一种同轴度定位装置

技术领域

本发明涉及装配技术领域，尤其涉及一种同轴度定位装置。

背景技术

水下UUV零部件生产加工过程中，某些大型回转类壳体内部需要装焊两件类环形零部件，要求其内圆孔同轴度公差不大于0.05。为了保证装配精度要求，需要用到定位装置进行辅助加工。

现有技术一般利用定位轴进行定位，由于该零件内孔直径较大且两零件间距大，所需定位轴外径较大且长度偏长，整体重量大。针对这种大孔径、长跨距的需求，原有的定位轴方法成本高、使用率低，整体重量大不方便使用，且不能根据需要对不同尺寸的孔径进行精确定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同轴度定位装置，以实现大孔径零件、大间距同轴度的安装。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种同轴度定位装置，包括：顶板、第一定位板、第二定位板、第一衬套和第二衬套；其中，顶板的两端分别与第一定位板、第二定位板垂直连接；第一定位板和第二定位板分别开设有直径相同的第一通孔和第二通孔，且第一通孔和第二通孔同轴；第一衬套包括固定连接的第一衬圈和第二衬圈，第一衬圈的直径小于第二衬圈的直径；第一衬圈贯穿第一通孔与第一定位板连接；第二衬圈用于与待定位零件固定连接；第二衬圈包括固定连接的第三衬圈和第四衬圈，第三衬圈的直径小于第四衬圈的直径；第三衬圈贯穿第二通孔与第二定位板连接；第四衬圈用于与另一待定位零件固定连接。

与现有技术相比，本发明的同轴度定位装置，由于第一通孔与第二通孔同轴，并且第一定位板、第二定位板通过与顶板之间垂直连接，保证了第一定位板与第二定位板之间的同轴度，通过第一衬套和第二衬套将两待定位零件固定在第一定位板和第二定位板上，由于第一通孔和第二通孔同轴，因此，通过同轴度定位装置对待定位的两零件进行安装时也保证了同轴度。本申请的同轴度整体装置质量轻、使用效率高。

可选的，第二衬套或第四衬套外壁设置以中轴对称的两列安装孔，安装孔在第二衬套或第四衬套轴向间隔分布，通过定位件与安装孔的配合，将待定位零件与第二衬套或第四衬套紧固连接。

可选的，定位件包括定位挡块和螺钉；定位挡块设置有沉孔，沉孔与螺钉配合，固定待定位零件。

可选的，第一通孔的直径与第一衬圈的直径相同，第二通孔的直径与第三衬圈的直径相同。

可选的，顶板上开设有多个第三通孔或第一盲孔，多个第三通孔或第一盲孔呈矩阵排列分布在顶板表面。

可选的，同轴定位装置还包括第一直角三角筋和第二直角三角筋，第一直角三角筋设置在第一定位板与顶板的连接处；第二直角三角筋设置在第二定位板与顶板的连接处。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的同轴度定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一衬套的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的同轴度定位装置与零件装配示意图；

图4为本发明另一实施例提供的同轴度定位装置与零件装配示意图。

附图标记：

10.顶板、101.第三通孔、20.第一定位板、201.第一通孔、30.第二定位板、301.第二通孔、40.第一衬套、401.第一衬圈、402.第二衬圈、403.安装孔、50.第二衬套、60.第一直角三角筋、70.第二直角三角筋、80.定位件、801.定位挡块、802.螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

由于现有技术一般利用定位轴进行定位，由于该零件内孔直径较大且两零件间距大，所需定位轴外径较大且长度偏长，整体重量大。针对这种大孔径、长跨距的需求，原有的定位轴方法成本高、使用率低，整体重量大不方便使用，且不能根据需要对不同尺寸的孔径进行精确定位。

针对上述技术问题，如图1和图2所示，本发明实施例提供一种同轴度定位装置，包括：顶板10、第一定位板20、第二定位板30、第一衬套40和第二衬套50；其中，顶板10的两端分别与第一定位板20、第二定位板30垂直连接；第一定位板20和第二定位板30分别开设有直径相同的第一通孔201和第二通孔301，且第一通孔201和第二通孔301同轴；第一衬套40包括固定连接的第一衬圈401和第二衬圈402，第一衬圈401的直径小于第二衬圈402的直径；第一衬圈401贯穿第一通孔201与第一定位板20连接；第二衬圈402用于与待定位零件固定连接；第二衬圈402包括固定连接的第三衬圈(图中未示出)和第四衬圈(图中未示出)，第三衬圈的直径小于第四衬圈的直径；第三衬圈贯穿第二通孔301与第二定位板30连接；第四衬圈用于与另一待定位零件固定连接。

