柔轮定位夹紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及柔轮监测设备技术领域，具体涉及一种用于对谐波减速器上的柔轮进行自动定位夹紧的装置。


背景技术：

2.在工业机器人领域，有一种运用比较广泛的核心部件——谐波传动减速器，具有轻量、小型、传动效率高、减速范围广、精度高等特点，被广泛应用于各种传动系统中；其主要包括波发生器、柔轮和刚轮三部分；其中柔轮是衔接波发生器和刚轮的关键部件，柔轮内壁与波发生器相互配合压紧，外齿与钢轮内齿相互啮合；谐波减速器主要依靠柔轮产生的可控弹性变形波传动运动和力的机械传动，柔轮与波发生器、钢轮的配合公差尺寸对谐波减速器传动性能起到至关重要的作用；若配合精度差，运行过程中柔轮容易产生疲劳断裂、齿面磨损、受冲击寿命降低，从而导致减速器失效；因此柔轮在加工过程中必须严格按照行业相关标准执行；并对加工过程质量进行严格管控。
3.当今社会，工业4.0时代已悄悄来临，各行业为满足产量和节拍逐渐进行自动化升级改造，对工业机器人的需求量越来越大，品控要求越来越高，柔轮作为工业机器人谐波减速机的核心部件，对制造商生产车间加工质量也有了更高的品控要求，目前，柔轮生产厂商机加线没有在线检测环节，都是人工抽检。
4.柔轮检测元素比较多，主要包括平面度、圆度、垂直度、同心度、位置度、平行度、孔径、壁厚、几何尺寸及公差等；针对柔轮的全尺寸检测，现有常用的测量方式是人工通过采用三坐标测针接触式测量和影像仪相结合进行全检，接触式测量可以测量工件的几何特征、但无法测量深孔、小孔、窄缝；影像测量仪可以检测小孔、深孔、窄缝。但无法测量特定几何特征；两者只能通过互补的方式进行全尺寸检测 ，检测时，需要将柔轮进行定位，以确保柔轮检测精度，现有夹紧定位主要通过常规的手动夹具手动操作对其夹紧或者设置多块夹紧板和限位块配合，通过旋拧螺钉锁紧夹紧板来实现对柔轮的夹紧定位，夹紧定位均需要人工手动操作，劳动强度大且降低了柔轮装夹效率。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术中谐波减速器柔轮检测的夹具存在的上述技术问题，提出一种新型的用于谐波减速器柔轮的自动定位夹紧装置，可实现对柔轮的自动夹紧定位，夹紧操作无需人工参与，使得柔轮夹紧定位更加方便快捷，提高了柔轮装夹效率。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
8.本实用新型提供一种柔轮定位夹紧装置，包括有：
9.安装座；
10.定位架，内部形成有用以放置柔轮的柔轮放置空间；
11.承托部，设置在所述定位架上，向安装空间内延伸，用以承载在柔轮的底部；
12.自动夹紧部件，设置在定位架上，能够沿柔轮径向方向向柔轮施加夹紧力；
13.限位部件，装配在定位架上，设置在与夹紧部件相对侧，所述限位部件具有锥形限位部，其尖端朝下，所述锥形限位部能够在夹紧部件动作时抵靠压紧在柔轮上并通过和夹紧部件的配合对柔轮限位。
14.在本技术的一些实施例中，所述定位架包括有多个竖向布置在所述安装座上的支撑架，在多个支撑架之间围设形成有所述柔轮放置空间，所述限位部件设置有多个，布置在部分支撑架上，所述夹紧部件布置在和限位部件位置相对侧的支撑架上。
15.在本技术的一些实施例中，所述夹紧部件包括有：夹紧动力元件和与所述夹紧动力元件传动连接的夹紧件，所述夹紧件具有和柔轮外侧轮廓适配的夹紧仿形部。
16.在本技术的一些实施例中，所述限位部件包括本体部，所述锥形限位部为从所述本体部向下延伸形成，所述本体部外径大于所述锥形限位部的最大外径，所述锥形限位部的外径值沿着限位部件高度方向逐渐变小。
17.在本技术的一些实施例中，所述承托部为设置在所述支撑架上向柔轮放置空间侧延伸的承托板或形成在所述支撑架上向柔轮放置空间侧延伸的承托凸起。
18.在本技术的一些实施例中，所述安装座上设置有安装缺口，所述支撑架卡装在安装缺口处并通过锁紧件和所述安装座连接固定。
19.在本技术的一些实施例中，所述安装座包括有：
20.第一座体，在所述第一座体上设置有把手；
21.第二座体，为环形，装配固定在所述第一座体上，在所述第二座体上设置有所述安装缺口；
22.第三座体，其装配固定在底光装置上，所述第一座体卡设在所述第三座体上。
23.在本技术的一些实施例中，在所述第一座体上形成有第一镂空区，在所述第二座体内部形成有第二镂空区，在所述第三座体上形成有用以显露出底光装置光线的第三镂空区，所述第一镂空区、第二镂空区和第三镂空区位置对应设置，所述柔轮向第二座体的正投影位于第二镂空区内部。
