CN108657777B - 一种浮动对中定位机构及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动对中定位机构及其操作方法，包括底座，所述底座上端右侧设有垫片，所述垫片上端通过固定螺钉固定安装有气缸，所述气缸右端连接有推杆，所述底座上端四角均固定安装有万向球固定座，所述万向球固定座上端活动安装有万向球，所述底座上方水平设置有浮动板，所述浮动板四角与万向球对应位置固定设置有衬板,所述衬板顶端固定连接有浮动板，所述底座上端左侧设有滑座，所述滑座上端活动安装有滑块，所述滑块右端通过滑块销铰接有连杆，所述连杆右端安装有定位机构。本发明通过浮动板、万向球、中心轴、连杆、定位机构和滑块的组合，实现了浮动也能对中定位，可以同时兼顾浮动与对中定位。

Description

一种浮动对中定位机构及其操作方法

技术领域

本发明涉及工件取放设备技术领域，具体为一种浮动对中定位机构及其操作方法。

背景技术

在某些情况下，工件在取放、搬运的过程中，工件搬运装置上和工件取放的目标位置都需要对工件进行定位。但是在工件取放时，工件搬运装置上的定位机构与工件取放的目标位置的定位机构通常存在一定的位置偏差。特别当工件搬运装置具有较高的刚性时，这样的位置偏差往往难以被调整。目前实现工件在水平方向上的定位主要有以下两种方法：工件在放置到目标平面后，一种方法是通过气缸双向夹紧实现工件的精确定位；另一种方法是通过目标平面的倾斜，使工件自由滑动靠向定位面，然后在通过气缸夹紧固定，实现精确定位。这两种方法都存在定位动作耗时、复杂，需要至少两个气缸的参与，定位精度仍然可能存在误差的问题。此外两种方法在定位过程中夹紧定位机构必须与工件的侧面接触，而对于某些类型的工件，侧面并不适合与夹紧定位机构接触。为此，我们提出一种浮动对中定位机构及其操作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮动对中定位机构及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浮动对中定位机构，可以是包括底座，所述底座上端右侧设有垫片，所述垫片上端通过固定螺钉固定安装有气缸，所述气缸右端连接有推杆，所述底座上端四角均固定安装有万向球固定座，所述万向球固定座上端活动安装有万向球，所述底座上方水平设置有浮动板，所述浮动板四角与万向球对应位置固定设置有衬板,所述衬板与万向球的接触面为一内凹的球面，所述球面的曲率半径大于万向球的半径，所述浮动板通过衬板与所述万向球接触，所述浮动板上端左右两侧均设有定位销，所述底座顶端中部安装有隔圈，所述隔圈中部贯穿连接有中心轴，所述底座上端左侧设有滑座，所述滑座上端活动安装有滑块，所述推杆右端与滑块固定连接，所述滑块右端通过滑块销铰接有两根连杆，所述连杆右端连接有定位机构，所述定位机构包括第一定位杆和第一定位轴，所述第一定位杆设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第一定位杆的中部通过轴承与中心轴铰接，所述第一定位杆左端通过销分别与两根所述连杆右端铰接，所述第一定位轴顶端与浮动板固定连接，所述第一定位轴的底端在低于所述第一定位杆的位置设置有限位板，所述第一定位轴设有四根，分别位于两个所述第一定位杆左右两端的外侧。

优选的，所述定位机构包括第二定位杆和第二定位轴，所述第二定位杆设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第二定位杆的中部通过轴承与中心轴铰接，所述第二定位杆的左端通过销分别与两根所述连杆右端铰接，所述第二定位轴顶端与浮动板固定连接，所述第二定位轴的底端在低于所述第二定位杆的位置设置有限位板，所述第二定位轴设有两根，分别位于两个所述第二定位杆左右两端的内侧。

优选的，所述第一定位杆的左右两端均向外侧弯折，所述第一定位轴在滑块位于最右端时将与两根所述第一定位杆两端外侧的弯折处相切。

优选的，所述第二定位杆的左右两端均向内侧弯折，所述第二定位轴在滑块位于最左端时将与两根所述第二定位杆两端内侧的弯折处相切。

优选的，所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，可以是包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸带动推杆向左侧拉动，推杆将通过连杆带动两个第一定位杆并拢，从而使得浮动板处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸带动推杆向右侧推动，推杆将通过连杆带动两个第一定位杆分离，使得两个第一定位杆将第一定位轴抵靠住，从而使得浮动板处于对中定位状态。

