一种整体内凸轮结构的零点定位系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种定位系统，尤其涉及一种整体内凸轮结构的零点定位系统。


背景技术：

2.目前机械制造加工用定位及夹紧都以通用工装或专用工装为主，在产品切换换型时需要花费大量的时间，并且需要在设备停机的过程中进行安装，效率低下；同时，批量生产时由于通用工装定位精度差，每次进行装夹都需要重新进行计测和打表确认，极大的浪费了设备生产产能，造成生产成本的增加。一个零件的多个面上特征的加工，在普通三轴或四轴上加工，需要多次装夹并进行基准的重新计测，直接影响了产品的效率和质量。
3.另外，对于加工过程中的精密零件，由于通用工装安装定位精度差，无法拆卸进行测量，根据测量数据再重新进行安装加工，对零件加工后的产品精度及质量造成影响。
4.零点定位系统，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。这样可以节省重新找正零点的辅助时间，保证工作的连续性，提高工作效率。
5.目前的零点定位系统，多为对弹簧进行预压，利用弹簧的预压力推动活塞，从而由活塞使钢球向内对零点销锁紧，弹簧一直存在的预压力一方面降低了弹簧的使用寿命，另一方面如果操作不当，存在安全隐患。另外，活塞需要频繁的上下滑动，对寿命及密封都有严格的要求，对使用过程中的稳定性造成影响。部分零点定位采用变形槽式锥环，中心偏移会导致锥环不规则变形，从而降低锥环与零点销的贴合面积，造成定位误差的偏大。
6.如中国专利“一种零点定位装置（cn202022510786.5）”，包括底座、基体、定位块和卡接环，所述底座与所述基体可拆卸固定连接，所述底座内形成有第一凹槽，所述底座的底部设有与所述第一凹槽相连通的进气孔，所述第一凹槽内装有能够沿所述第一凹槽的轴向滑动的工作块，所述工作块内形成有第二凹槽，所述第二凹槽内设有连接环，所述工作块与所述底座之间设有密封结构，所述卡接环卡接在所述连接环内，所述定位块上形成有卡接槽，所述卡环远离所述抵压环的一端卡接在所述卡接槽内。卡接环卡接在连接环内，定位块卡接在卡接环中，卡接环与定位块的接触面比钢珠与定位块的接触面大，通过增大接触面积，以确保定位块能够被稳定卡接在零点定位装置上。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种结构简单，零点销的锁紧效果好，稳定性好，定位误差小的一种整体内凸轮结构的零点定位系统；解决了现有技术中存在的零点定位系统定位误差大，稳定性差的技术问题。
8.本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种整体内凸轮结构的零点定位系统，包括上盖和底座，在上盖上安装有零点销，在上盖和底座之间形成一个密闭的环形腔，在腔体上连接有进气口，在所述的环形腔内设有弹簧，在弹簧的一端设有活塞，在活塞内设有凸轮，凸轮与活塞相对转动，凸轮内设有连续的凹凸面，凸轮内圆周表面与定
位件相接，定位件环绕在零点销的外圆周表面。凸轮的上下两端被密闭的环形腔的内腔面固定，凸轮在零点销的轴向方向上是固定的。通过进气口的气压调节作用在活塞上的力，从而让活塞在弹簧和气压压力作用下上下运动，活塞的上下运动时，由于凸轮与活塞旋转连接，活塞的上下运动让凸轮转动，凸轮内的定位件根据凸轮的旋转依次与凸轮内的凹凸面相接，定位件与凹面相接触时，定位件形成的内圈直径变大，零点销被放松可以活动；当定位件与凸面接触时，定位件形成的内圈直径变小，零点销被锁紧。利用凸轮旋转，其内的凹凸面分别与定位件相接，从而实现对零点销的放松和锁紧，凸轮的旋转带来的扭力增加了对零点销的锁紧力，让整个机构稳定性更好，从而实现定位误差小，精度高。原有结构中利用活塞的斜面压紧定位件对零点销进行锁紧，活塞斜面对定位件仅仅是一个径向的压力，当零点销上受轴向力时，活塞是轴向压力被抵消，从而会容易松动，使得整个结构不稳定。而本实用新型的凸轮形成一个扭转力矩，在凸轮让整体的稳定性更好。
