一种工件定位工装的制作方法

本实用新型涉及工件定位领域，具体涉及一种工件定位工装。

背景技术：

对工件进行加工时，需要将工件定位于专门的定位工装上，再通过对工装进行旋转、平移等操作以配合工件的加工。为了应对同一系列产品(如工件)种类多而量少的情况，自动化设备普遍需要兼容多种工件来降低综合设备投入成本，即理想状态是利用同一个工装来满足同一系列的多种型号工件的定位。但是，由于不同型号的工件的尺寸不同，一种搬送工件的工装普遍无法满足多种型号工件的定位，需要根据不同型号的工件更换不同的工装。

如此，整体工装的更换需要根据不同型号的工件配备完整的工装结构，成本高；同时，在更换工装时，需要插拔相应的线路，如气管或电线等，线路繁杂，操作难度大。为此，亟需设计一种通用性好、成本低、更换操作简便的定位工装。

技术实现要素：

为此，本实用新型提供一种工件定位工装，能够有效的解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种工件定位工装，包括固定基座、旋转基座和工装夹具；所述固定基座上设有一竖直设置的中空固定轴，所述中空固定轴内套接有可升降活动的顶杆，所述旋转基座可旋转套接于中空固定轴的外侧，所述固定基座上固定有旋转驱动装置和升降驱动装置，所述旋转驱动装置连接所述旋转基座，以驱动旋转基座以中空固定轴为中心进行旋转，所述升降驱动装置连接所述顶杆，以驱动顶杆升降活动；所述工装夹具包括夹具座体、升降座和夹持组件，所述夹具座体可拆卸的固定于旋转基座上，其上端开设有用于放置工件的容置槽，所述升降座可升降活动的设置于夹具座体上，所述夹持组件包括连杆、铰接件和产品定位块，所述铰接件铰接于夹具座体上，所述产品定位块固定于铰接件上并朝容置槽方向延伸，所述连杆的两端分别铰接于铰接件和升降座上；所述升降驱动装置驱动顶杆的升降活动能够使顶杆顶触于升降座上并带动升降座上移，所述升降座的上移带动铰接件朝容置槽方向摆动，进而带动产品定位块抵压于放置在容置槽内的工件上。

进一步优选的，所述夹持组件设有二组，并对称设置于夹具座体的两侧，二组夹持组件的连杆铰接于同一升降座上。

进一步优选的，所述铰接件呈“<”形结构，所述铰接件的第一端铰接于夹具座体上，其中部位置朝向容置槽方向，其第二端向外延伸，所述产品定位块固定于铰接件的中部位置，所述连杆铰接于铰接件的第二端。

进一步优选的，所述夹具座体设有一连通所述容置槽的侧向缺口，所述夹具座体上设有一可平移活动以靠近或远离所述侧向缺口的活动块；还包括第一弹性件，所述第一弹性件对活动块施加一向内的弹力，以驱动活动块向内平移以靠近所述侧向缺口；所述活动块连接所述铰接件，通过所述铰接件的向外摆动而带动活动块向外平移以远离所述侧向缺口。

再进一步优选的，所述夹具座体上固定有水平导向杆，所述活动块上开设有水平导向孔，并通过水平导向孔套设于水平导向杆上；所述第一弹性件为侧向复位弹簧，所述侧向复位弹簧套设于水平导向杆上，所述水平导向杆具有一抵触端帽，所述侧向复位弹簧的一端抵触于抵触端帽上，另一端抵触于活动块上。

进一步优选的，所述夹具座体和升降座之间还设有第二弹性件，所述第二弹性件对升降座施加一向下的弹力。

进一步优选的，所述升降座包括受力顶块、角接触轴承和连接架，所述受力顶块固定连接所述角接触轴承的内圈，所述连接架固定连接所述角接触轴承的外圈，所述受力顶块对应所述顶杆，所述连接架铰接所述夹持组件的连杆。

进一步优选的，所述旋转基座上设有卡槽，所述卡槽的两端分别设有定位销钉和可伸缩的弹性卡扣，所述夹具座体可滑动的卡设于卡槽内，且在滑动方向的两端分别被定位销钉和伸出旋转基座的弹性卡扣所限制。

