CN108857965B - 一种三坐标旋转夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三坐标旋转夹具，属于固定夹具技术领域，解决了传统三坐标夹具设计非常复杂、制造成本高以及调节不便的问题。主要包括底座、一号角度调节机构、高度调节机构、二号角度调节机构以及夹紧机构。本发明构思非常巧妙，结构轻巧，灵活便携，调节方便，能满足各种复杂现场安装条件；夹块结构设计可满足不同规格的工件装夹需求，具有很强地通用性；制造容易，大幅度降低传统三坐标夹具制造、购进成本，经济、社会效益明显，实用性很强，可广泛应用于三坐标测量技术领域。

Description

一种三坐标旋转夹具

技术领域

本发明属于固定夹具技术领域，具体地说，尤其涉及一种三坐标旋转夹具。

背景技术

三坐标测量机是在三维空间内能对工件进行数据采集，是一款通过专业的软件系统计算工件的几何形状、尺寸的精密仪器。三坐标测量机的工作平台一般为花岗岩石。检测时工件置于平台上，测量机测头从不同方向对工件进行点数据采集。但放置工件时需要固定，所以三坐标测量机夹具应运而生。三坐标测量机夹具简称三坐标夹具，也称三坐标万能夹具或三坐标柔性夹具。三坐标夹具能对检测工件进行快速、方便、稳固的装夹，有效地完成各种复杂型面工件的固定和加紧，最大限度减少测量的误差和保证测量的精确度。

传统三坐标夹具种类繁多，但都设计非常复杂，尤其是不仅能够实现前后左右上下位移调节，而且能够实现俯仰角度调节的，结构设计更为复杂，制造成本也很高。而且，传统三坐标夹具在调节角度时非常不方便，需要借助一定的辅助工具。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种三坐标旋转夹具。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三坐标旋转夹具，包括底座、一号角度调节机构、高度调节机构、二号角度调节机构以及夹紧机构；

所述二号角度调节机构包括连接板四、连接板三、连接块五、固定销二、传动轴螺栓四、连接板五、固定卡槽二、调节螺栓二、调节螺母二，所述连接板三与所述连接板四转动连接，所述连接板三上开设有弧形调节轨道二，所述调节螺栓二穿过所述弧形调节轨道二与所述连接板四固定连接，所述连接板三还与所述连接块五固定连接，所述连接块五与所述固定销二铰接，所述固定销二与所述传动轴螺栓四螺母固定连接，所述传动轴螺栓四套于所述固定卡槽二内，并由所述调节螺母二与所述固定卡槽二固定连接，所述固定卡槽二与所述连接板五固定连接，所述连接板五、连接板四均采用固定块与所述底座固定连接；

所述高度调节机构包括所述连接板三、连接板二、连接块四、滑动块以及传动轴螺栓三，所述连接板三上开设有滑动块轨道，所述滑动块可沿所述滑动块轨道上下运动，所述滑动块与所述传动轴螺栓三固定连接，所述传动轴螺栓三与所述连接块四螺栓固定连接，所述连接块四与所述连接板三固定连接，所述连接板二与所述滑动块固定连接；

所述一号角度调节机构包括固定卡槽一、调节螺母一、传动轴螺栓二、固定销一、连接块三、调节螺栓一以及连接板一，所述连接板一与所述连接板二转动连接，所述连接板一上开设有弧形调节轨道一，所述调节螺栓一穿过所述弧形调节轨道一与所述连接板二固定连接，所述连接板一与所述连接块三固定连接，所述连接块三与所述固定销一铰接，所述固定销一与所述传动轴螺栓二螺母固定连接，所述传动轴螺栓二套于所述固定卡槽一内，并由所述调节螺母一与所述固定卡槽一固定连接，所述固定卡槽一与所述连接板二固定连接；

所述夹紧机构包括连接块一、连接块二、夹块固定部分以及夹块滑动部分，所述连接块一、连接块二垂直方向设置，并均与所述连接板一固定连接，所述夹块固定部分与所述连接块二末端固定连接，所述连接块一与所述夹块固定部分之间设有一与所述连接块二固定连接的导轨，所述夹块滑动部分可沿所述导轨滑动，所述连接块一在导轨方向上设有一与之螺纹连接的传动轴螺栓一。

