CN210570344U - 一种三坐标测量机用的夹具快换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三坐标测量机用的夹具快换系统，连接板和基板之间通过连接结构能拆卸地相连，连接结构包括定位座，埋设于基板内，该定位座上沿轴向开设有定位槽，且在该定位座的周壁上开设有与定位槽相连通的径向孔；球体，活动设于上述径向孔内；弹性件，作用于球体上，使球体始终具有部分外露于定位槽的趋势；拉杆，具有外露出连接板下端面的插入段，该插入段的外周壁上开设有能与径向孔对应的卡槽，卡槽的与插入段插入方向相对的面设计为能被球体局部抵压的抵压面，该抵压面在拉杆脱出定位槽的过程中能迫使球体向远离定位槽中心移动，连接板和基板相抵的状态下，球体局部抵压在抵压面上。该连接结构能实现连接板和基板的快速拆装。

Description

一种三坐标测量机用的夹具快换系统

技术领域

本实用新型涉及三坐标精密测量技术领域，具体涉及一种三坐标测量机用的夹具快换系统。

背景技术

很多零件有很高的精度要求，为了保证零件的质量，需要采用三坐标测量机对加工后的零件进行测量。同时，通常在工厂企业中，一台三坐标测量机每天可能需要测量数十款不同型号类别的零件。三坐标精密测量时，一般先将零件的测量夹具定位并且固定到三坐标测量机的台面上的基座上，再将被测零件装夹固定到测量夹具上，基座的底平面为Z方向的基准平面。

目前，业内通用的测量夹具与基座连接的方式采用连接螺栓的方式，测量完一款零件后，需将螺栓拧松并将夹具取下，然后更换上另一款零件的测量夹具，将其定位后通过螺栓固定，再将另一款被测零件装夹固定到测量夹具上。这种结构测量完一款零件再测量另外的零件时，需要将固定测量夹具的螺栓拧松、取出再重新安装，螺栓的装配和拆卸的过程使得测量的效率低下。

针对上述问题，专利号为ZL201621016770.6(公告号为CN205981012U)的中国实用新型专利公开了《一种用于三坐标测量的测量夹具连接机构》，包括用于固定定位安装的基座、用于转接连接的基准套筒以及用于固定定位待测零件的测量夹具，基准套筒固接于基座上，基准套筒与测量夹具沿轴向连接，并通过螺母将基准套筒与测量夹具螺纹进行固定；螺母的内螺纹包括用于与基准套筒螺纹连接的第一内螺纹以及用于与测量夹具螺纹连接的第二内螺纹，第一内螺纹与第二内螺纹的螺距不同，基准套筒的第一外螺纹与第一内螺纹相匹配，测量夹具的第二外螺纹与第二内螺纹相匹配。通过螺母快速固定基准套筒和测量夹具、快速拆卸固定基准套筒和测量夹具。

由此可看出，虽然通过将基准套筒设置两段螺纹，提高了拆装速度，但是仍然需要手动旋拧基准套筒才能实现拆装，拆装速度仍有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种拆装速度快的三坐标测量机用的夹具快换系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种三坐标测量机用的夹具快换系统，包括能安装到检测平台上的基板和能供夹具安装其上的连接板，其特征在于：所述连接板和基板之间通过连接结构能拆卸地相连，所述连接结构包括

定位座，埋设于基板内，该定位座上沿轴向开设有定位槽，且在该定位座的周壁上开设有与定位槽相连通的径向孔；

球体，活动设于上述径向孔内；

弹性件，活动设于上述径向孔内，并作用于球体上，使所述球体始终具有朝定位槽中心移动而部分外露于定位槽的趋势；

拉杆，安装于连接板上，所述拉杆具有外露出连接板下端面并能轴向插入定位槽内的插入段，该插入段的外周壁上开设有能与径向孔对应的卡槽，所述卡槽的与插入段插入方向相对的面设计为能被球体局部抵压的呈斜面或弧面的抵压面，该抵压面在拉杆脱出定位槽的过程中能迫使球体向远离定位槽中心移动，且在所述连接板的下端面和基板的上端面相抵的状态下，所述球体局部抵压在所述抵压面上。

