[发明专利]一面两销精确定位系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于工件精确定位的一面两销精确定位系统及其控制方法。

背景技术

在机械制造过程中，采用一面两孔定位的工件易于实现工艺过程中的基准统一，保证工件各加工表面的相互位置精度，且具有支承面大、支承刚度好、结构简单可靠、装卸工件方便等优点，所以广泛应用于各种专用机床和自动线的工艺装备中。由于一批工件的各定位孔尺寸存在公差，所以传统的用于一面两孔工件定位的一面两销定位装置为避免其定位销与工件定位孔发生干涉，设计时必须保证各定位销与相应的定位孔之间具有最小间隙，由于该间隙的存在，使得工件在定位装置上定位时，会产生X和Y方向上的位移误差和转角误差，会导致定位系统存在较大的定位误差，影响加工精度，降低加工效率和品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、定位精确且效率高的一面两销精确定位系统及其控制方法。

实现本发明目的一面两销精确定位系统的基本技术方案是: 一种一面两销精确定位系统，其结构特点是：包括工作台、圆柱销定位装置、菱形销定位装置和控制系统。控制系统包括第一动力装置和第二动力装置。

工作台包括主箱体。主箱体包括上面板、下底板、左侧板、右侧板。上面板、左侧板、下底板和右侧板依次相互连接成截面为矩形的具有腔体的主箱体。上面板的下侧左右两侧分别设有左安装柱和右安装柱。左安装柱沿上下向设有贯穿其和上面板上下的左销孔，且左销孔与腔体相通。右安装柱沿上下向设有贯穿其和上面板上下的右销孔，右销孔与腔体相通。第一动力装置和第二动力装置均设置在主箱体中。

圆柱销定位装置包括圆柱销和第一柱塞。圆柱销整体呈圆柱台阶状，直径由上至下逐渐增大。圆柱销设有开口向下的柱塞孔。圆柱销自上而下依次分为定位部、导向部和复位弹簧座部。定位部为薄壁结构。圆柱销由其导向部由下向上安装且滑动设置在左安装柱中，且由复位弹簧座部对圆柱销向上运动时进行轴向的限位。第一柱塞滑动密封设置在圆柱销的柱塞孔中，且第一柱塞与圆柱销形成的密闭腔体中设有液性塑料。由第一动力装置带动第一柱塞在圆柱销的柱塞孔中运动，通过向上挤压液性塑料使圆柱销向上运动并将其定位部插入工件相应的定位孔中，在圆柱销受到限位而停止向上运动后继续挤压液性塑料使圆柱销的定位部产生相应的塑性形变而膨胀，减小圆柱销与工件上相应的的定位孔之间的间隙。

菱形销定位装置包括菱形销和第二柱塞。菱形销设有开口向下的柱塞孔。菱形销自上而下依次分为定位部、导向部和复位弹簧座部。定位部呈菱形销状，定位部为薄壁结构。菱形销由其导向部由下向上安装且滑动设置在右安装柱中，且由复位弹簧座部对菱形销向上运动时进行轴向的限位。菱形销的长轴方向与圆柱销中心和菱形销中心的连线方向相互垂直设置。第二柱塞滑动密封设置在菱形销的柱塞孔中，且第二柱塞与菱形销形成的密闭腔体中设有液性塑料。由第二动力装置带动第二柱塞在菱形销的柱塞孔中运动，通过向上挤压液性塑料使菱形销向上运动并将其定位部插入工件相应的定位孔中，在菱形销受到限位而停止向上运动后继续挤压液性塑料使菱形销的定位部产生相应的塑性形变而膨胀，减小菱形销与工件上相应的定位孔之间的间隙。

以上述一面两销精确定位系统的基本技术方案为基础的技术方案是:工作台还包括左导套和右导套。左导套固定设置在上面板的左销孔中，右导套固定设置在上面板的右销孔中。

圆柱销定位装置还包括第一复位弹簧。圆柱销为一体件，采用40Cr制成。圆柱销的定位部的上部设有导向倒角，该倒角的度数为8度-15度。导向部的外径与工作台的左导套的孔径相对应。复位弹簧座部包括径向限位部和轴向限位部。圆柱销由下向上安装且滑动设置在工作台的左导套中。第一复位弹簧上部相应部位套在上面板的左安装柱上，下部相应部位套在复位弹簧座部的径向限位部上，第一复位弹簧位于工作台的上面板与复位弹簧座部的轴向限位部之间处于压缩状态。

菱形销定位装置还包括第二复位弹簧。菱形销为一体件，采用40Cr制成。菱形销的定位部的上部设有导向倒角，该倒角的度数为8度-15度。导向部的外径与工作台的右导套的孔径相对应。复位弹簧座部包括径向限位部和轴向限位部。菱形销由下向上安装且滑动设置在工作台的右导套中。第二复位弹簧上部相应部位套在上面板的右安装柱上，下部相应部位套在复位弹簧座部的径向限位部上，第二复位弹簧位于工作台的上面板与复位弹簧座部的轴向限位部之间处于压缩状态。