一種氣浮式孔類零件定位裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種氣浮式孔類零件定位裝置，在孔類零件的自動(dòng)裝夾和卸料過(guò)程中釋放了冗余的約束，有效避免了因過(guò)定位或沖擊載荷造成工件和夾具損傷，且使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的推廣意義。

Air float type hole part positioning device

The utility model discloses a floating hole parts positioning device in hole parts automatic loading and unloading process releases the redundant constraints, effectively avoids the positioning or impact load caused by the workpiece and fixture damage, convenient use, simple structure, low cost, and has wide popularization significance in the field of industrial automation.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種氣浮式孔類零件定位裝置，屬于加工設(shè)備

技術(shù)介紹
自動(dòng)裝夾與自動(dòng)卸料是自動(dòng)化加工領(lǐng)域內(nèi)的重要課題。工件在開(kāi)始加工前，為了使工件處于正確的位置并確保在加工過(guò)程始終保持正確的位置，必須對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，其中夾緊這一步驟通常會(huì)對(duì)工件的六個(gè)自由度進(jìn)行完全限定，從而實(shí)現(xiàn)完全定位。傳統(tǒng)加工過(guò)程中，只需在加工前后通過(guò)肉眼對(duì)準(zhǔn)、手工操作完成上料和下料，然而在自動(dòng)化控制過(guò)程中，該過(guò)程必須由機(jī)器（通常是機(jī)械臂）完成，而機(jī)械臂在夾持工件時(shí)，往往也需要用夾具對(duì)工件進(jìn)行夾緊（完全定位），這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題：如何避免過(guò)定位的產(chǎn)生。常用的消除過(guò)定位的方法主要有兩種。第一種是通過(guò)在上下料過(guò)程中引入基于視覺(jué)傳感器或力覺(jué)傳感器的閉環(huán)控制，以確保裝夾誤差不至于引發(fā)過(guò)大的裝夾作用力，這種方法的缺點(diǎn)在于成本高、實(shí)施難度大；第二種方法是在上料前松開(kāi)夾具，主動(dòng)釋放工件自由度，這種方法的缺點(diǎn)在于無(wú)法避免上料時(shí)（機(jī)械臂上的）夾具夾緊過(guò)程中產(chǎn)生的位置偏差。由此可見(jiàn)，市面上還缺乏一種精度高、成本低，且廣泛適用于孔類零件自動(dòng)裝夾場(chǎng)合的定位裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提供了一種氣浮式孔類零件定位裝置。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種氣浮式孔類零件定位裝置，包括底座、外罩、二自由度托架和主定位銷；所述二自由度托架設(shè)置在底座上，所述外罩設(shè)置在底座上，并且罩住二自由度托架，所述外罩上設(shè)置有主通孔和壓縮空氣通孔，所述主定位銷設(shè)置在二自由度托架上，所述主定位銷的頂端通過(guò)主通孔伸出，所述主通孔的孔壁上設(shè)置有周向的活塞環(huán)安裝槽，所述活塞環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)置有活塞環(huán)，所述活塞環(huán)的外壁上設(shè)置有周向的氣槽，所述氣槽與壓縮空氣通孔連通，所述氣槽與主通孔孔壁構(gòu)成一密閉氣腔，所述活塞環(huán)內(nèi)設(shè)置有若干與氣槽連通的活塞腔，所述活塞腔內(nèi)設(shè)置有活塞，所述活塞腔的出口設(shè)置在活塞環(huán)的內(nèi)壁上，所述活塞的一端通過(guò)出口伸出活塞腔。所述二自由度托架還設(shè)置有副定位銷，所述外罩上設(shè)置有副通孔，所述副定位銷的頂端通過(guò)副通孔伸出。所述二自由度托架包括底層托板、中層托板和頂層托板，所述底層托板設(shè)置在底座上，所述中層托板通過(guò)第一直線導(dǎo)軌設(shè)置在底層托板上，所述頂層托板通過(guò)第二直線導(dǎo)軌設(shè)置在中層托板上，所述主定位銷和副定位銷設(shè)置在頂層托板上，所述第一直線導(dǎo)軌沿X軸延伸，所述第二直線導(dǎo)軌沿Y軸延伸。