CN219736262U - 一种用于齿轮测量的装夹组件及工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于齿轮测量的装夹组件及工装，涉及工装夹具技术领域，该装夹组件包括定位托板、垫高柱、定位杆以及压板，垫高柱与定位托相互固定，定位托板一侧形成有承托面，定位杆与定位托板滑动连接，压板与定位杆活动连接，且压板靠近形成夹持面，承托面、定位杆的周向面以及夹持面形成夹持空间；装夹工装包括转台、激光测量装置以及多组装夹组件，激光测量装置旋转安装于第一安装工位，多组装夹组件绕第一安装工位旋转对称布置于第二安装工位。该装夹组件及工装替代传统芯轴的方式进行齿轮装夹，适用类型更广，加工制造更易满足，并且相较于卡盘装夹体积更小、装夹接触面更少且定位更精准，从而保证后续测量结果的准确性与可靠性。

Description

一种用于齿轮测量的装夹组件及工装

技术领域

本实用新型涉及工装夹具技术领域，具体而言，涉及一种用于齿轮测量的装夹组件及工装。

背景技术

目前，行业内大多采用配套芯轴来装夹齿轮，但针对一些特殊齿轮，实际测量时存在夹装定位困难的问题。例如在实际测量单位乃至生产企业中，一种齿轮配套一种芯轴，芯轴的同轴度、直线度以及两端的径向跳动精度要求在两个微米以内，而目前很难加工几百毫米直径的高精度芯轴；此外，高精度芯轴加工以后需要保存在干燥且20℃恒温的环境，企业和实验室难以具备这样严苛的环境条件，并且大尺寸芯轴为了保持其高精度、形变少的特点需采用特殊金属材质，容易导致在齿轮测量的转动过程中由于芯轴的大质量、大惯性使得测量仪器的顶尖发生形变，损坏仪器顶尖定位系统等。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种用于齿轮测量的装夹组件，该装夹组件能够通过形成与齿轮内沿或外沿的夹持空间从而来适应不同类型齿轮的装夹定位，不仅容易加工、使用便捷，易拆卸、易保存且不容易与测量仪器发生运动干涉而造成形变或损坏；

本实用新型的第二个目的在于提供一种用于齿轮测量的装夹工装，该装夹工装利用上述至少三组装夹组件，配套带激光测量定位的转台来实现齿轮整体装夹，替换传统的芯轴装配方式，不仅制造难度更低，可适用于不同类型的特殊齿轮，而且装夹接触面更小，以减小对测量仪器动作的影响。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，一种用于齿轮测量的装夹组件，包括定位托板、垫高柱、定位杆以及压板，定位托板沿其长度方向加工有带刻度的滑槽，且定位托板具有连接部，定位托板一侧形成有承托面；垫高柱与连接部相互固定，以使定位托板承托于外部平台上；定位杆具有与滑槽滑动连接的滑动部，以使该定位杆能够沿滑槽的槽向进行滑动；压板与定位杆活动连接，且压板靠近定位托板的一侧形成夹持面；其中，承托面、定位杆的周向面以及夹持面形成用于夹持齿轮内沿或外沿的夹持空间。

在可选地实施方式中，承托面与夹持面相互平行。

在可选地实施方式中，定位杆通过滑动部与滑槽垂直连接。

在可选地实施方式中，定位杆上布置有沿其长度方向排列的刻度。

在可选地实施方式中，压板与定位杆转动连接，并能沿定位杆的轴线周向转动。

在可选地实施方式中，连接部为定位孔，垫高柱一端与定位孔嵌接，且垫高柱的嵌接端加工有螺孔，螺孔内配合有锁紧螺钉，锁紧螺钉的螺帽用于紧压定位孔的孔壁。

在可选地实施方式中，定位孔为条形的台阶孔，台阶孔的台阶面形成孔壁。

第二方面，一种用于齿轮测量的装夹工装，包括转台、激光测量装置以及与激光测量头数量相等的用于齿轮测量的装夹组件，转台具有第一安装工位和第二安装工位，第一安装工位位于转台安装面的中心处，第二安装工位绕第一安装工位周向布置于转台的安装面；激光测量装置旋转安装于第一安装工位，且激光测量装置具有至少三组激光测量头，至少三组激光测量头绕第一安装工位旋转对称布置；多组装夹组件绕第一安装工位旋转对称布置于第二安装工位；其中，工作状态下，每组激光测量头能够定位对应方向装夹组件的位置。