本发明实施例提供的同轴度定位装置包括顶板10、第一定位板20和第二定位板30。其中，第一定位板20与第二定位板30分别位于顶板10的两端，并与顶板10垂直连接。第一定位板20和第二定位板30均与顶板10垂直连接，确保了第一定位板20与第二定位板30保持平行。同时，在第一定位板20和第二定位板30上分别开设的第一通孔201和第二通孔301保持同轴，即保证了安装在第一定位板20和第二定位板30上的待定位零件保证同轴。在安装待定位零件过程中，通过上述同轴度定位装置可保证安装过程中待定位零件的同轴度。

在本实施例中顶板10采用铝板，其长度为870毫米，宽度为379毫米，厚度为30毫米。当然，顶板10亦可采用其他具有一定金属强度的金属材质。

为了减轻同轴度定位装置的重量，在顶板10的表面开始有第三通孔101或第一盲孔，以减少装置的重量。第三通孔101可以为1个或多个。当第三通孔101或第一盲孔的数量为多个时，第三通孔101或第一盲孔采用均匀分布的形式进行排布；在本实施例中，如图1所示，第三通孔101或第一盲孔的数量为4个，采用2×2矩阵式分布方式。应理解，本实施例中的第三通孔101或第一盲孔的作用是减轻装置的重量，亦可采用1×4的排布方式。

为了保证第一定位板20、第二定位板30与顶板10之间的垂直度，采用第一直角三角筋60架设在第一定位板20与顶板10的连接处，第二直角三角筋70架设在第二定位板30与顶板10的连接处。由于采用了第一直角三角筋60和第二直角三角筋70，可以确保第一定位板20、第二定位板30与顶板10的垂直度。第一直角三角筋60或第二直角三角筋70的数量可以为2个，架设在第一定位板20与顶板10的连接处的中间位置，以及第二定位板30与顶板10的连接处的中间位置。第一直角三角筋60或第二直角三角筋70的数量也可以为4个，其中第一直角三角筋60为2个，第二直角三角筋70为2个，两个第一直角三角筋60架设在第一定位板20与顶板10的连接处，两个第一直角三角筋60均匀分布；两个第二直角三角筋70架设在第二定位板30与顶板10的连接处，同样均匀分布。

第一定位板20和第二定位板30采用与顶板10同样材质的铝板，其长度为400毫米，宽度为390毫米，厚度为50毫米。在第一定位板20和第二定位板30上分别开设有第一通孔201和第二通孔301，其中，第一通孔201和第二通孔301的直径为200毫米，同时保证第一通孔201和第二通孔301的同轴度不大于0.05。通过机加第一定位板20、第二定位板30内表面，保证内表面距离为770毫米。同时由于该定位装置需要应用于壳体内部，需要将第一定位板20、第二定位板30的下底面机加成圆弧面，与和其装配的待定位零件的底弧面圆弧半径相同，防止装配时干涉。

图2为本发明实施例提供的同轴度定位装置的第一衬套40和第二衬套50的结构示意图。其中，第一衬套40和第二衬套50的结构完全相同，以第一衬套40为例进行说明。如图2所示，第一衬套40包括第一衬圈401和第二衬圈402，所述第一衬圈401和第二衬圈402固定连接，且第一衬圈401的直径小于第二衬圈402的直径。第一衬圈401和第二衬圈402同轴。第一衬圈401穿过第一通孔201与第一定位板20固定连接，第二衬圈402用于与待定位的零件进行紧固连接。由于第一衬圈401与第二衬圈402同轴，因此，将待定位零件固定在第二衬圈402上时，待定位零件与第二衬圈402同轴，由于第二衬圈402与第一衬圈401同轴，因此，待定位零件与第一衬圈401同轴，而第一衬圈401通过第一通孔201与第一定位板20固定连接，因此，待定位零件与第一定位板20的第一通孔201同轴；同样，另一待定位零件与第二定位板30的第二通孔301同轴。由于第一通孔201与第二通孔301同轴，因此，待定位的两个零件确保了同轴。

