一种柔性定位治具的制作方法

1.本实用新型涉及定位治具技术领域，尤其涉及一种柔性定位治具。


背景技术：

2.现有的零件定位方式包括以下三种：1)使用石膏，原子灰，环氧树脂灌注成型然后打磨修整后进行定位；2)用金属，电木，塑料块，木头块，泡沫板堆积靠紧用胶水粘合定位；3)用金属、电木、塑料板或木头块材质，使用加工中心的车床和铣床加工打磨后进行定位。
3.现有技术存在以下缺点：无论是制造还是使用时都费工费时，产品治具只能一对一使用，使用报废后处理麻烦又污染环境。
4.为此，亟需提供一种柔性定位治具以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种柔性定位治具，不仅可以定位多种不同形状的物体，而且便于制造生产。
6.为实现上述目的，提供以下技术方案：
7.一种柔性定位治具，包括：
8.第一约束机构，包括定位底座和设置于所述定位底座上的周向固定框，所述定位底座和所述周向固定框围设形成调节空间；
9.多个柔性定位支撑件，阵列分布于所述调节空间内，所述柔性定位支撑件包括固定杆和弹针，所述弹针的针管部内设置有滑动腔，所述滑动腔内设有弹性伸缩件，所述固定杆的一端插设于所述滑动腔内与所述弹性伸缩件抵接，所述固定杆的另一端沿竖直方向固设于所述定位底座上；
10.第二约束机构，包括活动推板，所述活动推板设置于所述调节空间内并能够靠近压紧或远离松开多个所述柔性定位支撑件。
11.作为的柔性定位治具可选方案，所述定位底座上设置有多个固定孔，多个所述柔性定位支撑件与多个所述固定孔一一对应设置，所述固定杆固定插接于所述固定孔内。
12.作为的柔性定位治具可选方案，所述固定杆包括相连的滑头部和安装杆部，所述滑头部的直径大于所述安装杆部的直径，所述滑头部滑动设置于所述滑动腔内，且所述安装杆部伸出所述滑动腔。
13.作为的柔性定位治具可选方案，所述第二约束机构还包括调节螺纹推杆，所述周向固定框的侧壁开设有螺纹孔，所述调节螺纹推杆螺纹连接于所述螺纹孔处，且所述调节螺纹推杆的一端转动连接于所述活动推板远离所述柔性定位支撑件的一端，用于推动所述活动推板移动。
14.作为的柔性定位治具可选方案，所述第二约束机构还包括气缸，所述气缸固设于所述定位底座上，所述气缸的伸缩端穿过所述周向固定框的侧壁与所述活动推板远离所述柔性定位支撑件的一端固定连接，用于推动所述活动推板移动。
15.作为的柔性定位治具可选方案，所述第二约束机构还包括导向杆，所述周向固定框的侧壁开设有导向孔，所述导向杆的一端穿过所述导向孔与所述活动推板远离所述柔性定位支撑件的一端固定连接。
16.作为的柔性定位治具可选方案，所述导向杆设置有多个，所述周向固定框的侧壁开设有多个所述导向孔，多个所述导向杆与多个所述导向孔一一对应设置。
17.作为的柔性定位治具可选方案，所述弹针的针头部呈半球形结构。
18.作为的柔性定位治具可选方案，所述弹针的针头部呈子弹头结构。
19.作为的柔性定位治具可选方案，所述弹针的针头部呈锥形结构。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.本实用新型所提供的柔性定位治具包括第一约束机构、多个柔性定位支撑件和第二约束机构，将周向固定框设置在定位底座上并形成上端开口的调节空间，在调节空间内设置活动推板和多个柔性定位支撑件，柔性定位支撑件包括可以上下相对滑动的固定杆和弹针，在使用过程中，活动推板能够靠近压紧或远离松开多个柔性定位支撑件，结构简单，便于制造生产；将需要定位的产品放置到多个柔性定位支撑件上，弹针可以随产品的表面形貌而下降形成与产品的表面形貌相同的凹陷形状，通过活动推板靠近压紧多个柔性定位支撑件，使多个柔性定位支撑件之间相互压紧并定形，便于稳定的对产品进行支撑和定位；不同类型形状的产品均可以定位固定，扩大了柔性定位治具的适用范围；当不需要定位产品时，只需使活动推板远离松开多个柔性定位支撑件，在弹性伸缩件的弹力作用下，多个弹针弹起并位于同一水平面。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例中柔性定位治具的装配示意图；
24.图2为本实用新型实施例中柔性定位治具的爆炸示意图；
25.图3为本实用新型实施例中柔性定位治具的结构示意图(周向固定框未示出)；
26.图4为本实用新型实施例中柔性定位治具的俯视图；
27.图5为本实用新型实施例中柔性定位支撑件的结构示意图；
