三维测量机用零件限位装置的制作方法

本发明涉及一种固定装置，具体涉及三维测量机用零件限位装置。

背景技术：

在工业上，无论是逆向工程，还是汽车的外观设计，亦或者高精度零件的检测，都会使用到三维测量机。通过三维测量机先对物体的外观进行测量，再通过电脑建模，导出图纸或者直接输入数控机床进行雕刻，以生产出和测量工件外观一致的产品。

三维测量机是一种应用广泛的功能性装置，其即可用于加工系统，也可应用于测量系统。随着科学技术的发展，人类在制造领域中采用的尺度将由微米迈向纳米。精密和超精密的加工技术的发展和推广，提高了整个制造业的加工精度和技术水平，并普遍提高了机械产品的质量、性能和竞争力。

三维测量机的诞生，加速了工业发展。但是当用三维测量机测量的工件形状不规则时，需要工人扶持住工件，避免工件晃动，以便于测量机的探针进行工件的尺寸测量。但人工手动固定这种工件时，很容易打滑，致使工件偏离原始位置，导致最终测量数据不准确，不仅增加了重复测量的次数，还增加了时间成本，不利于工件测量项目按时完成。

技术实现要素：

本发明目的在于提供三维测量机用零件限位装置，解决用三维测量机测量的工件形状不规则时，用人工手动固定工件，会使工件打滑，并偏离原始位置，不仅导致测量数据不准确，还增加了重复测量的次数和不必要的时间成本的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

三维测量机用零件限位装置，包括三维测量机的工件放置工作台和控制器，在工作台上设置有若干个伸缩件，所述伸缩件以一条垂直于工作台的直线为中心对称线均匀地设置在工作台上；

所述伸缩件通过电机驱动其伸缩，电机使伸缩件的伸缩端彼此靠近其中心对称线或者远离其中心对称线；

在伸缩件上靠近其中心对称线的一端均设置有压力传感器，所述压力传感器以及伸缩件的电机均与控制器连接，压力传感器将感应到的压力信息发送给控制器，所述控制器接收来自于压力传感器的压力信号，并控制顶压组件的电机输出功率。控制器优选单片机，其型号优选具有8501芯片的at48801；压力传感器的型号优选gy1-1201。伸缩件可采用气压缸、液压缸或者连杆机构。本发明中，控制器的控制程序为现有程序。

将形状不规则的工件放置在工作台上，并位于伸缩件之间的中心对称线处，然后启动伸缩件的电机，使伸缩件伸长，直至伸缩件的伸缩端与工件接触；此时压力传感器将其感应到的伸缩件与工件之间的压力信息发送给控制器，当伸缩件能稳定固定住工件时，控制器暂停伸缩件的电机运转；完成工件测量后，启动伸缩件的电机，使伸缩件收缩，以便取下工件。

通过上述装置，不仅解决了用人工手动固定工件，会使工件打滑，并偏离原始位置的问题，还避免了伸缩件对工件压力过大，导致工件表面产生凹痕，或者伸缩件对工件压力不足，导致工件晃动的情况出现，使工件稳定地固定在工作台上，提高了工件测量数据的准确性。

进一步地，还包括数量与伸缩件一致的直线式驱动装置，所述直线式驱动装置分别各与一个伸缩件连接；

在工作台上设置有数量与伸缩件一致的滑槽，在伸缩件上靠近工作台的一端均设置有滑块，所述滑块分别各与一个滑槽配合，沿着滑槽的延伸轴线移动滑块，能使伸缩件的伸缩端彼此靠近其中心对称线或者远离其中心对称线；

所述驱动装置包括螺杆和电机，所述螺杆的一端贯穿滑块，螺杆的另一端与电机连接，螺杆转动，带动滑块沿滑槽的延伸轴线移动。

单纯采用伸缩件来实现伸缩件夹持工件的目的，则会局限本发明的适用场合。当伸缩件能夹持大体积工件时，选择伸缩件来夹持小体积工件，由于伸缩件夹持零件的功能由其伸缩性实现，则会增大伸缩件的体积或者时伸缩件的结构复杂化，例如伸缩件为气压缸时，则需要气压缸长度边长或者采用多级气压缸；当伸缩件能夹持小体积零件时，由于伸缩件固定在工作台上，伸缩件之间的距离无法增大，因此无法在伸缩件之间放置超过伸缩件之间间距的工件。

设置直线式驱动装置来驱动伸缩件，当需要夹持小体积工件时，先启动驱动装置，伸缩件靠近其中心对称线，然后再伸长伸缩件来顶住工件；当需要夹持大体积工件时，可直接伸长伸缩件来顶住工件；这样，在伸缩件直线移动中，可以加速伸缩件的移动速度，在伸缩件伸长时，可缓慢使伸缩件的伸缩端顶住工件，避免速度过大导致工件表面出现损伤，不仅扩大了本发明适用情况，还提高了工作效率，保护了工件表面质量。