优选地，所述夹块固定部分包括固定块、Z型夹板A，所述固定块采用螺丝与所述连接块二固定连接，所述Z型夹板A采用螺丝与所述固定块固定连接；所述夹块滑动部分包括滑动块、Z型夹板B，所述滑动块套于所述导轨上，所述Z型夹板B采用螺丝与所述滑动块固定连接。独特的夹块结构设计可满足不同规格的工件装夹需求，如薄壁件、圆柱件、不规则形状工件等等，具有很强的通用性。

优选地，所述底座上还设有弧形调节轨道三。

优选地，所述弧形调节轨道三的角度大小为45°。

优选地，所述弧形调节轨道一、弧形调节轨道二的角度大小均为90°。

优选地，所述调节螺母二、调节螺母一均分别由两个螺母组成，所述两螺母分别位于固定卡槽的两侧。结构设计简单，调节方便。

优选地，所述导轨为燕尾槽型导轨。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明以最简化地结构设计实现对工件在三个方向上的旋转，调节方便，能满足不同测量角度需求，构思非常巧妙，结构轻巧，灵活便携，能满足各种复杂现场安装条件；

2.本发明夹块结构设计可满足不同规格的工件装夹需求，如薄壁件、圆柱件、不规则形状工件等等，具有很强地通用性；

3.本发明结构设计精炼，制造容易，大幅度降低传统三坐标夹具制造、购进成本，经济、社会效益明显，实用性很强，可广泛应用于三坐标测量技术领域。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明后视图；

图4是本发明夹紧机构结构示意图。

图中：1.底座；2.连接板四；3.连接板三；4.连接块五；5.固定销二；6.传动轴螺栓四；7.连接板五；8.固定卡槽二；9.调节螺栓二；10.弧形调节轨道二；11.连接板二；12.连接块四；13.滑动块；14.传动轴螺栓三；15.滑动块轨道；16.传动轴螺栓二；17.固定销一；18.连接块三；19.调节螺栓一；20.连接板一；21.弧形调节轨道一；22.连接块一；23.连接块二；24.夹块固定部分；25.夹块滑动部分；26.传动轴螺栓一；27.弧形调节轨道三；28.固定块；29.Z型夹板A；30.滑动块；31.Z型夹板B；32.调节螺母二；33.固定卡槽一；34.调节螺母一；35.导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种三坐标旋转夹具，包括底座1、一号角度调节机构、高度调节机构、二号角度调节机构以及夹紧机构；

所述二号角度调节机构包括连接板四2、连接板三3、连接块五4、固定销二5、传动轴螺栓四6、连接板五7、固定卡槽二8、调节螺栓二9、调节螺母二32，所述连接板三3与所述连接板四2转动连接，所述连接板三3上开设有弧形调节轨道二10，所述调节螺栓二9穿过所述弧形调节轨道二10与所述连接板四2固定连接，所述连接板三3还与所述连接块五4固定连接，所述连接块五4与所述固定销二5铰接，所述固定销二5与所述传动轴螺栓四6螺母固定连接，所述传动轴螺栓四6套于所述固定卡槽二8内，并由所述调节螺母二32与所述固定卡槽二8固定连接，所述固定卡槽二8与所述连接板五7固定连接，所述连接板五7、连接板四2均采用固定块与所述底座1固定连接；

所述高度调节机构包括所述连接板三3、连接板二11、连接块四12、滑动块13以及传动轴螺栓三14，所述连接板三3上开设有滑动块轨道15，所述滑动块13可沿所述滑动块轨道15上下运动，所述滑动块13与所述传动轴螺栓三14固定连接，所述传动轴螺栓三14与所述连接块四12螺栓固定连接，所述连接块四12与所述连接板三3固定连接，所述连接板二11与所述滑动块13固定连接；

