可自动对中心的夹紧定位装置 【技术领域】
本发明涉及机械装置，尤其是涉及可以自动对中心的工装夹具。
背景技术
生产加工领域有许多零件加工是要求在设计确定的零件位置进行，在加工时需要夹紧定位，然后进行加工。现在普遍的夹紧定位都是以零件的一个边(面)或相邻的两个边(面)作为基准，这样对于加工的部分是以中心为基准的零件，如果外形尺寸变化误差足以影响产品质量时，这种夹紧定位方法则不能解决质量问题。即不能保证零件的中心基准位置不变。导致大量的不合格品产生，有时甚至严重困扰企业生产。
许多企业长期受到上述质量问题的困扰，特别是丝印工序要求在塑料零件或玻璃零件的表面进行印刷，从前以相邻的两个边(面)定位，当印刷的图形要求以零件中心为基准时就会产生大量的不合格品，既拖延了生产的计划又给企业造成巨大浪费。
【发明内容】
本发明的目的是提供能够自动对中心的夹紧定位装置，消除因待加工零件的外形尺寸误差而影响后工序生产质量，造成批量不合格的质量问题。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
1.可自动对中心的夹紧定位装置，其特征是其包括一驱动机构、一夹紧机构、一导向机构和一支撑机构，所述驱动机构、所述夹紧机构和所述导向机构由所述支撑机构支撑，支撑机构包括一底座和自底座向上延伸的四固定座，驱动机构、夹紧机构和导向机构位于底座上方并位于四固定座内侧；夹紧机构包括两定位板；导向机构具有四个回位弹簧和两平行设置的导柱，各回位弹簧位于一定位板及一固定座之间，两导柱的两端分别依次穿过相对应的两定位板的一端、回位弹簧及固定座，并固定在对应的固定座内；驱动机构包括一齿轮轴及同步反向直线运动的两齿条，两齿条的一端分别与两定位板垂直连接固定，驱动机构驱动两定位板在导柱上同步反向直线运动，使两定位板夹紧一待加工件，并使得待加工件的中心基准位置自动位于对中心定位的工位。
作为本发明的优选技术方案，所述驱动机构包括一手柄、一齿轮轴及同步反向直线运动的两齿条，所述手柄的前端插在所述齿轮轴的孔内，所述齿轮轴与所述两齿条无间隙啮合。
作为本发明的优选技术方案，所述支撑机构还包括一齿轮轴支架，所述齿轮轴支架的内侧方槽内设有所述两齿条以及所述齿轮轴，所述齿轮轴的上端插在所述齿轮轴支架的上中部的孔内。
作为本发明的优选技术方案，在所述两定位板的外侧上边缘分别有一凸条，在所述两定位板的邻近两个端部的部位分别有两导孔，所述导向机构具有两导柱，所述两导柱的两端分别插在所述四导孔内，所述两定位板通过所述四导孔在所述两导柱上往复滑动。
作为本发明的优选技术方案，所述导向机构还包括四顶丝分别设于所述四固定座内，所述两导柱平行设置。
作为本发明的优选技术方案，所述夹紧定位装置的主要零件装配关系为：
以所述底座为基础，所述四固定座装配在所述底座的四角；所述齿轮轴与所述手柄装配成齿轮轴组件；所述齿轮轴组件和所述齿轮轴支架一同装配在所述底座的中央位置；所述两齿条装配到所述两定位板的定位槽内形成齿条组件；一限位柱和一定位柱装配在所述底座的相应孔中。
作为本发明的优选技术方案，所述夹紧定位装置材料为碳素钢。
作为本发明的优选技术方案，所述回位弹簧是压簧或拉簧。
本发明的有益效果是：装置的核心原理是利用齿轮齿条啮合传动机械原理把手柄的圆周运动转化为双向双根齿条的无间隙同步直线运动，带动夹紧机构同步开闭。针对外形尺寸误差大的待加工零件在普通定位条件下中心线/点产生移位造成加工后位置不合格的质量问题，本装置能够自动对中心消除中心线/点的位置偏移，从而提高产品合格率，降低生产成本、提高效益，并且，装置结构简单，操作方便迅速，易于加工组装，容易推广。其同步运动自动找中心原理可以在机械制造、印刷、表面涂装、电子装配等多个领域广泛应用。
【附图说明】
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1～图4是本发明一种装置的工作原理示意图；
