CN100542740C - 组件存放架 - Google Patents

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Abstract

公开了一种组件存放架，例如一种适于与托架一起使用的探针支架，例如一个相对于支架是可移动的探针测量头部，其用于从支架中选择组件。该支架包括一个基座部件和多个用于存放组件的、与基座相连的存放口，每一个口具有一个用于将组件连接至托架或从托架分离的可致动的连接或分离工具，而且每一个存放口相对于基座部件是可移动的，所述的相对运动实现工具的致动；其中所述的多个存放口相对于基座是可以一起移动的。另外，还公开了一个具有多个枢轴互连的刚性件的连杆机构，该刚性件与工具相连，该工具可以将组件与托架连接或从托架分离。该连杆机构可以通过支架的运动或通过其它装置操作。

Description

组件存放架
技术领域
本发明涉及一种用于支持组件的支架以及一个用于将一个组件更换为另一个组件的更换系统。特别地，而不是唯一地，本发明涉及一种用于测量探针的组件支持架以及一种系统，该系统用于使一个探针从它连接于其上的测量机器的托架分离，同时头部固定在支架上，而且可选择地使另一个探针与头部连接，同时头部固定在支架上，其中测量机器是诸如坐标测量机或者机床。
背景技术
当选择用于执行例如检查工件尺寸功能所需的探针时，先安装至坐标测量机(CMM)，然后支架可用于支持不使用的测量探针。希望的是，在不需要人工干预的情况下，实现从一个探针到另一个探针的自动转换。这样的操作存在的问题是，需要先自动地分离，然后将探针与支架再次相连。
在欧洲专利号0142373中示出了用于测量探针的存放架的一种类型。所示的存放架具有多个口，每一个口具有一个螺丝刀刀片，该螺丝刀刀片用于当探针和头部移入口时，分离探针头部的连接。每一个刀片是机动化的，因此支架需要电力和信号线路。
欧洲专利号856377示出了一种相似的存放架。在该文献中，公开了一种具有一或多个对接口的支架(图1中的20)。探针从头部的分离是由一种位于每个对接口的分离机构执行的，当探针支持在支架内的同时，每一个螺丝刀刀片形式的对接口转动并解开在探针和头部之间的连接。
EP856377所示的支架是不需要电力的。而是头部和探针移入到一个口中，头部相对于支架移动该口，该动作使得刀片解开连接。每一个口是可独立移动的，而且每一个口具有其自己的分离的刀片转动机构。这意味着支架的制造是昂贵的。
发明内容
根据本发明的一个方面这里提供一种适合与托架一起使用的组件存放架，用于从支架中选择组件，其中托架相对于支架是可移动的，该支架包括：
一个基座部件；
多个用于存放组件的、与基座相连的存放口，每一个口具有用于将组件连接至托架或从托架分离的可致动的连接或分离工具，而且每一个存放口相对于基座部件是可移动的，所述的相对运动实现工具的致动；
其特征在于所述的多个存放口相对于基座是可以一起移动的。
用于EP856377所述工具的致动机构使用皮带轮或凸轮以及电缆，因此是复杂的而且制造是昂贵的。
因此本发明这些方面的实施例提供了一种廉价的、易于制造的工具致动机构，该工具致动机构可用于单一存放口以及多个存放口。
对于本发明的上述方面，一个或多个存放口优选通过组件托架的运动是可移动的。
附图说明
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例，其中：
图1示出了本发明一个实施例的透视图；
图2示出了图1所示实施例中一部分的放大视图；
图3a、b、c和d是图1和2所示实施例内使用的机构处于四个不同位置的视图；以及
图4a、b、c和d以及图5a和b示出了本发明的另一实施例。
具体实施方式
图1示出了一个根据本发明的存放架10。该支架包括一个固定件20和一个安装在固定件20滑轨(图2中的26)上的可动托架30。可动托架在其移动的一端示出，而且该可动托架在箭头A的横向方向上是可移动的。如图所示固定件20固定于横梁22，横梁22再与安装于坐标测量机的(CMM)(未示出)的两个立柱24固定。该CMM还包括一个可在X、Y和Z方向上移动的探针托架套管(probe carrier quill)40。测量探头42与套管相连。测量探针44与头部可拆卸地连接，而且针单元46与探针相连。为了使探针和针单元可用不同结构的探针和针替换，可以通过将槽48旋转大约90°从而使探针从头部脱离。图1示出了槽48的反面，在使用时槽48将处于正相反的位置。
在前的专利EP0142373已经完全地阐述了这样的可脱离连接，其公开的内容在这里结合并作为参考。通过完全自动地在支架10处产生分离动作，这样一个探针和针可用另一个进行替换。参见图1和2，在操作中，套管40朝着支架10的方向移动，并使得探针44进入四个口12a、b、c或d中的一个。在这种情况下，将从通道中推出四弹簧探针保护盖14中的一个。当探针已进入口12时，探针的槽48将与以一个螺丝刀型刀片16形式的连接和分离工具啮合。然后在CMM指引下，套管将在箭头A的方向上推进一段预定距离。该动作使得全部的四个口一起移动，并使得它们全部的刀片16转动大约90°。刚插入探针的口的刀片16转动槽48，并解开探针与头部的连接。当探针与头部脱离时，探针能够安放在支撑于壁架18(在每一个口内示出了一对中的一个)上的支架内。
