专利名称：难测量工件的测绘工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种难测量工件的测绘工装。
背景技术：
目前，对于产品、模具的cad/cam设计，CNC数控加工已成为工业化、现代化加工的主要手段，而数控加工编程等流程所需要的三维数模是产品实现的关键，三维数模的来源主要有两个途径第一、产品开发时凭创意与其它相配合零部件构思而得。第二、根据已有产品或手工制作的样品进行逆向扫描，使之成形于三维软件之中并进行适当修改。后一种方案是目前国内外较为主流的作法。利用三维扫描仪对产品进行逆向扫描造型具有精度高，时效快、对设计人员技能依赖程度低等优点迅速成为产品造型的主要手段。
然而，工业与日常用品上使用的各种零件的形状，厚度，材料，强度是五花八门的。给测绘工作的整个过程引起很大的麻烦。曲面复杂、剖面特殊的典型零部件有汽车的钣金件，运动鞋的鞋底，以及产品上各种作为外观和结构的塑料件、作为填充材料的发泡件、橡胶件等，见图16-图20所示，分别为塑料水表、前车灯密封橡胶垫、塑料拖把壳体、汽车油箱盖板和汽车钣金尾灯罩零件的三维图。总之，这些零件在测绘上造成困扰大约有以下几点1)外型复杂，不易固定，且测量后发现错误或需补充测绘点集时不容易重新上机找基准，而重新测量又要浪费大量的时间。
2)对于内外表面形状均复杂且各处厚度不一的产品，在测绘时需要将双面测量出三维数模，然后在三维软件中将两个表面的三维数模以相同基准合并。依目前传统作法为目测合并，或在零件上找大概基准合并，误差很大。
3)零件材料很软或很单薄，能在自身重力影响下弯曲。这将会在测量过程中随意改变形状。若需双面测绘时，更会因零件翻身挪动等外力因素造成的误差使测绘结果变的毫无实用价值。
4)零件的尺寸往往会超出测量机的行程，需换工位分段测量合并。此时需要以零件上共同的位置作为两段交接及方向校正的基准，但因零件形体复杂或交接部位无明显特征点，易使零件放偏、测偏。
更有甚者，有些零件甚至综合了上述几种或全部的测绘难点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能使多面、异形、易变形等的难测量工件易于测量的测绘工装。本实用新型的目的是这样实现的，所述的难测量工件的测绘工装，其结构特点为包括基准平台，所述的基准平台为一平板或凹面板；在平板或凹面板上的适当位置加工有用于固定等高固定块或/和侧面固定支架的通用固定孔；在平板或凹面板的内部适宜位置加工有用于固定零件固定装置的紧固件孔；在平板或凹面板上设置有适宜个数的测量基准。本实用新型的目的还可通过以下技术方案实现的，所述的难测量工件的测绘工装，其特点为在平板或凹面板的中间设置有与待测零件的形状大小匹配的掏空的内孔。所述的难测量工件的测绘工装，其特点为在平板或凹面板的边缘设置有与待测零件的形状大小匹配的C形孔。所述的难测量工件的测绘工装，其特点为所述的等高固定块、侧面固定平台或固定支架固定在基准平台的通用固定孔内，所述的零件固定装置固定在基准平台的紧固件孔内。所述的难测量工件的测绘工装，其特点为所述的零件固定装置由底座、可微调连杆、可微调夹持臂、夹头、固定螺丝、另一固定螺丝和夹头固定螺栓组成，底座的脚部与基准平台固定连接，底座的头部与可微调连杆下端通过固定螺丝转动连接并能通过固定螺丝定位；可微调连杆上端与可微调夹持臂后端通过另一固定螺丝转动连接并能通过另一固定螺丝定位；可微调夹持臂前端通过夹头固定螺栓夹住夹头。所述的难测量工件的测绘工装，其特点为在可微调连杆中部的背部上设有开口背向夹头的凹槽，在凹槽上下位置设有对耳，对耳上开有螺孔，对耳之间置有复位弹簧，连杆微调螺栓旋入对耳的螺孔中及穿过对耳之间置有的复位弹簧。
本实用新型所开发的专用的测量工装具有如下特点，1、自带测量校正基准、可提供零件多方位准确测量的工作平台；2、一系列可全方位转向、装夹尺寸可调的零件固定装置；3、在零件固定完毕，测量时可根据需要在工装上固定其它辅助定位装置(如等高固定块、侧面固定平台或固定支架等)，以满足对形状特殊零件的侧面、背面翻转测绘。本实用新型具有操作简单，操作方便等优点。
图1为本实用新型的一种基准平台的结构示意图。