所述一号角度调节机构包括固定卡槽一33、调节螺母一34、传动轴螺栓二16、固定销一17、连接块三18、调节螺栓一19以及连接板一20，所述连接板一20与所述连接板二11转动连接，所述连接板一20上开设有弧形调节轨道一21，所述调节螺栓一19穿过所述弧形调节轨道一21与所述连接板二11固定连接，所述连接板一20与所述连接块三18固定连接，所述连接块三18与所述固定销一17铰接，所述固定销一17与所述传动轴螺栓二16螺母固定连接，所述传动轴螺栓二16套于所述固定卡槽一33内，并由所述调节螺母一34与所述固定卡槽一33固定连接，所述固定卡槽一33与所述连接板二11固定连接；

所述夹紧机构包括连接块一22、连接块二23、夹块固定部分24以及夹块滑动部分25，所述连接块一22、连接块二23垂直方向设置，并均与所述连接板一20固定连接，所述夹块固定部分24与所述连接块二23末端固定连接，所述连接块一22与所述夹块固定部分24之间设有一与所述连接块二23固定连接的导轨35，所述夹块滑动部分25可沿所述导轨35滑动，所述连接块一22在导轨方向上设有一与之螺纹连接的传动轴螺栓一26。

优选地，所述夹块固定部分24包括固定块28、Z型夹板A29，所述固定块28采用螺丝与所述连接块二23固定连接，所述Z型夹板A29采用螺丝与所述固定块28固定连接；所述夹块滑动部分25包括滑动块30、Z型夹板B31，所述滑动块30套于所述导轨25上，所述Z型夹板B31采用螺丝与所述滑动块30固定连接。

优选地，所述底座1上还设有弧形调节轨道三27。

优选地，所述弧形调节轨道三27的角度大小为45°。

优选地，所述弧形调节轨道一21、弧形调节轨道二10的角度大小均为90°。

优选地，所述调节螺母二32、调节螺母一34均分别由两个螺母组成，所述两螺母分别位于固定卡槽的两侧。

优选地，所述导轨35为燕尾槽型导轨。

如说明书附图图1、图2、图3以及图4所示，本发明包括底座1、一号角度调节机构、高度调节机构、二号角度调节机构以及夹紧机构；

其中二号角度调节机构包括连接板四2、连接板三3、连接块五4、固定销二5、传动轴螺栓四6、连接板五7、固定卡槽二8、调节螺栓二9、调节螺母二32，所述连接板三3与所述连接板四2转动连接，所述连接板三3上开设有弧形调节轨道二10，所述调节螺栓二9穿过所述弧形调节轨道二10与所述连接板四2固定连接，所述连接板三3还与所述连接块五4固定连接，所述连接块五4与所述固定销二5铰接，所述固定销二5与所述传动轴螺栓四6螺母固定连接，所述传动轴螺栓四6套于所述固定卡槽二8内，并由所述调节螺母二32与所述固定卡槽二8固定连接，所述固定卡槽二8与所述连接板五7固定连接，所述连接板五7、连接板四2均采用固定块与所述底座1固定连接。所述连接板五7、连接板四2采用螺丝与所述底座1固定连接，所述固定卡槽二8采用电焊接的方式与所述连接板五7固定连接；所述调节螺母二32由两个螺母组成，两个螺母分别设置在所述固定卡槽二8的两侧。

二号角度调节机构调节方法：松开调节螺栓二9，使连接板三3可绕连接板四2转动，此时，通过旋转调节螺母二32来调节传动轴螺栓四6的水平长度，传动轴螺栓四6水平长度的变化带动所述连接板三3旋转，实现连接板三3角度变化。确定好角度后，拧紧调节螺栓二9，对连接板三3、连接板四2起到压紧固定作用。所述弧形调节轨道二10的角度为90°，也就是说连接板三3可以实现该弧形轨道方向上90°的角度变化。连接板三3的角度变化带动夹紧机构上工件的角度变化。

所述高度调节机构包括高度调节机构包括所述连接板三3、连接板二11、连接块四12、滑动块13以及传动轴螺栓三14，所述连接板三3上开设有滑动块轨道15，所述滑动块13可沿所述滑动块轨道15上下运动，所述滑动块13与所述传动轴螺栓三14固定连接，所述传动轴螺栓三14与所述连接块四12螺栓固定连接，所述连接块四12与所述连接板三3固定连接，所述连接板二11与所述滑动块13固定连接。所述连接块四12采用螺丝与所述连接板三3固定连接。