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸带动推杆向左侧拉动，再次使得浮动板处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销脱离脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运；

优选的，所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，还可以是包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸带动推杆向右侧推动，推杆将通过连杆带动两个第二定位杆并拢，从而使得浮动板处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸带动推杆向左侧拉动，推杆将通过连杆带动两个第二定位杆分离，使得两个第二定位杆将第二定位轴抵靠住，从而使得浮动板处于对中定位状态；

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸带动推杆向右侧推动，再次使得浮动板处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销脱离脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种浮动对中定位机构及其操作方法，通过设置浮动板、定位轴、中心轴、连杆、定位机构和滑块的组合，能够实现机构浮动或对中定位的状态变化，可以同时兼顾浮动与对中定位，定位过程十分简单快捷，能够在工件取放的过程中同时完成水平方向的精确定位，可以满足特殊工况条件下的既需要浮动也需要对中定位的场合的使用；通过设置万向球，浮动板可以在万向球上自由水平滑动，达到了避免工件的底部与取放机构摩擦的效果，万向球和轴承实现了滚动摩擦，能够降低摩擦系数，提升机构的使用寿命；通过仅仅设置一个气缸即可实现工件在水平方向的定位动作，能够方便实现对“浮动对中定位机构”的自动控制，浮动板底部通过设置有内凹球面的衬板与万向球接触，使浮动板在对中机构未夹紧的状态下也具备自动对中的能力，避免工件无限制地摆动；浮动板上定位轴底端的限位板可以使浮动板既能相对于底板浮动，而又不会脱离底板；通过设置定位销，能够使得工件在取放过程中只与定位销发生摩擦，不需要触碰和夹持工件的侧面，大大降低了工件的损伤率。

附图说明

图1为本发明所述一种浮动对中定位机构实施例一的剖视图；

图2为本发明所述一种浮动对中定位机构实施例一的俯视剖视图；

图3为本发明所述一种浮动对中定位机构实施例二的结构示意图；

图4为本发明所述一种浮动对中定位机构的AA剖视图。

图中：1底座、2垫片、21固定螺钉、3气缸、31推杆、4万向球、41万向球固定座、5衬板、51定位销、6滑块、61滑座、7浮动板、8中心轴、81隔圈、9连杆、91销、92滑块销、10定位机构、101第一定位杆、102第一定位轴、103第二定位杆、104第二定位轴。

实施方式

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做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。

实施例

请参阅图1、2和4，本发明提供一种技术方案：一种浮动对中定位机构及其操作方法，包括底座1，所述底座1上端右侧设有垫片2，所述垫片2上端通过固定螺钉21固定安装有气缸3，所述气缸3右端连接有推杆31，所述底座1上端四角均固定安装有万向球固定座41，所述万向球固定座41上端活动安装有万向球4，所述底座1上方水平设置有浮动板7，所述浮动板7四角与万向球4对应位置固定设置有衬板5,所述浮动板7通过衬板5与所述万向球4接触，所述衬板5与万向球4的接触面为一内凹的球面，所述球面的曲率半径大于万向球4的半径。所述衬板5顶端固定连接有浮动板7，浮动板7可以在万向球上自由水平滑动，避免工件的底部与取放机构摩擦，所述浮动板7上端左右两侧均设有定位销51，用于安装于工件底部的销孔内，进行工件固定，所述底座1顶端中部安装有隔圈81，所述隔圈81中部贯穿连接有中心轴8，所述底座1上端左侧设有滑座61，所述滑座61上端活动安装有滑块6，所述推杆31右端与滑块6固定连接，气缸3能够带动推杆31沿着滑块6左右滑动，所述滑块6右端通过滑块销92铰接有两根连杆9，推杆31左右滑动时将通过滑块销92带动两个连杆9分开合拢，所述连杆9右端连接有定位机构10，所述定位机构10包括第一定位杆101和第一定位轴102，所述第一定位杆101设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第一定位杆101的中部通过轴承与中心轴8铰接，所述第一定位杆101左端通过销91分别与两根所述连杆9右端铰接，两个所述第一定位杆101将形成剪刀交叉状，使得两个所述连杆9在分开合拢时能够带动两个所述第一定位杆101分开合拢，所述第一定位轴102顶端与浮动板7固定连接，所述第一定位轴102的底端在低于所述第一定位杆101的位置设置有限位板，所述第一定位轴102设有四根，分别位于两个所述第一定位杆101左右两端的外侧，所述第一定位杆101的左右两端均向外侧弯折，所述第一定位轴102在滑块6位于最右端时将与两根所述第一定位杆101外侧的弯折处相切，当滑块6位于最右端时两个所述连杆9将张开，从而带动两个所述第一定位杆101两端张开，就会使得第一定位轴102抵靠住第一定位杆101外端的弯折处，从而完成对中定位。

