一种便于调节顶紧力的定位装置的制作方法

本实用新型涉及齿轮加工技术领域，尤其是涉及一种便于调节顶紧力的定位装置。

背景技术：

齿轮是汽车运动中的核心传动部件，其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性均会带来直接影响。在齿轮加工过程中，为实现滚刀与工件之间稳定的齿形共轭，则需对工件予以定位处理。目前，通常是将待加工的工件放置于下定位座上，再通过设置在上定位座的顶针作用于工件中部的通孔以将工件压紧在下定位座上。而顶针施加给工件的压力则会直接影响工件的稳定性，进而会影响工件加工的精度。

在现有的滚齿机中，顶针对工件的压紧力多是通过下移上定位座进行调节，也即，通过控制顶针下移的位置来对工件施加不同的压紧力，而位置的控制多是通过操作人员的经验来提前设定。在加工不同型号的工件时，操作人员需根据工件的型号对顶针的落脚位置进行对应地评估及设定。在对同一型号的工件进行加工时，由于批量工件之间不可避免地存在尺寸误差，因而，顶针则极有可能出现移动过度或者移动不足的情况，对于前者，顶针对工件的压紧力过小，无法稳定地定位工件；对于后者，顶针对工件的压紧力过大，则又会损伤工件或者使工件发生变形，而损伤工件的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供一种便于调节顶紧力的定位装置，在对不同型号的工件进行处理时，通过调整调节件相对活动座的位置即可有效控制顶针对工件的顶紧力。即使同一型号的工件中有误差存在，弹性件也可较好地吸收该误差所造成的冲击力，从而减少对工件的损坏。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种便于调节顶紧力的定位装置，包括支撑座和顶针；

顶针的截面呈“T”字形，支撑座上开设有贯穿其上下端面的第一中空区域，第一中空区域的截面呈与顶针相匹配的“T”字形，顶针的水平部位于第一中空区域的水平部内，顶针竖直部的底端贯穿第一中空区域的下端开口，且该端位于支撑座的下方；

支撑座上端设置有活动座，活动座中部设置有贯穿其上下端面的第二中空区域，第二中空区域内横向设置有与活动座固连的支撑盘，支撑盘将第二中空区域划分为上腔区域和位于上腔区域下方的下腔区域，支撑盘的中部设置有与顶针同轴设置的通口，通口贯穿支撑盘的上下端面，且通口的宽度小于顶针水平部的宽度；

上腔区域内由下至上依次设置有活动块、活动盘及与活动座螺纹连接的调节件，活动块与活动盘之间还设置有弹性件，弹性件的上下两端分别作用于活动盘和活动块使得：活动盘的上端与调节件的下端相抵接，活动块的下端穿过通口与顶针的上端相抵接；

下腔区域内设置有接触开关，接触开关包括静触点、可与静触点闭合配合的动触点及绝缘弹性片，静触点安装在支撑盘上，动触点安装在绝缘弹性片上，绝缘弹性片一端部与支撑座相连，绝缘弹性片的另一端部落入顶针水平部的垂直延伸区域内，且该端部与活动块外壁之间留有距离，绝缘弹性片在自重作用下使得动触点与静触点断开。

本实用新型中，支撑座用于承载整个定位装置的动能负荷；顶针用于作用工件中部的通孔以将工件压紧在下定位座上。本实用新型应用时，支撑座滑动设置在立柱上，立柱上设置有用于驱动支撑座上下移动的驱动机构。第一中空区域水平部与顶针水平部的配合可限制顶针的下行程；第一中空区域的竖直部可对顶针的上下移动进行导向作用，避免顶针发生较大的晃动而影响对工件的定位作用。

本实用新型在零位状态时，活动块在弹性件的作用下与顶针相抵接，并使顶针处于最低位的状态，也即处于相对支撑座的下行极限位置上。将工件放置于下定位座上，再启动驱动机构使其控制支撑座向下移动，在顶针的下端与工件的上端接触时，随着支撑座的下移，工件则会逐步给予顶针向上的作用力，该作用力会使得顶针通过活动块逐步压缩弹性件。根据力的相互性，弹性件被压缩的这部分弹性力则是对工件的顶紧力。可见，控制弹性件的压缩量即可对工件的顶紧力进行有效控制，具体地，转动调节件使其位于较高位置，这时，由于扩大了弹性件的容纳区域，可使弹性件的弹性形变较小，这样，当工件反向作用顶针使其上移时，弹性件对工件的顶紧力则相对较小；反向转动调节件使其位于较低位置，由于较大地压缩了弹性件的容纳区域，可使弹性件发生较大的弹性形变，因而，当工件反向作用顶针使其发生相同的位移量时，弹性件对工件的顶紧力则相对较大。

