一种测量装置及使用其的加工机床的制作方法

1.本实用新型涉及测量装置领域，具体为一种测量装置及使用其的加工机床。


背景技术：

2.加工物料前，需要对物料进行长度测量，以保证后续的精确加工，比如铝合金材料，其广泛应用于工业生产，尤其涉及门窗行业，在铝合金材料的加工过程中，为保证加工精度，需要准确测量出物料的长度。
3.现有的测量过程多由人工完成，一方面人工测量存在一定的测量误差，导致物料的加工精度降低，另一方面人工测量周期较长，影响生产效率；市面上现有的测量装置结构比较复杂；在测量过程中物料会发生少量偏移，导致测量不稳定，影响加工精度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种测量装置及使用其的加工机床，旨在解决人工测量材料导致加工精度低、效率低以及现有的测量装置结构复杂，测量过程中物料会发生偏移，影响测量精度的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种测量装置，包括：机床，其上设有用于夹持物料的夹持机构；加工机构，其可活动地设于上述机床上，上述加工机构上设有可活动的定位板；测量机构，其可活动地设于上述机床上，上述测量机构包括定位部；控制系统，其分别与上述夹持机构、上述测量机构和上述加工机构电连接，上述控制系统获取并分析上述物料的长度参数，将上述长度参数转化为上述加工机构的控制数据输送给上述加工机构；以上述机床在三维坐标系上的x轴方向称为第一方向、y轴方向称为第二方向、z轴方向称为第三方向，上述物料的轴向与上述第一方向平行；上述夹持机构、上述加工机构和上述测量机构均可沿上述第一方向移动，使得上述夹持机构夹持住上述物料的外侧壁时，上述定位板与上述物料的一端贴紧，上述定位部与上述物料的另一端贴紧，从而上述物料的长度＝上述定位板与上述定位部之间的距离l。
6.物料的两端分别与定位板和定位部贴紧，使定位板与定位部之间的距离等于物料的长度，再通过控制系统获知定位板与定位部之间的距离由此获知物料的实际长度避免出现测量误差，有效提高生产效率，使钻铣加工尺寸更加精准，加工精度更高。另一方面物料由夹持机构夹持固定，避免了物料在测量过程中出现偏移，进一步保证了测量的准确性。
7.优选地，上述机床上设有沿上述第一方向延伸的第一导轨，上述测量机构通过第一滑块可活动地安装在上述第一导轨上；上述夹持机构通过第二滑块可活动地安装在上述第一导轨上。
8.测量机构和夹持机构均可活动地设置在第一导轨上，两者均沿第一导轨移动，能够简化结构，降低生产成本。
9.优选地，上述测量机构包括安装板，上述安装板可拆卸地安装在上述第一滑块上，上述安装板上设有安装座，上述安装座上设有沿上述第二方向延伸的调节导轨，上述定位
部通过第三滑块可活动安装在上述调节导轨上，上述定位部与上述第三滑块可拆卸连接。
10.定位部通过第三滑块可活动地安装在沿第二方向延伸的调节导轨上，使得定位部可以沿第二方向调节移动，使定位部可以更好的与物料的端部贴紧，同时可以适应多种规格尺寸物料的测量。
11.优选地，上述定位部靠近上述物料的一面开设有用于容纳上述物料端部的凹槽。
12.定位部上靠近物料的一面开设有凹槽，使得定位部可以适应端部不平整物料的测量，适应性强，适应范围更广。并且定位部与第三滑块可拆卸连接，可设置多种凹槽形状的定位部，根据物料的端部形状，将具有相应凹槽的定位部安装到第三滑块上，本方案中的凹槽优选为v、u形等。
13.优选地，上述定位部的一侧设有可拆卸的卡紧组件，上述卡紧组件包括第一卡紧臂、第二卡紧臂和调节件，上述第一卡紧臂和上述第二卡紧臂之间具有卡紧间隙，上述调节导轨可滑动插设于上述卡紧间隙内，上述调节件依次穿过上述第一卡紧臂、上述第二卡紧臂并与两者螺纹连接，使得转动上述调节件时，可驱使上述第一卡紧臂和上述第二卡紧臂相互靠近或远离，从而上述卡紧间隙增大或减小，以实现上述卡紧组件和上述定位部在上述调节导轨上的松紧。