在基于所述浮动对中定位机构的工件取放搬运***中，所述浮动对中定位机构固定设置在搬运机构上，所述搬运机构的包括平移装置和升降装置，工件初始放置在工件承托装置上，所述工件承托装置两侧设置有垂直导向槽，所述垂直导向槽的开口朝上并在开口的两侧设置有倒角，工件两侧设置有凸出部，放置在工件承托装置上时工件两侧的凸出部的正好嵌入在所述导向槽中实现对工件的约束，工件承托装置位于工件下方的部位悬空并可容纳搬运机构平移进入，工件底部设置有销孔，与所述浮动对中定位机构上的定位销51位置对应。

操作所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸3带动推杆31向左侧拉动，推杆31将通过连杆9带动两个第一定位杆101并拢，从而使得浮动板7处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销51***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸3带动推杆31向右侧推动，推杆31将通过连杆9带动两个第一定位杆101分离，使得两个第一定位杆101将第一定位轴102抵靠住，从而使得浮动板7处于对中定位状态；

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸3带动推杆31向左侧拉动，再次使得浮动板7处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销51脱离脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运。

实施例

请参阅图3和4，本发明提供一种技术方案：所述定位机构10包括第二定位杆103和第二定位轴104，所述第二定位杆103设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第二定位杆103的中部通过轴承与中心轴8铰接，所述第二定位杆103的左端通过销91分别与两根所述连杆9右端铰接，两个所述第二定位杆103将形成剪刀交叉状，使得两个所述连杆9在分开合拢时能够带动两个所述第二定位杆103分开合拢，所述第二定位轴104顶端与浮动板7固定连接，所述第二定位轴104的底端在低于所述第二定位杆103的位置设置有限位板，所述第二定位轴104设有两根，分别位于两个所述第二定位杆103左右两端的内侧，所述第二定位杆103的左右两端均向内侧弯折，所述第二定位轴104在滑块6位于最左端时将与两根所述第二定位杆103内侧的弯折处相切，当滑块6位于最左端时两个所述连杆9将合拢，从而带动两个所述第二定位杆103两端合拢，就会使得第二定位轴104被两个所述第二定位杆101内端的弯折处夹紧，从而完成对中定位。

在基于所述浮动对中定位机构的工件取放搬运***中，所述浮动对中定位机构固定设置在搬运机构上，所述搬运机构的包括平移装置和升降装置，工件初始放置在工件承托装置上，所述工件承托装置两侧设置有垂直导向槽，所述垂直导向槽的开口朝上并在开口的两侧设置有倒角，工件两侧设置有凸出部，放置在工件承托装置上时工件两侧的凸出部的正好嵌入在所述导向槽中实现对工件的约束，工件承托装置位于工件下方的部位悬空并可容纳搬运机构平移进入，工件底部设置有销孔，与所述浮动对中定位机构上的定位销51位置对应。

操作所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸3带动推杆31向右侧推动，推杆31将通过连杆9带动两个第二定位杆103并拢，从而使得浮动板7处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销51***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸3带动推杆31向左侧拉动，推杆31将通过连杆9带动两个第二定位杆103分离，使得两个第二定位杆103将第二定位轴104抵靠住，从而使得浮动板7处于对中定位状态；

