撑机构支撑，驱动机构驱动定位板5，导向机构使定位 板5按导引的移动路线进行移动，从而，定位板5可夹紧待加工件13,并使得 待加工件13的中心基准位置自动位于对中心(中心线或中心点)定位的工位。2. 作为本发明的优选实施例，所述驱动机构包括手柄9、齿轮轴11、齿条4， 手柄9的前端9A插在齿轮轴11的孔11A内，齿轮与齿条无间隙啮合。利用齿 轮、齿条的无间隙啮合传动把手柄的圆周运动转换为齿条的直线运动。
3. 作为本发明的优选实施例，所述夹紧机构还包括定位柱12，在定位板5 的外侧上边缘有凸条5B,在定位板的邻近两个端部的部位有导孔5A，导柱3的 两端插在导孔5A内，定位板通过导孔在导柱上可往复滑动。
4. 作为本发明的优选实施例，所述导向机构还包括顶丝6，两根导柱3平行
5. 作为本发明的优选实施例，所述支撑机构还包括齿轮轴支架l,齿轮轴支 架1的内侧方槽1A内设有两根可同步反向直线运动的齿条4以及相配的齿轮轴 11,齿轮轴11的上端11B插在齿轮轴支架1的上中部的孔1B内。齿轮轴支架l 除固定齿轮轴外，还通过内侧方槽对齿条4起到限位、滑动导向功能。
6. 作为本发明的优选实施例，所述装置材料为碳素钢。
7. 作为本发明的优选实施例，所述回位弹簧2是压簧或拉簧。
8. 作为本发明的优选实施例，如图l和图ll所示，主要零件装配关系为 以底座7为基础，四个固定座IO装配在底座7的四角；
齿轮轴11与手柄9装配成齿轮轴组件； 齿轮轴组件和齿轮轴支架1一同装配在底座7的中央位置； 齿条4装配到定位板5的定位槽内形成齿条组件；
两根导柱3依次穿过固定座10、回位弹簧2、齿条组件、回位弹簧2、固定 座10,顶丝6，紧固；
限位柱8和定位柱12装配在底座7的相应孔中； 本发明一种装置装配完成。
9. 作为本发明的优选实施例参照图5，本发明一种装置的初始状态为，手 柄9在回位弹簧2的作用下紧靠限位柱8 (图5所示的状态不是初始状态)，可
自动对中心的夹紧定位装置的使用方法，其特点是采用以下操作步骤 如图l至图ll所示，本发明装置工作时
第一步参照图1和图2，手握手柄9顺时针转动同时带动齿轮轴11转动，驱动两根齿条4同步反向直线运动，定位板5在导柱3导向下同步张开(当手 柄9碰到固定座10时，定位板5张开的距离为最大)；
第二步参照图3,放入待加工件13 (例如玻璃板)，待加工件13与定 位板5的凸条5B之间有间隙14;
第三步参照图4，松开手柄9后，回位弹簧2推动定位板5同步自动相对 作直线运动，所述定位板5的凸条5B夹紧待加工件13;
第四步加工待加工件13;
第五步加工完成后，重复第一步；
第六步取出已完工的待加工件13;
第七步松开装置手柄，装置恢复到自由状态，或继续下一个循环工作。 IO.主要零件制造工艺
回位弹簧2经过专用设备数控万能弹簧机加工而成；
其他零件使用通用机械设备(车床，铣床，磨床，线切割，台钻等)加工 而成；
机械加工成形的零件除底座7、固定座10,其余的零件进行热处理增加硬度。
权利要求
1.可自动对中心的夹紧定位装置，其特征是其包括驱动机构、夹紧机构、导向机构和支撑机构，驱动机构包括驱动装置、驱动力传递装置，夹紧机构包括定位板(5)，支撑机构包括底座(7)、固定座(10)，驱动机构、夹紧机构和导向机构由支撑机构支撑，驱动机构驱动定位板(5)，导向机构使定位板(5)按导引的移动路线运动，从而，定位板(5)可夹紧待加工件(13)，并使得待加工件(13)的中心基准位置自动位于对中心定位的工位。