这样头部能够自由地从口中移出，并且处于另一个口上，然后通过反方向的移动与另一个探针再接合，因此使得该口的刀片16在该另一探针中的槽48内转动，并从而完成在头部和该另一探针之间的连接。一旦固定了套管，头部和新的探针能够远离支架移动。当头部移去时，在该口的顶部各自的探针保护盖14将弹回。
参见图3a-d，这些图中示出了使刀片16转动的机构。如图1和2所示，该机构容纳在活动部分30的后部，并与活动部分30和固定件20两者相连。图3示出了图1和2所示托架30的后部。在使用过程中，机构通过一个盖板保护，该盖板在这些图中没有示出。特别地参见图3a，组件20和托架30的相对位置正如它们在图1和2中所示出的。托架30可在箭头A方向上移动。在这种情况下，机构的各种杆组件被移动并转动与心轴32相连的刀片16。
在图3中的每一个视图所示的机构通常包括多个枢轴互连的刚性件，在本实施例中采用由两个平行杆34及另外的两个平行杆组成的平行四连杆机构38形式，而且该另外的两个平行杆一个形成在固定件20上，另一个形成在系杆36上。枢轴销与四杆转动地连接。
在系杆36处还枢轴连接着四曲柄杆33a、b、c和d，而且四曲柄杆33a、b、c和d的每一个都与各自的心轴32a、b、c和d刚性连接。
托架30和固定件20之间的相对运动使得四连杆机构38以并行方式移动，而且使得曲柄33与心轴32一起转动。如上所述，当头部42位于口12内时，通过CMM套管40的推动动作产生相对运动。在这种情况下，机构从图3a所示位置，通过图3b、c所示位置，并到达图3d所示的最终位置的移动通过一次操作完成，并分离了头部与探针的连接。如果头部和探针处于一个口，反向方式的移动将使得连接再接合。
应该注意的是，心轴的转动，例如在图3a和3b位置之间所示的转动与在图3b和3d位置之间所示的转动方向是相反的。对于此的原因如下：
当套管在与箭头A相反的方向上移动时，其可以将头部42与探针44锁定，而且在这种情况下从图3d的位置移动至图3b的位置。如图3a所示，在头部和探针移去前，刀片16通过轻微地反向转动移入探针槽48的中心。该动作完成使得支架只在一个方向内移动，并因此可以简化套管的控制。这样的刀片＂卸下＂容许探针易于从其口中退出，而且不会在刀片上拖拉。
该机构另一个值得注意的方面是套管的移动与心轴的转动成比例。当头部与探针的连接处于完全锁定位置时，转动槽所需的扭矩最大，而且当连接完全分离时，所需的扭矩最小。所以在图3d的位置，套管的运动转化为相对较大的心轴转动，但是在图3b和3a位置，转化为相对较小的心轴转动。当套管与探针锁定时，这种套管运动相对于心轴转动的比率改变的结果降低了套管上的侧负荷，因为当连接更接近于其完全锁定位置(图3b/c)时，刀片较小的转动需要更大的运动。
可以省去杆34中的一个，也可以使用比四个口12更少或更多的口，而且连接/分离也可以采用除螺丝刀型刀片以外的形式。有可能的是两个或更多的托架30(每一个具有多个口)可以固定在一起，或者分离地保持在横梁22上。在头部42可以连接各种物品(一般分别称作＂组件＂和＂组件托架＂)，例如探针延长杆。
或者，也可能采用齿轮和小齿条来将支撑架30的线性的滑动转化为刀片16的转动。因此齿条可以设置在固定件20上，而且小齿轮可以转动地与刀片16或每个刀片16相连。
图4a、b、c和d示出了另一个实施例。在该实施例中，支架10相对于固定基座20固定。连杆机构可以上述相同的方式移动，除了通过电机52实现心轴32a、b、c和d的动作。电机在双向上转动螺纹54。这样的转动使得随动件56沿着螺纹移动，并因此移动杆34。这样的动作使得探针与头部连接及分离。
图5a和b示出了又一个实施例。在该实施例(示意性地示出)中，支架和基座(未示出)同样相对地固定。螺杆和随动件由一个曲柄58代替。该曲柄可朝着箭头B的方向转动，从而由图5a所示的分离位置转至图5b所示的连接位置。只在不需要反向时，采用电机62和传动齿轮60朝着箭头B的方向转动曲柄。为了简单起见，仅示出了两个心轴32。
图4和5所示的实施例中，当所示的驱动机构在一个方向操作时完成上述的＂卸下＂，而不需要反向操作。因此再次简化了机构的控制。虽然已示出了螺杆和曲柄，例如一个螺线管或一个气动动作筒的其它驱动机构也是可以想到的。
虽然本发明被描述为具有一种类型的探针连接机构，但是显然也可以采用其它的锁定及分离探针与头部连接方法，例如可以采用EP856377中所述的装置。
虽然本发明使用CMM以及测量探针进行描述及图示，但是显然许多其它的应用也是可能的。

