CN116547111A - 夹具锁定机构 - Google Patents

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Abstract

提供了一种夹具释放机构。该夹具包括本体、可滑动地联接至该本体的轴、固定钳夹、以及联接至该轴的可移动钳夹。锁定部件在锁定位置与解锁位置之间致动。当处于该锁定位置时，该锁定部件将该轴偏置成相对于该本体保持不动。该夹具包括固定部件和偏置元件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件，该偏置元件将该固定部件朝向该轴偏置。

Description

夹具锁定机构
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月18日提交的美国临时申请号63/115,347的权益和优先权，该美国临时申请通过援引以其全文并入本文。
背景技术
本披露内容总体上涉及用于将物体固定至工件的装置。本披露内容具体地涉及用于夹持装置的锁定机构，并且更特别地涉及用于固持激光水平仪的夹持装置。
夹具通常用于将装置(例如激光水平仪)联接至工件(例如台子)。通常，夹具包括联接夹具与工件并将夹具从工件释放的机构。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种激光水平仪系统，该激光水平仪系统包括激光水平仪和夹具。该激光水平仪被配置成在相对于重力的预定取向上发射激光。该夹具包括联接接口，该联接接口被配置成联接至该激光水平仪；本体，该本体联接至该联接接口；轴，该轴沿第一轴线延伸；固定钳夹，该固定钳夹从该本体延伸；可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴的一端；锁定部件，该锁定部件被配置成与轴相接；固定部件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件；以及偏置元件，该偏置元件将该固定部件朝向该轴偏置。该轴可滑动地联接至该本体并且被配置成沿该第一轴线相对于该本体滑动。该可移动钳夹被配置成沿该第一轴线滑动靠近和远离该固定钳夹。该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动。当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动，并且当该锁定部件处于该解锁位置时，该锁定部件不与该轴相接。该固定部件被配置成围绕该轴周向致动。
本发明的另一实施例涉及一种夹具。该夹具包括：本体，该本体包括凹部，该凹部包括第一端和第二端；轴，该轴沿第一轴线延伸；联接接口，该联接接口联接至该本体；固定钳夹，该固定钳夹从该本体延伸；可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴的一端；以及锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接。该轴被配置成沿该第一轴线相对于该本体滑动。该联接接口包括平台，该平台背离轴垂直于该第一轴线延伸，并且该平台被配置成联接至激光水平仪。该可移动钳夹被配置成沿该第一轴线滑动靠近和远离该固定钳夹。该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动。当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动。当该锁定部件处于该解锁位置时，该锁定部件不与该轴相接。该锁定部件包括在该凹部内延伸的突出部。当该突出部位于该第一端时，该锁定部件处于该锁定位置，并且当该突出部位于该第二端时，该锁定部件处于该解锁位置。
本发明的另一实施例涉及一种夹具。该夹具包括：联接接口，该联接接口被配置成可旋转地联接至激光水平仪，使得该激光水平仪围绕第一轴线相对于该联接接口旋转；本体，该本体联接至该联接接口；轴，该轴沿第二轴线延伸；固定钳夹，该固定钳夹联接至该本体；可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴；锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接；以及固定部件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件。该轴可滑动地联接至该本体并且被配置成沿该第二轴线相对于该本体滑动。该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动。当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动。该固定部件被配置成当该锁定部件从该锁定位置转变到该解锁位置时沿第一方向周向致动，并且该固定部件被配置成当该锁定部件从该解锁位置转变到该锁定位置时沿与该第一方向相反的第二方向周向致动。
