CN110625552B - 一种装拆方便的治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及治具工装领域，公开了一种装拆方便的治具，包括治具本体、固定基座、定位柱和卡扣装置；固定基座固定在设备本体上，固定基座的上固定有多个定位柱；治具本体上具有与固定基座相连的治具底座；治具底座上对应定位柱开有上固定孔，定位柱对应插设在上固定孔内；治具底座侧端开有多个上调节孔，上调节孔与上固定孔连通；上调节孔内固定有卡扣装置；卡扣装置包括固定套和顶针，顶针与固定套螺纹连接；定位柱外侧壁上开设有一圈弧形槽，顶针的顶端对应卡设在弧形槽中，顶针的尾端设有旋转特征。通过上述方式，本发明能够在固定连接后具有较高的工装配合精度，长期的安装拆卸不会对工装配合精度造成影响；其装拆效率高、且方便容易。

Description

一种装拆方便的治具

技术领域

本发明涉及治具工装领域，特别是涉及一种装拆方便的治具。

背景技术

三维扫描技术是三维空间数据建模的基础，在各行各业都有广泛应用。现有三维扫描技术通过扫描仪器在不同视角多次扫描获取三维空间的点云数据(点集)，然后将各个视角的点云数据转化为同一三维坐标系下进行点云数据的拼接，最终形成三维扫描点云数据。现有玻璃面板检测设备采用了这种三维扫描技术来检测玻璃产品，能够精准的检测玻璃面板，检测结构准确。

现有的玻璃面板检测设备包括用于扫描测量产品的扫描仪器，用于固定产品的夹具装置，夹具装置上具有用于配合产品进行扫描标定的标定治具，用于控制产品空间位置以配合扫描仪器对产品进行扫描的移动控制装置，以及用于控制扫描仪器、夹具装置、移动控制装置动作的总控制器；其中，标定治具呈口字型围绕在产品四周，以使扫描仪器每次扫描产品时都可以扫到标定治具，从而方便对每次扫描到的点云数据进行拼接；现有玻璃面板检测设备每次扫描到的点云数据的拼接都依赖于扫描到的标定治具的点云数据，其点云数据的拼接方法都是以标定治具点云数据的特征点做重合拼接基准。

现有的夹具装置基本上都是通过螺丝之类的固定件直接固定安装在检测设备上的，通过拆装螺丝便可实现是否将夹具装置固定安装在检测设备上，从而能够方便不同夹具装置的更换(因为不同尺寸规格的产品需要有相对应的夹具装置)。使用螺丝之类的固定件进行安装虽然简单方便，但是由于玻璃面板的扫描检测属于高精度的测量，长期对螺丝进行拆装容易磨损螺丝、螺丝孔，从而会逐渐降低工装精度、加大误差，对测量结果会造成较大的影响；另外，螺丝在拆卸后还容易发生丢失。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种装拆方便的治具，能够在固定连接后具有较高的工装配合精度，长期的安装拆卸不会对工装配合精度造成影响；其装拆效率高、且方便容易。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种装拆方便的治具，包括：治具本体、固定基座、定位柱和卡扣装置；所述固定基座固定在设备本体上，所述固定基座的上表面上垂直固定有多个定位柱；所述治具本体上具有用于与所述固定基座相连的治具底座；所述治具底座的下表面上对应每个定位柱的位置均开有一个上固定孔，定位柱对应插设在上固定孔内；所述治具底座的侧端开有多个上调节孔，所述上调节孔的数量与所述上固定孔的数量相同，所述上调节孔垂直于所述上固定孔，一个上调节孔对应通向一个上固定孔；每个上调节孔内对应固定设置有一个卡扣装置；所述卡扣装置包括固定套和顶针，所述固定套固定卡设在所述上调节孔内，所述固定套的内侧壁上设有内螺纹，所述顶针的外侧壁上设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述顶针与所述固定套螺纹连接；所述定位柱外侧壁上对应所述上调节孔的位置开设有一圈弧形槽，所述顶针的顶端对应卡设在弧形槽中，所述顶针的尾端设有供进行转动该顶针的旋转特征。