24.在本技术的一些实施例中，还包括有连接螺柱，所述限位部件底部设置有第一螺纹孔，在承托部上设有第二螺纹孔，所述连接螺柱一端旋拧在第一螺纹孔内，另一端旋拧固定在第二螺纹孔内。
25.在本技术的一些实施例中，所述第二螺纹孔设置有多个，沿柔轮径向方向布置。
26.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
27.本实用新型提出的柔轮定位夹紧装置，在结构设置时，设置有定位架，并在定位架上设置承托部，承托柔轮，同时，在定位架上设置有相对布置的限位元件和自动夹紧部件，限位元件具有锥形限位部，这样在柔轮受到挤压推力时，其由于锥形限位部越靠近上端外径越大，只会沿锥形限位部向下滑动，而不会向上移动，进而通过锥形限位部将柔轮压紧，以实现对柔轮上下方向限位，同时，由于自动夹紧部件沿着柔轮径向夹紧柔轮，其和锥形限位部配合后则实现了对柔轮的左右方向的限位，通过自动夹紧部件动作则实现了对柔轮的自动夹紧定位，无需人工参与，实现了柔轮的自动夹紧定位，提高了柔轮装夹效率。
28.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变
得更加清楚。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置结构示意图一；
31.图2为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置结构示意图二；
32.图3为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的复合检测装置的结构示意图一；
33.图4为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的复合检测装置的结构示意图二；
34.图5为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的柔轮夹紧定位装置的结构示意图一；
35.图6为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的柔轮夹紧定位装置的结构示意图二；
36.图7为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的柔轮夹紧定位装置的结构示意图三；
37.图8为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的支撑架的结构示意图；
38.图9为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的限位元件的结构示意图；
39.图10为本实用新型实施例中谐波减速器柔轮检测装置的底光装置的结构示意图。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在实用新型提出一种柔轮定位夹紧装置的实施例，用以实现对柔轮的夹紧定位，其包括有：
43.柔轮定位夹紧装置结构主要包括有：
44.安装座710；
45.在本技术的一些实施例中，所述安装座710包括有：
46.第一座体711，在所述第一座体711上设置有把手712；
47.第二座体713，为环形，装配固定在所述第一座体711上，在所述第二座体713上设置有所述安装缺口7131；
48.第三座体714，其装配固定在底光装置600上，所述第一座体711卡设在所述第三座体714上。
49.安装座710固定装配在底光装置600的玻璃框架上。
50.定位架720，内部形成有用以放置柔轮的柔轮放置空间750，柔轮放置在柔轮放置空间750内。
51.承托部721，设置在所述定位架720上，向柔软放置安装空间内延伸，用以承载在柔轮的底部边缘处。
52.在本技术的一些实施例中，所述定位架720包括有多个竖向布置在所述安装座710上的支撑架，在多个支撑架之间围设形成有所述柔轮放置空间750，所述限位元件设置有多个，布置在部分支撑架上，所述夹紧部件布置在和限位元件位置相对侧的支撑架上。
53.承托部721则相应的布置在支撑架722上。
54.柔轮处于柔轮放置空间750位置处时，多个支撑架722环绕柔轮布置，柔轮通过多个支撑架722上形成的承托部721承托在其底部边缘处，实现对其承载支撑。
55.通过多个支撑架722将柔轮承托起来，实现了柔轮的悬空支撑。
56.在具体布置时，支撑架722可设置3个或5个，其垂直安装座710设置。