本发明的另一实施例涉及一种夹具，该夹具包括：本体；轴，该轴沿轴线延伸，该轴可滑动地联接至该本体并且被配置成沿该轴线相对于该本体滑动；第一钳夹，该第一钳夹从该本体延伸；可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴的一端，该可移动钳夹被配置成沿该轴线相对于该本体致动成靠近和远离该第一钳夹；锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接；固定部件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件；以及偏置元件，该偏置元件将该固定部件朝向该轴偏置。该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动。当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动。当该锁定部件处于该解锁位置时，该锁定部件不与该轴相接。该固定部件被配置成围绕该轴周向致动。
在多个不同实施例中，偏置元件包括磁体。在多个不同实施例中，该轴包括螺纹外表面，并且该锁定部件包括与该轴的螺纹外表面相接的螺纹内表面。在多个不同实施例中，该轴的螺纹外表面和该锁定部件的螺纹外表面是螺旋的。
在多个不同实施例中，该本体包括接纳从该锁定部件延伸的突出部的凹部。在多个不同实施例中，该凹部包括第一端和第二端。当该突出部位于该第一端时，该锁定部件处于该锁定位置，并且当该突出部位于该第二端时，该锁定部件处于该解锁位置。在多个不同实施例中，该第一端与该轴线相距第一距离，并且该第二端与该轴线相距第二距离，该第二距离大于该第一距离。在多个不同实施例中，该凹部包括第一部分和第二部分。当该突出部位于该第一部分中时，该锁定部件处于该锁定位置，并且当该突出部位于该第二部分中时，该锁定部件处于该解锁位置。
在下面的详细描述中将阐述附加特征和优点，并且本领域技术人员从该描述中将容易了解或者通过实践如所包括的书面描述以及附图中所描述的实施例将认识到这些附加特征和优点的部分。应当理解，上面的一般性描述和以下详细描述都是示例性的。
包括附图是为了提供进一步的理解，并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图展示了一个或多个实施例，并且与描述一起用于说明多个不同的实施例的原理和操作。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，本申请将变得被更充分地理解，其中，相似的附图标记指代相似的元件，在附图中：
图1是根据示例性实施例的联接至工具和工件的夹具的的立体图。
图2是根据示例性实施例的图1的夹具的立体图。
图3是根据示例性实施例的图1的夹具的立体图。
图4是根据示例性实施例的图1的夹具的虚拟立体图。
图5是根据示例性实施例的图1的夹具的虚拟立体图。
图6是根据示例性实施例的图1的夹具的详细虚拟立体图。
图7是根据示例性实施例的图1的夹具的各个部件的立体图。
图8是根据示例性实施例的夹具的立体图。
具体实施方式
总体上参见附图，示出了夹具锁定机构的实施例。夹具通常用于将设备件联接至工件。例如，夹具可以用于将激光水平仪联接至台子。本申请提供了一种用于夹具的锁定机构，该锁定机构易于锁定和解锁，并且在夹具处于任何取向时有效地操作。
夹具包括联接至可移动钳夹的轴。可移动钳夹可以被致动成朝向和背离固定钳夹，以将夹具与工件(例如台子)联接或脱离联接。夹具包括锁定部件，该锁定部件与轴相接以将轴相对于夹具的本体固定到位。夹具也包括固定部件，该固定部件枢转地联接至锁定部件。偏置元件(例如磁体)将固定部件偏置以接靠轴。偏置元件保持固定部件抵靠轴，使得夹具锁定机构不受夹具的取向的影响而工作。
锁定部件包括沿着本体内的凹部滑动的突出部。在使用中，当轴被顺时针旋转时，固定部件围绕轴沿顺时针方向旋转，这样沿顺时针方向拉动锁定部件。如将解释的，锁定部件的顺时针旋转致动锁定部件接靠轴。在具体实施例中，轴包括螺纹外表面，并且锁定部件包括螺纹内表面，使得当轴与锁定部件相接时，锁定部件防止轴相对于本体滑动。当轴被逆时针旋转时，固定部件和锁定部件也逆时针旋转。锁定部件的逆时针旋转致动锁定部件背离轴，从而允许轴相对于本体滑动。