优选的，所述固定基座的上表面上开设有多个下固定孔，每个下固定孔内固定设置有一个定位柱，所述定位柱的上端垂直伸出所述下固定孔；所述固定基座的侧端对应每个下固定孔开有一个下调节孔，所述下调节孔垂直于所述下固定孔、并与对应的下固定孔连通；所述定位柱的外侧壁上对应所述下调节孔的位置开设有卡接槽；所述下调节孔内固定设置有定位销，所述定位销抵在所述卡接槽的底部。

优选的，所述定位柱包括设置有所述弧形槽的上圆柱段、设置有所述卡接槽的下圆柱段、以及固定连接上圆柱段和下圆柱段的中圆柱段，所述上圆柱段和所述下圆柱段的外径均小于所述中圆柱段的外径；所述下固定孔为与所述中圆柱段和下圆柱段配合的沉头孔。

优选的，所述上固定孔内固定嵌设有内衬套，所述内衬套的侧壁上具有供所述顶针穿过的上圆孔；所述内衬套下端的外侧壁上设有环形凸起部，环形凸起部抵在所述治具底座的下表面上。

优选的，所述顶针的顶端开有圆形凹槽，所述圆形凹槽中设置有弹簧和顶珠，所述弹簧的一端与圆形凹槽的槽底固定连接，所述弹簧的另一端与所述顶珠固定连接，所述顶珠在所述弹簧的作用下配合抵在所述弧形槽上。

优选的，所述定位柱有四个，四个定位柱呈矩形分布，四个定位柱分别靠近所述固定基座的四个直角端；所述旋转特征为内六角孔或一字槽或十字槽。

优选的，所述治具本体为扫描定位治具，所述扫描定位治具包括标定治具、固定夹具和所述治具底座，所述标定治具和所述固定夹具均固定设置在所述治具底座上。

优选的，所述标定治具包括两个独立的标定体；两个标定体分别位于所述治具底座上表面的两端，且两个标定体相对；所述标定体呈C字状，所述标定体包括一个边框条和位于该边框条两端的两个边框块；所述边框条固定在所述治具底座上，所述边框条的中部开设有定位避让槽；所述边框块通过连接块与所述边框条固定连接，所述边框块垂直于所述边框条，所述边框块与所述边框条之间留有距离，该距离在标定体上形成直角缺口；所述边框块的上表面和所述边框条的上表面平齐，所述连接块的上表面低于所述边框条的上表面；所述边框条的上表面和所述边框块的上表面上均沿各自的长度方向分布有V型凹槽，所述边框条上表面的两侧和所述边框块上表面的两侧均设置有倾斜面，所述V型凹槽的两端分别与相应上表面两侧的两个倾斜面相交。

优选的，所述固定夹具包括对称设置在所述治具底座上的两个夹具体，两个夹具体位于两个标定体之间，一个夹具体上垂直固定有一个真空吸头，另一个夹具体上垂直固定有两个真空吸头；所述真空吸头的吸附端高于所述连接块；所述夹具体呈T字状，所述夹具体包括用于垂直固定真空吸头的固定部和与固定部的中部垂直相连的移动部，所述移动部通过螺钉与所述治具底座固定连接；所述治具底座的上表面上设置有与所述移动部配合、并可供所述移动部来回移动的条形槽，所述条形槽垂直于所述边框条，所述条形槽上分布有若干个可与所述螺钉配合的螺纹孔；所述固定部的下端抵在所述治具底座的上表面上。

优选的，所述标定治具的材料选用金属材料；所述治具底座的材料选用碳纤维。

本发明的有益效果是：本发明能够通过卡扣装置配合定位柱的结构设计实现治具本体与固定基座的可拆卸连接，在固定连接后具有较高的工装配合精度，长期的安装拆卸不会对工装配合精度造成影响；其装拆效率高、且方便容易；在定位柱损坏时只对定位柱单独进行更换即可，在上固定孔磨损后可增设内衬套，在内衬套磨损时更换新的内衬套，保证工装配合精度，延长使用寿命，降低使用成本。

附图说明

图1是本发明一种装拆方便的治具一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是本发明一种装拆方便的治具的俯视结构示意图；

图3是图2中A-A方向的剖视结构示意图；

图4是图2中B-B方向的剖视结构示意图；

图5是本发明一种装拆方便的治具另一角度的立体结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、标定体；11、边框条；12、边框块；13、连接块；2、夹具体；21、真空吸头；22、固定部；23、移动部；3、治具底座；31、条形槽；32、定位辅孔；4、固定基座；41、定位主孔；42、定位槽；43、定位小孔；5、定位柱；51、上圆柱段；52、中圆柱段；53、下圆柱段；54、卡接槽；55、弧形槽；6、内衬套；7、定位销；8、卡扣装置；81、固定套；82、顶针；83、弹簧；84、顶珠；85、内六角孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图5，本发明实施例包括：