图2为本实用新型的另一种基准平台的结构示意图。
图3为图1的侧面固定有侧面固定支架的结构示意图。
图4为图1的侧面固定有侧面固定平台的结构示意图。
图5为图2的侧面固定有侧面固定支架的结构示意图。
图6为本实用新型的零件固定装置的结构示意图。
图7为图6分解后的各零件分布示意图。
图8为本实用新型应用到测量机工作台测量待测零件的结构示意图。
图9为图8的截面结构示意图。
图10为本实用新型应用到测量机工作台测量鞋模的结构示意图。
图11为图10的俯视结构示意图。
图12为本实用新型应用到测量机工作台测量鞋模的立体结构示意图。
图13为本实用新型应用到测量机工作台测量鞋模内面的结构示意图。
图14为本实用新型应用到测量机工作台测量鞋模侧面的结构示意图。
图15为本实用新型的另一零件固定装置的结构示意图。
图16-图20分别为塑料水表、前车灯密封橡胶垫、塑料拖把壳体、汽车油箱盖板和汽车钣金尾灯罩零件的三维图。
图中基准平台1，等高固定块2，固定支架3，零件固定装置4，固定孔5，紧固件孔6，测量机工作台7，底座8，可微调连杆9，可微调夹持臂10，夹头11，固定螺丝12，夹头固定螺栓13，连杆微调螺栓14，另一固定螺丝15，凹槽16，对耳17，复位弹簧18，侧面固定平台19，内孔20，C形孔21，测量基准22，过渡平台23。
以下结合附图和实施例对本实用新型的结构和工作原理及工作过程进行详细说明
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，本实用新型该工装的结构主要有1)基准平台1；2)等高固定块2、侧面固定平台19或固定支架3；3)零件固定装置4。
所述的基准平台1为一外形及厚度加工精确、上下平面度及平行度良好的平板，也可以是凹面板，中间根据每系列待测零件的形状适当加大后掏空成内孔20或加工成C形孔21，便于对零件内部进行测绘。所述平板或凹面板的四边适当位置加工有固定等高固定块或/和侧面固定支架的插销孔、螺丝孔、T形槽、燕尾槽等通用固定孔5。在平板或凹面板的内部合适位置加工出若干螺丝孔和插销孔等紧固件孔6，用于零件固定装置4的固定。在平板或凹面板上分布设置有适宜个数的测量基准22，测量基准22的形状可以是圆柱体或长方体。
等高固定块2、侧面固定平台或固定支架3与基准平台1在待测绘侧对面固定后(若有需要此时可以在支架上安装零件固定装置)，将整套工装与零件的组合体侧身，以等高固定块2或侧面固定平台为固定面夹紧于测量机工作台7上，然后对零件侧面进行测绘。等高固定块2的另外一个作用是可以让整套固定好的零件倒放于测量机工作台7上，通过基准平台1的内孔20对零件内部进行测绘。侧面固定平台或固定支架3可以使用同规格合适的基准平台1，以减少配件的加工数量。等高固定块2、侧面固定平台19或固定支架3与基准平台1的结合与分离必需迅速准确，保证在测绘过程中不会干涉测量机械的运动，在测量各个侧面时又可固定基准平台和零件的组合，见图8和图9。
所述的零件固定装置4由底座8、可微调连杆9、可微调夹持臂10、夹头11、固定螺丝12、另一固定螺丝15和夹头固定螺栓13以及连杆微调螺栓14组成，在底座8的脚部车出螺牙或安装强力磁铁，用来和基准平台1固定，或者底座8连接一微调机构与基准平台1固定连接，在底座8的头部加工出和可微调连杆9配合的转动关节，即底座8的头部与可微调连杆9通过固定螺丝12转动连接，可微调连杆9、可微调夹持臂10均可采用多节杆连接而成，当转动调节后通过固定螺丝12固定，在可微调连杆9中部的背部上设有开口背向夹头的凹槽16，在凹槽16上下位置设有对耳17，对耳17上开有螺孔，对耳17之间置有复位弹簧18，连杆微调螺栓14旋入对耳17的螺孔中及穿过对耳17之间置有的复位弹簧18中，通过连杆微调螺栓14旋进或旋出达到细微调节可微调连杆9的目的。可微调连杆9另一端和可微调夹持臂10构成一可调关节。可微调夹持臂10配合可微调连杆9调向，以及有固定夹头11的作用，可微调夹持臂10也可雷同可微调连杆9一样设置有微调机构。夹头11直接与零件接触，若测绘橡胶等软材料，夹头为针式；若零件为钢铁，则夹头为强力磁铁或吸盘等。零件材料为塑胶等时，夹头为针式或吸盘。可微调连杆视测量情况可适当增加数量，以应付不同尺寸要求。另外，在底座与夹头之间也可用球头万向调节器或弹簧调向器等通用器材连接调整。有时基准平台内孔与零件相差太远时难以固定，可在基准平台与零件固定装置间搭接连接板等过渡平台23。所述的零件固定装置4还可采用其它机构，见图15所示。