为了保证在连接板的下端面和基板的上端面相抵的状态下，所述球体局部抵压在所述抵压面上，所述插入段的根部形成有能抵在连接板下端面的台阶。台阶起到定位和限位作用，使得拉杆外露于连接板的插入段的长度刚好，保证插入段插装到定位槽并连接板和基板相抵时，球体刚好抵压在抵压面上。

为了在拉杆受到破损后能够更换拉杆，所述拉杆和连接板螺纹连接。

为了便于设置弹性件和球体，所述径向孔内设有堵头，所述堵头内开设有径向延伸的限位槽，该限位槽的槽口朝向定位槽中心，所述弹性件设于限位槽内，所述球体活动设置在限位槽的槽口处并能局部露出限位槽。

为了便于将堵头放置到径向孔内，所述堵头螺纹连接在径向孔内。螺纹连接的另一个好处在于：可以调节堵头在径向孔内的位置，使得球体处于最合适的位置，以与卡槽良好的配合。

为了使连接板能快速在基板上安装到位，所述基板的上端面上开设有末端连通定位槽的导向槽，所述导向槽的宽度自起始端向末端逐渐减小，所述拉杆的插入段的端部能在该导向槽内滑行。导向槽对拉杆起到导向作用，拉杆沿着导向槽滑移即能顺利滑至定位槽处，无需进行多次的调整、对正，进一步提高夹具的安装速度；并且导向槽宽度的设计对拉杆初始的放置位置要求较低，因为导向槽初始端的宽度较大，即拉杆初始可放置的区域大，如此对工作人员的操作要求降低。

为了进一步降低对操作人员的要求，相邻两个所述定位槽对应的导向槽相连通而成梭形，进一步加大了拉杆初始可放置的区域，并且这样也便于导向槽的加工制作。

为了防止多次使用后拉杆和导向槽之间因为摩擦而导致部件破损，所述导向槽内能拆卸地嵌设有耐磨垫，所述耐磨垫的上表面低于导向槽的上沿。如此耐磨垫破损后，可更换耐磨垫。

为了更进一步提高装配速度，所述连接板的上端面开设有经过拉杆中心线的凹槽以形成第一指示线，所述基板的上端面上开设有经过定位槽中心线的凹槽以形成第二指示线，在第一指示线和第二指示线对齐的状态下，所述插入段正对着定位槽，来确定插入段是否移动到定位槽的正上方以插入定位槽内。

为了提高基板的通用性，所述基板上开设有位于定位槽下方并与定位槽相连通的螺纹孔，如此基板能够适配没有设置拉杆的连接板，连接板能够通过螺钉与螺纹孔的螺纹连接而实现装配；另外，将螺纹孔设置在定位槽下方，能够节省螺纹孔和定位槽在基板水平方向的占用区域。

与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型的拉杆的插入段位于定位槽内的状态下，球体能在弹性件的作用下抵在拉杆的抵压面上，使得拉杆稳固插设于定位槽内；在需要拆卸时，稍用力拉动拉杆，球体能在抵压面的作用下朝远离定位槽中心的方向移动，逐步解除对拉杆的限制，使得拉杆能够从定位槽内脱出，由此可看出，仅需执行拉或插的动作即能实现基板和连接板的拆装，无需其他任何操作，拆装便捷、速度快；另外，通过精准设置拉杆的插入段的长度，使得基板和连接板相抵时，球体刚好和卡槽的抵压面相抵，保证了基板和连接板插装在一起的可靠性，也提高了插装速率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2的A处放大图；

图4为图2中的连接结构的分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～4所示，本优选实施例的三坐标测量机用的夹具快换系统包括能安装到检测平台上的基板1、能供夹具安装其上的连接板2以及用于将连接板2和基板1能拆卸地连接在一起的连接结构。

其中连接结构包括定位座3、球体4、弹性件5和拉杆6，定位座3设于基板1上，本实施例中，基板1上开设有安装孔14，定位座3插装在安装孔14中，即定位座3埋设在基板1内。

定位座3上沿轴向开设有定位槽31，且在该定位座3的周壁上开设有多个与定位槽31相连通的径向孔32，本实施例中，径向孔32有四个，各径向孔32内插装有与其螺纹连接的堵头7，堵头7内开设有径向延伸的限位槽71，该限位槽71的槽口朝向定位槽31中心，限位槽71内设置有弹性件5和球体4，球体4活动设置在限位槽71的槽口处、并能在弹性件5作用下保持朝定位槽31中心移动以局部露出限位槽71的趋势。

