用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置的制作方法

本实用新型涉及加工零件检测装置领域，更具体的，涉及一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置。

背景技术：

随着加工技术及设备的发展，自动化加工生产的零件结构也越来越复杂，其中三坐标数控加工是复杂的三维零件中常用设备；目前，对于简单零件，通常采用卡尺、高度尺、角尺等通用测量器具进行检测；但是空间三维复杂零件，在使用通用测量器具不能准确检测时，一般会开发专门的零件检具，使用零件检具进行检测。一些结构复杂的零件，为了满足零件尺寸检测精度的需求，通常需要为零件检具开发多个检测活块，同时对零件检具的制造精度提出更高的要求，增加零件检具的制造难度，还会降低零件检具使用的灵活性；另外，现有零件检具无法进行检测的零件结构，需要对零件检具进行整改或者重新投入新的零件检具，无疑会增加开发成本，影响制造周期。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置，其结构新颖，利用3D扫描技术对零件进行扫描检测，改变传统的测量器具检测方式，有效加快检测速度及提高检测精度。

为达此目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型提供了一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置，包括机架，所述机架包括底座及位于所述底座上方的顶板，所述顶板与所述底座之间通过多条立杆固定连接，所述立杆上固定架设有环状的托板，所述托板位于所述底座上方，所述托板顶面固定安装有多个伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆朝向所述托板的轴线、且多个所述伸缩气缸绕所述托板的轴线呈圆周阵列分布，各所述伸缩气缸的伸缩杆末端均固定连接有推板，且所述推板远离所述伸缩气缸的端面上嵌设有压力传感器；

所述底座顶面设有第一转盘轴承，所述第一转盘轴承位于多条所述立杆之间，所述第一转盘轴承的固定座与所述底座顶面固定连接，所述第一转盘轴承的转动盘边缘设有轮齿，所述底座顶面设有安装槽，所述安装槽内固定安装有驱动电机，所述驱动电机的转轴上固定设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述第一转盘轴承的转动盘相互啮合；所述顶板的底壁设有第二转盘轴承，所述第二转盘轴承与所述第一转盘轴承位置相对应，所述第二转盘轴承的固定座与所述顶板的底壁固定连接，所述第二转盘轴承的转动盘远离所述顶板的面上固定安装有第二固定块，所述第一转盘轴承的转动盘远离所述底座的面上固定安装有第一固定块，所述第一转盘轴承及所述第二转盘轴承之间设有竖直放置的无杆气缸，所述无杆气缸的两端分别与所述第一固定块、所述第二固定块固定连接，所述无杆气缸上滑动设有滑块，所述滑块远离所述无杆气缸的面上固定安装有3D扫描仪，所述3D扫描仪包括弧形板，所述弧形板的圆心位于所述托板的轴线上，所述弧形板远离所述无杆气缸的面上嵌设有多个扫描采集摄像头。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述顶板的底壁还固定设有环状的电磁铁，所述电磁铁套设于所述第二转盘轴承的固定座上，且所述电磁铁一面与所述顶板的底壁固定连接、另一面与所述第二转盘轴承的转动盘滑动抵持。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述推板远离所述伸缩气缸的端面固定粘贴有橡胶垫。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述推板靠近所述伸缩气缸的端面底部固定设有限位块，所述限位块远离所述推板的端面呈弧面设计、且与所述托板的内壁结构相适配。

在本实用新型较佳的技术方案中，至少包括六个所述伸缩气缸。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置，其结构新颖，多个伸缩气缸的配合可对零件进行多方位的夹持，同时协调配合转动的第一转盘轴承、沿无杆气缸竖向移动的滑块，从而实现利用3D扫描仪对零件进行全方位的扫描，改变传统的人工利用测量器具检测的方式，有效加快检测速度及提高检测精度。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的托板及多个伸缩气缸配合安装的俯视图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的3D扫描仪的俯视图。

图中：

110、底座；120、顶板；130、立杆；140、托板；150、安装槽；200、伸缩气缸；210、推板；220、橡胶垫；230、限位块；310、第一转盘轴承；311、第一固定块；320、第二转盘轴承；321、第二固定块；400、驱动电机；410、驱动齿轮；500、无杆气缸；510、滑块；600、3D扫描仪；610、弧形板；620、扫描采集摄像头；700、电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图3所示，本实用新型的具体实施例中公开了一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置，包括机架，所述机架包括底座110及位于所述底座110上方的顶板120，所述顶板120与所述底座110之间通过多条立杆130固定连接，所述立杆130上固定架设有环状的托板140，所述托板140位于所述底座110上方，所述托板140顶面固定安装有多个伸缩气缸200，所述伸缩气缸200的伸缩杆朝向所述托板140的轴线、且多个所述伸缩气缸200绕所述托板140的轴线呈圆周阵列分布，各所述伸缩气缸200的伸缩杆末端均固定连接有推板210，且所述推板210远离所述伸缩气缸200的端面上嵌设有压力传感器；