高度调节机构调节方法：通过松紧所述连接块四12上的螺母来调节所述传动轴螺栓三14的垂直方向高度，传动轴螺栓三14高度的变化带动与之固定连接的滑动块13在竖直方向上的高度，传动轴螺栓三14高度的变化带动与之固定连接的滑动块13在竖直方向上的高度调节。滑动块13的移动可带动夹紧机构上的工件的高度变化。

所述一号角度调节机构包括固定卡槽一33、调节螺母一34、传动轴螺栓二16、固定销一17、连接块三18、调节螺栓一19以及连接板一20，所述连接板一20与所述连接板二11转动连接，所述连接板一20上开设有弧形调节轨道一21，所述调节螺栓一19穿过所述弧形调节轨道一21与所述连接板二11固定连接，所述连接板一20与所述连接块三18固定连接，所述连接块三18与所述固定销一17铰接，所述固定销一17与所述传动轴螺栓二16螺母固定连接，所述传动轴螺栓二16套于所述固定卡槽一33内，并由所述调节螺母一34与所述固定卡槽一33固定连接，所述固定卡槽一33与所述连接板二11固定连接。所述固定卡槽一33采用电焊接方式所述连接板二11固定连接，所述连接块三18采用螺丝固定方式与所述连接板一20固定连接。所述调节螺母一34由两个螺母组成，两个螺母分别设置在所述固定卡槽一33的两侧。

一号角度调节机构调节方法：松开调节螺栓一19，使连接板一20可绕连接板二11转动。此时，通过旋转调节螺母一34来调节传动轴螺栓二16水平长度，传动轴螺栓16水平长度的变化带动所述连接板一20的旋转，实现连接板一20的角度变化。所述弧形调节轨道一21的角度为90°，也就是说连接板一20可以实现在该弧形轨道方向上90°角度变化。连接板一20的角度变化可带动夹紧机构上工件上的角度变化。

所述底座1上开设有角度为45°的弧形调节轨道三27，可在所述弧形调节轨道三27上安装调节螺母固定在大理石台面或者其他工作台面上，从而实现底座1在该弧形轨道方向上45°角度旋转。

所述夹紧机构包括连接块一22、连接块二23、夹块固定部分24以及夹块滑动部分25，所述连接块一22、连接块二23垂直方向设置，并均与所述连接板一20固定连接，所述夹块固定部分24与所述连接块二23末端固定连接，所述连接块一22与所述夹块固定部分24之间设有一与所述连接块二23固定连接的导轨35，所述夹块滑动部分25可沿所述导轨35滑动，所述连接块一22在导轨方向上设有一与之螺纹连接的传动轴螺栓一26。其中，所述夹块固定部分24包括固定块28、Z型夹板A29，所述固定块28采用螺丝与所述连接块二23固定连接，所述Z型夹板A29采用螺丝与所述固定块28固定连接；所述夹块滑动部分25包括滑动块30、Z型夹板B31，所述滑动块30套于所述导轨25上，所述Z型夹板B31采用螺丝与所述滑动块30固定连接。独特的夹块结构设计可满足不同规格的工件装夹需求，如薄壁件、圆柱件、不规则形状工件等等，具有很强的通用性。

本发明以最简化地结构设计实现对工件在三个方向上的旋转，能满足不同测量角度需求，构思非常巧妙，结构轻巧，灵活便携，能满足各种复杂现场安装条件；本发明夹块结构设计可满足不同规格的工件装夹需求，如薄壁件、圆柱件、不规则形状工件等等，具有很强地通用性；本发明制造成本低，经济、社会效益明显，实用性很强，可广泛应用于三坐标测量技术领域。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种三坐标旋转夹具，其特征在于：包括底座（1）、一号角度调节机构、高度调节机构、二号角度调节机构以及夹紧机构；

