一种凸耳定位装置的制作方法

[0001]
本发明涉及定位检测领域，具体涉及一种凸耳定位装置。


背景技术：

[0002]
伴随着市场经济不断全球化，我国机械制造业参与全球行业的竞争，市场的速度发展与变化就要求国内企业具备快速较强的适应力和应对经济市场的反应能力。随着客户对产品的要求越来越严格，其中对于传动轴中的叉类零件：突缘叉、花键轴叉、滑动叉等在进行钻孔等加工作业时，需要将其凸耳进行定位。
[0003]
对于高精度机械加工领域来说，凸耳加工的精确度尤为重要，一旦存在误差，将十分影响后续的加工工序。电气化铁路接触网是电力机车在铁路上正常安全运行的重要能源供给系统，腕臂是接触网系统中用于支撑输电线的关键装置。现有技术中，腕臂由腕臂管和腕臂零件组成，接触网系统施工时，预先将毛坯管通过切割、钻孔、修磨、做标记等工序加工出所需腕臂管，按设计要求将腕臂零件(包括承力索座、套管座、定位环、单耳等)安装固定在管件上，这部分工作称之为腕臂预配。其中，管件的定位需要依赖于凸耳，因此凸耳在进行钻孔等加工作业时，其定位十分重要。


技术实现要素：

[0004]
为了解决现有技术中存在的凸耳无法准确定位的技术问题，本发明提出一种凸耳定位装置，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：
[0005]
一种凸耳定位装置，包括：被夹持件，所述被夹持件具有凸耳；夹持组件，所述夹持组件可转动地夹持所述被夹持件，所述夹持组件带动所述被夹持件直线运动；导向滑台，所述凸耳在所述夹持组件的带动下自所述导向滑台的一端运动至另一端，运动过程中，所述凸耳在导向滑台的导向作用下转动至平放在所述导向滑台上。
[0006]
本申请的凸耳定位装置，通过设置夹持组件带动被夹持件直线运动，可使被夹持件上的凸耳自导向滑台的一端运动至另一端，在运动过程中，凸耳在导向滑台的导向作用下转动至平放在导向滑台上，可实现对凸耳的水平定位。在凸耳保持此水平定位状态后，再进行钻孔、打磨等后续加工时，加工精度高。
[0007]
进一步地，夹持组件包括底座和卡盘，所述卡盘可转动地安装在所述底座上，所述底座带动所述被夹持件沿两个垂直方向水平直线运动。
[0008]
进一步地，所述卡盘通过安装座可转动地安装在所述底座上，所述卡盘在驱动装置的驱动下转动，所述底座包括上底座和下底座，所述下底座被滑动装配，所述上底座滑动设置在所述下底座上，所述上底座相对于所述下底座的滑动方向和所述下底座的滑动方向垂直，其中一个滑动方向为所述被夹持件的轴线方向。
[0009]
进一步地，所述导向滑台包括直线延伸的滑台本体，所述滑台本体的入口端设置有可转动的导向轮。
[0010]
进一步地，所述滑台本体的滑动面呈平面，所述滑台本体的入口端延伸有两个悬
臂，所述导向轮可转动地设置在两个悬臂之间，所述导向轮的最高点低于所述滑动面。
[0011]
进一步地，还包括检测组件，所述检测组件检测平放的所述凸耳的水平度。
[0012]
进一步地，所述检测组件包括至少两个测距仪，至少两个测距仪从同一高度测量到所述凸耳上表面的距离。
[0013]
进一步地，还包括控制器，所述控制器接收所述检测组件的测量值，并将测量值转换为旋转信号，夹持组件根据所述旋转信号带动所述被夹持件旋转，直至所述凸耳处于水平状态。
[0014]
基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：
[0015]
1.本发明的凸耳定位装置，通过设置夹持组件带动被夹持件直线运动，可使被夹持件上的凸耳自导向滑台的一端运动至另一端，在运动过程中，凸耳在导向滑台的导向作用下转动至平放在导向滑台上，可实现对凸耳的水平定位。在凸耳保持此水平定位状态后，再进行钻孔、打磨等后续加工时，加工精度高；
[0016]
2.本发明的凸耳定位装置，通过对夹持组件的结构的合理设置，在夹持组件带动被夹持件沿导向滑台运动时，可使旋转驱动装置空载，凸耳在导向滑台的作用下会旋转，直至凸耳放平在导向滑台上，之后凸耳保持放平状态沿导向滑台平移；进一步地，合理设置导向滑台的结构，使滑台本体的滑动面为平面，滑台本体的入口端设置可转动的导向轮，且导向轮的最高点低于滑动面，可减少凸耳与导向轮之间的摩擦力，且可使凸耳逐渐放平到滑动面上，减少不必要的磕碰；