57.支撑架722包括有架本体，在架本体底部设置有卡托部和支撑部，卡托部垂直支撑部设置。
58.在本技术的一些实施例中，第二座体713上设置有安装缺口7131，所述支撑架卡装在安装缺口7131处，具体的，卡托部卡在安装缺口7131处，支撑部底部抵靠在安装缺口7131底部处。
59.在两者卡合到位后，通过锁紧件穿过设置在支撑部上的定位孔后旋拧在第二座体713内部和所述安装座710连接固定在一起。
60.在本技术的一些实施例中，所述承托部721为设置在所述架本体上向柔轮放置空间750侧延伸的承托板，其与架本体通过螺栓锁紧固定。
61.在本技术的另一些实施例中，承托部721为形成在所述支撑架722上向柔轮放置空间750侧延伸的承托凸起。
62.自动夹紧部件740，设置在定位架720上，能够沿柔轮径向方向向柔轮施加夹紧力；
63.在本技术的一些实施例中，所述自动夹紧部件740包括有：夹紧动力元件741和与所述夹紧动力元件传动连接的夹紧件742，所述夹紧件742具有和柔轮外侧轮廓适配的夹紧仿形部743。
64.夹紧动力元件可以为夹紧气缸、夹紧液压缸等均可。
65.夹紧件742为夹紧块，其连接在夹紧气缸的输出端上，在夹紧块上成型有和柔轮外侧的弧形面适配的弧形凹槽。
66.通过设置和柔轮外侧面贴合的夹紧仿形部可用以保证夹紧件742能够和柔轮紧密贴合，保证夹紧作用效果。
67.限位元件730，装配在定位架720上，设置在与自动夹紧部件740相对侧，所述限位
元件730具有锥形限位部731，所述锥形限位部731能够在自动夹紧部件动作时抵靠压紧在柔轮上并通过和自动夹紧部件740的配合对柔轮限位。
68.多个限位元件730沿柔轮周向均匀布置，自动夹紧部件740布置在限位元件730相对侧，当需要对柔轮进行夹紧定位时，自动夹紧部件740的夹紧动力元件动作，推动和其连接的夹紧件742沿柔轮径向方向移动，同时，由于限位元件730布置在其相对侧，会相应的和夹紧件742同时给柔轮施加作用力，将柔轮夹紧。
69.由于限位元件730具有锥形限位部731，且所述锥形限位部731的外径值沿着限位元件730高度方向逐渐变小。即锥形限位部731的尖端朝下，由于锥形限位部731越靠近上端外径越大，这样在柔轮受到挤压推力时，其只会沿锥形限位部731向下滑动，而不会向上移动，进而通过锥形限位部731将柔轮压紧，以实现对柔轮上下方向限位，同时，由于夹紧件742沿着柔轮径向夹紧柔轮，其和锥形限位部731配合后同时实现了对柔轮的左右方向的限位。
70.在本技术的一些实施例中，还包括有连接螺柱，所述限位元件730底部设置有第一螺纹孔521，在承托部上设有第二螺纹孔521，所述连接螺柱一端旋拧在第一螺纹孔521内，另一端旋拧固定在第二螺纹孔521内。
71.通过连接螺柱可实现限位元件730和支撑架722上的承托部721之间的连接固定。
72.在本技术的一些实施例中，所述第二螺纹孔521设置有多个，沿柔轮径向方向布置。
73.通过设置的多个第二螺纹孔521使得限位元件730能够可选的安装在其中一个第二螺纹孔521内，以用以实现对不同直径的柔轮的固定限位作用。
74.在本技术的一些实施例中，所述限位元件730包括本体部，所述锥形限位部731为从所述本体部向下延伸形成，所述本体部外径大于所述锥形限位部731的最大外径。
75.本实用新型还提一种谐波减速器柔轮检测装置的实施例，包括有：
76.三坐标测量机100，所述三坐标测量机100包括有测量z轴110；
77.三坐标测量机100直接采用现有测量机结构，其上方的测量z轴110能够带动装配在其上方的部件做x、y、z三个方向的位置移动。
78.复合检测装置，包括有：
79.检测测针200，通过连接座300连接固定在所述测量z轴110上，检测测针200为接触式测量针，主要检测柔轮的几何尺寸和形位公差，其中包括（大内孔、大外圆、高度、端面、平面度、垂直度、圆度、位置度、圆心度、平行度等）；
80.影像装置400，与检测测针200并行排列布置，并通过连接结构和所述连接座300连接，连接座300固定连接在测量z轴110的底部位置处。
81.所述连接结构包括有：
82.连接板组510，与所述连接座300连接；
83.过渡连接件520，所述过渡连接件520与所述连接板组510固定连接；
84.滑动连接件530，所述滑动连接件530与所述过渡连接件520滑动连接，在所述滑动连接件530上装配有所述影像装置400；
85.锁紧部件，用以在滑动连接件530相对过渡连接件520滑动调节到位后锁紧所述滑动连接件530和所述过渡连接件520。