弹性件5和球体4可以这样装在堵头内：装配前，限位槽71的槽口略大于球体4的外径，待将弹性件5和球体4装入限位槽71后，通过工具挤压限位槽71的槽口，使球体局部被约束在限位槽71内。本实施例中，弹性件5为弹簧，一端与限位槽71的侧壁相抵，另一端和球体4相抵。

堵头7也可以与径向孔32过盈配合，但是这样的话，堵头7在径向孔32内的位置不能调节；若堵头7在径向孔32内的位置能够调节，则球体4能调节至与下述卡槽62良好配合的位置。

连接板2上设有供拉杆6插装其内的插孔22，拉杆6和连接板2螺纹连接，当然也可以是过盈配合。拉杆6具有外露出连接板2下端面并能轴向插入定位槽31内的插入段61，插入段61的根部形成有能抵在连接板2下端面的台阶64，当台阶64与连接板2的下端面相抵时，拉杆6在连接板2上安装到位。

插入段61能轴向插入定位槽31内，插入段61的插入端的外周壁面设计成弧面或第一斜面60，本实施例中，采用的是背朝插入段61的插入方向凹陷的圆弧面，若采用第一斜面60，第一斜面60设计成沿着插入段61的插入方向朝向拉杆6轴线方向倾斜。

第一斜面60或弧面的作用在于：拉杆6在插入定位槽31的过程中，第一斜面60或弧面挤压球体4向远离定位槽31中心的方向移动，以使得拉杆6插入定位槽31内。当然也可不设置第一斜面60或弧面，因为球体4的表面呈弧面，不会对拉杆6的插入造成干涉。

插入段61的外周壁上开设有能与径向孔32对应的位于第一斜面60(或弧面)上方的卡槽62，卡槽62与插入段61插入方向相对的面设计为能被球体4局部抵压的抵压面621，该抵压面621在拉杆6脱出定位槽31的过程中能迫使球体4向远离定位槽31中心移动，本实施例中，抵压面621呈第二斜面并沿着拉杆6的插入方向向外倾斜，当然，抵压面621也可以是弧面，且弧面背朝插入段61的插入方向凹陷或突起。

在连接板2的下端面和基板1的上端面相抵的状态下，球体4局部抵压在抵压面621上。由此可看出，插入段61的长度很重要，插入段61的长度若能满足：连接板2和基板1相抵时，球体4刚好抵压在抵压面621上，则拉杆6能精准快速的插装到位；台阶64的设置位置则有助于使得插入段61的长度满足要求，若台阶64的设置位置合适，则在台阶64与连接板2的下端面相抵时，拉杆6露出连接板2的部位(即插入段61)的长度刚好能满足要求，无需多次调试拉杆6插入在连接板2中的深度。

定位座3上端面与基板1上端面平齐或低于基板1上端面，基板1的上端面上开设有末端连通定位槽31的导向槽11，且导向槽11的宽度自起始端向末端逐渐减小，导向槽11内能拆卸地嵌设有耐磨垫12，耐磨垫12的上端面低于导向槽11的上沿。

导向槽11对拉杆6起到导向作用，拉杆6的端部沿着导向槽11滑移即能顺利滑至定位槽31处，无需进行多次的调整、对正，进一步提高夹具的安装速度；并且导向槽11宽度的设计对拉杆6初始的放置位置要求较低，因为导向槽11初始端的宽度较大，即拉杆6初始可放置的区域大，如此对工作人员的操作要求降低。

本实施例中，相邻两个定位槽31对应的导向槽11相连通而成梭形，进一步加大了拉杆6初始可放置的区域，并且这样也便于导向槽11的加工制作。

另外，连接板2的上端面开设有经过拉杆6中心线的凹槽以形成第一指示线21，基板1的上端面上开设有经过定位槽31中心线的凹槽以形成第二指示线13，在第一指示线21和第二指示线13对齐的状态下，插入段61对着定位槽31。这样可通过观察第一指示线21和第二指示线13是否对齐，来确定插入段61是否正对定位槽31以向下插入。较佳的，第一指示线21有纵横设置的两条，对应的，第二指示线13也有纵横设置的两条。