[0017]
3.本发明的凸耳定位装置，除了导向滑台的定位作用外，还设置有检测组件、控制器和旋转驱动装置配合对被夹持件的进一步定位。具体地，当凸耳离开导向滑台时，可使旋转驱动装置负载，凸耳无法自主旋转，夹持组件带动被夹持件运动至检测组件处，检测组件检测凸耳的水平度，控制器接收测量组件的测量值并转换为旋转信号，旋转驱动装置根据旋转信号转动以带动被夹持件旋转，直至凸耳的上表面处于水平状态，完成二级定位；检测组件通过至少两个测距仪测量到凸耳上表面的距离，至少两个测距仪测量凸耳的对称两侧位置的距离，根据距离的差值来计算获取旋转信号，计算结果精度高。
附图说明
[0018]
图1为本发明的凸耳定位装置的结构示意图；
[0019]
图2为夹持组件夹持被夹持件的结构示意图；
[0020]
图3为导向滑台的结构示意图；
[0021]
图4a-图4c为凸耳在导向滑台的导向作用下放平在导向滑台上的过程示意图；
[0022]
图5为检测组件检测凸耳的水平度的工作示意图；
[0023]
图6为凸耳非水平状态下的测量计算示意图；
[0024]
图中：1-被夹持件；11-凸耳；2-夹持组件；21-底座；211-上底座；2111-第一滑块；212-下底座；2121-第一滑轨；2122-第二滑块；2123-传感器；22-卡盘；23-安装座；24-旋转驱动装置；25-传动带；3-导向滑台；31-滑台本体；311-滑动面；312-悬臂；32-导向轮；4-检测组件；41-测距仪；5-第二滑轨。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0026]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0027]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
[0028]
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0029]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0030]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0031]
如图1-6所示，本实施例提供了一种凸耳定位装置，包括被夹持件1、夹持组件2和导向滑台3，被夹持件1具有凸耳11，夹持组件2可转动地夹持被夹持件1，夹持组件2带动被夹持件1直线运动，凸耳11在夹持组件2的带动下自导向滑台3的一端运动至另一端，运动过程中，凸耳11在导向滑台3的导向作用下转动至平放在导向滑台3上。本实施例中被夹持件1为管材，其一端设置有凸耳11.
[0032]
夹持组件2包括底座21和卡盘22，卡盘22用于夹持被夹持件1，卡盘22可转动地安装在底座21上，底座21带动卡盘22直线运动。具体地，底座21包括上底座211和下底座212，上底座211滑动安装在下底座212上，下底座212被滑动装配。具体地，上底座211的下表面上设置有第一滑块2111，下底座212的上表面上对应设置有第一滑轨2121，第一滑块2111和第一滑轨2121滑动配合，上底座211可相对于下底座212滑动；下底座212的下表面上设置有第二滑块2122，第二滑块2122与第二滑轨5配合，优选地，第一滑轨2121的延伸方向和第二滑轨5的延伸方向垂直。如图1所示，下底座212可带动其上各部件沿x方向滑动，上底座可带动其上各部件沿y方向滑动，x方向进而y方向垂直。优选地，y方向为被夹持件1的轴向，可先通过上底座211带动被夹持件1沿y方向运动，直至凸耳11位于导向滑台3的延伸方向上，再通过下底座212带动被夹持件1沿x方向运动，凸耳11可自导向滑台3的一端运动至另一端。
[0033]