一种装拆方便的治具，包括：治具本体、固定基座4、定位柱5、内衬套6、定位销7和卡扣装置8。所述固定基座4固定安装在检测设备上；所述固定基座4的下表面上设置有定位主孔41和定位槽42，所述定位主孔41的中心线和所述定位槽42的中心线重合，所述定位槽42的内径大于所述定位主孔41的内径，所述定位槽42的槽底分布多个有围绕所述定位主孔41设置的定位小孔43；该结构设计主要用于配合与检测设备固定连接，并可以保证固定连接的位置精度。所述固定基座4的上表面上开设有四个下固定孔，四个下固定孔呈矩形分布，四个下固定孔分别靠近所述固定基座4的四个直角端。所述下固定孔内固定设有定位柱5；所述定位柱5包括依次相连的上圆柱段51、中圆柱段52和下圆柱段53，所述上圆柱段51和所述下圆柱段53的外径均小于所述中圆柱段52的外径；所述下固定孔为与所述中圆柱段52和下圆柱段53配合的沉头孔，所述上圆柱段51伸出所述下固定孔并位于下固定孔的上方。所述固定基座4的侧端开有四个垂直于下固定孔的下调节孔，四个下调节孔分别与四个下固定孔连接相通；所述下圆柱段53上对应所述下调节孔的位置开设有卡接槽54；所述下调节孔内固定设置有定位销7，所述定位销7抵在所述卡接槽54的底部，能够防止定位柱5在下固定孔内上下移动；该结构设计能够将定位柱5很好的固定在固定基座4上，且能够在定位柱5损坏时只对定位柱5进行更换，无需更换整个装置。所述治具本体为扫描定位治具；所述扫描定位治具包括：用于作为点云数据扫描重合基准的标定治具、用于固定吸附产品(玻璃面板)的固定夹具、以及用于与所述固定基座4固定连接的治具底座3，所述标定治具和所述固定夹具均固定设置在所述治具底座3上。所述治具底座3上开有定位辅孔32，所述定位辅孔32的中心线与所述定位主孔41的中心线重合；能够便于更好的与检测设备固定连接，整体的固定连接性好，且位置固定精度高。所述治具底座3的下表面上对应四个定位柱5的位置开设有四个上固定孔，四个定位柱5分别配合插设在四个上固定孔内。所述治具底座3的侧端开有四个垂直于上固定孔的上调节孔，四个上调节孔分别通向四个上固定孔。所述上调节孔内固定设置有卡扣装置8；所述卡扣装置8包括固定卡设在上调节孔内的固定套81，设置在固定套81中的顶针82，以及设置于顶针82中的弹簧83和顶珠84；所述固定套81的内侧壁上设有内螺纹，所述顶针82的外侧壁上设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述顶针82与所述固定套81采用螺纹连接，转动顶针82，由于固定套81固定不动，顶针82会自转并沿自身轴线前后移动，从而可以抵在定位柱5上、或远离定位柱5；所述顶针82的尾端开有内六角孔85，以便于使用六角扳手转动顶针82，操作简单、容易；所述顶针82的顶端开有圆形凹槽，所述顶珠84可滑动的设置在所述圆形凹槽中；所述圆形凹槽中还设置有所述弹簧83，所述弹簧83的一端与圆形凹槽的槽底固定连接，所述弹簧83的另一端与所述顶珠84固定连接，能够在顶珠84抵在定位柱5上时缓冲顶针82移动的冲击力，并可以保证锁紧力的稳定，同时还能够延长使用寿命。

所述上圆柱段51上对应所述上调节孔的位置开设有一圈弧形槽55，所述顶珠84在弹簧83的作用下配合抵在所述弧形槽55上，以限制定位柱5相对上固定孔发生移动，保证固定连接的稳定性。所述上固定孔内固定嵌设有内衬套6；所述内衬套6的侧壁上对应所述上调节孔的位置设置有上圆孔，上圆孔连通上调节孔和内衬套6内腔，上圆孔可供顶针82通过抵在所述定位柱5的上圆柱段51上；所述内衬套6下端的外侧壁上设有环形凸起部，环形凸起部抵在所述治具底座3的下表面上，环形凸起部可以防止长期使用后内衬套6向上滑动移位。