如图3和图4所示，第一衬套40和第二衬套50可以分别装配在第一定位板20、第二定位板30的内侧，亦可以安装在第一定位板20、第二定位板30外侧。当第一衬套40和第二衬套50分别安装在第一定位板20、第二定位板30的内侧时，为本申请的同轴度定位装置的最短跨距，如图3所示。当第一衬套40和第二衬套50分别安装在第一定位板20、第二定位板30的外侧时，为本申请的同轴度定位装置的最长跨距，如图4所示。本申请的同轴度定位装置为跨距可调节定位装置，可满足零件间不同跨距的使用，提高了本申请同轴度定位装置的使用效率。

除此之外，第一衬套40、第二衬套50还可以有多种规格，即第一衬套40和第二衬套50适应不同孔径的零件，当待定位零件的内孔尺寸发生变化时，通过更换不同尺寸的第一衬套40和第二衬套50即可实现对待定位零件的安装。

在一种可选的实现方式中，第二衬套50或第四衬套外壁设置以中轴对称的两列安装孔403，安装孔403在第二衬套50或第四衬套轴向间隔分布，通过定位件80与安装孔403的配合，将待定位零件与第二衬套50或第四衬套紧固连接。

为了使零件间距可调节，在第二衬套50左右两侧外壁上设置以中轴对称的两列安装孔403，将零件装配至第二衬套50后，通过定位件80与安装孔403配合，将待定位零件与第二衬套50紧固连接。在本实施例中，安装孔403之间间隔20毫米，定位件80采用定位挡块801，通过在两列安装孔403之间对应的位置安装定位挡块801将零件进行定位。定位挡块801的宽度可根据需要加工而成。

在一种可选的实现方式中，定位件80包括定位挡块801和螺钉802；定位挡块801设置有沉孔，沉孔与螺钉802配合，固定待定位零件。

在定位挡块801的中心位置设计一个沉孔，从而待定位零件的位置确定后，通过根据需要加工的定位挡块801及螺钉802将零件紧固定位。在本实施例中，沉孔直径为14毫米，螺钉802采用M8螺钉。

在一种可选的实现方式中，第一通孔201的直径与第一衬圈401的直径相同，第二通孔301的直径与第三衬圈的直径相同。

采用上述技术方案，第一通孔201与第一衬圈401的直径相同，保证了第一衬套40与第一定位板20的紧固性，进而保证了待定位零件与第一定位板20的紧固连接。第二通孔301与第三衬圈的直径相同，保证了第二衬套50与第二定位板30的紧固性，进而保证了待定位零件与第二定位板30的紧固连接。

在一种可选的实现方式中，顶板10上开设有多个第三通孔101或第一盲孔，多个第三通孔101或第一盲孔呈矩阵排列分布在顶板10表面。

采用上述技术方案，在顶板10开设多个第三通孔101或第一盲孔，可减轻顶板10的重量，进而使得本申请实施例提供的同轴度定位装置的轻量化。在本实施例中，如图1所示，第三通孔101或第一盲孔的数量为4个，采用2×2矩阵式分布方式。应理解，本实施例中的第三通孔101或第一盲孔的作用是减轻装置的重量，亦可采用1×4的排布方式。

在一种可选的实现方式中，同轴定位装置还包括第一直角三角筋60和第二直角三角筋70，第一直角三角筋60设置在第一定位板20与顶板10的连接处；第二直角三角筋70设置在第二定位板30与顶板10的连接处。

采用上述技术方案，通过架设在第一定位板20和顶板10之间第一直角三角筋60以及架设在第二定位板30与顶板10之间的第二直角三角筋70，可确保第一定位板20、第二定位板30与顶板10的垂直度，进而保证第一通孔201与第二通孔301之间的同轴度。

本申请实施例提供的同轴度定位装置的使用方法如下：

使用该同轴度定位装置时，将所与加工零件配套的第一衬套40和第二衬套50装配紧固至与顶板10固定连接的第一定位板20和第二定位板30上。再将两个待定位零件按图示装配在对应的第一衬套40或第二衬套50上，根据设定距离确定待定位零件之间的相对距离，通过安装定位挡块801限定待定位零件之间的位置，从而保证了待定位零件之间的同轴度精度以及跨距要求。再将装配好的同轴度定位装置根据设计要求装至所需位置，对待定位零件进行焊接。

通过同轴度定位装置，解决了两个有大直径圆孔的零件长跨距装配焊接使用中同轴度精度难以保证的问题。通过该同轴度定位装置，不仅提高了装焊后零件间的同轴度精度，而且可以同时满足不同孔径、跨距的要求，提高了该同轴定位装置的使用率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。