本实施例的连接结构工作过程如下：

需要装配时，将拉杆6放置在导向槽11内并向对应的定位座3滑动，使拉杆6的插入段61插入到定位槽31中，在拉杆6插入过程中，第一斜面60会挤压球体4向远离定位槽31中心的方向移动，当连接板2和基板1相抵时，拉杆6的插入段61完全位于定位槽31内、并且球体4在弹性件5的作用下抵在拉杆6的抵压面621上，此时拉杆6稳固插设于定位槽31内，即夹具安装在了检测平台上可以进行检测；

在需要拆卸时，向上拉动连接板2及拉杆6，球体4在抵压面621的作用下朝远离定位槽31中心的方向移动，逐步解除对拉杆6的限制，最终使得拉杆6从定位槽31内脱出。

另外，基板1上开设有位于定位槽31下方并与定位槽31相连通的螺纹孔10，如此基板1能够适配没有设置拉杆6的连接板2，连接板2能够通过螺钉与螺纹孔10的螺纹连接而实现装配，提高了基板1的通用性；另外，将螺纹孔10设置在定位槽31下方，能够节省螺纹孔10和定位槽31在基板1水平方向的占用区域。

Claims (10)

1.一种三坐标测量机用的夹具快换系统，包括能安装到检测平台上的基板(1)和能供夹具安装其上的连接板(2)，其特征在于：所述连接板(2)和基板(1)之间通过连接结构能拆卸地相连，所述连接结构包括

定位座(3)，埋设于基板(1)内，该定位座(3)上沿轴向开设有定位槽(31)，且在该定位座(3)的周壁上开设有与定位槽(31)相连通的径向孔(32)；

球体(4)，活动设于上述径向孔(32)内；

弹性件(5)，活动设于上述径向孔(32)内，并作用于球体(4)上，使所述球体(4)始终具有朝定位槽(31)中心移动而部分外露于定位槽(31)的趋势；

拉杆(6)，安装于连接板(2)上，所述拉杆(6)具有外露出连接板(2)下端面并能轴向插入定位槽(31)内的插入段(61)，该插入段(61)的外周壁上开设有能与径向孔(32)对应的卡槽(62)，所述卡槽(62)的与插入段(61)插入方向相对的面设计为能被球体(4)局部抵压的呈斜面或弧面的抵压面(621)，该抵压面(621)在拉杆(6)脱出定位槽(31)的过程中能迫使球体(4)向远离定位槽(31)中心移动，且在所述连接板(2)的下端面和基板(1)的上端面相抵的状态下，所述球体(4)局部抵压在所述抵压面(621)上。

2.根据权利要求1所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述插入段(61)的根部形成有能抵在连接板(2)下端面的台阶(64)。

3.根据权利要求1所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述拉杆(6)和连接板(2)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述径向孔(32)内设有堵头(7)，所述堵头(7)内开设有径向延伸的限位槽(71)，该限位槽(71)的槽口朝向定位槽(31)中心，所述弹性件(5)设于限位槽(71)内，所述球体(4)活动设置在限位槽(71)的槽口处并能局部露出限位槽(71)。

5.根据权利要求4所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述堵头(7)螺纹连接在径向孔(32)内。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述基板(1)的上端面上开设有末端连通定位槽(31)的导向槽(11)，所述导向槽(11)的宽度自起始端向末端逐渐减小，所述拉杆(6)的插入段(61)的端部能在该导向槽内(11)滑行。

7.根据权利要求6所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：相邻两个所述定位槽(31)对应的导向槽(11)相连通而成梭形。

8.根据权利要求6所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述导向槽(11)内能拆卸地嵌设有耐磨垫(12)，所述耐磨垫(12)的上表面低于导向槽(11)的上沿。

9.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述连接板(2)的上端面开设有经过拉杆(6)中心线的凹槽以形成第一指示线(21)，所述基板(1)的上端面上开设有经过定位槽(31)中心线的凹槽以形成第二指示线(13)，在第一指示线(21)和第二指示线(13)对齐的状态下，所述插入段(61)正对着定位槽(31)。

10.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的三坐标测量机用的夹具快换系统，其特征在于：所述基板(1)上开设有位于定位槽(31)下方并与定位槽(31)相连通的螺纹孔(10)。

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