所述标定治具是分体式的，所述标定治具包括两个独立的标定体1；两个标定体1分别位于所述治具底座3上表面的两端，且两个标定体1相对；标定治具采用分体式结构，加工简单、容易，且耗材少，并能够适用于不同长度的玻璃面板的标定。所述标定体1呈C字状，所述标定体1包括一个边框条11和位于该边框条11两端的两个边框块12。所述边框条11固定在所述治具底座3上，所述边框条11的中部开设有定位避让槽，定位避让槽能够方便检测设备上的定位装置对产品进行定位，主要用于避让定位装置的定位工作；所述边框块12通过连接块13与所述边框条11固定连接，所述边框块12垂直于所述边框条11，所述边框块12与所述边框条11之间留有距离，该距离在标定体1上形成直角缺口；直角缺口的作用是产品测量治具避位，即可以避免遮挡对玻璃面板上四个角的扫描检测。所述边框块12的上表面和所述边框条11的上表面平齐，所述连接块13的上表面低于所述边框条11的上表面，该结构设计可以有效的防止连接块13干涉固定夹具对玻璃面板的固定，即充分避让玻璃面板的固定位置。所述边框条11的上表面和所述边框块12的上表面上均沿各自的长度方向分布有V型凹槽，所述边框条11上表面的两侧和所述边框块12上表面的两侧均设置有倾斜面，所述V型凹槽的两端分别与相应上表面两侧的两个倾斜面相交；V型凹槽、倾斜面、以及相对应的上表面用于扫描检测过程中作为点云数据重合拼接的基准。

所述固定夹具包括对称设置在所述治具底座3上的两个夹具体2，两个夹具体2位于两个标定体1之间；两个夹具体2，其中一个夹具体2上垂直固定有一个真空吸头21，另一个夹具体2上垂直固定有两个真空吸头21；三个真空吸头21能够充分固定吸附玻璃面板，原理三点构成一个平面。所述真空吸头21的吸附端高于所述连接块13，保证玻璃面板能够被真空吸头21吸附固定。所述夹具体2呈T字状，所述夹具体2包括用于垂直固定真空吸头21的固定部22和与固定部22的中部垂直相连的移动部23，所述移动部23通过螺钉(图中未示出)与所述治具底座3固定连接。所述治具底座3的上表面上设置有与所述移动部23配合、并可供所述移动部23来回移动的条形槽31，所述条形槽31垂直于所述边框条11，所述条形槽31上分布有若干个可与所述螺钉配合的螺纹孔；所述固定部22的下端抵在所述治具底座3的上表面上；该结构设计能够根据玻璃面板的尺寸大小，将夹具体2移动到相应合适位置后再进行固定，保证固定连接的可靠性，其稳固性好。所述标定治具的材料选用金属材料，结构强度高；所述治具底座3的材料选用碳纤维，碳纤维膨胀系数小，结合标定治具的分体式设计，能够有效的防止环境温度影响标定治具整体的结构尺寸，从而可以提高检测过程中点云数据重合拼接的准确性。