再进一步优选的，所述夹具座体对应弹性卡扣的一端设有第一倾斜配合面，所述弹性卡扣上开设有与第一倾斜配合面相斜导配合的第二倾斜配合面，所述弹性卡扣的弹出通过第一倾斜配合面和第二倾斜配合面的配合能够对夹具座体施加一朝向定位销钉方向的推力。

进一步优选的，所述旋转驱动装置为旋转电机，所述旋转电机的转轴上套接有一主动轮，所述旋转基座上设有一从动轮，还包括一传送带，所述传送带套设于主动轮和从动轮上。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

将工装设置成固定基座、旋转基座和工装夹具，固定基座用于安装旋转驱动装置和升降驱动装置，其线路布局不会跟随旋转基座和工装夹具的动作而造成缠绕；工装夹具作为对工件的定位部分，与旋转基座的可拆卸连接，使得需要切换不同型号的工件时，只要更换工装夹具即可，而固定基座和旋转基座作为通用部分，通用性好，且有效控制工装成本；工装夹具上无线路连接，其夹持组件的动作也是通过顶触的方式进行驱动，连接结构上实现很好的简化，装拆操作更简便。

附图说明

图1所示为实施例中工件定位工装的立体结构示意图，其中隐藏部分外壳；

图2所示为在图1的基础上再隐藏工装夹具的立体结构示意图；

图3所示为实施例中工件定位工装在定位工件状态下的侧视图；

图4所示为图3中a-a线的剖视图；

图5所示为实施例中工件定位工装在松开工件状态下的侧视图；

图6所示为图5中b-b线的剖视图；

图7所示为实施例中工件定位工装在松开工件状态下的另一方向的侧视图；

图8所示为图7中p-p线的剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参照图1至图6所示，本实施例提供的一种工件定位工装，包括固定基座10、旋转基座20和工装夹具；所述固定基座10上设有一竖直设置的中空固定轴11，所述中空固定轴11内套接有可升降活动的顶杆12，具体的，中空固定轴11内套接有一导向套13，所述顶杆12与中空固定轴11的内壁呈间隙设置，并套设于导向套13内，实现顶杆12竖直升降活动的导向，减小摩擦力和磨损程度。当然的，在其他实施例中，顶杆12的可升降活动的套设在中空固定轴11内的结构不局限于此。

所述旋转基座20可旋转套接于中空固定轴11的外侧，具体的，本实施例中，中空固定轴11的外侧套接有轴承51，所述旋转基座20包括带法兰的转轴52，并通过该带法兰的转轴52固定于轴承51的外圈，进而实现旋转基座20可旋转装配。当然的，在其他实施例中，旋转基座20可旋转装配连接结构不局限于此。

所述固定基座10上固定有旋转驱动装置41和升降驱动装置42，所述旋转驱动装置41连接所述旋转基座20，以驱动旋转基座20以中空固定轴11为中心进行旋转，所述升降驱动装置42连接所述顶杆12，以驱动顶杆12升降活动。

所述工装夹具包括夹具座体31、升降座33和夹持组件32，所述夹具座体31可拆卸的固定于旋转基座20上，其上端开设有用于放置工件的容置槽301，所述升降座33可升降活动的设置于夹具座体31上，具体的，所述夹具座体31上设有竖直设置的纵向导向杆312，所述升降座开设有纵向导向孔(未示出)，并套设于纵向导向杆312上实现可升降活动。

所述夹持组件32包括连杆321、铰接件322和产品定位块323，所述铰接件322铰接于夹具座体31上，所述产品定位块323固定于铰接件322上并朝容置槽301方向延伸，所述连杆321的两端分别铰接于铰接件322和升降座33上；所述升降驱动装置42驱动顶杆12的升降活动能够使顶杆12顶触于升降座33上并带动升降座33上移，所述升降座33的上移带动铰接件322朝容置槽301方向摆动，进而带动产品定位块323抵压于放置在容置槽301内的工件1上。