运动鞋底因外形复杂、厚度不一、容易测量时变形、不好固定测量等原因历来是三维建构的难点。现以形体较为特殊的运动鞋底测绘来说明整个工装的使用，见图10、图11、图12、图13和图14所示。
首先根据鞋底的形状选择一大小恰当(内孔20大小形状与鞋匹配)的基准平台1，在鞋外形周围装上零件固定装置4，将鞋样初步悬空固定，然后调整各个零件固定装置4上的一系列关节与微调螺丝即固定螺丝12、另一固定螺丝15和夹头固定螺栓13以及连杆微调螺栓14，使鞋样达到合格的形状与位置后正面将整个组合放置于测量机上。在正式测量前，工装的基准平台一并测绘点集，接着测绘鞋样的正面点集，转入三维软件中待用。接下来，装好等高定位块2，依正面测绘方法依次竖起或翻身测量好外侧面与内面的点集，均转入三维软件后，各个方向的测绘图档可根据相同的一块基准平台和平台上的测绘基准旋转叠加在一起，就成为一份完整的全方位测绘点集图档了。以此图档为依据就可构建出一个零件完整的三维数模了。
权利要求1.一种难测量工件的测绘工装，其特征在于包括基准平台(1)，所述的基准平台(1)为一平板或凹面板；在平板或凹面板上的适当位置加工有用于固定等高固定块或/和侧面固定支架的通用固定孔(5)；在平板或凹面板的内部适宜位置加工有用于固定零件固定装置(4)的紧固件孔(6)；在平板或凹面板上设置有适宜个数的测量基准(22)。
2.根据权利要求1所述的难测量工件的测绘工装，其特征在于在平板或凹面板的中间设置有与待测零件的形状大小匹配的掏空的内孔(20)。
3.根据权利要求1所述的难测量工件的测绘工装，其特征在于在平板或凹面板的边缘设置有与待测零件的形状大小匹配的C形孔(21)。
4.根据权利要求1或2或3所述的难测量工件的测绘工装，其特征在于所述的等高固定块(2)、侧面固定平台(19)或固定支架(3)固定在基准平台(1)的通用固定孔(5)内，所述的零件固定装置(4)固定在基准平台(1)的紧固件孔(6)内。
5.根据权利要求1或2或3所述的难测量工件的测绘工装，其特征在于所述的零件固定装置(4)由底座(8)、可微调连杆(9)、可微调夹持臂(10)、夹头(11)、固定螺丝(12)、另一固定螺丝(15)和夹头固定螺栓(13)组成，底座(8)的脚部与基准平台(1)固定连接，底座(8)的头部与可微调连杆(9)下端通过固定螺丝(12)转动连接并能通过固定螺丝(12)定位；可微调连杆(9)上端与可微调夹持臂(10)后端通过另一固定螺丝(15)转动连接并能通过另一固定螺丝(15)定位；可微调夹持臂(10)前端通过夹头固定螺栓(13)夹住夹头(11)。
6.根据权利要求5所述的难测量工件的测绘工装，其特征在于在可微调连杆(9)中部的背部上设有开口背向夹头的凹槽(16)，在凹槽(16)上下位置设有对耳(17)，对耳(17)上开有螺孔，对耳(17)之间置有复位弹簧(18)，连杆微调螺栓(14)旋入对耳(17)的螺孔中及穿过对耳(17)之间置有的复位弹簧(18)。
专利摘要本实用新型公开一种难测量工件的测绘工装，其结构特点为包括基准平台，所述的基准平台为一平板或凹面板；在平板或凹面板上的适当位置加工有用于固定等高固定块或/和侧面固定支架的通用固定孔；在平板或凹面板的内部适宜位置加工有用于固定零件固定装置的紧固件孔；在平板或凹面板上设置有适宜个数的测量基准。本实用新型所开发的专用的测量工装具有如下特点自带测量校正基准、可提供零件多方位准确测量的工作平台；一系列可全方位转向、装夹尺寸可调的零件固定装置；在零件固定完毕，测量时可根据需要在工装上固定其它如等高固定块、侧面固定平台或固定支架等的辅助定位装置，以满足对形状特殊零件的侧面、背面翻转测绘。
文档编号G01B5/00GK2879111SQ20062009521
公开日2007年3月14日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者翁清铿 申请人:翁清铿