参考图1至图3，示出了根据示例性实施例的激光水平仪系统6。激光水平仪系统6包括固定装置(示出为夹具10)以及取向测量装置(示出为激光水平仪8)，该激光水平仪被配置成在相对于重力的预定取向上发射激光。夹具10包括联接接口13，该联接接口联接至本体12并且该联接接口被配置成联接至激光水平仪8，例如通过将该联接接口配置成可旋转地联接至激光水平仪8，使得激光水平仪8相对于联接接口13围绕第一轴线9旋转。夹具10包括本体12、轴14、第一钳夹(示出为固定钳夹18)、以及可移动钳夹20。在多个不同实施例中，固定钳夹18从本体12延伸。轴14可滑动地联接至本体12并且沿轴线16延伸。轴14相对于本体12沿轴线16滑动。联接平台15被配置成联接至激光水平仪8。在多个不同实施例中，激光水平仪8联接至联接平台15并且激光水平仪8被配置成相对于本体12围绕垂直于轴线16的轴线9旋转。在多个不同实施例中，联接平台15沿垂直于轴线16的方向从本体12延伸。轴14的内端22联接至可移动钳夹20，并且轴14的外端24联接至手柄26。在多个不同实施例中，可移动钳夹20被配置成沿轴线16滑动靠近和远离固定钳夹18。在使用中，夹具10可以用于将工具、设备、和/或物体(示出为激光水平仪80)固定至工件(示出为台子82)。
锁定部件30枢转地联接至固定部件34，并且围绕轴线36相对于固定部件34枢转。锁定部件30被配置成与轴14相接。锁定部件30被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动。当锁定部件30处于锁定位置时，锁定部件30与轴14相接以将轴14偏置成相对于本体12保持不动，并且当锁定部件30处于解锁位置时，锁定部件30不与轴14相接。固定部件34枢转地联接至锁定部件30，使得固定部件34相对于锁定部件30围绕轴线36枢转。换句话说，锁定部件30围绕轴线36相对于固定部件34。在多个不同实施例中，轴线36平行于轴线16。固定部件34被配置成围绕轴14周向致动。偏置元件(示出为磁体38)将固定部件34朝向轴14偏置(例如，因为轴14由铁金属形成)。在具体实施例中，固定部件34接靠轴14的外表面28。在其他实施例中，偏置元件是将固定部件34朝向轴14偏置的弹簧。磁体38保持固定部件34抵靠轴14，使得锁定部件30不受夹具10的取向的影响而接靠轴14。
在使用中，使用者操纵手柄26以旋转轴14，从而在解锁位置(图2)与锁定位置(图3)之间致动锁定部件30。为了将锁定部件30移动至锁定位置，使用者沿顺时针方向56旋转手柄26。在具体实施例中，固定部件34与轴14之间的摩擦对固定部件34施加力使其也沿顺时针方向56旋转。因为锁定部件30和固定部件34枢转地联接，沿顺时针方向56旋转的固定部件34拉动锁定部件30也沿顺时针方向56旋转。如将在下文解释的，沿顺时针方向56旋转的锁定部件30抵靠轴14接合锁定部件30，使得锁定部件30的内表面32接靠轴14的外表面28。
在具体实施例中，轴14的外表面28和锁定部件30的内表面32各自包括彼此接靠的螺纹构型。在具体实施例中，轴14的外表面28和锁定部件30的内表面32中每一者的螺纹构型是螺旋的，在这种情况下，轴24具有螺旋螺纹外表面28，并且锁定部件30具有螺旋螺纹内表面32。例如，在多个不同实施例中，轴14包括接靠固定部件34的内表面58的螺旋螺纹。在多个不同实施例中，固定部件34的内表面58包括接靠轴14的平坦表面，比如没有突起或螺纹的弯曲表面或平面表面。在多个不同实施例中，固定部件34被配置成当锁定部件30从锁定位置转变到解锁位置时沿第一方向56周向致动，并且固定部件34被配置成当锁定部件30从解锁位置转变到锁定位置时沿与第一方向56相反的第二方向周向致动。
参考图4至图7，示出了夹具10的多个不同的方面。夹具10的本体12包括凹槽或凹部42。突起40从锁定部件30延伸并且在凹部42内延伸。在多个不同实施例中，锁定部件30包括突起40。
在具体实施例中，凹部42包括S形。随着锁定部件30沿顺时针方向56旋转，突起40与凹部42的形状之间的相接将锁定部件30朝向轴14枢转直至锁定部件30与轴14相接。当锁定部件30沿与方向56相反的逆时针方向旋转时，锁定部件30背离轴14枢转直至锁定部件30不与轴14相接。
在具体实施例中，当锁定部件30处于锁定位置时，锁定部件30与轴14相接，从而将轴14偏置成相对于本体12不滑动。在具体实施例中，当锁定部件30处于解锁位置时，锁定部件30不与轴14相接。
转到图6，凹部42包括第一端44和相反的第二端46。第一端44与轴14的轴线16相距第一距离48，并且第二端46与轴线16相距第二距离50，该第二距离大于第一距离48。当突起40位于和/或靠近凹部42的第一端44时，锁定部件30处于锁定位置。当突起40位于和/或靠近凹部42的第二端46时，锁定部件30处于解锁位置。锁定部件30从轴14延伸距离37。锁定部件30与轴14之间的距离37随着锁定部件30在锁定位置(在多个不同实施例中当距离37为零时)与锁定部件30处于解锁位置(在多个不同实施例中当距离37大于零时)时之间致动而变化。
类似地，当突起40在凹部42的第一部分52内时，锁定部件30处于锁定位置。当突起40在凹部42的第二部分54内时，锁定部件30处于解锁位置。在多个不同实施例中，突起40与凹部42之间的接合提供锁定位置与解锁位置之间的精确移动，并且用于在夹持机构的操作期间将锁定部件30稳定在壳体内。