对工件1进行定位时，将工件1放置于工装夹具的容置槽301内，然后驱动升降驱动装置42动作，使升降驱动装置42带动顶杆12上升而顶触于升降座33上，顶杆12的继续上升带动升降座33同步上移，升降座33的上移通过连杆321带动铰接件322朝容置槽301方向摆动，进而带动产品定位块323抵压于放置在容置槽301内的工件1上，对工件进行定位。加工工件1时，通过旋转驱动装置41直接驱动旋转基座20以中空固定轴11为中心进行旋转即可。需要取出工件时，控制升降驱动装置42带动顶杆12下移，使顶杆12脱离升降座33，即可解除夹持组件32对工件1的抵压定位。

将工装设置成固定基座10、旋转基座20和工装夹具，固定基座10用于安装旋转驱动装置41和升降驱动装置42，其线路布局不会跟随旋转基座20和工装夹具的动作而造成缠绕；工装夹具作为对工件1的定位部分，与旋转基座20的可拆卸连接，使得需要切换不同型号的工件1时，只要更换工装夹具即可，而固定基座10和旋转基座20作为通用部分，通用性好，且有效控制工装成本；旋转基座20和工装夹具上无线路连接，其夹持组件32的动作也是通过顶触的方式进行驱动，连接结构上实现很好的简化，可实现360°任意旋转，且装拆操作更简便。

进一步优选的，为使工件1定位更牢固，本实施例中，所述夹持组件32设有二组，并对称设置于夹具座体31的两侧，二组夹持组件32的连杆321铰接于同一升降座33上，通过该升降座33同步带动二组夹持组件32抵压住工件1的上表面的两侧，如图4所示，更稳固。当然的，在其他实施例中，夹持组件32的数量不局限于此，也可以采用一组或二组以上。

进一步优选的，为更方便的布局升降座33和夹持组件32的连接结构，本实施例中，所述铰接件322呈“<”形结构，所述铰接件322的第一端铰接于夹具座体31上，其中部位置朝向容置槽301方向，其第二端向外延伸，所述产品定位块323固定于铰接件322的中部位置，所述连杆321铰接于铰接件322的第二端，即连杆321位于铰接件322的外侧，连杆321的动作不影响其它部件，使得夹持组件32的动作幅度不受影响，更有利于作业。当然的，在其它实施例中，升降座33和夹持组件32的布局结构不局限于此。

进一步优选的，为更好的装配和更好的提高工件1的装配精度，本实施例中，所述夹具座体31设有一连通所述容置槽301的侧向缺口(未示出)，所述夹具座体31上设有一可平移活动以靠近或远离所述侧向缺口的活动块311；还包括第一弹性件(未示出)，所述第一弹性件对活动块311施加一向内的弹力，以驱动活动块311向内平移以靠近所述侧向缺口；所述活动块311连接所述铰接件322，本具体实施例中为连接图4中的左侧夹持组件32的铰接件322，通过所述铰接件322的向外摆动而带动活动块311向外平移以远离所述侧向缺口。需要放入或取出工件1时，在外力作用下带动铰接件322的向外摆动，给活动块311施加一向外的拉力，活动块311克服第一弹性件的作用力被同步带离，此时可进行放入或取出工件；进行抵压定位工件1时，所述铰接件322在升降座33上移运动的带动下向内摆动，进而失去对活动块311的拉力，活动块311在第一弹性件的作用下重新向内(即靠近侧向缺口)活动而抵压在裸露于侧向缺口的工件1侧面，在水平方向上进一步的对工件1进行定位，不易松动。本实施例中，采用第一弹性件的弹力带动活动块311抵压工件1的侧面，能够减少对工件1的压伤。

再具体的，本实施例中，所述夹具座体31上固定有水平导向杆(未示出)，所述活动块311上开设有水平导向孔(未示出)，并通过水平导向孔套设于水平导向杆上；所述第一弹性件为侧向复位弹簧，所述侧向复位弹簧套设于水平导向杆上，所述水平导向杆具有一抵触端帽(未示出)，所述侧向复位弹簧的一端抵触于抵触端帽上，另一端抵触于活动块上，具有结构简便、装配紧凑的特点。