Claims (6)

1.一种适合与托架一起使用的组件存放架，用于从支架中选择组件，其中托架相对于支架是可移动的，该支架包括：
一个基座部件；
多个用于存放组件的、与基座相连的存放口，每一个口具有用于将组件连接至托架或从托架分离的可致动的连接或分离工具，而且每一个存放口相对于基座部件是可移动的，所述的相对运动实现工具的致动；
其特征在于所述多个存放口相对于基座是可以一起移动的。
2.如权利要求1所述的组件存放架，其中设置工具致动机构用于致动存放口的全部工具。
3.如权利要求2所述的组件存放架，其中工具致动机构包括一个枢轴互连的刚性件的连杆机构。
4.如权利要求3所述的组件存放架，其中刚性件包括一个与基座枢轴连接的第一部件以及多个第二部件，多个第二部件的每一个一端通过系杆与第一部件枢轴连接，另一端与各自的存放口的工具相连。
5.如权利要求3或4所述的组件存放架，其中连杆机构使得用于引起所述的连接或分离的工具转动，而且其中连杆机构在所述的相对运动期间转动。
6.如权利要求5所述的组件存放架，其中首先在一个方向上发生所述的转动，其次在相反方向上发生所述的转动，而且在所述的一个方向上的转动比在所述相反方向上的转动程度大。
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