所述二号角度调节机构包括连接板四（2）、连接板三（3）、连接块五（4）、固定销二（5）、传动轴螺栓四（6）、连接板五（7）、固定卡槽二（8）、调节螺栓二（9）、调节螺母二（32），所述连接板三（3）与所述连接板四（2）转动连接，所述连接板三（3）上开设有弧形调节轨道二（10），所述调节螺栓二（9）穿过所述弧形调节轨道二（10）与所述连接板四（2）固定连接，所述连接板三（3）还与所述连接块五（4）固定连接，所述连接块五（4）与所述固定销二（5）铰接，所述固定销二（5）与所述传动轴螺栓四（6）通过螺母固定连接，所述传动轴螺栓四（6）位于所述固定卡槽二（8）内，并由所述调节螺母二（32）与所述固定卡槽二（8）固定连接，所述固定卡槽二（8）与所述连接板五（7）固定连接，所述连接板五（7）、连接板四（2）均采用固定块与所述底座（1）固定连接；

所述高度调节机构包括连接板二（11）、连接块四（12）、第一滑动块（13）以及传动轴螺栓三（14），所述连接板三（3）上开设有滑动块轨道（15），所述第一滑动块（13）可沿所述滑动块轨道（15）上下运动，所述第一滑动块（13）与所述传动轴螺栓三（14）固定连接，所述传动轴螺栓三（14）与所述连接块四（12）固定连接，所述连接块四（12）与所述连接板三（3）固定连接，所述连接板二（11）与所述第一滑动块（13）固定连接；

所述一号角度调节机构包括固定卡槽一（33）、调节螺母一（34）、传动轴螺栓二（16）、固定销一（17）、连接块三（18）、调节螺栓一（19）以及连接板一（20），所述连接板一（20）与所述连接板二（11）转动连接，所述连接板一（20）上开设有弧形调节轨道一（21），所述调节螺栓一（19）穿过所述弧形调节轨道一（21）与所述连接板二（11）固定连接，所述连接板一（20）与所述连接块三（18）固定连接，所述连接块三（18）与所述固定销一（17）铰接，所述固定销一（17）与所述传动轴螺栓二（16）通过螺母固定连接，所述传动轴螺栓二（16）位于所述固定卡槽一（33）内，并由所述调节螺母一（34）与所述固定卡槽一（33）固定连接，所述固定卡槽一（33）与所述连接板二（11）固定连接；

所述夹紧机构包括连接块一（22）、连接块二（23）、夹块固定部分（24）以及夹块滑动部分（25），所述连接块一（22）、连接块二（23）相互垂直设置，并均与所述连接板一（20）固定连接，所述夹块固定部分（24）与所述连接块二（23）末端固定连接，所述连接块一（22）与所述夹块固定部分（24）之间设有一与所述连接块二（23）固定连接的导轨（35），所述夹块滑动部分（25）可沿所述导轨（35）滑动，所述连接块一（22）在导轨方向上设有一与之螺纹连接的传动轴螺栓一（26）；

所述夹块固定部分（24）包括固定块（28）、Z型夹板A（29），所述固定块（28）采用螺丝与所述连接块二（23）固定连接，所述Z型夹板A（29）采用螺丝与所述固定块（28）固定连接；所述夹块滑动部分（25）包括第二滑动块（30）、Z型夹板B（31），所述第二滑动块（30）套于所述导轨（35）上，所述Z型夹板B（31）采用螺丝与所述第二滑动块（30）固定连接；

所述底座（1）上还设有弧形调节轨道三（27）。

2.根据权利要求1所述的一种三坐标旋转夹具，其特征在于：所述弧形调节轨道三（27）的角度大小为45°。

3.根据权利要求1所述的一种三坐标旋转夹具，其特征在于：所述弧形调节轨道一（21）、弧形调节轨道二（10）的角度大小均为90°。

4.根据权利要求1所述的一种三坐标旋转夹具，其特征在于：所述调节螺母二（32）、调节螺母一（34）均由两个螺母组成，所述调节螺母二（32）的两个螺母位于固定卡槽二（8）的两侧，所述调节螺母一（34）的两个螺母位于固定卡槽一（33）的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种三坐标旋转夹具，其特征在于：所述导轨（35）为燕尾槽型导轨。