三次元用装夹装置的制作方法

本实用新型涉及装夹工装的技术领域，具体公开了一种三次元用装夹装置。

背景技术：

三次元，指三坐标测量机，市场上也称三坐标、三维坐标测量仪，主要工作原理是，将被测工件置于三次元测量仪的检测台上，通过探测传感器(探头)与测量空间轴线运动的配合，对被测工件进行离散的空间点位置的获取，通过一定的数学计算，完成对所测得点(点群)的分析拟合，最终还原出被测工件，并在此基础上计算其与理论值(名义值)之间的偏差，从而完成对被测工件的检验工作。在获取工件的空间点的位置时，需要利用探头碰撞工件，因此为避免工件在检测过程中发生位移，需要夹持机构稳定夹持工件。目前，通常是利用夹爪或者固定块对工件进行固定，但是，这样存在的问题是：1、利用夹爪或者固定块固定工件时，至少会妨碍工件两个面以上的检测，延长检测时间；2、利用夹爪或者固定块固定工件时，需要将夹爪或者固定块分开后再将工件放入夹爪或者固定块之间，取下工件时，需要将夹爪或者固定块分开，造成工件放取不便，降低工件的检测效率；3、由于夹爪与工件的接触面积小，容易造成夹持不稳的问题。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种三次元用装夹装置，以解决现有的三次元所用的夹持工装存在取放工件不便导致工件检测效率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：三次元用装夹装置，包括安装在三次元的检测台上的缸体和抽气泵，所述缸体内滑动连接有活塞，活塞将缸体分隔为独立的上腔室和下腔室，所述下腔室连通有通气管和抽气管，通气管上安装有控制阀，抽气管远离缸体的一端连接至抽气泵；下腔室的侧壁固定连接有限位块，下腔室内设有正极板，正极板与下腔室的底壁之间固定连接有第一弹簧，所述活塞朝向下腔室的一侧固定连接有第二弹簧和支杆，第二弹簧远离活塞的一端固定连接在下腔室的底壁上，支杆远离活塞的一端固定安装有负极板，负极板与正极板的位置相对齐，负极板与正极板串联在抽气泵的开关电路中；所述活塞朝向上腔室的一侧固定安装有吸附柱，吸附柱远离活塞的一端固定连接有支撑台，所述支撑台开设有凹槽，凹槽内固定安装有吸盘，吸盘远离缸体的一端与支撑台远离缸体的一侧相齐平，所述吸附柱的内部开设有通腔，通腔连通吸盘和下腔室。

本方案的工作原理在于：将待检测的工件放置在支撑台上时，工件贴近支撑台的一侧与吸盘之间形成了密封的密封腔，同时，支撑台在工件的重力作用下向缸体方向移动，缸体的活塞向下腔室方向滑动，与活塞固定连接的支杆、固定安装在支杆上的负极板向下腔室底壁的方向移动，直至负极板与正极板接触通电，使得抽气泵通电开始工作，抽气泵将下腔室内的气体通过抽气管抽出，下腔室的内压逐渐减小，活塞继续向下腔室方向滑动，直至活塞与下腔室侧壁上的限位块相抵，活塞不再滑动。在抽气泵抽气的过程中，由于吸附柱内开设的通腔连通吸盘和下腔室，因此，工件与吸盘所形成的密封腔内处于负压状态，对工件进行负压吸附，实现对工件的固定。而在工件的检测工作结束后，打开通气管上的控制阀，使得外界的气体经通气管进入下腔室内，使得下腔室内的气压与大气压相通，因此，密封腔内的气压与大气压相通，吸盘不再对工件施加吸附力，此时能够轻松将工件取下。

本方案的有益效果在于：

1、本方案中，利用工件的自重使得活塞向下腔室方向滑动，进而使得负极板向正极板方向移动，最终负极板与正极板接触通电启动抽气泵工作，实现吸盘对工件的负压吸附，从而实现对工件的固定。并且，相较于利用夹爪固定工件时，本方案中的吸盘只负压吸附工件的一面，方便三次元测量仪能够一次性检测工件的其余五面。

2、需要取下工件时，只需打开通气管上的控制阀使得下腔室内的气压与大气压相通，即可消除吸盘对工件施加的负压吸附力，轻松取下工件，方便工件的取放，提高工件的检测效率。

3、相较于利用夹爪固定工件而言，本方案利用吸盘负压吸附固定工件，吸盘与工件的接触面积增大，提高固定工件的稳定性，并且，吸盘不会划伤工件的外壁，保证工件的质量。

进一步，所述上腔室的侧壁开设有通气孔。当活塞向下腔室方向滑动时，上腔室的体积逐渐增大，上腔室内的气压逐渐减小，此时外界的气体经通气孔进入上腔室内，使得上腔室的内压与大气压相通，减少活塞向下腔室方向滑动的阻力。