14.通过卡紧组件将在调节导轨上调节后的定位部固定在调节导轨上，防止定位部在测量过程发生偏移，保证了测量的精度。同时仅仅通过转动调节件即可松紧，使用便捷。
15.优选地，上述测量机构还包括沿上述第一方向设置的驱动组件，上述驱动组件可拆卸地安装在上述机床上，上述驱动组件包括驱动器、移动杆、连接件和支撑件，上述移动杆插设于上述连接件内，上述驱动器的输出端与上述移动杆的一端连接，上述移动杆的另一端与上述支撑件连接，上述连接件与上述安装板可拆卸地固定，使得上述驱动器伸缩时带动上述移动杆、上述连接件和上述安装板沿上述第一方向移动以靠近或远离上述物料。
16.驱动器伸缩时带动移动杆、进而带动移动杆上的连接件以及与连接件可拆卸固定的测量机构靠近或远离物料，同时移动杆的一端与驱动器的输出端连接，其另一端与支撑件连接使得移动杆的稳定性更好，进而使得测量机构靠近或远离物料的过程更加稳定。
17.优选地，上述夹持机构包括托料板、推料件和夹料部，上述托料板可拆卸地安装在上述第二滑块上，上述托料板的一端设有可拆卸的上述夹料部，上述推料件可拆卸地安装在上述托料板的另一端，上述推料件的输出端与上述夹料部相对设置，上述物料放置在上述托料板上且位于上述推料件与上述夹料部之间，使得上述推料件伸出时带动上述物料靠近上述夹料部以实现上述物料的夹紧；上述推料件收缩时，其输出端不再抵住上述物料以实现上述物料的松开。
18.推料件伸出时推动物料靠近夹料部以实现对物料的夹紧；推料件收缩时，其输出端不再抵住物料以实现对物料的松开，利用托料板上的推料件和夹料部实现在第二方向上对物料的夹紧和松开，结构简单、反应速度快，可以避免物料在测量过程发生偏移，提供测量精度。
19.优选地，上述机床上还设有沿上述第一方向延伸的第二导轨，上述加工机构包括加工组件和移动座，上述移动座通过第四滑块可活动地安装在上述第二导轨上；上述移动座上设有沿上述第二方向延伸的第五滑块，上述加工组件通过第三导轨可活动地安装在上述第五滑块上。
20.移动座通过第四滑块和第二导轨可沿第一方向移动，加工组件通过第五滑块和第三导轨可沿第二方向移动，同时加工组件通过第五滑块和第三导轨安装在移动座上，因此加工组件可以沿第一方向和第二方向移动，使用灵活。
21.优选地，上述加工组件包括第四导轨和升降器，上述第四导轨沿上述第三方向延伸，上述升降器可沿上述第三方向伸缩，上述定位板通过第六滑块可活动地安装在上述第四导轨上，上述定位板远离上述物料的一端与上述升降器的输出端连接，使得上述升降器伸缩时，带动上述定位板升降。
22.定位板通过第六滑块和第四导轨可沿第三方向移动，同时第四导轨设置在加工组件上，加工组件可沿第一方向和第二方向移动，因此定位板可沿第一方向、第二方向和第三方向移动，使用灵活，适应性强。
23.另一方面，本实用新型还提出一种加工机床，包括上述任一项所述的测量装置。
24.本实用新型一种测量装置及使用其的加工机床，具有以下有益效果：
25.1.本实用新型利用加工机构上的定位板和测量机构上的定位部共同测量物料的长度，并将测量得出的物料长度反馈给控制系统，减少了测量误差，提高了测量的精度以及后续的加工精度，测量的速度，提高生产效率。
26.2.本实用新型夹持机构在测量时对物料进行夹持，避免物料在测量过程中发生偏移，保证了测量精度，进一步保证了后续的加工精度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型的整体结构示意图；
29.图2为本实用新型测量装置夹持物料的示意图；
30.图3为图2中的a部结构放大图；