进一步优选的，本实施例中，所述夹具座体31和升降座33之间还设有第二弹性件34，所述第二弹性件34对升降座33施加一向下的弹力，通过该第二弹性件34的弹力作用，当升降座33失去顶杆12的顶触力时，升降座33能够在自身重力和第二弹性件34的弹力作用下能够快速、及时的下移，进而带动夹持组件32松开工件1，无需人为进行掰开。具体的，所述第二弹性件34为纵向复位弹簧，其数量设有二个，分布于左右两侧，作用力度更为均匀。当然的，在其它实施例中，若升降座33的自身重力能够满足自动下移，则可以无需采用第二弹性件34的结构。

进一步优选的，本实施例中，所述升降座33包括受力顶块331、角接触轴承332和连接架333，所述受力顶块331固定连接所述角接触轴承332的内圈，所述连接架333固定连接所述角接触轴承332的外圈，所述受力顶块331对应所述顶杆12，用于与顶杆12相接触，即顶杆12顶触于受力顶块331上。所述连接架333能够相对于受力顶块331旋转，连接架333铰接所述夹持组件32的连杆321。如此设置，通过角接触轴承332实现了旋转与上下运动互不受影响。当然的，在其他实施例中，旋转基座20所受的旋转驱动力足够大，能够忽略升降座33与顶杆12之间的摩擦力进行正常旋转，也可以将升降座33设置成一个整体，不过，升降座33与顶杆12之间会造成一定程度的磨损，并非是优选方案。

进一步优选的，本实施例中，所述夹具座体31可拆卸的固定于旋转基座20上的具体方式是：所述旋转基座20上设有卡槽21，所述卡槽21的两端分别设有定位销钉22和可伸缩的弹性卡扣23，所述夹具座体31可滑动的卡设于卡槽21内，且在滑动方向的两端分别被定位销钉22和伸出旋转基座20的弹性卡扣23所限制。需要拆卸时，按压弹性卡扣23，使弹性卡扣23下移回缩至旋转基座20内进行让位，此时，即可将工装夹具整体的移出卡槽21；同样的，需要装配工装夹具时，工装夹具的底面压在弹性卡扣23上，使弹性卡扣23回缩让位，工装夹具对准卡槽21并滑动卡接至卡槽21内，当工装夹具移动到位时，脱离弹性卡扣23的位置，弹性卡扣23自动弹出而限制夹具座体31的端部。具有结构简单、装拆操作简便且快速。

更进一步的，本实施例中，所述夹具座体31对应弹性卡扣23的一端设有第一倾斜配合面(未标示出)，所述弹性卡扣23上开设有与第一倾斜配合面相斜导配合的第二倾斜配合面(未标示出)，所述弹性卡扣23的弹出通过第一倾斜配合面和第二倾斜配合面的配合能够对夹具座体31施加一朝向定位销钉22方向的推力。当弹性卡扣自动弹出时，弹性卡扣23的第二倾斜配合面抵触于夹具座体31的第一倾斜配合面上，如图8中的第二倾斜配合面抵触于第一倾斜配合面的配合结构25所示，弹性卡扣23的继续弹出上移，通过第一倾斜配合面和第二倾斜配合面之间产生相对滑动，进而推动夹具座体31继续朝定位销钉22方向移动，直至到位。设置该第一倾斜配合面和第二倾斜配合面的配合结构，能够保证工装夹具的装配精度更高。同时，操作人员可观察第一倾斜配合面和第二倾斜配合面的配合情况可快速、准确的判断工装夹具是否装配到位。

当然的，在其他实施例中，夹具座体31和旋转基座20之间也可以采用其他可拆卸的连接结构进行装配。

具体的，本实施例中，所述旋转驱动装置41为旋转电机，所述旋转电机的转轴上套接有一主动轮411，所述旋转基座20上设有一从动轮24，还包括一传送带412，所述传送带412套设于主动轮411和从动轮24上，实现旋转电机与旋转基座20的传动链接。再具体的，所述升降驱动装置42为驱动气缸，所述驱动气缸位于中空固定轴11的下方位置，其活塞杆通过浮动接头与顶杆12固定连接，驱动气缸的活塞杆的伸缩驱动顶杆12升降。所述旋转驱动装置41和升降驱动装置42的设置，结构简单，容易实现。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

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