优选地，卡盘22上开有夹持孔，被夹持件1远离凸耳11的一端伸入夹持孔内，卡盘22的周向分布有多个夹爪，多个夹爪同步伸缩夹紧或松开被夹持件1，多个卡爪可由气缸同步驱动，通过夹爪可夹紧被夹持件1，防止被夹持件1脱出卡盘22。上底座211上还设置有旋转驱动装置24，卡盘22在旋转驱动装置24的驱动作用下旋转。具体地，旋转驱动装置24可选但并不限于旋转电机，旋转驱动装置24的驱动端通过传动带25带动卡盘22转动。当旋转驱动装置24空载使，被夹持件1和卡盘22可在外力作用下旋转，当旋转驱动装置24负载时，旋转驱动装置24驱动被夹持件1和卡盘22旋转，卡盘22和传动带25之间不存在相对转动。
[0034]
优选地，下底座212上还设置有传感器2123，通过传感器2123感应上底座211沿下底座212的滑动位置，进一步地，还可设置感应下底座212沿第二滑轨5的滑动位置。优选地，上底座211和下底座212在驱动装置的带动下滑动，驱动装置通过直线模组驱动滑块沿对应的滑轨运动。
[0035]
导向滑台3起到对凸耳11的定位作用，导向滑台3包括滑台本体31，滑台本体31具有滑动面311，滑动面311为直线延伸的水平面，滑台本体31的入口端设置有导向轮32。具体地，滑台本体31的入口端的两侧延伸有两个悬臂312，导向轮32转动地设置在两个悬臂312之间。优选地，导向轮32的最高点低于滑动面311，可使凸耳11逐渐倾斜直至放平在滑动面311上；进一步优选地，两个悬臂312的上表面呈倾斜状，以起到过渡作用。优选地，凸耳11的轴线高于滑动面311，凸耳11放平状态下，其下端面与滑动面311接触。
[0036]
如图4a-4c所示，以凸耳11为竖直状态接触到导向滑台3为例，凸耳11的下端与导向轮32的外周面相接，凸耳11在被夹持组件2的带动下朝向导向滑台3的另一端直线运动，凸耳11的下端在导向轮32的作用下向上偏转，直至平放在导向滑台3的滑动面311上，运动至导向滑台3的另一端。在此过程中，旋转驱动装置24处于空载状态，被夹持件1和卡盘22可转动。
[0037]
为了提高定位的精确度，本实施例的凸耳定位装置还可进行进一步的定位，具体地，凸耳定位装置还包括检测组件4和控制器，检测组件4、控制器和旋转驱动装置24配合对凸耳11进行进一步地定位。具体地，检测组件4位于导向滑台3的出口端，经导向滑台3放平的凸耳11在夹持组件2的带动下运动至检测组件4处，检测组件4包括至少两个测距仪41，至少两个测距仪41位于同一高度，自上而下检测到凸耳11的距离，通过至少两个距离来判断凸耳11的水平度，测得的距离值发送给控制器，控制器根据距离值转换为旋转信号，旋转驱动装置24根据旋转信号旋转带动凸耳11转动至水平状态。本实施例中设置两个测距仪41，
两个测距仪41关于凸耳11的轴线对称设置，两个测距仪41测量凸耳11的两个距离分别为s1和s2，如s1＝s2，则凸耳11处于水平状态；如s1和s2不同，则凸耳11相对于水平面的倾斜度为d为两个测距仪41的距离。旋转驱动装置24带动被夹持件转动
ɑ
，即可使凸耳11处于水平状态。控制器可根据s1和s2的大小来控制旋转驱动装置24正转和反转。
[0038]
优选地，检测组件4的至少两个测距仪41可升降地安装在凸耳11的上方，检测凸耳11的上表面的水平度，使被夹持件1保持同一状态去进行下一工序。
[0039]
基于上述结构，本实施例的凸耳定位装置的工作原理为：夹持组件2夹持被夹持件1，夹持组件2先带动被夹持件1沿y方向滑动，直至凸耳11位于导向滑台3的延伸方向上；夹持组件2再带动被夹持件1沿x方向滑动，凸耳11在导向滑台3的导向轮32的作用下放平在滑动面311上，凸耳11在导向滑台3上滑动过程中，旋转驱动装置24处于空载状态；凸耳11自导向滑台3滑出，并在夹持组件2的带动下运动至检测组件4，检测组件4检测获取到凸耳11的上表面的距离值并发送给控制器，控制器根据距离值计算获得旋转角度并转换为旋转信号，旋转驱动装置24根据旋转信号带动被夹持件1旋转，直至凸耳11处于水平状态。凸耳11自导向滑台3滑出后，旋转驱动装置24处于负载状态。
[0040]
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

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