一种高精度柔性零点定位系统技术方案

本发明专利技术属于定位系统技术领域，尤其为一种高精度柔性零点定位系统，包括夹紧盘、短锥膨胀管、防护嵌套和短锥拉钉，所述夹紧盘顶面的中心设有中心定位孔，中心定位孔的内孔中嵌合有短锥膨胀管，短锥膨胀管的顶面与所述夹紧盘的顶面齐平，短锥膨胀管的顶端设有十个形变槽，所述短锥膨胀管内孔的顶端设有顶锥定位面，所述中心定位孔中嵌合有所述防护嵌套，所述防护嵌套的内圈设有十个环形梳齿。本发明专利技术大幅减少更换工装的时间，通过弹簧力进行机械锁紧，锁紧状态可以随时切断压力源，特别是应用在四轴、五轴等转台的机床防止了气管、液压管缠绕的问题，并且定位精度高，无论单个或者是组合使用它的重复定位精度都可以保证。

A high precision flexible zero point positioning system

The invention belongs to the technical field of positioning system, in particular to a high-precision flexible zero positioning system, which comprises a clamping plate, a short cone expansion pipe, a protective nesting and a short cone pull pin. The center of the top surface of the clamping plate is provided with a center positioning hole, the inner hole of the center positioning hole is embedded with a short cone expansion pipe, the top surface of the short cone expansion pipe is flush with the top surface of the clamping plate, and the top surface of the short cone expansion pipe The end is provided with ten deformation grooves, the top end of the inner hole of the short cone expansion pipe is provided with a top cone positioning surface, the center positioning hole is embedded with the protective nesting, and the inner ring of the protective nesting is provided with ten annular comb teeth. The invention greatly reduces the time for replacing the tooling, mechanically locks the tooling through the spring force, and the pressure source can be cut off at any time in the locking state, especially the machine tool applied in the four-axis, five axis and other turntables prevents the problem of the winding of the air pipe and the hydraulic pipe, and the positioning accuracy is high, and the repeated positioning accuracy of the machine tool can be guaranteed no matter it is used individually or in combination.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度柔性零点定位系统
本专利技术涉及定位系统
，具体为一种高精度柔性零点定位系统。
技术介绍
