CN209605784U - 三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及模具零件测量技术领域，提供一种三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机，包括底座以及固定于底座上用于夹持模具零件的夹持机构，夹持机构包括垂直设于底座上的夹持气缸，以及固设于夹持气缸上方的直角器，夹持气缸具有第一活塞杆，第一活塞杆垂直直角器，夹持气缸与直角器之间具有夹持模具零件的夹持间隙，直角器靠近夹持气缸且远离直角器直角区间的一侧设有抵合模具零件的抵合位。本实用新型提供的三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机，可根据直角器的位置对模具零件进行定位，由于直角器位置固定，可通过测量点相对直角器所在的空间位置确定模具零件尺寸和位置，不需要每次测量前都对基准位置进行初始化，节约人力物力。

Description

三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机

技术领域

本实用新型涉及模具零件测量技术领域，尤其提供一种三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机。

背景技术

在模具零件(如铜公)测量时，通常采用三坐标机进行测量。现有的三坐标机在执行任务的时候，模具零件被固定后，首先需要找到被测模具零件的基准位置，然后才能执行任务。由于每个模具零件的尺寸都可能存在差异，导致模具零件被固定的位置也会存在差异。每个模具零件测量时，设备操作人员都需要对基准位置进行初始化，来确定被检测模具零件的基准位置，浪费了人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三坐标机测量用自动定位机构，旨在解决现有技术中的每个模具零件测量时，都需要对基准位置进行初始化，来确定被检测模具零件的基准位置，浪费了人力物力的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：三坐标机测量用自动定位机构，包括底座以及固定于底座上用于夹持模具零件的夹持机构，所述夹持机构包括垂直设于所述底座上的夹持气缸，以及固设于所述夹持气缸上方的直角器，所述夹持气缸具有第一活塞杆，所述第一活塞杆垂直所述直角器，所述夹持气缸与所述直角器之间具有夹持所述模具零件的夹持间隙，所述直角器靠近所述夹持气缸且远离所述直角器直角区间的一侧设有抵合所述模具零件的抵合位。

进一步地，所述第一活塞杆靠近所述直角器的一端设有支撑所述模具零件的平衡块；所述直角器靠近所述平衡块且靠近所述直角区间的一侧设有与所述平衡块平行的夹持面，所述夹持间隙位于所述夹持面和所述平衡块之间。

进一步地，所述直角器包括第一支臂以及与第一支臂垂直的第二支臂，所述第一支臂远离所述直角区间的一侧设有第一抵合凸台，所述第二支臂远离所述直角区间的一侧设有第二抵合凸台，所述第一抵合凸台与所述第二抵合凸台垂直相连，所述抵合位包括所述第一抵合凸台及所述第二抵合凸台。

进一步地，所述底座上垂直设有供所述直角器安装的支撑柱，所述支撑柱一端与所述底座固定连接，所述支撑柱另一端与所述第一抵合凸台或/和所述第二抵合凸台靠近所述底座一侧固定连接。

进一步地，所述直角器为一体成型结构。

进一步地，所述夹持气缸具有三个，且分别设于所述直角器的夹角处、所述直角器远离所述夹角处的两端。

进一步地，所述底座上设有安装导轨，所述夹持气缸靠近所述底座的一端设有与所述安装导轨滑动配合的卡槽。

进一步地，所述三坐标机测量用自动定位机构还设有集气块，所述集气块与所述直角器固定连接，各所述夹持气缸与所述集气块之间设有连接气管。

进一步地，所述集气块与外部气源之间设有气阀。

进一步地，还包括与外部安装面固定的基座以及垂直固设于所述基座上的升降气缸，所述升降气缸具有第二活塞杆，所述底座可拆卸设于所述第二活塞杆伸出的端部。

还提供一种三坐标机，包括测量机构，还包括所述的三坐标机测量用自动定位机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的三坐标机测量用自动定位机构及三坐标机，采用直角器与升降气缸配合，将模具零件(如铜公)放在夹持间隙处，并将模具零件的边缘与抵靠在抵合位上，当升降气缸将模具零件提升夹紧时，模具零件被固定在直角器上，可根据直角器的位置对模具零件进行定位，由于直角器位置固定，可通过测量点相对直角器所在的空间位置确定模具零件尺寸和位置，不需要每次测量前都对基准位置进行初始化，节约人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的三坐标机测量用自动定位机构夹持模具零件的立体结构示意图；