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸3带动推杆31向右侧推动，再次使得浮动板7处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销51脱离脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种浮动对中定位机构，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上端右侧设有垫片（2），所述垫片（2）上端通过固定螺钉（21）固定安装有气缸（3），所述气缸（3）右端连接有推杆（31），所述底座（1）上端四角均固定安装有万向球固定座（41），所述万向球固定座（41）上端活动安装有万向球（4），所述底座（1）上方水平设置有浮动板（7），所述浮动板（7）四角与万向球（4）对应位置固定设置有衬板（5）,所述浮动板（7）通过衬板（5）与所述万向球（4）接触，所述衬板（5）与万向球（4）的接触面为一内凹的球面，所述球面的曲率半径大于万向球（4）的半径，所述浮动板（7）上端左右两侧均设有定位销（51），所述底座（1）顶端中部安装有隔圈（81），所述隔圈（81）中部贯穿连接有中心轴（8），所述底座（1）上端左侧设有滑座（61），所述滑座（61）上端活动安装有滑块（6），所述推杆（31）右端与滑块（6）固定连接，所述滑块（6）右端通过滑块销（92）铰接有两根连杆（9），所述连杆（9）右端连接有定位机构（10），所述定位机构（10）包括第一定位杆（101）和第一定位轴（102），所述第一定位杆（101）设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第一定位杆（101）的中部通过轴承与中心轴（8）铰接，所述第一定位杆（101）左端通过销（91）分别与两根所述连杆（9）右端铰接，所述第一定位轴（102）顶端与浮动板（7）固定连接，所述第一定位轴（102）的底端在低于所述第一定位杆（101）的位置设置有限位板，所述第一定位轴（102）设有四根，分别位于两个所述第一定位杆（101）左右两端的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种浮动对中定位机构，其特征在于：所述定位机构（10）包括第二定位杆（103）和第二定位轴（104），所述第二定位杆（103）设有两个，呈X形交叉安装，两个所述第二定位杆（103）的中部通过轴承与中心轴（8）铰接，所述第二定位杆（103）的左端通过销（91）分别与两根所述连杆（9）右端铰接，所述第二定位轴（104）顶端与浮动板（7）固定连接，所述第二定位轴（104）的底端在低于所述第二定位杆（103）的位置设置有限位板，所述第二定位轴（104）设有两根，分别位于两个所述第二定位杆（103）左右两端的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种浮动对中定位机构，其特征在于：所述第一定位杆（101）的左右两端均向外侧弯折，所述第一定位轴（102）在滑块（6）位于最右端时将与两根所述第一定位杆（101）两端的外侧的弯折处相切。

4.根据权利要求2所述的一种浮动对中定位机构，其特征在于：所述第二定位杆（103）的左右两端均向内侧弯折，所述第二定位轴（104）在滑块（6）位于最左端时将与两根所述第二定位杆（103）两端的内侧的弯折处相切。

5.根据权利要求1或3所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸（3）带动推杆（31）向左侧拉动，推杆（31）将通过连杆（9）带动两个第一定位杆（101）并拢，从而使得浮动板（7）处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销（51）***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸（3）带动推杆（31）向右侧推动，推杆（31）将通过连杆（9）带动两个第一定位杆（101）分离，使得两个第一定位杆（101）将第一定位轴（102）抵靠住，从而使得浮动板（7）处于对中定位状态；

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸（3）带动推杆（31）向左侧拉动，再次使得浮动板（7）处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销（51）脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运。

6.根据权利要求2或4所述的一种浮动对中定位机构的操作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、搬运机构移动到取件位置的工件承托装置的正下方，控制气缸（3）带动推杆（31）向右侧推动，推杆（31）将通过连杆（9）带动两个第二定位杆（103）并拢，从而使得浮动板（7）处于浮动状态；

步骤2、搬运机构缓慢上升，使定位销（51）***工件底部的销孔；

步骤3、搬运机构继续上升，使工件完全脱离工件承托装置的约束范围；

步骤4、通过控制气缸（3）带动推杆（31）向左侧拉动，推杆（31）将通过连杆（9）带动两个第二定位杆（103）分离，使得两个第二定位杆（103）将第二定位轴（104）抵靠住，从而使得浮动板（7）处于对中定位状态；

步骤5、搬运机构水平移动到放件位置的工件承托装置的正上方，通过气缸（3）带动推杆（31）向右侧推动，再次使得浮动板（7）处于浮动状态；

步骤6、搬运机构缓慢下降，使工件嵌入放件位置的工件承托装置，并继续下降至定位销（51）脱离工件底部的销孔后，搬运机构水平移走，完成工件的搬运。