加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高，对于加工中心夹紧定位元件的要求越来越高，加工中心老工艺采用传统的定位方式，常规夹紧定位元件定位精度无法保证，夹紧力小，在工作时需要不停的补充动力以达到保持夹紧力，大大浪费了能源，而且加装工序比较繁琐，普通的弹簧产生的弹性力随着压缩量的增加成正比增加而不能在工作过程中保持恒定压力，且伸缩行程小，很多的工艺需要恒定的夹紧力，而且普通弹簧使用的次数越多，本身的性能就会越来越低，其弹簧力也会随之降低，从而会导致锁紧力缓慢的减小，常规的夹紧定位元件给工艺设计要求带来了非常大的影响和限制，不能满足工艺需求，导致直接影响产品质量和效率，造成生产成本增加。目前的高精度柔性零点定位系统存在下列问题：1、目前的高精度柔性零点定位系统更换工装的时间长，并且锁紧机构采用气压或液压，因此产生气管、液压管缠绕的问题，并且其重复定位精度较低。2、目前的高精度柔性零点定位系统，不能用目光判断定位器处于夹紧状态或放松状态，工作人员通过在夹紧状态强力的取出短锥拉钉导致短锥拉钉和与之接触的短锥膨胀管变形，产生安全方面的问题。3、目前的高精度柔性零点定位系统在手动操作的情况下，可能会出现压力源压力不足导致定位器无法解锁的情况，操作人员在不知情的情况下降拉钉从夹紧盘中强硬拿出，会导致一些安全事故。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高精度柔性零点定位系统，解决了上述提及的目前的高精度柔性零点定位系统中存在的三个不利的问题。（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括夹紧盘、短锥膨胀管、防护嵌套和短锥拉钉，所述夹紧盘顶面的中心设有中心定位孔，所述中心定位孔的内孔中嵌合有所述短锥膨胀管，所述短锥膨胀管的顶面与所述夹紧盘的顶面齐平，所述短锥膨胀管的顶端设有十个形变槽，所述短锥膨胀管内孔的顶端设有顶锥定位面，所述中心定位孔中嵌合有所述防护嵌套，所述防护嵌套的内圈设有十个环形梳齿，十个所述环形梳齿对应嵌入十个所述形变槽中，所述短锥膨胀管的底端同心嵌合固定有锁紧环套，所述锁紧环套的中部对称设有八个圆孔，八个所述圆孔中均活动嵌合有钢球，所述短锥膨胀管的内孔活动嵌合所述短锥拉钉的外圆面，所述短锥拉钉外圆面的顶端设有上定位锥面，所述短锥拉钉的底端设有下定位锥面，所述上定位锥面和所述下定位锥面的方向相反，所述上定位锥面与所述顶锥定位面互相紧密嵌合，八个所述钢球的内侧均压合所述下定位锥面的顶端。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述夹紧盘的底面设有嵌合环槽，所述嵌合环槽同心环绕于所述锁紧环套的外侧，所述嵌合环槽的外侧等分设有八个导向孔，八个导向孔中均嵌合有弹簧，八个所述弹簧的底端弹性抵触有活动底盘，所述活动底盘顶面的中部垂直固定有环形侧壁，所述环形侧壁的顶端活动嵌入所述嵌合环槽中，所述环形侧壁顶沿的内侧设有第二锥形面，所述环形侧壁的内壁设有内凹的梯形环槽，所述梯形环槽活动抵触所述钢球的外侧。作为本专利技术的一种优选技术方案，八个所述圆孔的内壁设有挡沿，所述挡沿挡接所述钢球向所述锁紧环套的内孔中滚动。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述夹紧盘的顶面设有内凹浅环，所述内凹浅环的内外两侧均为轴向零点面。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述短锥拉钉的顶端设有紧固螺纹，所述短锥拉钉的底端设有圆弧倒角。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述夹紧盘的侧壁设有加油孔，所述加油孔中嵌合有球涨式堵头。（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种高精度柔性零点定位系统，具备以下有益效果：1、该高精度柔性零点定位系统，大幅减少更换工装的时间，通过弹簧力进行机械锁紧，锁紧状态可以随时切断压力源，特别是应用在四轴、五轴等转台的机床防止了气管、液压管缠绕的问题，并且定位精度高，无论单个或者是组合使用它的重复定位精度都可以保证。2、该高精度柔性零点定位系统，在定位器放松后，可以将短锥拉钉向上顶出，让操作人员可以视觉的观测到短锥拉钉的高度变化，从而判断定位器的夹紧或放松，有效的解决了安全方面的问题。3、该高精度柔性零点定位系统，只需要一种短锥拉钉，避免了操作人员的区分安装错误导致精度下降问题，此系统也不会导致过定位的现象，并且短锥膨胀管可以吸收掉孔间距的误差，最多可以吸收±0.02mm。附图说明图1为本专利技术主观结构示意图；图2为本专利技术夹紧盘与短锥拉钉松开状态示意图；图3为本专利技术夹紧盘与短锥拉钉夹持状态示意图。