28.图6为图5中a处的局部放大图；
29.图7为本实用新型实施例中弹针内设有弹性伸缩件的结构示意图；
30.图8为本实用新型实施例中弹针的结构示意图；
31.图9为本实用新型实施例中固定杆的结构示意图；
32.图10为本实用新型实施例中第一种弹针的结构示意图；
33.图11为本实用新型实施例中第二种弹针的结构示意图；
34.图12为本实用新型实施例中第三种弹针的结构示意图；
35.图13为本实用新型实施例中第四种弹针的结构示意图。
36.附图标记：
37.1、第一约束机构；2、柔性定位支撑件；3、第二约束机构；
38.11、定位底座；111、第一安装孔；112、第二安装孔；12、周向固定框；121、螺纹孔；122、导向孔；13、调节空间；14、固定孔；
39.21、固定杆；211、滑头部；212、安装杆部；22、弹针；221、针管部；222、针头部；223、滑动腔；224、开孔；23、弹性伸缩件；
40.31、活动推板；32、调节螺纹推杆；33、导向杆。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
48.现有的零件定位方式包括以下三种：1)使用石膏，原子灰，环氧树脂灌注成型然后打磨修整后进行定位；2)用金属，电木，塑料块，木头块，泡沫板堆积靠紧用胶水粘合定位；3)用金属、电木、塑料板或木头块材质，使用加工中心的车床和铣床加工打磨后进行定位。现有技术存在以下缺点：无论是制造还是使用时都费工费时，产品底模只能一对一使用，使用报废后处理麻烦又污染环境。
49.为了可以定位多种不同形状的物体，而且便于制造生产，本实施例提供一种柔性定位治具，以下结合图1至图13对本实施例的具体内容进行详细描述。
50.如图1至图8所示，一种柔性定位治具包括第一约束机构1、多个柔性定位支撑件2和第二约束机构3。第一约束机构1包括定位底座11和设置于定位底座11上的周向固定框12，定位底座11和周向固定框12围设形成调节空间13。多个柔性定位支撑件2，阵列分布于调节空间13内，柔性定位支撑件2包括固定杆21和弹针22，弹针22的针管部221内设置有滑动腔223，滑动腔223内设有弹性伸缩件23，固定杆21的一端插设于滑动腔223内与弹性伸缩件23抵接，固定杆21的另一端沿竖直方向固设于定位底座11上。第二约束机构3包括活动推板31，活动推板31设置于调节空间13内并能够靠近压紧或远离松开多个柔性定位支撑件2。
51.简而言之，本实施例所提供的柔性定位治具包括第一约束机构1、多个柔性定位支撑件2和第二约束机构3，将周向固定框12设置在定位底座11上并形成上端开口的调节空间13，在调节空间13内设置活动推板31和多个柔性定位支撑件2，柔性定位支撑件2包括可以上下相对滑动的固定杆21和弹针22，在使用过程中，活动推板31能够靠近压紧或远离松开多个柔性定位支撑件2，结构简单，便于制造生产；将需要定位的产品放置到多个柔性定位支撑件2上，弹针22可以随产品的表面形貌而下降形成与产品的表面形貌相同的凹陷形状，通过活动推板31靠近压紧多个柔性定位支撑件2，使多个柔性定位支撑件2之间相互压紧并定形，便于稳定的对产品进行支撑和定位；不同类型形状的产品均可以定位固定，扩大了柔性定位治具的适用范围；当不需要定位产品时，只需使活动推板31远离松开多个柔性定位支撑件2，在弹性伸缩件23的作用下，多个弹针22弹起并位于同一水平面。
52.进一步的，如图3所示，在定位底座11上设置有第一安装孔111，通过采用螺丝穿过第一安装孔111，可以将定位底座11安装在桌面、机械设备或工作台上。
53.进一步的，如图3所示，在定位底座11上设置有第二安装孔112，通过采用螺丝穿过第二安装孔112后与周向固定框12的底部螺纹连接，可以将周向固定框12安装在定位底座11上。
54.本实施例中的柔性定位治具，在底模制造时所有零件可以批量生产；弹针22两根以上即可组成底模使用；在生产使用中改变加工物体时，不需要更换底模；报废处理的底模，拆解分类可后可再生。
55.进一步地，如图2和图3所示，定位底座11上设置有多个固定孔14，多个柔性定位支撑件2与多个固定孔14一一对应设置，固定杆21固定插接于固定孔14内。通过在定位底座11上设置多个固定孔14，固定孔14的内径小于固定杆21的外径，使固定杆21插入固定孔14后，两者之间过盈配合，实现将固定杆21固定在定位底座11上的安装效果。在其他实施中，固定杆21的下端还可以采用焊接、铆接或螺纹连接的方式安装到定位底座11上。