在可选地实施方式中，第二安装工位有多组，多组第二安装工位绕第一安装工位旋转对称布置，每组第二安装工位内包括多个沿转台安装面的径向排布的安装点位。

在可选地实施方式中，垫高柱伸缩连接于连接部与转台的安装面之间。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的用于齿轮测量的装夹组件，通过配置具有承托面的定位托板、具有夹持面的压板以及能够滑动调节的定位杆，从而形成能够适配齿轮内沿或外沿的夹持空间，相较于采用芯轴定位齿轮内孔的方式，可以适用于与不同尺寸及类型的齿轮装夹，实现更加简单且装夹条件不高，不会轻易出现因为零件重量或者惯性过大在转动过程中造成测量仪器的形变或损坏；

本实用新型实施例提供的用于齿轮测量的装夹工装，该装夹工装采用至少三组上述的装夹组件，完成对齿轮内沿或外沿至少三处的定位，并且辅以激光测量装置确保装夹组件高定位精确度，从而实现不同类型齿轮的高精度装夹作业，不仅使用便捷，对部件加工要求不高，而且咋转台的配合下也不会轻易与测量仪器发生运动干涉，保证了整个测试过程的顺畅性与安全性。

总体而言，本实用新型实施例提供的用于齿轮测量的装夹组件及工装替代传统芯轴的方式进行齿轮装夹，适用类型更广，加工制造要求更容易满足，并且相较于卡盘装夹体积更小、装夹接触面更少且定位更精准，从而保证后续测量结果的准确性与可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的装夹组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的装夹工装的结构示意图。

图标：10-齿轮内沿；100-装夹组件；101-定位托板；102-滑槽；103-连接部；104-定位孔；105-锁紧螺钉；106-垫高柱；107-定位杆；108-压板；200-转台；201-第一安装工位；202-第二安装工位；300-激光测量装置；301-激光测量头；400-控制电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供的一种用于齿轮测量的装夹组件100包括定位托板101、垫高柱106、定位杆107以及压板108，所述定位托板101沿其长度方向加工有带刻度的滑槽102，该滑槽102可以是一端为盲槽，另一端为通槽或者盲槽的形式，目的是提供滑动空间即可，使得其余部件能够沿定位托板101长度方向滑动。所述定位托板101具有连接部103，连接部103可以是块状、板状、槽状或孔状，目的是提供安装连接平台或者空间。

所述定位托板101一侧形成有承托面，用于承托待测量的齿轮端面(齿轮外沿或齿轮内沿10)，所述垫高柱106与连接部103相互固定，固定的方式以可拆连接为例，例如螺接、铆接、扣接、卡接或磁接等，以使定位托板101承托于外部平台上，从而为齿轮测量提供能够操作的悬空或者跨设于平台面之上的条件，以便于减小后续测量作业的运动干涉。

所述定位杆107具有与滑槽102滑动连接的滑动部，以使该定位杆107能够沿滑槽102的槽向进行滑动，即表示定位杆107可以沿定位托板101的长度方向往复调节，从而具备适应装夹不同直径尺寸齿轮的结构条件。所述压板108与定位杆107活动连接，例如在本实施例中，所述压板108与定位杆107转动连接，并能沿定位杆107的轴线周向转动，从而实现齿轮内沿10或外沿端面的接触，适应不同场景的装夹作业。

压板108靠近定位托板101的一侧形成夹持面；压板108能够紧压齿轮的端面，从而能够适应不同类型的(特殊)齿轮的装夹作业。其中，所述承托面、定位杆107的周向面以及夹持面形成用于夹持齿轮内沿10或外沿的夹持空间，即表示承托面与夹持面用于装夹齿轮的两侧端面，定位杆107的周向面用于贴合和/或紧压齿轮的外或内周向环面即可。

通过以上技术方案，替代传统芯轴固定齿轮内孔的方式(一套芯轴配合一种齿轮)而言，可以适用于不同尺寸或者不同类型的齿轮装夹作业，仅需要对齿轮内沿10或外沿进行固定的夹持即可，不仅制造难度更低，而且适用性更广，并且无须占用整个齿轮的内孔而导致后续测量仪器轻易出现运动干涉的情形，造成测量仪器的形变或硬性损伤。

