定位机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种定位机构。


背景技术：

2.在对产品进行加工时，往往需要通过定位机构来固定被加工产品。现有技术中的定位机构多采用卡盘和夹爪结构，定位机构用于定位时，将被加工产品放置在卡盘上，使夹爪相对于卡盘移动从而从产品的四周夹持产品。这些定位机构通常适用于盘状产品的定位，不适用于具有较长的轴段的产品的定位。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种定位机构，该定位机构能够对具有较长轴段的产品进行定位。
4.本实用新型提供的一种定位机构，包括：外筒，具有第一轴向孔；活动筒，具有第二轴向孔，至少所述活动筒的第一端位于所述第一轴向孔内；固定筒，具有第三轴向孔，所述固定筒的第二端从所述活动筒的第一端伸入所述第二轴向孔内，所述固定筒的第一端远离所述活动筒且适于供工件插入所述第三轴向孔内；所述固定筒相对于所述外筒的轴向位置固定，并且所述固定筒的在所述第一轴向孔内部的侧壁上设置有至少一个通孔；至少一个锁止件，安装在所述至少一个通孔中；所述锁止件的径向尺寸大于所述通孔的径向尺寸，且所述锁止件适于受到来自所述活动筒的第一端或者所述工件的挤压而在所述通孔中移动；驱动机构，与所述活动筒连接，用于驱动所述活动筒相对于所述外筒和所述固定筒在第一工作位置和第二工作位置之间做轴向移动；其中，当所述活动筒处于所述第一工作位置时，所述活动筒将所述锁止件保持在向所述第三轴向孔的内部伸出的锁止状态；当所述活动筒处于所述第二工作位置时，允许所述锁止件受到来自所述工件的挤压而从所述第三轴向孔中回退。
5.进一步地，所述活动筒的第一端的内壁设置有锥形面，所述锥形面适于抵持所述锁止件以使所述锁止件在所述通孔中移动。
6.进一步地，所述通孔中设置有限位部，所述限位部用于限制所述锁止件向所述第三轴向孔的内部伸出的长度。
7.进一步地，该定位机构还包括用于限制所述活动筒的所述第一工作位置和所述第二工作位置的轴向限位机构。
8.进一步地，所述轴向限位机构包括：限位销，安装在所述外筒的侧壁上的第一安装孔中；第一长形孔，设置在所述活动筒的侧壁上；其中，所述限位销与所述第一长形孔滑动配合。
9.进一步地，所述驱动机构包括：伸缩缸；卡块，设置在所述伸缩缸的活塞杆的自由端，所述卡块具有t形横截面；拉块，所述拉块的第一端从所述活动筒的第二端伸入所述第二轴向孔中并与所述活动筒连接，所述拉块的第二端位于所述活动筒的外部并设置有t形
槽，所述卡块适于与所述t形槽接合。
10.进一步地，所述外筒的侧壁设置有第一安装孔，所述第一安装孔中安装有限位销；所述活动筒的侧壁设置有第一长形孔，所述限位销与所述第一长形孔滑动配合；所述拉块的第一端通过销轴与所述活动筒连接，所述拉块还设置有第二长形孔，所述限位销穿设在所述第二长形孔中。
11.进一步地，所述驱动机构包括伸缩缸，所述伸缩缸的活塞杆通过连接结构与所述活动筒连接。
12.进一步地，该定位机构还包括固定台，所述外筒和所述伸缩缸固定在所述固定台的相对两侧；其中，所述伸缩缸的壳体与所述固定台通过多个螺栓连接，各所述螺栓上分别螺接有调节块，所述调节块位于所述伸缩缸的壳体和所述固定台之间。
13.进一步地，所述工件包括轴段；所述轴段的第一端适于插入到所述第三轴向孔中并设置有锥形面；所述轴段的第二端位于所述第三轴向孔的外部并设置有限位面，所述限位面用于将物品抵持在所述固定筒的第一端；其中，所述轴段的中部设置有凹环，当所述活动筒处于所述第一工作位置时，所述锁止件抵持所述凹环的壁体。
14.本实用新型提供的方案，通过使活动筒在驱动机构的驱动下做轴向移动，即可方便地使锁止件锁止工件或者解锁工件，从而为具有长轴段的工件的定位提供了一种结构简单、定位可靠的定位机构。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例提供的定位机构的第一方向的立体图；
16.图2为本实用新型实施例提供的定位机构的第二方向的立体图；
17.图3为本实用新型实施例提供的定位机构的剖视图，其中，活动筒处于第二工作位置；
18.图4为本实用新型实施例提供的定位机构的局部剖视图，其中，活动筒处于第一工作位置；