其中，对顶针向上位移量的把控，则等同于对支撑座下移量的把控，它可通过驱动机构来实现。为避免驱动机构驱动支撑座过度下移而损坏工件，本实用新型还设置有接触开关，该开关闭合时，可暂停驱动机构，从而起到限制顶针的上行程的作用，具体地，随着支撑座的下移，顶针与工件接触后会逐步上移。当顶针的水平部上移至作用于绝缘弹性片，并通过绝缘弹性片的弹性形变使动触点与静触点闭合时，则会暂停驱动机构的工作，这样，可有效避免顶针过度上移而损坏工件的情况。一般来说，该上行程所带来的顶紧力应小于工件所能承受的最大作用力。

本实用新型中，在对不同型号的工件进行处理时，通过调整调节件相对活动座的位置即可有效控制顶针对工件的顶紧力。即使同一型号的工件中有误差存在，弹性件也可较好地吸收该误差所造成的冲击力，从而减少对工件的损坏。另外，通过接触开关的设置，可通过限制顶针的上行程而避免因顶针过度上移而损坏工件，可见，本实用新型具有操作简便、运行可靠及使用寿命长的优点。

进一步地，还包括弹性支撑柱，弹性支撑柱上端与所述支撑盘相连，弹性支撑柱的下端与绝缘弹性片相连。本实用新型中，弹性支撑柱可设置有两条，两弹性支撑柱分别位于动触点和静触点的两侧。弹性支撑柱可给予绝缘弹性片支撑力，避免动触点与静触点发生意外闭合情况；同时，它也可以通过其的弹性形变，使得绝缘弹性片在顶针的作用下带动动触点与静触点发生闭合。

进一步地，所述活动盘上设置有压力传感器。压力传感器可用于监控弹性件施加给活动盘的压力大小，从而，可反映顶针对工件的压力值。

为减少顶针与支撑座之间的相互磨损，进一步地，所述第一中空区域水平部的底端设置有第一弹性垫片层。

进一步地，所述支撑座的一端设置有向上延伸的铰接支撑柱，支撑座的另一端设置有内凹的锁紧槽；

所述活动座一端套设在铰接支撑柱且可绕铰接支撑柱的轴心线转动，活动座的另一端设置有贯穿其上下端面的锁紧通孔；

还包括可与锁紧通孔螺纹配合的锁紧杆，锁紧杆的下端可贯穿锁紧通孔并与锁紧槽螺纹配合。

本实用新型中，为便于装卸锁紧杆，可在锁紧杆的顶端设置有拉环。活动座铰接于支撑座上端，这样，可通过转动活动座的方式使得活动块与顶针相脱离，如此，既可便于更换顶针，还可便于调整调节件的位置。对于前者，加工不同型号的工件所需的定位顶针有所不同，而可错开的设置，则可便于更换顶针。对于后者，由于未工作状态时，弹性件也需给予顶针作用力，可见，顶针也会给予弹性件作用力，在该状况下，下移调节件则会显得较为费力，而转动活动座，解除弹性件与顶针间的相互作用力后，即可大大减少弹性件的弹性形变，从而可减少弹性件对调节件的向上作用力。其中，锁紧杆与锁紧通孔和锁紧槽的螺纹配合则用于固定活动座，避免其在顶针反向作用下向上倾斜而影响对工件的顶紧力。

在转动活动座时，为避免活动块完全穿过通口，进一步地，所述活动块的外壁上设置有位于所述上腔区域的限位环，所述弹性件的上下两端分别与所述活动盘和限位环相连，弹性件作用于限位环使得所述活动块与所述顶针相抵接。限位环与支撑盘的抵接作用可限制活动块的下行程。

为便于转动活动座，进一步地，所述活动块的底端面呈弧面设置。如此，可通过减少活动块与顶针之间的接触面积来减少之间的摩擦力。

为减少活动块与顶针之间的磨损，进一步地，所述活动块的底端面设置有第二弹性垫片层。

本实用新型具有以下有益效果：

1、在对不同型号的工件进行处理时，通过调整调节件相对活动座的位置即可有效控制顶针对工件的顶紧力。即使同一型号的工件中有误差存在，弹性件也可较好地吸收该误差所造成的冲击力，从而减少对工件的损坏。另外，通过接触开关的设置，可通过限制顶针的上行程而避免因顶针过度上移而损坏工件，可见，本实用新型具有操作简便、运行可靠及使用寿命长的优点。