所述第一直線導(dǎo)軌的兩端和第二直線導(dǎo)軌的兩端均設(shè)置有限位裝置，第一直線導(dǎo)軌的兩端的限位裝置用以對(duì)中層托板進(jìn)行限位，第二直線導(dǎo)軌的兩端的限位裝置用以對(duì)頂層托板進(jìn)行限位，所述外罩上設(shè)置有與限位裝置對(duì)應(yīng)的限位調(diào)節(jié)通孔，穿過(guò)限位調(diào)節(jié)通孔可對(duì)限位裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述限位裝置為限位螺釘。所述活塞腔為回轉(zhuǎn)體空腔，所述活塞腔的出口均勻分布在活塞環(huán)的內(nèi)壁上。所述氣槽的上下側(cè)均設(shè)置有密封圈。本技術(shù)所達(dá)到的有益效果：本技術(shù)在孔類零件的自動(dòng)裝夾和卸料過(guò)程中釋放了冗余的約束，有效避免了因過(guò)定位或沖擊載荷造成工件和夾具損傷，且使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的推廣意義。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為二自由度托架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為外罩的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本技術(shù)的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本技術(shù)的保護(hù)范圍。如圖1所示，一種氣浮式孔類零件定位裝置，包括底座400、外罩100、二自由度托架300和主定位銷500。底座400為板狀的圓形底座，如圖2所示的二自由度托架300設(shè)置在底座400上，二自由度托架300包括底層托板301、中層托板302和頂層托板303，底層托板301設(shè)置在底座400上，中層托板302通過(guò)第一直線導(dǎo)軌304設(shè)置在底層托板301上，頂層托板303通過(guò)第二直線導(dǎo)軌305設(shè)置在中層托板302上，第一直線導(dǎo)軌304沿X軸延伸，第二直線導(dǎo)軌305沿Y軸延伸，第一直線導(dǎo)軌304的兩端和第二直線導(dǎo)軌305的兩端均設(shè)置有限位裝置，第一直線導(dǎo)軌304的兩端的限位裝置用以對(duì)中層托板302進(jìn)行限位，第二直線導(dǎo)軌305的兩端的限位裝置用以對(duì)頂層托板303進(jìn)行限位，限位裝置采用常見(jiàn)的限位螺釘306，第一直線導(dǎo)軌304的兩端的限位螺釘306通過(guò)側(cè)板307與底層托板301的側(cè)邊固定，第二直線導(dǎo)軌305的兩端的限位螺釘306通過(guò)側(cè)板307與中層托板302的側(cè)邊固定，主定位銷500設(shè)置在頂層托板303上，如果加工孔類零件需要限制Z軸旋轉(zhuǎn)方向上的自由度，則可在頂層托板303上再設(shè)置副定位銷600。如圖3所示，外罩100為底部開(kāi)口的中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，外罩100的頂面可給孔類零件提供平面定位，外罩100設(shè)置在底座400上，并且罩住二自由度托架300，外罩100上開(kāi)有主通孔101、壓縮空氣通孔104以及與限位螺釘306對(duì)應(yīng)的限位調(diào)節(jié)通孔103，穿過(guò)限位調(diào)節(jié)通孔103可對(duì)限位螺釘306進(jìn)行調(diào)節(jié)，主定位銷500的頂端通過(guò)主通孔101伸出，如果設(shè)有副定位銷600，則外罩100上還開(kāi)有副通孔102，副定位銷600的頂端通過(guò)副通孔102伸出，主定位銷500和副定位銷600的頂端均設(shè)有倒角。主通孔101的孔壁上設(shè)置有周向的活塞環(huán)安裝槽，活塞環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)置有活塞環(huán)200，如圖4所示，活塞環(huán)200的外壁上設(shè)置有周向的氣槽201，氣槽201與壓縮空氣通孔104連通，氣槽201的上下側(cè)均設(shè)置有密封圈204，氣槽201與主通孔101孔壁構(gòu)成一密閉氣腔，活塞環(huán)200內(nèi)設(shè)置有若干與氣槽201連通的活塞腔202，活塞腔202為回轉(zhuǎn)體空腔，活塞腔202內(nèi)設(shè)置有活塞203，活塞腔202的出口均勻設(shè)置在活塞環(huán)200的內(nèi)壁上，活塞203的一端通過(guò)出口伸出活塞腔202，伸出活塞腔202的活塞203端部正對(duì)主定位銷500側(cè)壁。上述裝置的工作過(guò)程如下：在使用之前，先使用工具（如扳手等）穿過(guò)限位調(diào)節(jié)通孔103可對(duì)限位裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，限定主定位銷500在XOY平面內(nèi)平移浮動(dòng)的程度，通過(guò)壓縮空氣通孔104向氣槽201內(nèi)通入壓縮空氣，在壓縮空氣的作用下，每個(gè)活塞203受相同的壓力，并在壓力作用下伸出活塞腔202、端部抵住主定位銷500側(cè)壁，如果主定位銷500受到其他外力，可在XOY平面內(nèi)一定程度平移浮動(dòng)，引起活塞203壓縮一定位移，使主定位銷500受到活塞203的反向作用力，當(dāng)外力撤銷后回復(fù)原來(lái)位置。