一种精密重复定位器的制作方法

1.本发明涉及精密制造技术领域，尤其涉及一种精密重复定位器。


背景技术：

2.显示器等精密仪器制造过程中对于精度的把控非常严格，不到1mm的误差就会导致整个生产线无法正常运行。为了达到目标精度，加工时必须先确定工件的基点，然后再根据基点来进行加工。加工过程中，工件不会一直保持不动，它需要从一个工序输送至另一个工序、从一台机床转移到另一台机床。零件位置的不断变化导致需要多次重新确定基点，因而产生很多的辅助工作，造成大量的停机时间，降低了工作效率。


技术实现要素：

3.为解决以上现有技术的不足，本发明提供了一种有助于在工件位置发生不断变化的过程中保持基点不便，继而节省重新找基点的辅助时间，保证工作的连续性，提高工作效率的精密重复定位器。
4.本发明是通过以下技术方案予以实现：
5.一种精密重复定位器，包括：快换托盘、夹持模块和夹持基座；
6.快换托盘包括托盘座和固定于托盘座下表面的两个拉钉；
7.夹持模块包括：基块、底板、夹持爪和滑块，基块的中部向下凹陷形成一用于夹持拉钉的夹持腔，夹持腔的内壁上开设有通孔，底板与基块的底端固定连接使得底板与基块之间形成一密封腔，夹持腔与密封腔同轴设置，滑块均位于密封腔内，滑块外表面与密封腔的内表面滑动且无缝连接使得密封腔分隔为上加压腔和下加压腔，滑块的上端面与基块之间还设有压簧；自然状态时，滑块在压簧的作用下贴紧底板，夹持爪的一端与滑块倾斜接触、另一端伸出通孔形成夹持端，夹持端与通孔无缝接触；滑块向上或向下移动时通过倾斜接触使得夹持端伸出或者缩回至通孔；
8.夹持基座包括夹持底座，夹持基座内设有用于向上加压腔和下加压腔分别通入压缩气体的压缩气体通道；
9.待定位工件固定于快换托盘的上表面，夹持模块固定于夹持底座上。
10.优选的，还包括中心块，中心块的顶端与基块固定且无缝连接、底端与底板固定连接，滑块与中心块之间可滑动且无缝连接。
11.优选的，夹持爪的个数为3个，通孔的个数为3个，3个夹持爪均匀分布于同一个平面上。
12.更为优选的，滑块的上端面设有一环形凹槽，压簧设置于环形凹槽内。
13.最为优选的，滑块的下端面布置有多个弹簧。
14.与现有技术相比，本发明通过夹持模块简化了装夹的繁琐工作，既降低了劳动强度，又提高了定位的精度，有助于实现超精密加工，而且定位和锁紧一步完成，整个过程仅需几秒；另外，本发明通过机外装夹，减少了90％的停机时间，大幅度的提高工作效率；配套
cnc机床及机器人技术，可以实现自动化生产。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明的立体结构示意图；
17.图2为图1中快换托盘的立体结构示意图；
18.图3为图2中i处的放大结构示意图；
19.图4为图1中夹持模块的剖视立体图；
20.图5为图1中夹持模块的底部立体结构示意图；
21.图6为图1中夹持基座的俯视图。
22.图中：1、快换托盘；11、托盘座；12、拉钉；2、夹持模块；21、基块；211、压簧；22、底板；23、夹持爪；24、中心块；25、滑块；26、弹簧；3、夹持基座；31、夹持底座；32、开锁气动管接头；33、加压气动管接头。
具体实施方式
23.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。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。
24.如图1所示：一种精密重复定位器，包括：快换托盘1、夹持模块2和夹持基座3；
25.如图2和图3共同所示：快换托盘1包括托盘座11和固定于托盘座11下表面的两个拉钉12；
26.如图4和图5共同所示：夹持模块2包括：基块21、底板22、夹持爪23和滑块25，夹持爪23的个数为若干个，基块21的中部向下凹陷形成一用于夹持拉钉12的夹持腔，夹持腔的内壁上开设有通孔，底板22与基块21的底端固定连接使得底板22与基块21之间形成一密封腔，夹持腔与密封腔同轴设置，滑块25均位于密封腔内，滑块25外表面与密封腔的内表面滑动且无缝连接使得密封腔分隔为上加压腔和下加压腔，滑块25的上端面与基块21之间还设有压簧211；自然状态时，滑块25在压簧211的作用下贴紧底板22，夹持爪23的一端与滑块25倾斜接触、另一端伸出通孔形成夹持端，夹持端与通孔无缝接触；上述倾斜接触的具体实现方式不限，任何可以实现滑块25向上或向下移动时夹持端伸出或缩回至通孔的具体的倾斜接触方案均可(现有技术，不再赘述)；