2、弹性支撑柱可给予绝缘弹性片支撑力，避免动触点与静触点发生意外闭合情况；同时，它也可以通过其的弹性形变，使得绝缘弹性片在顶针的作用下带动动触点与静触点发生闭合。。

3、将活动座铰接于支撑座上端，既可便于更换顶针，还可便于调整调节件的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对描述本实用新型实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本实用新型所述的一种便于调节顶紧力的定位装置一个具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示A部的局部放大图；

图3为本实用新型所述的一种便于调节顶紧力的定位装置一个具体实施例安装在立柱上的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称如下：1、支撑座，2、顶针，3、活动座，4、上腔区域，5、支撑盘，6、下腔区域，7、通口，8、活动块，9、活动盘，10、调节件，11、弹性件，12、静触点，13、动触点，14、铰接支撑柱，15、锁紧槽，16、锁紧通孔，17、锁紧杆，18、拉环，19、限位环，20、第二弹性垫片层，21、第一弹性垫片层，22、压力传感器，23、绝缘弹性片，24、弹性支撑柱。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型，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、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本实用新型实施例中的一部分，而不是全部。基于本实用新型记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本实用新型保护的范围内。

实施例1

如图1至图3所示，一种便于调节顶紧力的定位装置，包括支撑座1和顶针2；

顶针2的截面呈“T”字形，支撑座1上开设有贯穿其上下端面的第一中空区域，第一中空区域的截面呈与顶针2相匹配的“T”字形，顶针2的水平部位于第一中空区域的水平部内，顶针2竖直部的底端贯穿第一中空区域的下端开口，且该端位于支撑座1的下方；

支撑座1上端设置有活动座3，活动座3中部设置有贯穿其上下端面的第二中空区域，第二中空区域内横向设置有与活动座3固连的支撑盘5，支撑盘5将第二中空区域划分为上腔区域4和位于上腔区域4下方的下腔区域6，支撑盘5的中部设置有与顶针2同轴设置的通口7，通口7贯穿支撑盘5的上下端面，且通口7的宽度小于顶针2水平部的宽度；

上腔区域4内由下至上依次设置有活动块8、活动盘9及与活动座3螺纹连接的调节件10，活动块8与活动盘9之间还设置有弹性件11，弹性件11的上下两端分别作用于活动盘9和活动块8使得：活动盘9的上端与调节件10的下端相抵接，活动块8的下端穿过通口7与顶针2的上端相抵接；

下腔区域6内设置有接触开关，接触开关包括静触点12、可与静触点12闭合配合的动触点13及绝缘弹性片23，静触点12安装在支撑盘5上，动触点13安装在绝缘弹性片23上，绝缘弹性片23一端部与支撑座1相连，绝缘弹性片23的另一端部落入顶针2水平部的垂直延伸区域内，且该端部与活动块8外壁之间留有距离，绝缘弹性片23在自重作用下使得动触点13与静触点12断开。

本实施例中，支撑座1用于承载整个定位装置的动能负荷；顶针2用于作用工件中部的通孔以将工件压紧在下定位座上。本实施例应用时，支撑座1滑动设置在立柱上，立柱上设置有用于驱动支撑座上下移动的驱动机构。第一中空区域水平部与顶针2水平部的配合可限制顶针2的下行程；第一中空区域的竖直部可对顶针2的上下移动进行导向作用，避免顶针2发生较大的晃动而影响对工件的定位作用。为取材便捷，弹性件11可选用压缩弹簧。

本实施例在零位状态时，活动块8在弹性件11的作用下与顶针2相抵接，并使顶针2处于最低位的状态，也即处于相对支撑座1的下行极限位置上。将工件放置于下定位座上，再启动驱动机构使其控制支撑座1向下移动，在顶针2的下端与工件的上端接触时，随着支撑座1的下移，工件则会逐步给予顶针2向上的作用力，该作用力会使得顶针2通过活动块8逐步压缩弹性件11。根据力的相互性，弹性件11被压缩的这部分弹性力则是对工件的顶紧力。可见，控制弹性件11的压缩量即可对工件的顶紧力进行有效控制，具体地，转动调节件10使其位于较高位置，这时，由于扩大了弹性件11的容纳区域，可使弹性件11的弹性形变较小，这样，当工件反向作用顶针2使其上移时，弹性件11对工件的顶紧力则相对较小；反向转动调节件10使其位于较低位置，由于较大地压缩了弹性件11的容纳区域，可使弹性件11发生较大的弹性形变，因而，当工件反向作用顶针2使其发生相同的位移量时，弹性件11对工件的顶紧力则相对较大。