2. 根据权利要求1所述的夹紧定位装置，其特征在于所述驱动机构包括 手柄(9)、齿轮轴(11)、齿条(4)，手柄(9)的前端(9A)插在齿轮轴(11)的 孔(11A)内，齿轮与齿条无间隙啮合。
3. 根据权利要求1所述的夹紧定位装置，其特征在于所述夹紧机构还包 括定位柱(12)，在定位板(5)的外恻上边缘有凸条(5B)，在定位板的邻近两个端 部的部位有导孔(5A)，导柱(3)的两端插在导孔(5A)内，定位板通过导孔在导柱 上可往复滑动。
4. 根据权利要求1所述的夹紧定位装置，其特征在于所述导向机构还包 括顶丝(6)，两根导柱(3)平行设置。
5. 根据权利要求1所述的夹紧定位装置，其特征在于所述支撑机构还包 括齿轮轴支架(1)，齿轮轴支架(1)的内侧方槽(1A)内设有两根可同步反向直线 运动的齿条(4)以及相配的齿轮轴(11),齿轮轴(11)的上端(11B)插在齿轮 轴支架(1)的上中部的孔(1B)内。
6. 根据权利要求l所述的夹紧定位装置，其特征在于所述装置材料为碳 素钢。
7. 根据权利要求1所述的夹紧定位装置，其特征在于所述回位弹簧(2) 是压簧。
8. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的夹紧定位装置，其特征在 于所述夹紧定位装置的主要零件装配关系为以底座(7)为基础，四个固定座(10)装配在底座(7)的四角； 齿轮轴(11)与手柄(9)装配成齿轮轴组件；齿轮轴组件和齿轮轴支架(1) 一同装配在底座(7)的中央位置； 齿条(4)装配到定位板(5)的定位槽内形成齿条组件； 两根导柱(3)依次穿过固定座(10)、回位弹簧(2)、齿条组件、回位弹 簧(2)、固定座(10)，顶丝(6)，紧固；限位柱(8)和定位柱(12)装配在底座(7)的相应孔中。
9.可自动对中心的夹紧定位装置的使用方法，其特征是釆用以下操作第一步手握手柄(9)顺时针转动同时带动齿轮轴(11)转动，驱动两根 齿条(4)同步反向直线运动，定位板(5)在导柱(3)导向下同步张开；第二步放入待加工件(13)(例如玻璃板)，待加工件(13)与定位板 (5)的凸条(5B)之间有间隙(14);第三步松开手柄(9)后，回位弹簧(2)推动定位板(5)同步自动相对作 直线运动，所述定位板(5)的凸条(5B)夹紧待加工件(13);第四步加工待加工件(13);第五步加工完成后，手握手柄(9)顺时针转动同时带动齿轮轴(11)转 动，驱动两根齿条(4)同步反向直线运动，定位板(5)在导柱(3)导向下同 步张开；第六步取出已完工的待加工件(13);第七步松开装置手柄，装置恢复到自由状态，或继续下一个循环工作。
全文摘要
本发明提供了可自动对中心的夹紧定位装置及其使用方法，涉及可以自动对中心的工装夹具，用于机械制造、印刷、表面涂装、电子装配等多个领域。本装置包括驱动机构、夹紧机构、导向机构和支撑机构，驱动机构包括驱动装置、驱动力传递装置，夹紧机构包括定位板(5)，支撑机构包括底座(7)、固定座(10)，驱动机构、夹紧机构和导向机构由支撑机构支撑，驱动机构驱动定位板(5)，导向机构使定位板(5)按导引的移动路线运动，从而，定位板(5)可夹紧待加工件(13)，并使得待加工件(13)的中心基准位置自动位于对中心(中心线或中心点)定位的工位。本装置能够自动对中心消除中心线/点的位置偏移。
文档编号B25B11/00GK101628399SQ200910041820
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月12日 优先权日2009年8月12日
发明者李梓鸿, 聂建国 申请人:李梓鸿;聂建国