56.进一步地，如图5、图6和图9所示，固定杆21呈t型结构。具体地，固定杆21包括相连的滑头部211和安装杆部212，滑头部211的直径大于安装杆部212的直径，滑头部211滑动设
置于滑动腔223内，且安装杆部212伸出滑动腔223。具体地，滑动腔223的下端开设有开孔224，开孔224供安装杆部212穿过，同时限制滑头部211从滑动腔223中滑出。可以理解地，开孔224的内径大于安装杆部212的外径且小于滑头部211的外径。
57.进一步地，如图1、图2、图3和图4所示，第二约束机构3还包括调节螺纹推杆32，周向固定框12的侧壁开设有螺纹孔121，调节螺纹推杆32螺纹连接于螺纹孔121处，且调节螺纹推杆32的一端转动连接于活动推板31远离柔性定位支撑件2的一端，用于推动活动推板31移动。通过设置调节螺纹推杆32和螺纹孔121，调节精度高，操作人员可以通过正向或反向转动调节螺纹推杆32，可以使活动推板31向前或先后移动，进而压紧或松开多个弹针22。
58.可选地，在另一些应用场景中，第二约束机构3还包括气缸，气缸固设于定位底座11上或气缸固设在周向固定框12的侧壁上，气缸的伸缩端穿过周向固定框12的侧壁与活动推板31远离柔性定位支撑件2的一端固定连接，用于推动活动推板31移动。通过气缸来控制活动推板31的前后移动，方便快速夹紧或松开多个弹针22。
59.进一步地，如图3和图4所示，第二约束机构3还包括导向杆33，周向固定框12的侧壁开设有导向孔122，导向杆33的一端穿过导向孔122与活动推板31远离柔性定位支撑件2的一端固定连接。通过导向杆33和导向孔122的配合，可以保证活动推板31只沿直线往复移动，提高运动精度。
60.在其他实施例中，导向杆33固定在周向固定框12上，活动推板31上设置导向孔122。
61.进一步地，导向杆33设置有多个，周向固定框12的侧壁开设有多个导向孔122，多个导向杆33与多个导向孔122一一对应设置。在本实施例中，通过增设两组导向杆33和导向孔122，进一步提高导向精度和移动轨迹的直线度。
62.示例性地，如图10所示，弹针22的针头部222呈半球形结构。示例性地，如图11所示，弹针22的针头部222呈子弹头结构。示例性地，如图12所示，弹针22的针头部222呈锥形结构。
63.如图13所示，在其他应用场景中，弹针22的针头部222也可以呈多边结构。
64.进一步地，在本实施例中，弹针22的针管部221的外径大小为0.8mm-30mm。
65.本实施例所提供的柔性定位治具的工作原理如下：
66.1)把弹针22装进定位底座11内。
67.2)扭动调节螺纹推杆32顶住活动推板31调节弹针22之间的松紧，下压弹针22松开后能自由弹出为最佳。
68.3)把要定位的零件或者产品用手调整想要的角度和方向，放在柔性定位治具有弹针22的一面并下压，使弹针22的表面都能接触零件或者产品的定位表面，然后锁紧调节螺纹推杆32,顶住活动推板31，活动推板31顶住弹针22，弹针22、周向固定框12和活动推板31相互挤压摩擦，使弹针22不能上下移动从而固定产品，完成定位。
69.4)如果更换定位零件或者产品，松开调节螺纹推杆32,弹针22弹出；重复第3步。
70.5)定位多个零件或者产品，把要定位的零件或者产品用手调整想要的角度和方向，放在柔性定位治具装有弹针22的一面并下压，然后不要锁紧调节螺纹推杆32，松紧调节到弹针22不会自由弹出为佳，下压弹针22时稍微带一点力就能把弹针22压下去，把所有的零件或者产品全部定位完后，锁紧调节螺纹推杆32完成定位。
71.一个柔性定位治具使用的弹性伸缩件23可以是一个或者多个，使用的弹性伸缩件23上的弹针22的头部形状可以是一种，也可以是所有形状混合用，前提是弹针23的直径要统一不影响使用效果。在实际定位过程中，使用导向杆33和其他紧固件的个数，会随着周向固定框12的大小而增加或减少。
72.弹针22的头部可以增设柔性层，便于保护工件表面。示例性地，柔性层可以为硅胶层或橡胶层。
73.综上，本实施例所提供的柔性定位治具具有以下优点：可以批量生产；一底模多用，多物体同时用；大物体可以多个底模同时使用；制造和报废处理环保无污染，拆解分类可后可再生。
74.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。