19.图5为本实用新型实施例提供的定位机构的分解图；
20.图6为本实用新型实施例提供的定位机构中的固定筒的剖视图；
21.图7为本实用新型实施例提供的定位机构中的活动筒的立体图；
22.图8为本实用新型实施例提供的定位机构中的拉块的立体图。
具体实施方式
23.参见图1至图8，示出了本实用新型实施例提供的一种定位机构。如图所示，该定位机构至少包括外筒1、活动筒2、固定筒3、至少一个锁止件4和驱动机构5。该定位机构用于固定工件9，工件9例如包括用于和定位机构配合的轴段 91。在一些实施例中，工件9本身即可以是待被加工的物品(产品)，加工刀具适于对工件9进行加工。在另一些实施例中，结合参考图1、图3和图4，工件 9可以相当于压头，工件9被固定在定位机构上的同时例如将待被加工物品8压紧在定位机构的固定筒3的第一端上，加工刀具适于对物品8进行加工。当物品8加工完毕时，可以打开工件9取出物品8，然后将新的待被加工物品通过工件9固定在该定位机构上。
24.由图3中可以看出，外筒1具有第一轴向孔10。活动筒2具有第二轴向孔 20，至少活动筒2的第一端位于第一轴向孔10内。在一些实施例中，活动筒2 的与第一端相对的第二端也可以位于第一轴向孔10内。活动筒2的外周壁与第一轴向孔10的孔壁滑动配合，活动筒2能够在外筒1内做轴向运动。
25.固定筒3具有第三轴向孔30。固定筒3的第二端从活动筒2的第一端伸入第二轴向孔20内，固定筒3的第一端远离活动筒2且适于供工件9的轴段91 插入第三轴向孔30内。在一些实施例中，固定筒3的外周壁与第二轴向孔20 的孔壁滑动配合。固定筒3相对于外筒1的轴向位置固定，例如，固定筒3的第一端位于外筒1的对应端部的外部，固定筒3的第一端可以通过法兰结构与外筒1的对应端部可拆卸地连接在一起。当然，在一些实施例中，固定筒3的侧壁例如可以通过径向销与外筒1的侧壁连接。
26.固定筒3的在第一轴向孔10内部的侧壁上设置有至少一个通孔31，通孔 31具有邻近第三轴向孔30的内端口和远离第三轴向孔30的外端口。至少一个锁止件4安装在至少一个通孔31中。锁止件4的径向尺寸大于通孔31的径向尺寸，这样，在活动筒2的移动过程中以及工件9的移动过程中，锁止件4适于受到来自活动筒2的第一端或者工件9的挤压而在通孔31中移动，从而与工件9接触以锁止工件9或者脱离与工件9的接触以解锁工件9。
27.在本实施例中，通孔31具有四个，四个通孔31为基本处于同一轴向位置的径向孔。可以理解，在其他实施例中，根据需定位的工件9的形状，通孔的数量不限于四个，各通孔31也可以设置在不同的轴向位置上，此外，通孔31 可以是相对于第三轴向孔30的中心线倾斜的斜孔。
28.在本实施例中，锁止件4为球状物(例如为钢珠或者其他类型的滚珠)，锁止件4的直径大于通孔31的径向长度，这样，锁止件4在相对于通孔31的内端口或者外端口而部分地伸出的状态下，当工件9或活动筒2移动而压迫到锁止件4的球形面，锁止件4即在通孔31中自动移动。当然，在其他实施例中，锁止件4例如可以是两端具有球形面的柱状物或者锁止件4可以具有其他合适的形状，只要锁止件4的径向尺寸大于通孔31的径向尺寸，并能在活动筒2和工件9的推动下在通孔31中自动移动，达到锁止工件9或者将工件9解锁的目的即可。
29.本实施例中还示出了工件9的一种示例性结构，其轴段91的第一端例如具有锥形面910，轴段91的中部可以设置有凹环911。在一些实施例中，轴段91 的与其第一端相对的第二端可以设置有限位面912，该限位面912例如可以由径向突出部93的表面形成。当工件9作为压头使用时还可以包括与径向突出部93 连接的轴向突出段92，该轴向突出段92与轴段91设置在径向突出部93的相对两侧。轴向突出段92例如可以具有易于抓握的形状，例如轴向突出段92设置了便于握持的凹部，以利于用户或夹具拾取工件9。在工件9插入第三轴向孔 30的过程中，锥形面910能够与锁止件4接触，将锁止件4在通孔31中向远离第三轴向孔30中心的方向推动。当工件9一直移动到其限位面912被止挡时(例如被固定筒3的第一端端面或者被物品8止挡)，活动筒2开始移动，推动锁止件4在通孔31中朝向第三轴向孔30中心的方向移动并伸入到工件9的凹环911 中以对工件9进行锁止。
