[发明专利]一种自定心装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械定位装置，具体涉及一种自定心装置。

背景技术

在机械设备行业中，重要的机械零部件之间的安装精度达到微米级别时，多采用定位装置来定位，例如，集成电路制造设备中的光刻机安装过程中，物镜法兰盘的安装需要采用装置定位来控制安装精度。当前，多数精密机械安装都采用通用定位装置或者专用定位装置来实现定位。通用定位装置或者专用定位装置可以比较容易实现小直径和小尺寸的零部件定位；定位装置的安装基准和定位基准之间的距离较短时或者装置的定位尺寸较小时，定位装置的精度也较易保证，加工也能保证；并且，用通用定位装置或者专用定位装置来定位一定形状和一定尺寸的固定工件也较易保证定位精度。

但是，对于以下情况通用定位装置或者专用定位装置就很难以实现：(1)当定位精度很高时；(2)当定位装置的安装基准和定位基准之间的距离较大时(一般大于300mm)；(3)当要求定位装置和定位的零部件之间隙较小或没有间隙时，或者定位装置自身间隙很小或没有间隙时；(4)当要求定位装置和定位的零部件或装置自身没有过约束时；(5)当要求定位装置的精度要求不降低但同时要求定位装置的加工难度降低。

同时，有些通用定位装置和专用定位装置对工件进行微米级的定位时，要求定位装置上的零件的尺寸精确程度的等级很高，高的尺寸精确等级要求导致定位装置的加工成本增加，甚至，有些较高的尺寸精度无法通过机械加工来实现。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种自定心装置，通过所述自定心装置可以实现对工件较高精度级别的位置定位。

本发明所提供的自定心装置，主要包括手轮、螺母I、顶盖、凸轮I、滚柱、柔性膨胀环、圆盘、、螺纹定位销I、弹性套筒、盘体、轴承、螺纹定位销II、传力盘、螺母II、凸轮II、导杆和下端盖，还包括若干个螺母、定位销、内六角圆柱头螺钉、内六角圆柱头螺钉；其中，弹性套筒穿过导杆安装在盘体的中心孔中，弹性套筒带有锥面，其锥面与盘体的锥面捏合；轴承穿过导杆安装在盘体的中心孔中，轴承的端面与弹性套筒的端面接触；两个螺母通过螺纹安装到导杆上；螺纹定位销通过螺纹安装到盘体的下端面上；凸轮II穿过导杆安装在圆盘的下端面上，用螺母将凸轮II固定；传力盘穿过螺纹定位销II安装在盘体的下端面上；下端盖穿过导杆安装在盘体的下端面上，用内六角圆柱头螺钉将下端盖固定；圆盘穿过导杆安装在盘体的上端面上；螺纹定位销I通过螺纹安装在圆盘上，柔性膨胀环穿过导杆和螺纹定位销I安装在盘体的上端面上，凸轮I穿过导杆安装在圆盘的上端面上；若干个滚柱安装在凸轮I和柔性膨胀环的间隙中间；顶盖利用内六角圆柱头螺钉安装在盘体上，螺母I穿过导杆安装在顶盖上，通过定位销实现螺母I和顶盖之间固定；手轮通过螺母固定安装在导杆上。为了实现所述柔性膨胀环的内环的挤压力向其外环传递，所述柔性膨胀环的内环和外环之间通过若干个分布均匀的加强筋连接，每一个加强筋中间有一个用于与螺纹定位销I结合使用实现定位的U型孔。

本发明所提供的自定心装置，在实现对工件的定位过程中，所述导杆会跟随所述手轮旋转，所述凸轮I和所述凸轮II会同步跟随所述导杆旋转；所述凸轮I的旋转会带动和挤压所述滚柱，所述滚珠会挤压所述柔性膨胀环的内环，所述柔性膨胀环受挤压力后通过其加强筋传递到其外环上，所述柔性膨胀环的外环受力后向外扩张，从而能够与所需定位的工件实现面接触；所述凸轮II的旋转会带动和挤压所述传力盘，传力盘径向向外移动，从而能够与定位的基准面实现面接触。所述导杆旋转同时，所述螺母II会跟随所述导杆旋转，所述螺母II带动所述轴承旋转，通过所述轴承转接，所述弹性套筒将相对于轴承保持静止。

具体地，为保证凸轮I和所述凸轮II旋转的同步性，所述凸轮I和所述凸轮II具有相同尺寸及形状，二者可以同时为三面凸轮，其三面凸轮可以由圆盘被均匀削去三部分圆弧制造形成。

所述弹性套筒的靠近锥面端开了六个分布均匀的凹槽。

所述螺母I的一端是六角形状、另一端是圆柱状，六角形状一端的每一边的中间开半圆孔，用于与所述顶盖中的半圆孔结合形成一个整圆孔，定位销可以插入这个整圆孔当中，实现螺母I和顶盖之间的固定。