进一步，所述负极板与正极板之间的距离小于所述活塞与限位块之间的距离。确保在活塞与限位块相抵前，负极板能够与正极板接触通电使得抽气泵通电工作。

进一步，所述吸盘的边缘固定连接有密封圈，密封圈远离缸体的一侧与支撑台远离缸体的一侧相齐平。工件与吸盘接触时形成了密封的密封腔，此时密封圈能够提高密封腔的密封性。

进一步，所述支撑台开设有空腔，空腔的底壁上安装有电磁铁，电磁铁电连接有按压式开关，所述限位块开设有放置槽，所述按压式开关位于放置槽内，按压式开关伸出放置槽设置。当活塞与限位块相抵时，活塞对按压式开关施加压力，使得按压式开关闭合，从而使得电磁铁通电产生磁性，对支撑台上的工件进行磁性吸附，提高对工件固定的稳定性。

进一步，所述空腔设有多个，多个空腔沿支撑台的中心线对称设置。这样能够使得工件受到的磁性吸附力平衡，并能进一步提高对工件固定的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中三次元用装夹装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：检测台1、缸体2、抽气泵3、活塞4、上腔室5、下腔室6、通气孔7、通气管8、抽气管9、控制阀10、限位块11、放置槽12、正极板13、第一弹簧14、第二弹簧15、支杆16、负极板17、吸附柱18、支撑台19、凹槽20、空腔21、吸盘22、电磁铁23、密封圈24、通腔25、按压式开关26、工件27、密封腔28。

本实施例基本如图1所示，三次元用装夹装置，包括安装在三次元的检测台1上的缸体2和抽气泵3，抽气泵3位于缸体2的右侧。缸体2内滑动连接有活塞4，活塞4将缸体2分隔为独立的上腔室5和下腔室6，上腔室5的侧壁开设有通气孔7，下腔室6连通有通气管8和抽气管9，通气管8上安装有控制阀10，抽气管9的右端连接至抽气泵3。

下腔室6的侧壁固定连接有限位块11，限位块11开设有放置槽12。下腔室6内设有正极板13，正极板13与下腔室6的底壁之间固定连接有第一弹簧14。活塞4的下侧固定连接有第二弹簧15和支杆16，第二弹簧15的下端固定连接在下腔室6的底壁上，支杆16的下端固定安装有负极板17，负极板17与正极板13的位置相对齐，负极板17与正极板13串联在抽气泵3的开关电路中，负极板17与正极板13之间的距离小于活塞4与限位块11之间的距离。

活塞4的上侧固定安装有吸附柱18，吸附柱18的上端固定连接有支撑台19，支撑台19开设有凹槽20和两个空腔21，凹槽20内固定安装有吸盘22，每个空腔21内安装有电磁铁23。吸盘22的上端边缘固定连接有密封圈24，密封圈24的上端面与支撑台19的上表面相齐平。吸附柱18的内部开设有通腔25，通腔25连通吸盘22和下腔室6。电磁铁23电连接有按压式开关26，按压式开关26位于限位块11的放置槽12内，按压式开关26的上端伸出放置槽12设置。

具体工作时，先将待检测的工件27放置在支撑台19上，工件27的下表面与吸盘22之间形成了密封的密封腔28，此时，密封圈24能够提高密封腔28的密封性。同时，支撑台19在工件27的重力作用心下向下移动，推动活塞4向下滑动，压缩第二弹簧15，固定连接在活塞4上的支杆16向下移动，安装在支杆16下端的负极板17向下移动，最终负极板17与正极板13接触通电，使得抽气泵3通电开始工作。抽气泵3通过抽气管9将下腔室6内的气体抽出，下腔室6内的气压减小，活塞4继续向下滑动，直至活塞4与限位块11相抵，限位块11阻止活塞4继续向下滑动。在抽气泵3抽气的过程中，由于通腔25连通吸盘22和下腔室6，因此，密封腔28内的气压与下腔室6的气压相通，在抽气泵3的作用下，下腔室6和密封腔28内的气压逐渐减小，于是，密封腔28内的气压低于大气压，吸盘22对工件27施加负压吸附力，实现对工件27的固定。

上述过程中，当活塞4与限位块11相抵时，活塞4对按压式开关26施加向下的压力，使得按压式开关26闭合，电磁铁23通电产生磁性，对工件27施加磁性吸附力，实现对工件27的双重固定，增强对工件27固定的稳定性，进一步避免工件27在检测过程中发生移动，提高检测结果的准确性。

完成对工件27的检测后，打开通气管8上的控制阀10，使得外界的气体经通气管8进入下腔室6内，进而使得下腔室6内的气压与大气压相通，从而使得密封腔28内的气压与大气压相通，吸盘22不再对工件27施加负压吸附力。同时，在第二弹簧15的作用下活塞4向上滑动，活塞4不再对按压式开关26施加向下的压力，按压式开关26打开，电磁铁23断电失去磁性，电磁铁23不再对工件27施加磁性吸附力，此时能够轻松将工件27从支撑台19上取下。当工件27从支撑台19上取下后，活塞4在第二弹簧15的作用下继续向上滑动复位，于是，支杆16和负极板17向上移动复位，负极板17与正极板13分离，抽气泵3断电停止工作。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。