30.根据工件9的形状的不同，锁止件4对工件9的锁止方式有很多种。在其中一种锁止方式中，锁止件4伸入凹环911的一部分正好和凹环911卡接，可以限制工件9的轴向移动。在另一种锁止方式中，锁止件4不仅伸入到凹环911 中还与凹环911的壁体抵压接触，多个锁
止件4在凹环911的周向上分别抵持在凹环911的壁体上，使得凹环911被夹紧，从而还可以限制工件9的周向转动。在又一种锁止方式中，如本实施例中所示出的，凹环911的轴向长度大于锁止件4的轴向尺寸，凹环911的远离其限位面912的侧壁9110设置成锥形面，锁止件4分别和侧壁9110(可以同时与凹环911的底壁)抵持，此时，被止挡的限位面912可以限制工件1向着侧壁9110的方向做轴向移动，与锁止件4抵持的侧壁9110可以限制工件1向着限位面912方向做轴向移动，锁止件4和侧壁9110的抵持还限制了工件1的周向转动。在一些实施例中，可以将侧壁9110 的表面粗糙度设置在0.8左右，有利于钢珠类型的锁止件4的顺滑移动。
31.可以理解，根据工件9的定位需求的不同，在其他实施例中，通孔31和锁止件4的个数可以不限于四个，例如可以有一个、两个、三个或者更多个，同一轴向位置处的多个通孔31及在通孔31中的锁止件4例如在周向上均匀分布。
32.活动筒2的轴向移动由与其连接的驱动机构5驱动。驱动机构5的实施方式有很多种，例如包括但不限于气缸、油缸等伸缩缸，驱动机构5可以通过任何合适的结构与活动筒2连接，其中，只要能够驱动活动筒2做轴向往复移动即可。具体地，驱动机构5用于驱动活动筒2相对于外筒1和固定筒3在第一工作位置和第二工作位置之间做轴向移动。例如，当活动筒2处于第一工作位置时，活动筒2将锁止件4保持在向第三轴向孔30的内部伸出的锁止状态。当活动筒2处于第二工作位置时，允许锁止件4受到来自工件9的挤压而从第三轴向孔30中回退。
33.下面结合附图对上述实施例提供的定位机构的工作过程进行详细描述：
34.1、参见图3，物品8放置在固定筒3的第一端，物品8的中心具有供工件 9穿过的开孔80。在将工件9的轴段91插入第三轴向孔30内之前，驱动机构5 将活动筒2保持在第二工作位置。此时，活动筒2不将锁止件4压向第三轴向孔,30的内部。然后，将工件9的轴段91插入第三轴向孔30内，此时即使有锁止件4在通孔31中发生位移而部分地伸入到第三轴向孔30中，当锁止件4与工件9的锥形面910发生接触时，锁止件4受到来自锥形面910的挤压而从第三轴向孔30中回退，从而不会影响工件9的正常插入。
35.2、参见图4，当工件9的限位面912和物品8接触而受到物品8的止挡作用时，工件9的轴段91在第三轴向孔30中插入到位。此时，驱动机构5将活动筒2从第二工作位置移动到第一工作位置。在活动筒2的移动过程中，活动筒2逐渐对锁止件4施加推力，促使锁止件4向第三轴向孔30的内部伸出从而进入工件9的凹环911。当活动筒2到达第一工作位置并被驱动机构5保持在第一工作位置时，活动筒2将锁止件4保持在向第三轴向孔30的内部伸出到位的锁止状态。此时，锁止件4与凹环911的侧壁9110抵压接触，工件9被定位锁止，物品8被夹持在固定筒3的第一端端面和工件9的限位面91之间。之后，可以对工件9的在定位机构外部的部分或者对物品8进行加工。
36.3、当加工完成后，驱动机构5带动活动筒2使活动筒2从第一工作位置移动到第二工作位置。之后，工件9在外力的作用下沿轴向移出第三轴向孔30。在工件9的移动过程中，锁止件4受到侧壁9110的推力从而从第三轴向孔30 中回退，以不影响工件9的正常拔出。当工件9完全移出第三轴向孔30时，即可以方便地取下物品8。
37.综上所述，本实用新型实施例提供的定位机构，通过使活动筒2在驱动机构5的驱动下做轴向移动，即可方便地使锁止件4锁止工件9或者解锁工件9，从而为具有较长轴段的
工件9的定位提供了一种结构简单、定位可靠的定位机构。
38.参见图7，在一些实施例中，可以将活动筒2的第一端的内壁设置成锥形面 21，锥形面21适于抵持锁止件4以使锁止件4在通孔31中移动。通过设置锥形面21，一方面有利于活动筒2推动锁止件4的向第三通孔30内部伸出的移动，另一方面当活动筒2处于第二工作位置时，结合参考图3，锥形面21可以腾出空间以允许工件9从第三轴向孔30中回退的同时，还可以保持与工件9的接触以避免工件9从通孔31的外端口脱落。