在使用過(guò)程中，主定位銷500用于對(duì)孔類零件中心孔作配合定位，副定位銷600用于對(duì)有需要限制Z軸旋轉(zhuǎn)方向自由度的孔類零件作定位，上料時(shí)，定位誤差會(huì)使孔類零件帶動(dòng)主定位銷500在XOY平面內(nèi)作順從浮動(dòng)，避免了過(guò)定位的產(chǎn)生以及沖擊載荷造成工件和夾具損傷，孔類零件被機(jī)械臂夾持離開(kāi)后，主定位銷500回復(fù)初始位置。上述裝置在對(duì)孔類零件進(jìn)行定位時(shí)，從外罩100通入壓縮空氣，在主定位銷500軸的四周形成均布的彈性回復(fù)力，從而允許孔類零件在X和Y方向上作一定程度的順從浮動(dòng)和彈性回復(fù)，釋放了在這兩個(gè)方向的自由度，避免了過(guò)定位的產(chǎn)生以及沖擊載荷造成工件和夾具損傷。該裝置使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的推廣意義。以上所述僅是本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本技術(shù)技術(shù)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氣浮式孔類零件定位裝置，其特征在于：包括底座（400）、外罩（100）、二自由度托架（300）和主定位銷（500）；所述二自由度托架（300）設(shè)置在底座（400）上，所述外罩（100）設(shè)置在底座（400）上，并且罩住二自由度托架（300），所述外罩（100）上設(shè)置有主通孔（101）和壓縮空氣通孔（104），所述主定位銷（500）設(shè)置在二自由度托架（300）上，所述主定位銷（500）的頂端通過(guò)主通孔（101）伸出，所述主通孔（101）的孔壁上設(shè)置有周向的活塞環(huán)安裝槽，所述活塞環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)置有活塞環(huán)（200），所述活塞環(huán)（200）的外壁上設(shè)置有周向的氣槽（201），所述氣槽（201）與壓縮空氣通孔（104）連通，所述氣槽（201）與主通孔（101）孔壁構(gòu)成一密閉氣腔，所述活塞環(huán)（200）內(nèi)設(shè)置有若干與氣槽（201）連通的活塞腔（202），所述活塞腔（202）內(nèi)設(shè)置有活塞（203），所述活塞腔（202）的出口設(shè)置在活塞環(huán)（200）的內(nèi)壁上，所述活塞（203）的一端通過(guò)出口伸出活塞腔（202）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種氣浮式孔類零件定位裝置，其特征在于：包括底座（400）、外罩（100）、二自由度托架（300）和主定位銷（500）；所述二自由度托架（300）設(shè)置在底座（400）上，所述外罩（100）設(shè)置在底座（400）上，并且罩住二自由度托架（300），所述外罩（100）上設(shè)置有主通孔（101）和壓縮空氣通孔（104），所述主定位銷（500）設(shè)置在二自由度托架（300）上，所述主定位銷（500）的頂端通過(guò)主通孔（101）伸出，所述主通孔（101）的孔壁上設(shè)置有周向的活塞環(huán)安裝槽，所述活塞環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)置有活塞環(huán)（200），所述活塞環(huán)（200）的外壁上設(shè)置有周向的氣槽（201），所述氣槽（201）與壓縮空氣通孔（104）連通，所述氣槽（201）與主通孔（101）孔壁構(gòu)成一密閉氣腔，所述活塞環(huán)（200）內(nèi)設(shè)置有若干與氣槽（201）連通的活塞腔（202），所述活塞腔（202）內(nèi)設(shè)置有活塞（203），所述活塞腔（202）的出口設(shè)置在活塞環(huán)（200）的內(nèi)壁上，所述活塞（203）的一端通過(guò)出口伸出活塞腔（202）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣浮式孔類零件定位裝置，其特征在于：所述二自由度托架（300）還設(shè)置有副定位銷（600），所述外罩（100）上設(shè)置有副通孔（102），所述副定位銷（600）的頂端通過(guò)副通孔（102）伸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣浮式孔類零件定位裝置，其特征在于：所述二自...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊波，徐冠華，徐月同，傅建中，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州紫金港智能制造裝備有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32