31.图4为本实用新型测量机构和夹持机构的结构示意图；
32.图5为本实用新型测量机构的结构示意图；
33.图6为本实用新型加工组件的结构示意图；
34.图7为本实用新型加工组件另一角度的结构示意图；
35.图8为图7中的b部结构放大图；
36.图9为本实用新型定位部的结构示意图；
37.图10为本实用新型定位部与物料紧贴的示意图；
38.图11为图10中的c部结构放大图；
39.图12为实用新型物料测量的示意图。
40.附图中：1-机床、11-第一导轨、12-第二导轨、2-夹持机构、21-托料板、22-推料件、23-夹料部、3-加工机构、31-定位板、32-加工组件、33-移动座、34-第三导轨、35-第五滑块、37-第四导轨、38-升降器、39-第六滑块、4-测量机构、41-定位部、42-安装板、43-安装座、44-调节导轨、45-第三滑块、46-凹槽、47-卡紧组件、471-第一卡紧臂、472-第二卡紧臂、
473-调节件、48-驱动组件、481-驱动器、482-移动杆、483-连接件、484-支撑件、5-物料。
41.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
42.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
43.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
44.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
45.如图1至图12所示，一种测量装置，包括：机床1，其上设有用于夹持物料5的夹持机构2；加工机构3，其可活动地设于上述机床1上，上述加工机构3上设有可活动的定位板31；测量机构4，其可活动地设于上述机床1上，上述测量机构4包括定位部41；控制系统(图中未示出)，其分别与上述夹持机构2、上述测量机构4和上述加工机构3电连接，上述控制系统获取并分析上述物料5的长度参数，将上述长度参数转化为上述加工机构3的控制数据输送给上述加工机构3；以上述机床1在三维坐标系上的x轴方向称为第一方向、y轴方向称为第二方向、z轴方向称为第三方向，上述物料5的轴向与上述第一方向平行；上述夹持机构2、上述加工机构3和上述测量机构4均可沿上述第一方向移动，使得上述夹持机构2夹持住上述物料5的外侧壁时，上述定位板31与上述物料5的一端贴紧，上述定位部41与上述物料5的另一端贴紧，从而上述物料5的长度＝上述定位板31与上述定位部41之间的距离l。
46.物料5的两端分别与定位板31和定位部41贴紧，使定位板31与定位部41之间的距离l等于物料5的长度，再通过控制系统获知定位板31与定位部41之间的距离l由此获知物料5的实际长度避免出现测量误差，有效提高生产效率，使钻铣加工尺寸更加精准，加工精度更高。另一方面物料5由夹持机构2夹持固定，避免了物料5在测量过程中出现偏移，进一步保证了测量的准确性。
47.本方案的物料5包括型材、板材等，加工机构3可为切割、打孔、钻铣机构等，控制系统具体为伺服系统。
48.在具体的实施例中，放置物料5前，首先控制系统根据需要加工的物料5长度，控制加工机构3上的定位板31移动到合适的位置。然后将物料5放置到夹持机构2上，并将物料5的一端与定位板31贴紧，物料5的一端与定位板31贴紧后，控制系统控制夹持机构2夹紧物料5。接着控制系统会控制测量机构4从初始位置开始向物料5靠近，直至测量机构4的定位部41与物料5的另一端贴紧，即物料5的一端与定位板31贴紧，物料5的另一端与定位部41贴