在多个不同实施例中，固定部件34包括接靠轴14的内表面58。在具体实施例中，固定部件34的内表面58是平坦表面。因此，如果对轴14施加足够的力以克服固定部件34与轴14之间的摩擦，轴14可以沿轴线16相对于本体12滑动。
在具体实施例中，锁定部件30包括突出部64。在具体实施例中，突出部64与突起40轴向对准并且背离该突起延伸。突出部64与凹部62之间的相接类似于突起40与凹部42之间的相接。
图8示出了根据示例性实施例的夹具100。除了本文讨论的差异外，夹具100基本上与夹具10相同。夹具100具有固定钳夹118和可移动钳夹120。固定钳夹118具有朝向可移动钳夹120向内成角度的外表面122。可移动钳夹120包括具有多个开孔124的后表面。固定钳夹118包括两个凹部(示出为通道126)，这些凹部被成形并且定位成接纳可移动钳夹120的突出部130。在多个不同实施例中，固定钳夹118和可移动钳夹120中的一者包括凹部(示出为通道126)，并且固定钳夹118和可移动钳夹120中的另一者包括接纳在凹部(示出为通道126)内的突出部130。
应理解，附图详细展示了示例性实施例，并且应理解，本申请不限于在描述中阐述或在附图中展示的细节或方法。还应理解的是，术语仅是出于描述的目的而不应被认为是限制性的。
鉴于本说明书，本披露内容的多个不同的方面的进一步的修改和替代性实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本说明书应被解释为仅是展示性的。在各种示例性实施例中示出的构造和布置仅是展示性的。虽然在本披露内容中仅详细描述了几个实施例，但是在实质上不脱离本文所描述的主题的新颖教导和优点的情况下，可以进行许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化，参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)。被示出为一体地形成的一些元件可以由多个部分或元件构造而成，元件的位置可以颠倒或以其他方式改变，并且离散元件的性质或数量或位置可以更改或改变。根据替代性实施例，任何过程、逻辑算法或方法步骤的次序或顺序都可以改变或重新排序。在不脱离本披露内容的范围的情况下，还可以在多个不同的示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其他替换、修改、改变和省略。
除非另外明确指出，否则并不以任何方式意图使本文阐述的任何方法解释为要求其步骤按指定顺序执行。相应地，在方法权利要求没有实际列举其步骤应遵循的顺序的情况下或在权利要求或说明书中没有特别声明步骤应限于特定顺序的情况下，绝不意味着可以推断出任何特定顺序。此外，本文使用的冠词“一”旨在包括一个或多个部件或元件，并非旨在被解释为仅有一个。如本文所使用的，“刚性联接”是指两个部件以一种方式联接，使得这些部件在受力作用时以固定的位置关系一起移动。
本披露内容的多个不同的实施例涉及任何特征的任何组合，并且在本申请或将来的申请中可以要求保护特征的任何这种组合。上面讨论的任何示例性实施例的任何特征、元件或部件都可以单独使用，或者与上面讨论的任何其他实施例的任何特征、元件或部件相结合使用。
出于本披露内容的目的，术语“联接”意指两个部件直接或间接地彼此联结。此类联结本质上可以是不动的，或者本质上是可移动的。此类联结可以利用两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个单一本体来实现，或者利用两个构件或者两个构件和任何附加的构件彼此附接来实现。此类联结本质上可以是永久的，或者替代性地本质上可以是可移除的或可释放的。
尽管本申请在所附权利要求中叙述了特征的特定组合，但是本发明的多种不同的实施例涉及本文描述的任何特征的任何组合(无论当前是否要求这种组合)，并且在本申请或将来的申请中可以要求保护任何这样的特征组合。上面讨论的任何示例性实施例的任何特征、元件或部件可以单独使用，或者与上面讨论的任何其他实施例的任何特征、元件或部件组合使用。

Claims (20)

1.一种激光水平仪系统，该激光水平仪系统包括：
激光水平仪，该激光水平仪被配置成在相对于重力的预定取向上发射激光；以及
夹具，该夹具包括：
联接接口，该联接接口被配置成联接至该激光水平仪；
本体，该本体联接至该联接接口；
轴，该轴沿第一轴线延伸，该轴可滑动地联接至该本体并且被配置成沿该第一轴线相对于该本体滑动；
固定钳夹，该固定钳夹从该本体延伸；
可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴的一端，该可移动钳夹被配置成沿该第一轴线滑动靠近和远离该固定钳夹；
锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接，该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动，其中，当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动，并且其中，当该锁定部件处于该解锁位置时，该锁定部件不与该轴相接；
固定部件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件，其中，该固定部件被配置成围绕该轴周向致动；以及
偏置元件，该偏置元件将该固定部件朝向该轴偏置。
2.如权利要求1所述的激光水平仪系统，该锁定部件相对于该固定部件围绕平行于该第一轴线的第二轴线枢转。
3.如权利要求1所述的激光水平仪系统，其中，该偏置元件包括磁体。
4.如权利要求1所述的激光水平仪系统，该固定部件包括接靠该轴的内表面。
5.如权利要求4所述的激光水平仪系统，该轴包括接靠该固定部件的内表面的螺旋螺纹。
6.如权利要求5所述的激光水平仪系统，该固定部件的内表面包括平坦表面。
7.如权利要求1所述的激光水平仪系统，该轴包括螺纹外表面，并且该锁定部件包括与该轴的螺纹外表面相接的螺纹内表面。
8.如权利要求7所述的激光水平仪系统，其中，该轴的螺纹外表面和该锁定部件的螺纹内表面各自是螺旋的。
9.如权利要求1所述的激光水平仪系统，其中，该固定钳夹和该可移动钳夹中的一者包括凹部，并且其中，该固定钳夹和该可移动钳夹中的另一者包括接纳在该凹部内的突出部。
10.如权利要求1所述的激光水平仪系统，其中，该激光水平仪相对于该本体围绕垂直于该第一轴线的第二轴线旋转。
11.如权利要求10所述的激光水平仪系统，该联接接口包括平台，该平台背离该轴垂直于该第一轴线延伸，其中，该平台被配置成联接至该激光水平仪。
12.一种夹具，该夹具包括：
本体，该本体包括凹部，该凹部包括第一端和第二端；
轴，该轴沿第一轴线延伸，该轴被配置成沿该第一轴线相对于该本体滑动；
联接接口，该联接接口联接至该本体，该联接接口包括平台，该平台背离该轴垂直于该第一轴线延伸，该平台被配置成联接至激光水平仪；
固定钳夹，该固定钳夹从该本体延伸；
可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴的一端，该可移动钳夹被配置成沿该第一轴线滑动靠近和远离该固定钳夹；以及
锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接，该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动，其中，当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动，并且其中，当该锁定部件处于该解锁位置时，该锁定部件不与该轴相接，该锁定部件包括在该凹部内延伸的突出部，当该突出部位于该第一端时，该锁定部件处于该锁定位置，并且当该突出部位于该第二端时，该锁定部件处于该解锁位置。
13.如权利要求12所述的夹具，该夹具进一步包括：
固定部件，该固定部件联接至该锁定部件，该固定部件接靠该轴；以及
偏置元件，该偏置元件将该固定部件朝向该轴偏置。
14.如权利要求13所述的夹具，其中，该固定部件被配置成围绕该轴周向致动。
15.如权利要求13所述的夹具，该锁定部件相对于该固定部件围绕平行于该第一轴线的第二轴线枢转。
16.如权利要求12所述的夹具，其中，该激光水平仪相对于该本体围绕垂直于该第一轴线的第二轴线旋转。
17.一种夹具，该夹具包括：
联接接口，该联接接口被配置成可旋转地联接至激光水平仪，使得该激光水平仪相对于该联接接口围绕第一轴线旋转；
本体，该本体联接至该联接接口；
轴，该轴沿第二轴线延伸，该轴可滑动地联接至该本体并且被配置成沿该第二轴线相对于该本体滑动；
固定钳夹，该固定钳夹联接至该本体；
可移动钳夹，该可移动钳夹联接至该轴；
锁定部件，该锁定部件被配置成与该轴相接，该锁定部件被配置成在锁定位置与解锁位置之间致动，其中，当该锁定部件处于该锁定位置时，该锁定部件与该轴相接以将该轴偏置成相对于该本体保持不动；以及
固定部件，该固定部件枢转地联接至该锁定部件，其中，该固定部件被配置成当该锁定部件从该锁定位置转变到该解锁位置时沿第一方向周向致动，并且其中，该固定部件被配置成当该锁定部件从该解锁位置转变到该锁定位置时沿与该第一方向相反的第二方向周向致动。
18.如权利要求17所述的夹具，该锁定部件相对于该固定部件围绕平行于该轴延伸所沿的该第二轴线的第三轴线枢转。
19.如权利要求17所述的夹具，该轴包括螺旋螺纹外表面，并且该锁定部件包括与该轴的螺旋螺纹外表面相接的螺旋螺纹内表面。
20.如权利要求17所述的夹具，该夹具进一步包括磁体，该磁体将该固定部件朝向该轴偏置。
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