图2为图1中三坐标机测量用自动定位机构的立体结构示意图；

图3为图1中模具零件的立体结构示意图；

图4为图1中直角器的立体结构示意图；

图5为图1中一安装导轨的立体结构示意图；

图6为图1中升降气缸的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1—模具零件、1a—上夹持面、1b—第一抵接面、1c—第二抵接面；

10—底座、11—底板、12—安装导轨、121—底面、1211—沉孔、1212—定位孔、13—支撑柱；

21—夹持气缸、211—气缸本体、2111—卡槽、212—第一活塞杆、22—平衡块；

30—直角器、31—第一支臂、311—第一抵合凸台、3111—第一抵合面、32—第二支臂、321—第二抵合凸台、3211—第二抵合面、331—夹持面；

41—集气块、411—连接气管、42—气阀、421—主气管；

51—基座、52—升降气缸；

xyz—空间坐标系、O—坐标原点。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1至图4所示，本实用新型实施例提供的三坐标机测量用自动定位机构，包括底座10以及固定于底座10上用于夹持模具零件1的夹持机构，夹持机构包括垂直设于底座10上的夹持气缸21，以及固设于夹持气缸21上方的直角器30，夹持气缸21具有第一活塞杆212，第一活塞杆212垂直直角器30，夹持气缸21的第一活塞杆212伸向直角器30的一端与直角器30之间具有夹持模具零件1的夹持间隙，直角器30靠近夹持气缸21且远离直角器30直角区间的一侧设有抵合模具零件1的抵合位。

本实施例中，将模具零件1放置在夹持间隙处，并向直角器30直角区间两侧的抵合位推动，模具零件1的边缘与抵合位抵接，夹持气缸21夹持模具零件1时，模具零件1沿抵合位向直角器21移动，最终被夹紧。抵合位沿直角区间的两直角边设置，围合成直角区间，直角器30与夹持气缸21配合，将模具零件1(如铜公)放在夹持间隙处的，并将模具零件1的边缘与抵靠在抵合位上，当夹持气缸21将模具零件1提升夹紧时，模具零件1被固定在直角区间，且顶面与直角器30抵接，两侧与抵合位抵接，可根据抵合位和直角器30的位置对模具零件1进行定位(利用直角器30的法向和抵合位在两直角边的位置建立空间坐标系xyz)，由于直角器30位置固定，不需要每次测量前都对基准位置进行初始化，节约人力物力。其中，直角区间为第一支臂31与第二支臂32呈直角的夹角区域。

优选地，抵合位与模具零件1的夹持部位形状适配，这样在夹持模具零件1时模具零件1位置不变。

参照图1至图6所示，第一活塞杆212靠近直角器30的一端设有支撑模具零件1的平衡块22；直角器30靠近平衡块22且靠近直角区间的一侧设有与平衡块22平行的夹持面331，夹持间隙位于夹持面331和平衡块22之间。本实施例中，平衡块22能够防止模具零件1夹持模具零件1过程中变形或磨损，夹持面331与第一活塞杆212垂直，夹持面331相当于空间坐标系xyz的xOy面，夹持面331的法向相当于空间坐标系xyz的z轴。