在一些实施方式中，所述承托面与夹持面相互平行，例如平行度在5μm之内(即定位托板101及压板108上下表面的平行度在5μm之内)，从而能够与齿轮端面进行较好地贴合，以保证装夹的稳定性。此外，所述定位杆107通过滑动部与滑槽102垂直连接，从而能够与齿轮外或内周向环面紧密贴合，提高齿轮装夹定位的稳定性。在此基础上，所述定位杆107上布置有沿其长度方向排列的刻度，可以在定位齿轮外或内周向环面以刻度显示器水平高度(刻度线的误差不超过2μm)，从而可视化判断是否满足高精度定位的需求。

在本实施例中，所述连接部103为定位孔104，所述垫高柱106一端与所述定位孔104嵌接，此处的嵌接是指相互嵌合或嵌入连接。所述垫高柱106的嵌接端加工有螺孔(例如垫高柱106加工螺孔的端面平面度在5μm以内，且上下端面的平行度在5μm以内)，所述螺孔内配合有锁紧螺钉105，所述锁紧螺钉105的螺帽用于紧压定位孔104的孔壁，从而实现定位托板101与垫高柱10的紧固连接。更为具体地，所述定位孔104为条形的台阶孔，即表示锁紧螺钉105可以在定位孔104变换相对位置，从而实现定位托板101与垫高柱10相对位置的调节，所述台阶孔的台阶面形成所述孔壁，以保证锁紧螺钉105较好的锁定效果。

综上所述，整个装夹组件采用夹持齿轮内沿10或外沿的方式，更加灵活，适用场景更多，并且为后续测量仪器的运动路线提供了更充足的空间，减小了仪器损伤的可能。请参阅图2，本实施例还提供了一种用于齿轮测量的装夹工装，其包括转台200、激光测量装置300以及多组上述的用于齿轮测量的装夹组件100，所述转台200具有第一安装工位201和第二安装工位202，其中第二安装工位202可以是整体环形的连续或非连续形式，所述第一安装工位201位于转台200安装面的中心处，所述第二安装工位202绕第一安装工位201周向布置于转台200的安装面。

所述激光测量装置300旋转安装于第一安装工位201，且激光测量装置300具有至少三组激光测量头301(激光测量装置300连接有控制电源400，从而能够调整激光的参数)，至少三组激光测量头301绕第一安装工位201旋转对称布置，即表示以至少三组激光测量头301以激光测量装置300的竖直轴线为轴线旋转对称布置，以保证射出的至少三束激光能够以第一安装工位201为起点呈放射状射出，匹配于转台200的径向线分布形式。

所述用于齿轮测量的装夹组件100与激光测量头301的数量相等，即装夹组件100至少为三组，至少三组装夹组件100绕所述第一安装工位201旋转对称布置于所述第二安装工位202，从而装夹组件100额分布形式与激光测量头301的分布形式呈现为同心环状的形式。其中，工作状态下，每组激光测量头301能够定位对应方向装夹组件100的位置，即表示通过旋转调整激光测量装置300的位置，使得所有激光测量头301同向旋转，让射出的激光照射至对应方向的装夹组件100上形成定位，此处的定位是指激光的光束反射在装夹组件100的任一部件上，例如定位托板101的左右侧面上，从而保证装夹组件100的定位托板101分布能够与转台200的径向线分布相一致，为齿轮定位提供同心卡接条件。

通过以上技术方案，待测量的齿轮可以是内孔卡嵌在所有定位杆107的外侧(远离转台200中心的一侧)，也可以是外环壁卡嵌在所有定位杆107的内侧(靠近转台200中心的一侧)，此时通过读取滑槽上的刻度来确定齿轮是否定心到位(三处的刻度基本一致)，定心到位后便可进行后续测量作业。整体而言，替代了传统芯轴内孔定位方式，采用装夹组件100夹持内沿或外沿的方式，加工难度更低，而且调整方便，能够适用于不同类型的尺寸，同时将齿轮的内孔边沿和外环边沿留有充足空间，以便于测量仪器更好地规划运动轨迹，减小运动刚性损伤的可能。