图中：1、夹紧盘；2、中心定位孔；3、短锥膨胀管；301、形变槽；302、顶锥定位面；4、防护嵌套；401、环形梳齿；5、锁紧环套；501、圆孔；502、挡沿；6、钢球；7、短锥拉钉；701、上定位锥面；702、下定位锥面；703、紧固螺纹；704、圆弧倒角；8、嵌合环槽；9、导向孔；10、弹簧；11、活动底盘；12、环形侧壁；1201、第二锥形面；1202、梯形环槽；13、内凹浅环；14、轴向零点面；15、加油孔；16、球涨式堵头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参阅图1-3，本专利技术提供以下技术方案：一种高精度柔性零点定位系统包括夹紧盘1、短锥膨胀管3、防护嵌套4和短锥拉钉7，夹紧盘1顶面的中心设有中心定位孔2，中心定位孔2的内孔中嵌合有短锥膨胀管3，短锥膨胀管3的顶面与夹紧盘1的顶面齐平，短锥膨胀管3的顶端设有十个形变槽301，短锥膨胀管3内孔的顶端设有顶锥定位面302，中心定位孔2中嵌合有防护嵌套4，防护嵌套4的内圈设有十个环形梳齿401，十个环形梳齿401对应嵌入十个形变槽301中，短锥膨胀管3的底端同心嵌合固定有锁紧环套5，锁紧环套5的中部对称设有八个圆孔501，八个圆孔501中均活动嵌合有钢球6，短锥膨胀管3的内孔活动嵌合短锥拉钉7的外圆面，短锥拉钉7外圆面的顶端设有上定位锥面701，短锥拉钉7的底端设有下定位锥面702，上定位锥面701和下定位锥面702的方向相反，上定位锥面701与顶锥定位面302互相紧密嵌合，八个钢球6的内侧均压合下定位锥面702的顶端。本实施例中，短锥膨胀管3采用具有弹性的钢制造，具有弹性，其内壁分布设置的十个形变槽301在受力后产生形变，以便顶锥定位面302同嵌合的短锥拉钉7的上定位锥面701紧密的配合，当活动底盘11处于施力状态，此时环形侧壁12嵌入嵌合环槽8中，梯形环槽1202与圆孔501处于同一平面，此时钢球6能够在圆孔501中自由窜动，因此当短锥拉钉7的底端与钢球6碰触时，钢球6被推动至锁紧环套5的外壁，其一部分进入梯形环槽1202中，此时短锥拉钉7就能够自由的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度柔性零点定位系统，包括夹紧盘（1）、短锥膨胀管（3）、防护嵌套（4）和短锥拉钉（7），其特征在于：所述夹紧盘（1）顶面的中心设有中心定位孔（2），所述中心定位孔（2）的内孔中嵌合有所述短锥膨胀管（3），所述短锥膨胀管（3）的顶面与所述夹紧盘（1）的顶面齐平，所述短锥膨胀管（3）的顶端设有十个形变槽（301），所述短锥膨胀管（3）内孔的顶端设有顶锥定位面（302），所述中心定位孔（2）中嵌合有所述防护嵌套（4），所述防护嵌套（4）的内圈设有十个环形梳齿（401），十个所述环形梳齿（401）对应嵌入十个所述形变槽（301）中，所述短锥膨胀管（3）的底端同心嵌合固定有锁紧环套（5），所述锁紧环套（5）的中部对称设有八个圆孔（501），八个所述圆孔（501）中均活动嵌合有钢球（6），所述短锥膨胀管（3）的内孔活动嵌合所述短锥拉钉（7）的外圆面，所述短锥拉钉（7）外圆面的顶端设有上定位锥面（701），所述短锥拉钉（7）的底端设有下定位锥面（702），所述上定位锥面（701）和所述下定位锥面（702）的方向相反，所述上定位锥面（701）与所述顶锥定位面（302）互相紧密嵌合，八个所述钢球（6）的内侧均压合所述下定位锥面（702）的顶端。...

【技术特征摘要】
1.一种高精度柔性零点定位系统，包括夹紧盘（1）、短锥膨胀管（3）、防护嵌套（4）和短锥拉钉（7），其特征在于：所述夹紧盘（1）顶面的中心设有中心定位孔（2），所述中心定位孔（2）的内孔中嵌合有所述短锥膨胀管（3），所述短锥膨胀管（3）的顶面与所述夹紧盘（1）的顶面齐平，所述短锥膨胀管（3）的顶端设有十个形变槽（301），所述短锥膨胀管（3）内孔的顶端设有顶锥定位面（302），所述中心定位孔（2）中嵌合有所述防护嵌套（4），所述防护嵌套（4）的内圈设有十个环形梳齿（401），十个所述环形梳齿（401）对应嵌入十个所述形变槽（301）中，所述短锥膨胀管（3）的底端同心嵌合固定有锁紧环套（5），所述锁紧环套（5）的中部对称设有八个圆孔（501），八个所述圆孔（501）中均活动嵌合有钢球（6），所述短锥膨胀管（3）的内孔活动嵌合所述短锥拉钉（7）的外圆面，所述短锥拉钉（7）外圆面的顶端设有上定位锥面（701），所述短锥拉钉（7）的底端设有下定位锥面（702），所述上定位锥面（701）和所述下定位锥面（702）的方向相反，所述上定位锥面（701）与所述顶锥定位面（302）互相紧密嵌合，八个所述钢球（6）的内侧均压合所述下定位锥面（702）的顶端。2.根据权利要求1所述的一种高精度柔性零点定位系统，其特征在于：所述夹紧盘（1）的底面设有嵌合...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢广德，
申请(专利权)人：苏州速易德工业装备系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32