参照图1至图4所示，直角器30包括第一支臂31以及与第一支臂31垂直的第二支臂32，第一支臂31远离直角区间的一侧设有第一抵合凸台311，第二支臂32远离直角区间的一侧设有第二抵合凸台321，第一抵合凸台311与第二抵合凸台321垂直相连，抵合位包括第一抵合凸台311及第二抵合凸台321。本实施例中，空间坐标系xyz即为模具零件1测量坐标系，第一抵合凸台311与第二抵合凸台321分别相当于空间坐标系xyz的x轴和y轴，这样在夹紧模具零件1的时候，其上夹持面1a位于xOy坐标平面，第一抵接面1b位于xOz坐标平面，第二抵接面1c位于yOz坐标平面，此时坐标原点O点即为第一抵合凸台311、第二抵合凸台321及夹持面331的交点。在测量时，只需要检测模具零件1上某一点相对O点(即相对直角器30)的空间位置，即可确定模具零件1的尺寸。当不同模具零件1放置在夹持间隙被夹持后，始终可以用直角器30建立的空间坐标系xyz，而不需要重复校对基准位置，生成空间坐标系xyz。这就省去了模具零件1检测时对基准位置的重复标定，简化了测量步骤，省时省力。

进一步地，第一抵合凸台311靠近模具零件1一侧设有第一抵合面3111，第二抵合凸台321靠近模具零件1的一侧设有第二抵合面3211，第一抵合面3111与第二抵合面3211垂直连接，且与夹持面331垂直连接。

参照图1、图2所示，底座10上垂直设有供直角器30安装的支撑柱13，支撑柱13一端与底座10固定连接，支撑柱13另一端与第一抵合凸台311或/和第二抵合凸台321靠近底座10一侧固定连接。本实施例中支撑柱13与第一抵合凸台311或/和第二抵合凸台321连接，支撑柱13可以避空模具零件1与直角器30的抵合位置。同时，第一抵合凸台311和第二抵合凸台321处的结构强度较大，与支撑柱13连接更加稳定，还可以防止直角器30在夹持模具零件1过程中变形。

优选地，直角器30的两端及第一抵合凸台311和第二抵合凸台321交接处均设于支撑柱13。这样，有利于保证直角器30的平稳，防止夹持过程中直角器30倾斜。

直角器30为一体成型结构。采用一体成型结构强度高，且加工和安装更加方便。

参照图1、图2所示，夹持气缸21具有三个，且分别设于直角器30的夹角处、直角器30远离夹角处的两端。本实施例中，设置三个夹持气缸21与直角器30对应，一个夹持气缸21位于第一支臂31和第二支臂32的连接处靠近模具零件1一侧，另外两个夹持气缸21分别靠近直角器30两端且靠近模具零件1一侧设置，能够使模具零件1夹持牢固，可避免夹持过程中模具零件1倾斜或掉落。优选地，平衡块22与夹持面331正对设置。

参照图1、图2、图5、图6所示，底座10上设有安装导轨12，夹持气缸21靠近底座10的一端设有与安装导轨12滑动配合的卡槽211。本实施例中，夹持气缸21可拆卸设置在安装导轨12上，可以根据模具零件1的大小进行调节。气缸本体211的底部设有卡槽2111。当模具零件1较大时，将位于直角器30两端的夹持气缸21滑向直角器30的两端；当模具零件1较小时，将位于直角器30两端的夹持气缸21滑向直角器30的夹角。这样，方便对不同大小规格的模具零件1进行夹持和测量。

进一步地，安装导轨12包括第一安装导轨及第二安装导轨，第一安装导轨与第一支臂31平行，第二安装导轨与第二支臂32平行，第一安装导轨与第二安装导轨之间具有避空夹持气缸21的间隙。优选地，轨道截面呈梯形，且较小的底面121与底座10固定连接，安装导轨12上设有沉孔1211，用于安装螺钉与底座10固定连接，还设有用于锁定夹持气缸21的定位孔1212，这样升降气缸52通过梯形的卡槽211卡合在安装导轨12上，能够避免升降气缸52在竖直方向移动。

参照图1、图2，三坐标机测量用自动定位机构还设有集气块41，集气块41与直角器30固定连接，各夹持气缸21与集气块41之间设有连接气管411。本实施例中，各夹持气缸21与同一集气块41连接，结构简单，且可实现各夹持气缸21的同步操作，保障模具零件1中升降平稳。

集气块41与外部气源之间设有气阀42。本实施例中，优选气阀42为手阀，集气块41通过主气管421与气阀42连接，这样在模具零件1不使用时，可以关闭气阀42，防止人员误操作被夹伤。