紧。控制系统根据测量机构4的定位部41的初始位置到定位板31的距离l1减去测量机构4的定位部41从初始位置移动至贴紧物料5的移动距离l2得出定位板31与定位部41之间的距离l等于物料5的实际长度。最后控制系统记录l的数值，并根据l的数值控制加工机构3进行对应的生产加工，以上l、l1和l2均由控制系统直接或间接获知。
49.如图12所示的测量过程为物料5的端部是齐平情况下的测量过程，即使物料5的端部非齐平，定位部41的凹槽46与物料5的端部贴紧。使用测量机构4的定位部41的初始位置到定位板31的距离l1减去测量机构4的定位部41从初始位置移动至贴紧物料5的移动距离l2，仍然可以得出定位板31与定位部41之间的距离l等于物料5的实际长度，因为物料5端部非齐平的情况下，定位部41的凹槽46从初始位置移动至凹槽46贴紧物料5的移动距离与定位部41从初始位置移动至凹槽46贴紧物料5的移动距离相等，不会因为物料5的端部非齐平而产生误差，测量精度高。比如，需要加工的物料5实际长度在1米左右时，将l1设置到1.1米，假设移动距离l2为0.11米，则物料5的实际长度l＝l1-l2＝0.99米，即使物料5的端部非平齐，定位部41或凹槽46的移动距离始终为0.21米。再比如需要加工的物料5实际长度在2米左右时，将l1设置到2.1米；需要加工的物料5实际长度在3米左右时，将l1设置到3.1米等，以上所述只是为了解释说明，而并非是限定，将定位板31移动到合适距离，是指将定位板31移动到比物料5大概长度略长的距离，以此减少测量机构4的移动距离，提高测量效率。
50.机床1上至少设置有一个夹持机构2，夹持机构2的设置数量根据所要测量的物料5进行适应性调整。
51.进一步地，上述机床1上设有沿上述第一方向延伸的第一导轨11，上述测量机构4通过第一滑块(图中未示出)可活动地安装在上述第一导轨11上；上述夹持机构2通过第二滑块(图中未示出)可活动地安装在上述第一导轨11上。
52.测量机构4和夹持机构2均可活动地设置在第一导轨11上，两者均沿第一导轨11移动，且两者之间移动时不会发生干涉，能够简化结构，降低生产成本。同时方便测量机构4向放置在夹持机构2上的物料5靠近。
53.进一步地，上述测量机构4包括安装板42，上述安装板42可拆卸地安装在上述第一滑块上，上述安装板42上设有安装座43，上述安装座43上设有沿上述第二方向延伸的调节导轨44，上述定位部41通过第三滑块45可活动安装在上述调节导轨44上，上述定位部41与上述第三滑块45可拆卸连接。
54.定位部41通过第三滑块45可活动地安装在沿第二方向延伸的调节导轨44上，使得定位部41可以沿第二方向调节移动，使定位部41可以更好的与物料5的端部贴紧，使用更加灵活，同时可以适应多种规格尺寸物料5的测量。
55.进一步地，上述定位部41靠近上述物料5的一面开设有用于容纳上述物料5端部的凹槽46。
56.定位部41上靠近物料5的一面开设有凹槽46，使得定位部41可以适应端部不平整物料5的测量，适应性强适应范围更广。并且定位部41与第三滑块45可拆卸连接，可设置多种凹槽46形状的定位部41，根据物料5的端部形状，将具有相应凹槽46的定位部41安装到第三滑块45上。
57.在水平投影面上，凹槽46的形状可为v型、u型、圆弧形、异型等，在使用中根据物料5的端部形状作适应性调整。在具体的实施例中，在水平投影面上，如图9所示，定位部41凹
槽46的形状为v型。同时如图10和图11所示，在定位部41的凹槽46内开设有避让物料5的避让槽(图中未示出)，避免定位部41与物料5的尖端接触，避免定位部41和物料5相互碰撞造成二者的磨损，进一步提高定位部41的使用寿命和对物料5的端部起到保护的作用。当然，在水平投影面上，定位部41凹槽46的形状和尺寸都可根据实际的使用需求进行适应性调整。此外，若物料5的端部平齐，定位部41亦可不开设凹槽46。