86.在设置时，过渡连接板设置为第一燕尾槽板，滑动连接件530为和其适配的第二燕尾槽板。
87.在本技术的一些实施例中，所述滑动连接件530上设有滑动凸起，滑动凸起为燕尾形，过渡连接件520上设有滑槽，滑槽为和其适配的燕尾形，所述滑动凸起滑动设置在滑槽内，在所述过渡连接件520上设有螺纹孔521，所述锁紧部件旋拧穿过螺纹孔521并抵靠在滑动连接件530上对两者限位，锁紧部件可选用锁紧螺栓。
88.滑动连接件530能够通过其相对过渡连接件520滑动相应的调节影像装置400的位置，在调节到位后，可通过缩紧螺栓旋拧到过渡连接件520上的螺纹孔521内，并通过不断向内旋拧最终抵靠在滑动连接件530上实现两者之间的锁紧固定。
89.本实施例中的谐波减速器柔轮检测装置，在结构设置上通过设置连接结构将检测测针200和影像装置400连接在一体成为一体结构，实现了接触式测量和影像测量结构的集成化，同时将检测测针200通过连接座300和三坐标测量机100的测量z轴110连接，在测量时，可通过测量z轴110沿x、y或z方向移动来带动和其连接的检测测针200以及影像装置400移动，来对柔轮进行检测。
90.检测时，可通过测量z轴110带动检测测针200移动到位进行接触式测量，同时通过测量z轴110移动带动和检测测针200连接的影像装置400移动到位来进行非接触式参数的测量，通过一个装置同时实现了接触测量和非接触测量，无需人工参与拆卸装夹即可实现了对柔轮的全尺寸检测，提高了检测效率。
91.至于探针接触式测量和影像装置400非接触式测量如何获取测量参数采用现有技术中的技术手段即可，在此不做赘述。
92.并且，本实施例中的柔轮检测装置还可以应用于生产线中进行检测，满足了快节拍的生产线流程需求。
93.在本技术的一些实施例中，连接板组510包括有：
94.第一连接板511，横向布置，一端和连接座300连接，另一端和过渡连接板连接。
95.加强板筋，连接在所述第一连接板上。
96.在本技术的一些实施例中，所述影像装置400包括有：相机410；
97.以及连接在相机410上的可变焦镜头420；
98.主光源440，装配在连接结构上，主光源440环绕布置在可变焦镜头420的周圈。
99.主光源440设置为环形光源，通过环绕布置在镜头420周圈，以提供一个均匀稳定的光线环境，保证相机410拍摄图像的精度。
100.同轴光源450源，布置在所述可变焦镜头420一侧，起到辅助打光作用，进一步提高相机410拍摄精度。
101.在本技术的一些实施例中，还包括有：
102.底光装置600，装配在所述底光装置600上方，在柔轮定位夹紧装置上形成有透射出所述底光装置600光线的镂空部。
103.所述底光装置600包括有：
104.背光源610，设置在三坐标测量机100台面上；
105.玻璃承载框620，环绕布置在背光源610周圈，在所述玻璃承载框620上形成有玻璃承载部721；
106.玻璃承载框620由玻璃固定板621、玻璃固定挡板622构成。玻璃固定板621设置有3块，围设形成有一端具有缺口的框架，玻璃固定板621上形成玻璃承载部721，玻璃承载部721即玻璃承载台，玻璃固定挡板622固定在缺口侧。
107.玻璃装配时，承载在承载台上并通过玻璃固定挡板622挡紧。
108.光学影像玻璃630，设置在玻璃承载部721上，压设在背光源610上方。
109.光源影像玻璃用于保护背光源610不受损伤，背光源610用于为柔轮底部打光，使得柔轮小孔轮廓清晰可见，便于相机410快速取像识别；
110.相机410拍摄时，通过主光源440、同轴光源450源从上方打光，背光源610从底部进行打光，确保相机410可以快速清晰的取像。
111.在本技术的一些实施例中，镂空部包括有：第一镂空区7111、第二镂空区7132和第三镂空区7141，在所述第一座体711上形成有第一镂空区7111，在所述第二座体713内部形成有第二镂空区7132，在所述第三座体714上形成有用以显露出底光装置600光线的第三镂空区7141，所述第一镂空区7111、第二镂空区7132和第三镂空区7141位置对应设置，所述柔轮向第二座体713的正投影位于第二镂空区7132内部。
112.通过镂空区的设置，用以保证底光装置600向上发出的光线不会被遮挡，能够照射到夹紧定位在柔轮定位夹紧装置处的柔轮上，保证影像装置的拍摄图像的精确度。
113.在本技术的一些实施例中，为实现上料自动化，还设置有上料机器人800，用以抓取柔轮并将柔轮输送至自带定位夹紧装置处。上料机器人800采用现有技术。