参照图1、图2所示，还包括与外部安装面固定的基座51以及垂直固设于基座51上的升降气缸52，升降气缸52具有第二活塞杆(未示出)，底座10可拆卸设于第二活塞杆伸出的端部。本实施例中，可以通过升降气缸52调节夹持间隙的高度，以适合操作需求。

本实用新型实施例还提供一种三坐标机，包括测量机构(未示出)，还包括上述的三坐标机测量用自动定位机构。测量机构在检测前先根据三坐标机测量用自动定位机构建立坐标系xyz，此坐标系xyz即为即基准位置。然后将待测模具零件1放置在夹持间隙处，并与抵合位抵接，这样，启动夹持气缸21，模具零件1被抵接在直角器30上，模具零件1的三面分别与直角器30的水平面和抵合位固定，相当于是固定在坐标系xyz中。这时测量机构只需要测定模具零件1任何一点的位置，就能得出其在坐标系xyz中的位置，进而得出该检测点在模具零件1上的位置或该模具零件1的尺寸。再更换下一个模具零件1后，坐标系xyz不便，不需要对基准位置重新进行标定，直接测量模具零件1上某一点的位置即可。本实施例中，通过三坐标机测量用自动定位机构构建坐标系xyz，实现了测量时将模具零件1自动固定在基准位置，避免了测量不同模具零件1时，重复标定基准位置，节约时间，降低了劳动强度，有利于实现三坐标机的自动化和智能化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.三坐标机测量用自动定位机构，包括底座以及固定于底座上用于夹持模具零件的夹持机构，其特征在于：所述夹持机构包括垂直设于所述底座上的夹持气缸，以及固设于所述夹持气缸上方的直角器，所述夹持气缸具有第一活塞杆，所述第一活塞杆垂直所述直角器，所述夹持气缸与所述直角器之间具有夹持所述模具零件的夹持间隙，所述直角器靠近所述夹持气缸且远离所述直角器直角区间的一侧设有抵合所述模具零件的抵合位。

2.根据权利要求1所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述第一活塞杆靠近所述直角器的一端设有支撑所述模具零件的平衡块；所述直角器靠近所述平衡块且靠近所述直角区间的一侧设有与所述平衡块平行的夹持面，所述夹持间隙位于所述夹持面和所述平衡块之间。

3.根据权利要求2所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述直角器包括第一支臂以及与第一支臂垂直的第二支臂，所述第一支臂远离所述直角区间的一侧设有第一抵合凸台，所述第二支臂远离所述直角区间的一侧设有第二抵合凸台，所述第一抵合凸台与所述第二抵合凸台垂直相连，所述抵合位包括所述第一抵合凸台及所述第二抵合凸台。

4.根据权利要求3所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述底座上垂直设有供所述直角器安装的支撑柱，所述支撑柱一端与所述底座固定连接，所述支撑柱另一端与所述第一抵合凸台或/和所述第二抵合凸台靠近所述底座一侧固定连接。

5.根据权利要求1所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述直角器为一体成型结构。

6.根据权利要求1所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述夹持气缸具有三个，且分别设于所述直角器的夹角处、所述直角器远离所述夹角处的两端。

7.根据权利要求6所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述底座上设有安装导轨，所述夹持气缸靠近所述底座的一端设有与所述安装导轨滑动配合的卡槽。

8.根据权利要求6所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：所述三坐标机测量用自动定位机构还设有集气块，所述集气块与所述直角器固定连接，各所述夹持气缸与所述集气块之间设有连接气管。

9.根据权利要求1至8任一项所述的三坐标机测量用自动定位机构，其特征在于：还包括与外部安装面固定的基座以及垂直固设于所述基座上的升降气缸，所述升降气缸具有第二活塞杆，所述底座可拆卸设于所述第二活塞杆伸出的端部。

10.三坐标机，包括测量机构，其特征在于：还包括如权利要求1至9任一项所述的三坐标机测量用自动定位机构。