进一步地，在伸缩件的伸缩端设置有距离传感器，所述距离传感器能感应到伸缩端与位于伸缩端前方的工件之间的距离；

距离传感器以及螺杆的驱动电机均与控制器连接，所述距离传感器将其感应到的距离信息发送给控制器，控制器接收来自于距离传感器的距离信息，并控制螺杆的驱动电机的输出功率。距离传感器的型号优选gp2y0d413k0f。

当固定工件时，启动螺杆的电机，使螺杆转动，致使伸缩件向工件移动，当距离传感器传递来的距离信息为伸缩端距离工件的距离为10cm时，暂停螺杆的电机的运转，并等待其余伸缩件距离工件的距离也为10cm时，同时启动所有伸缩件，时伸缩件同时抵住工件，避免工件单侧受力时偏离原预定位置，甚至滚动的情况出现。

进一步地，所述伸缩件为气压缸，在其活塞杆上远离缸体的一端设置有弹簧筒，所述活塞杆此端插入弹簧筒中，并通过弹簧与弹簧筒的中心孔孔底连接；

所述压力传感器位于弹簧筒上远离伸缩件的一端。

弹簧筒与工件接触后，活塞杆继续前移，弹簧收缩，弹簧筒与工件之间的压力增大。设置弹簧，不仅进一步降低工件被夹持的速度，利于保护高精度的工件表面质量，且弹簧收缩的预紧力能在工件测量中，使本固定装置具有预紧力。

进一步地，在弹簧筒的中心孔壁上设置有导向槽，所述导向槽的延伸轴线平行于弹簧筒的轴线，在活塞杆上远离缸体的一端设置有导向块，所述导向块位于导向槽中。所述导向槽的开口尺寸小于槽底尺寸，且导向块的横截面尺寸和导向槽的横截面尺寸一致。

上述中的压力传感器、控制器、距离传感器均为现有技术，都可以在市场上购买到。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明三维测量机用零件限位装置，通过本装置，不仅解决了用人工手动固定工件，会使工件打滑，并偏离原始位置的问题，还避免了伸缩件对工件压力过大，导致工件表面产生凹痕，或者伸缩件对工件压力不足，导致工件晃动的情况出现，使工件稳定地固定在工作台上，提高了工件测量数据的准确性；

2、本发明三维测量机用零件限位装置，设置直线式驱动装置来驱动伸缩件，当需要夹持小体积工件时，先启动驱动装置，伸缩件靠近其中心对称线，然后再伸长伸缩件来顶住工件；当需要夹持大体积工件时，可直接伸长伸缩件来顶住工件；这样，在伸缩件直线移动中，可以加速伸缩件的移动速度，在伸缩件伸长时，可缓慢使伸缩件的伸缩端顶住工件，避免速度过大导致工件表面出现损伤，不仅扩大了本发明适用情况，还提高了工作效率，保护了工件表面质量；

3、本发明三维测量机用零件限位装置，弹簧筒与工件接触后，活塞杆继续前移，弹簧收缩，弹簧筒与工件之间的压力增大。设置弹簧，不仅进一步降低工件被夹持的速度，利于保护高精度的工件表面质量，且弹簧收缩的预紧力能在工件测量中，使本固定装置具有预紧力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的俯视示意图；

图2为伸缩件的主视示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工作台，2-压力传感器，3-伸缩件，4-滑块，5-滑槽，6-螺杆，7-活塞杆，8-弹簧筒，9-弹簧，10-距离传感器，11-导向槽，12-导向块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-图2所示，本发明三维测量机用零件限位装置，包括三维测量机的工件放置工作台1和控制器，在工作台1上设置有若干个伸缩件3，所述伸缩件3以一条垂直于工作台1的直线为中心对称线均匀地设置在工作台1上；

所述伸缩件3通过电机驱动其伸缩，电机使伸缩件3的伸缩端彼此靠近其中心对称线或者远离其中心对称线；

在伸缩件3上靠近其中心对称线的一端均设置有压力传感器2，所述压力传感器2以及伸缩件3的电机均与控制器连接，压力传感器2将感应到的压力信息发送给控制器，所述控制器接收来自于压力传感器2的压力信号，并控制顶压组件的电机输出功率。控制器优选单片机，其型号优选具有8501芯片的at48801；压力传感器2的型号优选gy1-1201。伸缩件3可采用气压缸、液压缸或者连杆机构。

将形状不规则的工件放置在工作台上，并位于伸缩件3之间的中心对称线处，然后启动伸缩件3的电机，使伸缩件3伸长，直至伸缩件3的伸缩端与工件接触；此时压力传感器2将其感应到的伸缩件3与工件之间的压力信息发送给控制器，当伸缩件3能稳定固定住工件时，控制器暂停伸缩件3的电机运转；完成工件测量后，启动伸缩件3的电机，使伸缩件3收缩，以便取下工件。