所述底座110顶面设有第一转盘轴承310，所述第一转盘轴承310位于多条所述立杆130之间，所述第一转盘轴承310的固定座与所述底座110顶面固定连接，所述第一转盘轴承310的转动盘边缘设有轮齿，所述底座110顶面设有安装槽150，所述安装槽150内固定安装有驱动电机400，所述驱动电机400的转轴上固定设有驱动齿轮410，所述驱动齿轮410与所述第一转盘轴承310的转动盘相互啮合；所述顶板120的底壁设有第二转盘轴承320，所述第二转盘轴承320与所述第一转盘轴承310位置相对应，所述第二转盘轴承320的固定座与所述顶板120的底壁固定连接，所述第二转盘轴承320的转动盘远离所述顶板120的面上固定安装有第二固定块321，所述第一转盘轴承310的转动盘远离所述底座110的面上固定安装有第一固定块311，所述第一转盘轴承310及所述第二转盘轴承320之间设有竖直放置的无杆气缸500，所述无杆气缸500的两端分别与所述第一固定块311、所述第二固定块321固定连接，所述无杆气缸500上滑动设有滑块510，所述滑块510远离所述无杆气缸500的面上固定安装有3D扫描仪600，所述3D扫描仪600包括弧形板610，所述弧形板610的圆心位于所述托板140的轴线上，所述弧形板610远离所述无杆气缸500的面上嵌设有多个扫描采集摄像头620。

上述的一种用于三坐标数控加工中零件加工特征检测装置，其结构新颖，多个所述伸缩气缸200的配合可对零件进行多方位的夹持，同时协调配合转动的所述第一转盘轴承310、沿所述无杆气缸500竖向移动的所述滑块510，从而实现利用所述3D扫描仪600对零件进行全方位的扫描，改变传统的人工利用测量器具检测的方式，有效加快检测速度及提高检测精度；需要说明的是，所述3D扫描仪600为现有的扫描检测设备，需结合电脑及相关软件进行扫描成像、并利用软件对扫描结果进行测量计算；所述第一转盘轴承310及所述第二转盘轴承320于市面上可采购，所述第一转盘轴承310外壁的轮齿为后续加工而成；且所述无杆气缸500、所述驱动电机400、所述3D扫描仪600及所述压力传感器均与控制器电联接。

进一步地，所述顶板120的底壁还固定设有环状的电磁铁700，所述电磁铁700套设于所述第二转盘轴承320的固定座上，且所述电磁铁700一面与所述顶板120的底壁固定连接、另一面与所述第二转盘轴承320的转动盘滑动抵持；所述电磁铁700与所述控制器电联接，所述电磁铁700的设计是便于对所述第二转盘轴承320进行锁定，所述电磁铁700在不通电的情况下，不影响所述第二转盘轴承320的正常转动，所述无杆气缸500可顺利的转动至合适的角度位置；当所述无杆气缸500转动位置确定后，所述电磁铁700通电、对所述第二转盘轴承320进行强力的磁性吸附、从而实现所述第二转盘轴承320的锁定，便于所述滑块510及所述3D扫描仪600的稳定移动，保证扫描结果的准确、提高检测准确率。

进一步地，所述推板210远离所述伸缩气缸200的端面固定粘贴有橡胶垫220；所述橡胶垫220的设计可防止所述伸缩气缸200对零件夹持过程中造成零件磨损，同时所述橡胶垫220可加强所述推板210与零件之间的摩擦力，对零件进行更稳固的夹持；并且所述橡胶垫220的设计可对所述压力传感器进行保护、避免在夹持零件过程中所述压力传感器与零件发生直接接触碰撞。

进一步地，所述推板210靠近所述伸缩气缸200的端面底部固定设有限位块230，所述限位块230远离所述推板210的端面呈弧面设计、且与所述托板140的内壁结构相适配。

进一步地，至少包括六个所述伸缩气缸200，多个所述伸缩气缸200的配合可实现对零件的多方位的夹持，所述伸缩气缸200的个数最少为六个，优选为八个、且绕所述托板140的轴线呈圆周阵列分布。

本使用新型的工作原理为：

在对复杂零件进行扫描检测时，首先将零件放置与所述托板中心位置，调节所述控制器启动全部伸缩气缸，全部伸缩气缸的活塞杆都伸出、推板将零件夹紧，伸缩气缸在推动过程中、各自对应的压力传感器检测到压力值达到预设值时停止推动，完成夹紧；接着部分伸缩气缸复位、留出无杆气缸进行转动的空间，紧接着启动驱动电机，驱动电机带动第一转盘轴承转动、无杆气缸移动至适宜位置后停止驱动电机，并同时对电磁铁通电，电磁铁对第二转盘轴承锁定、意味着无杆气缸位置锁定，然后启动无杆气缸，滑块及3D扫描仪移动、在经过零件时对零件进行该区域的扫描，滑块上下移动一个来回作为一次扫描录入，电脑软件对扫描结果进行记录；接下来，电磁铁断电、启动驱动电机，将无杆气缸的位置移动至两伸缩气缸之间位置、避免影响伸缩气缸的活塞杆进行伸出及收缩动作，处于收缩状态的伸缩气缸伸出活塞杆并抵持零件后，处于伸出状态的伸缩气缸收回活塞杆，完成扫描区域的更换，对更换后的区域进行如上操作，直到对零件全方位扫描，最后在电脑上利用软件将扫描得出的模型进行尺寸的检测，得出检测结果。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。