本发明能够通过卡扣装置8配合定位柱5的结构设计实现治具本体与固定基座4的可拆卸连接，在固定连接后具有较高的工装配合精度，长期的安装拆卸不会对工装配合精度造成影响；其装拆效率高、且方便容易；在定位柱5损坏时只需对定位柱5单独进行更换即可，在上固定孔磨损后可增设内衬套，在内衬套6磨损时更换新的内衬套，保证工装配合精度，延长使用寿命，降低使用成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种装拆方便的治具，其特征在于，包括：治具本体、固定基座、定位柱和卡扣装置；所述固定基座固定在设备本体上，所述固定基座的上表面上垂直固定有多个定位柱；所述治具本体上具有用于与所述固定基座相连的治具底座；所述治具底座的下表面上对应每个定位柱的位置均开有一个上固定孔，定位柱对应插设在上固定孔内；所述治具底座的侧端开有多个上调节孔，所述上调节孔的数量与所述上固定孔的数量相同，所述上调节孔垂直于所述上固定孔，一个上调节孔对应通向一个上固定孔；每个上调节孔内对应固定设置有一个卡扣装置；所述卡扣装置包括固定套和顶针，所述固定套固定卡设在所述上调节孔内，所述固定套的内侧壁上设有内螺纹，所述顶针的外侧壁上设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述顶针与所述固定套螺纹连接；所述定位柱外侧壁上对应所述上调节孔的位置开设有一圈弧形槽，所述顶针的顶端对应卡设在弧形槽中，所述顶针的尾端设有供进行转动该顶针的旋转特征；所述上固定孔内固定嵌设有内衬套，所述内衬套的侧壁上具有供所述顶针穿过的上圆孔；所述内衬套下端的外侧壁上设有环形凸起部，环形凸起部抵在所述治具底座的下表面上；所述治具本体为扫描定位治具，所述扫描定位治具包括标定治具、固定夹具和所述治具底座，所述标定治具和所述固定夹具均固定设置在所述治具底座上；所述标定治具包括两个独立的标定体；两个标定体分别位于所述治具底座上表面的两端，且两个标定体相对；所述标定体呈C字状，所述标定体包括一个边框条和位于该边框条两端的两个边框块；所述边框条固定在所述治具底座上，所述边框条的中部开设有定位避让槽；所述边框块通过连接块与所述边框条固定连接，所述边框块垂直于所述边框条，所述边框块与所述边框条之间留有距离，该距离在标定体上形成直角缺口；所述边框块的上表面和所述边框条的上表面平齐，所述连接块的上表面低于所述边框条的上表面；所述边框条的上表面和所述边框块的上表面上均沿各自的长度方向分布有V型凹槽，所述边框条上表面的两侧和所述边框块上表面的两侧均设置有倾斜面，所述V型凹槽的两端分别与相应上表面两侧的两个倾斜面相交；所述固定夹具包括对称设置在所述治具底座上的两个夹具体，两个夹具体位于两个标定体之间，一个夹具体上垂直固定有一个真空吸头，另一个夹具体上垂直固定有两个真空吸头；所述真空吸头的吸附端高于所述连接块；所述夹具体呈T字状，所述夹具体包括用于垂直固定真空吸头的固定部和与固定部的中部垂直相连的移动部，所述移动部通过螺钉与所述治具底座固定连接；所述治具底座的上表面上设置有与所述移动部配合、并可供所述移动部来回移动的条形槽，所述条形槽垂直于所述边框条，所述条形槽上分布有若干个可与所述螺钉配合的螺纹孔；所述固定部的下端抵在所述治具底座的上表面上。

2.根据权利要求1所述的一种装拆方便的治具，其特征在于：所述固定基座的上表面上开设有多个下固定孔，每个下固定孔内固定设置有一个定位柱，所述定位柱的上端垂直伸出所述下固定孔；所述固定基座的侧端对应每个下固定孔开有一个下调节孔，所述下调节孔垂直于所述下固定孔、并与对应的下固定孔连通；所述定位柱的外侧壁上对应所述下调节孔的位置开设有卡接槽；所述下调节孔内固定设置有定位销，所述定位销抵在所述卡接槽的底部。

3.根据权利要求2所述的一种装拆方便的治具，其特征在于：所述定位柱包括设置有所述弧形槽的上圆柱段、设置有所述卡接槽的下圆柱段、以及固定连接上圆柱段和下圆柱段的中圆柱段，所述上圆柱段和所述下圆柱段的外径均小于所述中圆柱段的外径；所述下固定孔为与所述中圆柱段和下圆柱段配合的沉头孔。

4.根据权利要求1所述的一种装拆方便的治具，其特征在于：所述顶针的顶端开有圆形凹槽，所述圆形凹槽中设置有弹簧和顶珠，所述弹簧的一端与圆形凹槽的槽底固定连接，所述弹簧的另一端与所述顶珠固定连接，所述顶珠在所述弹簧的作用下配合抵在所述弧形槽上。

5.根据权利要求1所述的一种装拆方便的治具，其特征在于：所述定位柱有四个，四个定位柱呈矩形分布，四个定位柱分别靠近所述固定基座的四个直角端；所述旋转特征为内六角孔或一字槽或十字槽。

6.根据权利要求1所述的一种装拆方便的治具，其特征在于：所述标定治具的材料选用金属材料；所述治具底座的材料选用碳纤维。