27.如图6所示：夹持基座3包括夹持底座31，夹持基座3内设有用于向上加压腔和下加压腔分别通入压缩气体的压缩气体通道(未示出)，夹持底座31上设有开锁气动管接头32和加压气动管接头33，通过开锁气动管接头32可以向下加压腔通入高压气体，通过加压气动管接头33可以向上加压腔通入高压气体；
28.待定位工件固定于快换托盘1的上表面，夹持模块2固定于夹持底座31上。
29.工作原理：
30.自由状态下，滑块25在压簧211的作用下处于密封腔的最底部，各个夹持爪23的夹持端均伸出通孔呈现夹持状态；
31.安装：通过开锁气动管接头32向下加压腔通入高压气体，高压气体进入下加压腔并推动滑块25向上移动，滑块25向上移动带动与其斜接触的夹持爪23向离开夹持腔的方向水平移动，即实现开锁，此时可将拉钉12自由放入夹持模块2上的夹持腔内；
32.夹持：待拉钉12完全进入夹持腔后，停止向下加压腔通入高压气体，此时滑块25在压簧211的作用下回落至密封腔的最底部，滑块25向下移动带动与其斜接触的夹持爪23向靠近夹持腔的方向水平移动，即夹持端伸出通孔将拉钉12夹紧；
33.加压夹持：在上述夹持操作的基础上，如想进一步改善夹紧效果，可以通过加压气动管接头33向上加压腔通入高压气体，高压气体对滑块25施加向下的压力，之后滑块25产生一定的向下位移带动与其斜接触的夹持爪23进一步向靠近夹持腔的方向水平移动，加大夹持端对拉钉12的夹紧力；
34.开锁：通过开锁气动管接头32向下加压腔通入高压气体，高压气体进入下加压腔并推动滑块25向上移动，滑块25向上移动带动与其斜接触的夹持爪23向离开夹持腔的方向水平移动，即实现开锁，此时拉钉12可以自由退出夹持腔；
35.夹持模块2若干个夹持爪夹紧的方式最大程度的保证了工作时的夹持力，带有拉钉12的快换托盘1从一个夹持模块更换至另一个夹持模块时，其理论定位保持不变，如此可以精确重复定位。而且，本发明集成了加压夹持功能，可使拉紧力增加至数十千牛，使拉钉12与夹持模块2的安装极为紧密，避免机床工作时振动产生位移，继而使得重复定位精度达0.01mm甚至更高。
36.为了确保滑块25与基块21的同心度，作为一种优选的技术方案，本发明的再一实施例，还包括用于补偿滑块25与基块21同心度误差的中心块24，中心块24的顶端与基块21固定且无缝连接、底端与底板22固定连接，滑块25与中心块24之间可滑动且无缝连接。
37.另外，上述所提及的无缝连接、无缝接触等均通过o型密封圈实现。具体来说，基块21与底板22之间设有相对静止的o型密封圈，滑块25外周与基块21的内壁之间设有相对运动的o型密封圈，滑块25与中心块24的外周之间设有相对运动的o型密封圈，中心块24与基块21之间设有相对静止的o型密封圈，夹持爪23与通孔之间设有相对运动的o型密封圈。考虑到运动产生摩擦会影响密封圈的密封效果，上述有相对运动的o型密封圈的材料采用耐磨的聚四氟乙烯，上述相对静止的o型密封圈的材料采用丁氰橡胶。
38.作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，夹持爪23的个数为3个，通孔的个数为3个，3个夹持爪23均匀分布于同一个平面上。夹持时，夹持爪23从三个方向均匀夹紧拉钉12，夹紧力分布均匀，夹紧更稳固，使得拉钉12与夹持模块2始终处于夹紧并同心的状态。另外，为了确保夹持效果，夹持爪23的夹持端优选为与拉钉12表面匹配的结构，如图3所示：拉钉12与夹持端接触面为15
°
，因而夹持端与拉钉12接触的一面也呈15
°
，如此夹持时可以实现面接触，夹持更稳定。
39.作为一种优选的技术方案，本发明的另一实施例，滑块25的上端面设有一环形凹槽，压簧211设置于环形凹槽内；滑块25的下端面布置有多个弹簧26，使得滑块25与底板22实现柔性接触；压簧211与弹簧26共同作用，改善了滑块25垂直移动的平稳性。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明未详细叙述的部件结构或连接方式均为现有技术。