图5是本发明一种装置的主视结构示意图；
图6是图5的后视结构示意图；
图7是图5的俯视结构示意图；
图8是图5的仰视结构示意图；
图9是图5的左视结构示意图；
图10是图5的右视结构示意图；
图11是本发明一种装置的爆炸图。
【具体实施方式】
1.可自动对中心的夹紧定位装置，其特征是其包括驱动机构、夹紧机构、导向机构和支撑机构，驱动机构、夹紧机构和导向机构由支撑机构支撑，支撑机构包括一底座7和自底座7向上延伸的四固定座10，驱动机构、夹紧机构和导向机构位于底座7上方并位于四固定座10内侧；夹紧机构包括两定位板5；导向机构具有四个回位弹簧2和两平行设置的导柱3，各回位弹簧2位于一定位板5及一固定座10之间，两导柱3的两端分别依次穿过相对应的两定位板5的一端、回位弹簧2及固定座10，并固定在对应的固定座10内；驱动机构包括一齿轮轴及同步反向直线运动的两齿条，两齿条的一端分别与两定位板5垂直连接固定，驱动机构驱动两定位板5在导柱3上同步反向直线运动，使两定位板5夹紧一待加工件13，并使得待加工件13的中心基准位置自动位于对中心定位的工位。
2.作为本发明的优选实施例，所述驱动机构包括手柄9、齿轮轴11、齿条4，手柄9的前端9A插在齿轮轴11的孔11A内，齿轮与齿条无间隙啮合。利用齿轮、齿条的无间隙啮合传动，把手柄的圆周运动转换为齿条的直线运动。
3.作为本发明的优选实施例，所述夹紧机构还包括定位柱12，在定位板5的外侧上边缘有凸条5B，在定位板的邻近两个端部的部位有导孔5A，导柱3的两端插在导孔5A内，定位板5通过导孔5A在导柱3上可往复滑动。
4.作为本发明的优选实施例，所述导向机构还包括顶丝6设于固定座10内，两根导柱3平行设置。
5.作为本发明的优选实施例，所述支撑机构还包括齿轮轴支架1，齿轮轴支架1的内侧方槽1A内设有两根可同步反向直线运动的齿条4以及相配的齿轮轴11，齿轮轴11的上端11B插在齿轮轴支架1的上中部的孔1B内。齿轮轴支架1除固定齿轮轴外，还通过内侧方槽对齿条4起到限位、滑动导向功能。
6.作为本发明的优选实施例，所述装置材料为碳素钢。
7.作为本发明的优选实施例，所述回位弹簧2是压簧或拉簧。
8.作为本发明的优选实施例，如图1和图11所示，主要零件装配关系为：
以底座7为基础，四个固定座10装配在底座7的四角；
齿轮轴11与手柄9装配成齿轮轴组件；
齿轮轴组件和齿轮轴支架1一同装配在底座7的中央位置；
齿条4装配到定位板5的定位槽内形成齿条组件；
两根导柱3依次穿过固定座10、回位弹簧2、导柱3两端通过顶丝6紧固；
限位柱8和定位柱12装配在底座7的相应孔中；
本发明一种装置装配完成。
9.作为本发明的优选实施例：参照图5，本发明一种装置的初始状态为，手柄9在回位弹簧2的作用下紧靠限位柱8(图5所示的状态不是初始状态)，可自动对中心的夹紧定位装置的使用方法，其特点是采用以下操作步骤：
如图1至图11所示，本发明装置工作时：
第一步：参照图1和图2，手握手柄9顺时针转动同时带动齿轮轴11转动，驱动两根齿条4同步反向直线运动，定位板5在导柱3导向下同步张开(当手柄9碰到固定座10时，定位板5张开的距离为最大)；
第二步：参照图3，放入待加工件13(例如：玻璃板)，待加工件13与定位板5的凸条5B之间有间隙14；
第三步：参照图4，松开手柄9后，回位弹簧2推动定位板5同步自动相对作直线运动，所述定位板5的凸条5B夹紧待加工件13；
第四步：加工待加工件13；
第五步：加工完成后，重复第一步；
第六步：取出已完工的待加工件13；
第七步：松开手柄，夹紧定位装置恢复到自由状态，或继续下一个循环工作。
10.主要零件制造工艺：
回位弹簧2经过专用设备数控万能弹簧机加工而成；
其他零件使用通用机械设备(车床，铣床，磨床，线切割，台钻等)加工而成；
机械加工成形的零件除底座7、固定座10，其余的零件进行热处理增加硬度。