在不同的实施方式中，第二安装工位202可以是三组、四组甚至更多组，相邻组别的第二安装工位202之间的夹角调整为120°、90°、72°，……，30°即可，以120°为例，第二安装工位202有三组，三组所述第二安装工位202绕第一安装工位201旋转对称布置(相互之间间隔120°)，每组所述第二安装工位202内包括多个沿所述转台200安装面的径向排布的安装点位，使得装夹组件100可以有多个安装点位，以适应不同齿轮类型的装夹作业。此外，所述垫高柱106伸缩连接于连接部103与转台200的安装面之间，此处的伸缩连接例如是螺纹伸缩调节、滑孔伸缩调节、伸缩缸调节等，以螺纹伸缩调节为例，垫高柱106的端部可以与连接部103和/或转台200螺纹连接，当垫高柱106竖直布置时，便能实现定位托板101水平高度的调节，为齿轮找平(水平放置)提供结构基础。

该装夹工装的工作原理是：以三组装夹组件100为例，在齿轮测量仪的转台200上成120°的三个方向分别固定垫高柱106，将带滑槽102带刻度的定位托板101用锁紧螺钉105固定，再将激光测量装置300的底座固定在转台200中心的第一安装工位201处，调节升降高度，然后调节激光测量头301的方向，三束光夹角成120°，刚好三束激光和定位托板101的右(左)侧壁重合，将被装夹的齿轮放在三个定位托板101上，此时滑槽102的刻度线基本一致。整个技术方案而言，其具备夹具轻、易加工、易拆卸、易保存的优点，并且齿轮装夹稳固；与激光测量装置300配合使用，保证了齿轮轴心和齿轮仪基本同心，达到了提高测量效率的目的；同时，能够避免大质量的卡盘和芯轴带来的惯性问题，造成对测量仪器的损伤，以及测量过程中对测头的破损的问题，解决了长久以来特殊内控大，齿数多的大齿轮的装夹问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本实用新型。

Claims (10)

1.一种用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，包括：

定位托板，所述定位托板沿其长度方向加工有带刻度的滑槽，且所述定位托板具有连接部，所述定位托板一侧形成有承托面；

垫高柱，所述垫高柱与所述连接部相互固定，以使所述定位托板承托于外部平台上；

定位杆，所述定位杆具有与所述滑槽滑动连接的滑动部，以使该定位杆能够沿所述滑槽的槽向进行滑动；以及

压板，所述压板与所述定位杆活动连接，且所述压板靠近所述定位托板的一侧形成夹持面；

其中，所述承托面、所述定位杆的周向面以及所述夹持面形成用于夹持齿轮内沿或外沿的夹持空间。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述承托面与所述夹持面相互平行。

3.根据权利要求1或2所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述定位杆通过所述滑动部与所述滑槽垂直连接。

4.根据权利要求3所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述定位杆上布置有沿其长度方向排列的刻度。

5.根据权利要求1所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述压板与所述定位杆转动连接，并能沿所述定位杆的轴线周向转动。

6.根据权利要求1所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述连接部为定位孔，所述垫高柱一端与所述定位孔嵌接，且所述垫高柱的嵌接端加工有螺孔，所述螺孔内配合有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的螺帽用于紧压所述定位孔的孔壁。

7.根据权利要求6所述的用于齿轮测量的装夹组件，其特征在于，所述定位孔为条形的台阶孔，所述台阶孔的台阶面形成所述孔壁。

8.一种用于齿轮测量的装夹工装，其特征在于，包括：

转台，所述转台具有第一安装工位和第二安装工位，所述第一安装工位位于所述转台安装面的中心处，所述第二安装工位绕所述第一安装工位周向布置于所述转台的安装面；

激光测量装置，所述激光测量装置旋转安装于所述第一安装工位，且所述激光测量装置具有至少三组激光测量头，至少三组激光测量头绕所述第一安装工位旋转对称布置；以及

与所述激光测量头数量相等的如权利要求1-7中任一项权利要求所述的用于齿轮测量的装夹组件，多组装夹组件绕所述第一安装工位旋转对称布置于所述第二安装工位；

其中，工作状态下，每组所述激光测量头能够定位对应方向装夹组件的位置。

9.根据权利要求8所述的用于齿轮测量的装夹工装，其特征在于，所述第二安装工位有多组，多组所述第二安装工位绕所述第一安装工位旋转对称布置，每组所述第二安装工位内包括多个沿所述转台安装面的径向排布的安装点位。

10.根据权利要求8所述的用于齿轮测量的装夹工装，其特征在于，所述垫高柱伸缩连接于所述连接部与所述转台的安装面之间。