39.参见图6，在一些实施例中，通孔31中设置有限位部311，限位部311用于限制锁止件4向第三轴向孔30的内部伸出的长度，用于避免锁止件4从通孔 31的内端口脱落到第三轴向孔30中。例如，限位部311可以是形成于通孔31 的孔壁上的台阶部，或者例如，可以将通孔31的至少部分孔径往内端口方向逐渐变小，使得通孔31的内端口处的孔径小于锁止件4的最大直径，通孔31内的渐变的孔径部分形成限位部311。
40.在一些实施例中，可以通过控制驱动机构5的动作(例如控制伸缩缸的活塞杆的伸缩动作和伸缩行程)，以将活动筒2的行程控制在第一工作位置和第二工作位置之间。此外，还可以额外设置用于限制活动筒2在第一工作位置和第二工作位置之间做轴向移动的轴向限位机构。例如，结合参考图5和图7，在一些实施例中，该轴向限位机构可以包括径向设置的限位销61和轴向延伸的第一长形孔62，限位销61安装在外筒1的侧壁上的第一安装孔11中，第一长形孔 62设置在活动筒2的侧壁上，限位销61穿设在第一长形孔62中。活动筒2移动过程中，限位销61与第一长形孔62滑动配合，第一长形孔62的两端限制限位销61的两个极限移动位置，这两个极限移动位置可以对应于活动筒2的第一和第二工作位置。当然，轴向限位机构的实施方式有很多种，例如在一种未示出的方式中，限位销61和第一长形孔62的设置位置可以互换。
41.本实施例中还示出了驱动机构5的一种实施方式，结合参考图3、图5、图 7和图8，该驱动机构5包括伸缩缸51，伸缩缸51的活塞杆511可以通过任何合适的连接结构与活动筒2连接。例如，连接结构包括卡块52和拉块53。卡块 52设置在伸缩缸51的活塞杆511的自由端，例如，卡块52与活塞杆的自由端通过螺栓520螺接在一起。卡块52具有t形横截面，卡块52可以是t形块，或者卡块52是具有t形横截面的回转体。拉块53的第一端从活动筒2的第二端伸入第二轴向孔20中，拉块53的径向孔532通过径向的销轴54与活动筒2 的径向孔25连接，拉块53的第二端位于活动筒2的外部并设置有t形槽531。在一些实施例中，拉块53的第一端例如是圆柱形体，拉块53的第二端例如是设置有t型槽的矩形块。卡块52适于与拉块53的t形槽531接合，这样即可容易地实现活塞杆与活动筒2的可拆卸连接。在一些实施例中，拉块53的圆柱形体可以设置有第二长形孔530，限位销61穿设在第二长形孔530中，第二长形孔530的端部可以与第一长形孔62的端部一起用来限制活动筒2的行程。
42.保持外筒1和动力机构5的相对位置固定的方式有很多种，例如，可以将外筒1安装在工作台上，将动力机构5由额外的支架支撑。或者，参见图1和图2，在一些实施例中，该定位机构还包括固定台7，外筒1和伸缩缸51分别固定在固定台7的相对两侧。例如，外筒1通过法兰结构12安装在固定台2的第一侧表面上。伸缩缸51的壳体与固定台7通过多个螺栓55连接而安装在固定台2的与第一侧表面相对的第二侧表面上。
43.另外，在一些实施例中，伸缩缸51的壳体可以不直接与固定台7的第二侧表面接触，而是在各螺栓55上分别螺接有调节块56，调节块56位于伸缩缸51 的壳体和固定台7的
第二侧表面之间。通过设置调节块56相对于伸缩缸51的壳体的高度，可以调节伸缩缸51壳体的不同位置与固定台7的第二侧表面之间的距离，保证伸缩缸51的活塞杆与固定台7的垂直度以及顶端物品8的承靠面 (例如，固定筒3的第一端端面，其用于承靠物品8)的平面度。可以理解，固定台7上开设有供伸缩缸51与活动筒2连接的通道70。在一些实施例中，固定台7上的通道70可以与拉块53的第二端的矩形块滑动配合。
44.另外，参见图1和图2，在一些实施例中，径向突出部93可以是圆环形凸缘，当物品8夹持在固定筒3的第一端端面和工件9的限位面912之间时，物品8的开孔80被径向突出部93完全遮盖。这样，对物品8进行加工时，产生的加工碎屑不易于进入定位机构内部，有利于保证定位机构的正常工作。
45.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
46.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。