其中，对顶针2向上位移量的把控，则等同于对支撑座1下移量的把控，它可通过驱动机构来实现。为避免驱动机构驱动支撑座1过度下移而损坏工件，本实施例还设置有接触开关，该开关闭合时，可暂停驱动机构，从而起到限制顶针2的上行程的作用，具体地，随着支撑座1的下移，顶针2与工件接触后会逐步上移。当顶针2的水平部上移至作用于绝缘弹性片23，并通过绝缘弹性片23的弹性形变使动触点13与静触点12闭合时，则会暂停驱动机构的工作，这样，可有效避免顶针2过度上移而损坏工件的情况。一般来说，该上行程所带来的顶紧力应小于工件所能承受的最大作用力。

本实施例中，在对不同型号的工件进行处理时，通过调整调节件10相对活动座3的位置即可有效控制顶针2对工件的顶紧力。即使同一型号的工件中有误差存在，弹性件11也可较好地吸收该误差所造成的冲击力，从而减少对工件的损坏。另外，通过接触开关的设置，可通过限制顶针2的上行程而避免因顶针2过度上移而损坏工件，可见，本实施例具有操作简便、运行可靠及使用寿命长的优点。

优选地，还包括弹性支撑柱24，弹性支撑柱24上端与所述支撑盘5相连，弹性支撑柱24的下端与绝缘弹性片23相连。本实施例中，弹性支撑柱24可设置有两条，两弹性支撑柱24分别位于动触点13和静触点12的两侧。弹性支撑柱24可给予绝缘弹性片23支撑力，避免动触点13与静触点12发生意外闭合情况；同时，它也可以通过其的弹性形变，使得绝缘弹性片23在顶针2的作用下带动动触点13与静触点12发生闭合。

优选地，所述活动盘9上设置有压力传感器22。压力传感器22可用于监控弹性件11施加给活动盘3的压力大小，从而，可反映顶针2对工件的压力值。

为减少顶针2与支撑座5之间的相互磨损，优选地，所述第一中空区域水平部的底端设置有第一弹性垫片层21。

优选地，所述支撑座1的一端设置有向上延伸的铰接支撑柱14，支撑座1的另一端设置有内凹的锁紧槽15；

所述活动座3一端套设在铰接支撑柱14且可绕铰接支撑柱14的轴心线转动，活动座3的另一端设置有贯穿其上下端面的锁紧通孔16；

还包括可与锁紧通孔16螺纹配合的锁紧杆17，锁紧杆17的下端可贯穿锁紧通孔16并与锁紧槽15螺纹配合。

本实施例中，为便于装卸锁紧杆17，可在锁紧杆17的顶端设置有拉环18。活动座3铰接于支撑座1上端，这样，可通过转动活动座3的方式使得活动块8与顶针2相脱离，如此，既可便于更换顶针2，还可便于调整调节件10的位置。对于前者，加工不同型号的工件所需的定位顶针2有所不同，而可错开的设置，则可便于更换顶针2。对于后者，由于未工作状态时，弹性件11也需给予顶针2作用力，可见，顶针2也会给予弹性件11作用力，在该状况下，下移调节件10则会显得较为费力，而转动活动座3，解除弹性件11与顶针2间的相互作用力后，即可大大减少弹性件11的弹性形变，从而可减少弹性件11对调节件10的向上作用力。其中，锁紧杆17与锁紧通孔16和锁紧槽15的螺纹配合则用于固定活动座3，避免其在顶针2反向作用下向上倾斜而影响对工件的顶紧力。

在转动活动座3时，为避免活动块8完全穿过通口7，优选地，所述活动块8的外壁上设置有位于所述上腔区域4的限位环19，所述弹性件11的上下两端分别与所述活动盘9和限位环19相连，弹性件11作用于限位环19使得所述活动块8与所述顶针2相抵接。限位环19与支撑盘5的抵接作用可限制活动块8的下行程。

为便于转动活动座3，优选地，所述活动块8的底端面呈弧面设置。

为减少活动块8与顶针2之间的磨损，优选地，所述活动块8的底端面设置有第二弹性垫片层20。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。