114.柔轮从总线来料后，上料机器人800携带其具有的双抓手抓取工件，放置柔轮自动定位夹紧装置上定位夹紧；三坐标测量机100启动携带复合检测装置开始检测，同时底光装置600启动背光源610，方便相机410清晰取像检测孔径。
115.在本技术的一些实施例中，还包括有设置在所述支撑架上的位置检测元件900，位置检测元件900为位置检测传感器，其用于检测柔轮是否被放置到柔轮放置空间750处。
116.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种柔轮定位夹紧装置，其特征在于，包括有：安装座；定位架，内部形成有用以放置柔轮的柔轮放置空间；承托部，设置在所述定位架上，向安装空间内延伸，用以承载在柔轮的底部；自动夹紧部件，设置在定位架上，能够沿柔轮径向方向向柔轮施加夹紧力；限位部件，装配在定位架上，设置在与夹紧部件相对侧，所述限位部件具有锥形限位部，其尖端向下，所述锥形限位部能够在夹紧部件动作时抵靠压紧在柔轮上并通过和夹紧部件的配合对柔轮限位。2.根据权利要求1所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述定位架包括有多个竖向布置在所述安装座上的支撑架，在多个支撑架之间围设形成有所述柔轮放置空间，所述限位部件设置有多个，布置在部分支撑架上，所述夹紧部件布置在和限位部件位置相对侧的支撑架上。3.根据权利要求1所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述夹紧部件包括有：夹紧动力元件和与所述夹紧动力元件传动连接的夹紧件，所述夹紧件具有和柔轮外侧轮廓适配的夹紧仿形部。4.根据权利要求1所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述限位部件包括本体部，所述锥形限位部为从所述本体部向下延伸形成，所述本体部外径大于所述锥形限位部的最大外径，所述锥形限位部的外径值沿着限位部件高度方向逐渐变小。5.根据权利要求2所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述承托部为设置在所述支撑架上向柔轮放置空间侧延伸的承托板或形成在所述支撑架上向柔轮放置空间侧延伸的承托凸起。6.根据权利要求2所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述安装座上设置有安装缺口，所述支撑架卡装在安装缺口处并通过锁紧件和所述安装座连接固定。7.根据权利要求6所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述安装座包括有：第一座体，在所述第一座体上设置有把手；第二座体，为环形，装配固定在所述第一座体上，在所述第二座体上设置有所述安装缺口；第三座体，其装配固定在底光装置上，所述第一座体卡设在所述第三座体上。8.根据权利要求7所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，在所述第一座体上形成有第一镂空区，在所述第二座体内部形成有第二镂空区，在所述第三座体上形成有用以显露出底光装置光线的第三镂空区，所述第一镂空区、第二镂空区和第三镂空区位置对应设置，所述柔轮向第二座体的正投影位于第二镂空区内部。9.根据权利要求7所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，还包括有连接螺柱，所述限位部件底部设置有第一螺纹孔，在承托部上设有第二螺纹孔，所述连接螺柱一端旋拧在第一螺纹孔内，另一端旋拧固定在第二螺纹孔内。10.根据权利要求9所述的柔轮定位夹紧装置，其特征在于，所述第二螺纹孔设置有多个，沿柔轮径向方向布置。

技术总结
本实用新型提出一种柔轮定位夹紧装置，包括有：安装座；定位架，内部形成有用以放置柔轮的柔轮放置空间；承托部，设置在所述定位架上，向安装空间内延伸，用以承载在柔轮的底部；自动夹紧部件，设置在定位架上，能够沿柔轮径向方向向柔轮施加夹紧力；限位部件，装配在定位架上，设置在与夹紧部件相对侧，所述限位部件具有锥形限位部，所述锥形限位部能够在夹紧部件动作时抵靠压紧在柔轮上并通过和夹紧部件的配合对柔轮限位。通过本实用新型提出的柔轮定位夹紧装置，可实现对柔轮的自动定位夹紧固定，实现了柔轮的自动化夹紧，提高了柔轮的装夹效率。夹效率。夹效率。


技术研发人员：赵兴民 徐彦虎 王文进 朱方涛
受保护的技术使用者：海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/9/16