通过上述装置，不仅解决了用人工手动固定工件，会使工件打滑，并偏离原始位置的问题，还避免了伸缩件3对工件压力过大，导致工件表面产生凹痕，或者伸缩件3对工件压力不足，导致工件晃动的情况出现，使工件稳定地固定在工作台1上，提高了工件测量数据的准确性。

实施例2

本发明是在实施例1的基础上，对本发明作出进一步说明。

如图1-图2所示，本发明三维测量机用零件限位装置，还包括数量与伸缩件3一致的直线式驱动装置，所述直线式驱动装置分别各与一个伸缩件3连接；

在工作台1上设置有数量与伸缩件3一致的滑槽5，在伸缩件3上靠近工作台1的一端均设置有滑块4，所述滑块4分别各与一个滑槽5配合，沿着滑槽5的延伸轴线移动滑块4，能使伸缩件3的伸缩端彼此靠近其中心对称线或者远离其中心对称线；

所述驱动装置包括螺杆6和电机，所述螺杆6的一端贯穿滑块4，螺杆6的另一端与电机连接，螺杆6转动，带动滑块4沿滑槽5的延伸轴线移动。

单纯采用伸缩件3来实现伸缩件3夹持工件的目的，则会局限本发明的适用场合。当伸缩件3能夹持大体积工件时，选择伸缩件3来夹持小体积工件，由于伸缩件夹持零件的功能由其伸缩性实现，则会增大伸缩件3的体积或者时伸缩件3的结构复杂化，例如伸缩件3为气压缸时，则需要气压缸长度边长或者采用多级气压缸；当伸缩件3能夹持小体积零件时，由于伸缩件3固定在工作台1上，伸缩件3之间的距离无法增大，因此无法在伸缩件3之间放置超过伸缩件3之间间距的工件。

设置直线式驱动装置来驱动伸缩件3，当需要夹持小体积工件时，先启动驱动装置，伸缩件3靠近其中心对称线，然后再伸长伸缩件3来顶住工件；当需要夹持大体积工件时，可直接伸长伸缩件3来顶住工件；这样，在伸缩件3直线移动中，可以加速伸缩件3的移动速度，在伸缩件3伸长时，可缓慢使伸缩件3的伸缩端顶住工件，避免速度过大导致工件表面出现损伤，不仅扩大了本发明适用情况，还提高了工作效率，保护了工件表面质量。

实施例3

本发明是在实施例2的基础上，对本发明作出进一步说明。

如图1-图2所示，本发明三维测量机用零件限位装置，在伸缩件3的伸缩端设置有距离传感器10，所述距离传感器10能感应到伸缩端与位于伸缩端前方的工件之间的距离；

距离传感器10以及螺杆6的驱动电机均与控制器连接，所述距离传感器10将其感应到的距离信息发送给控制器，控制器接收来自于距离传感器10的距离信息，并控制螺杆6的驱动电机的输出功率。距离传感器10的型号优选gp2y0d413k0f。

当固定工件时，启动螺杆6的电机，使螺杆6转动，致使伸缩件3向工件移动，当距离传感器10传递来的距离信息为伸缩端距离工件的距离为10cm时，暂停螺杆6的电机的运转，并等待其余伸缩件3距离工件的距离也为10cm时，同时启动所有伸缩件3，时伸缩件3同时抵住工件，避免工件单侧受力时偏离原预定位置，甚至滚动的情况出现。

实施例4

本发明是在实施例1的基础上，对本发明作出进一步说明。

如图1-图2所示，本发明三维测量机用零件限位装置，所述伸缩件3为气压缸，在其活塞杆7上远离缸体的一端设置有弹簧筒8，所述活塞杆7此端插入弹簧筒8中，并通过弹簧9与弹簧筒8的中心孔孔底连接；

所述压力传感器2位于弹簧筒8上远离伸缩件3的一端。

弹簧筒8与工件接触后，活塞杆7继续前移，弹簧9收缩，弹簧筒8与工件之间的压力增大。设置弹簧9，不仅进一步降低工件被夹持的速度，利于保护高精度的工件表面质量，且弹簧9收缩的预紧力能在工件测量中，使本固定装置具有预紧力。

实施例5

本发明是在实施例4的基础上，对本发明作出进一步说明。

如图1-图2所示，本发明三维测量机用零件限位装置，在弹簧筒8的中心孔壁上设置有导向槽11，所述导向槽11的延伸轴线平行于弹簧筒8的轴线，在活塞杆7上远离缸体的一端设置有导向块12，所述导向块12位于导向槽11中。所述导向槽11的开口尺寸小于槽底尺寸，且导向块12的横截面尺寸和导向槽11的横截面尺寸一致。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。