9.作为优选，所述的活塞内有一个内腔，内腔内安装有凸轮，在活塞的腔壁上开设有倾斜的导向孔，所述的凸轮上设有旋转销，旋转销与导向孔配合。凸轮与活塞通过销轴和孔的配合方式，让活塞在上下运动时，由于凸轮不能上下运动，倾斜的孔的导向作用让凸轮进行旋转，从而实现扭转锁紧。
10.作为优选，所述的上盖的中心设有与上盖一体成型的定位筒，定位筒上均布有若干个通孔，定位件位于通孔内，零点销的一端插接在定位筒内。定位筒的通孔给定位件提供一个定位和导向作用，让定位件在定位孔的轴向方向上运动，也就是形成一个对零点销的径向锁紧力。
11.作为优选，所述的凸轮的上表面和下表面设有若干凹槽，在凹槽内设有滚珠，所述的凸轮的上表面与上盖接触，所述的凸轮下表面与活塞底面相接。滚柱连接在凸轮进行旋转时降低摩擦力。
12.作为优选，所述的活塞外套接有密封圈。保证腔体的密封性。
13.作为优选，所述的活塞外表面一体成型有定位凸起，在所述的底座内壁上设有与定位凸起配合的定位凹槽。凸起与凹槽的配合，让活塞在密闭腔内的上下运动，从而完成对零点销的锁紧与松开。
14.作为优选，所述的定位件为钢珠，定位件的数量与凸轮的凹面数量相同，钢珠的直径与凹面的直径相同。利用凹凸面给钢球提供径向力，保证锁紧效果。
15.因此，本实用新型的一种整体内凸轮结构的零点定位系统具备下述优点：结构简单，利用凸轮提供钢球的锁紧力，让零点销的锁紧效果更好，同时让整个系统稳定性更高，降低系统的定位误差。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种整体内凸轮结构的零点定位系统的立体图。
17.图2是图1的另一视角立体图。
18.图3是图1的分解示意图。
19.图4是图1的剖视图。
20.图5是活塞与凸轮配合立体图。
21.图6是图5的俯视图。
具体实施方式
22.下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
23.实施例：
24.如图1和2和3和4所示， 一种整体内凸轮结构的零点定位系统，包括上盖1和底座6。上盖1为一个平板，在上盖1中心一体成型有定位筒20，上盖1通过螺栓11将零点定位系统固定在外部机床或者设备上。上盖1的中心开设有通孔，通孔由上盖延伸至定位筒20，通孔内插接有零点销12。定位筒20上均布有多个径向的通孔，通孔内安装有钢球2。底座6呈圆柱状，在底座6的内形成一个环形腔体，在底座的环形腔体的外环壁的上开设有定位凹槽16。在环形腔体内均布有弹簧7，在弹簧7上方安装有活塞3，活塞3的外壁与底座相接，在活塞3外成型有定位凸起15，定位凸起15与定位凹槽16配合。在活塞3外壁上还套接有相互平行的两个密封圈8，当上盖1与底座6通过螺栓11固定后，环形腔体形成一个密闭的腔体17，在底座6上开设有进气口13。
25.如图5和6所示，在活塞3内安装有凸轮4，凸轮4的上端面与上盖1相接，凸轮4的下端面与底座6相接，凸轮4上下方向被上盖1和底座6挡住，不能上下运动。凸轮4外壁上成型有旋转销14，活塞外壁上开设有倾斜的导向孔10，旋转销14与导向孔10配合，在活塞3上下运动时，凸轮4旋转。在凸轮4的上端面和下端面上成型有若干凹槽19，在凹槽19内安装有滚珠5，凸轮4通过滚珠5与上盖1和底座6相接，形成滚动摩擦，降低摩擦力。
26.在凸轮4的内表面成型有连续的凹凸面，凹面18的数量与钢球2的数量相同，并且凹面18的内径与钢球的直径相同。钢球2随着凸轮4的旋转通过定位筒20上通孔的导向作用在零点销12的径向方向上运动，从而形成对零点销的锁紧和放松。
27.使用时，弹簧抵接在活塞上，活塞向上运动，从而带动凸轮旋转，凸轮内的凸出面与钢球相接，将钢球顶紧在零点销的外圆周表面，锁紧零点销。通过进气口对密闭的腔体内充气，活塞向下运动，带动凸轮反向旋转，凸轮内的凹面与钢球相接，钢球回缩到凸轮内，零点销被松开。