58.进一步地，上述定位部41的一侧设有可拆卸的卡紧组件47，上述卡紧组件47包括第一卡紧臂471、第二卡紧臂472和调节件473，上述第一卡紧臂471和上述第二卡紧臂472之间具有卡紧间隙(图中未示出)，上述调节导轨44可滑动插设于上述卡紧间隙内，上述调节件473依次穿过上述第一卡紧臂471、上述第二卡紧臂472并与两者螺纹连接，使得转动上述调节件473时，可驱使上述第一卡紧臂471和上述第二卡紧臂472相互靠近或远离，从而上述卡紧间隙增大或减小，以实现上述卡紧组件47和上述定位部41在上述调节导轨44上的松紧。
59.通过卡紧组件47将在调节导轨44上调节后的定位部41固定在调节导轨44上，防止定位部41在测量过程发生偏移，保证了测量的精度。同时仅仅通过转动调节件473即可实现卡紧组件47在调节导轨44上的松紧，使用便捷。
60.进一步地，上述测量机构4还包括沿上述第一方向设置的驱动组件48，上述驱动组件48可拆卸地安装在上述机床1上，上述驱动组件48包括驱动器481、移动杆482、连接件483和支撑件484，上述移动杆482插设于上述连接件483内，上述驱动器481的输出端与上述移动杆482的一端连接，上述移动杆482的另一端与上述支撑件484连接，上述连接件483与上述安装板42可拆卸地固定，使得上述驱动器481伸缩时带动上述移动杆482、上述连接件483和上述安装板42沿上述第一方向移动以靠近或远离上述物料5。
61.驱动器481伸缩时带动移动杆482、进而带动移动杆482上的连接件483以及与连接件483可拆卸固定的测量机构4沿第一方向靠近或远离物料5，同时移动杆482的一端与驱动器481的输出端连接，其另一端与支撑件484连接，支撑件484对移动杆482起到支撑作用，使得移动杆482的稳定性更好，进而使得测量机构4靠近或远离物料5的过程更加稳定。驱动器481可为气缸、电机等。移动杆482均与连接件483过盈配合。
62.进一步地，上述夹持机构2包括托料板21、推料件22和夹料部23，上述托料板21可拆卸地安装在上述第二滑块上，上述托料板21的一端设有可拆卸的上述夹料部23，上述推料件22可拆卸地安装在上述托料板21的另一端，上述推料件22的输出端与上述夹料部23相对设置，上述物料5放置在上述托料板21上且位于上述推料件22与上述夹料部23之间，使得上述推料件22伸出时带动上述物料5靠近上述夹料部23以实现上述物料5的夹紧；上述推料件22收缩时，其输出端不再抵住上述物料5以实现上述物料5的松开。
63.推料件22伸出时推动物料5靠近夹料部23以实现对物料5的夹紧；推料件22收缩时，其输出端不再抵住物料5以实现对物料5的松开，利用托料板21上的推料件22和夹料部23实现在第二方向上对物料5的夹紧和松开，结构简单、反应速度快，可以避免物料5在测量过程发生偏移，提供测量精度。推料件22可为气缸、电机等。同理物料5的宽度可以通过夹持机构2采用如上所述测量物料5长度的方式进行测量。即夹持物料5前，夹料部23到推料件22输出端的距离减去夹料后推料件22输出端所移动的距离得出物料5的实际宽度。
64.进一步地，上述机床1上还设有沿上述第一方向延伸的第二导轨12，上述加工机构
3包括加工组件32和移动座33，上述移动座33通过第四滑块(图中未示出)可活动地安装在上述第二导轨12上；上述移动座33上设有沿上述第二方向延伸的第五滑块35，上述加工组件32通过第三导轨34可活动地安装在上述第五滑块35上。
65.移动座33通过第四滑块和第二导轨12可沿第一方向移动，加工组件32通过第五滑块35和第三导轨34可沿第二方向移动，同时加工组件32通过第五滑块35和第三导轨34安装在移动座33上，因此加工组件32可以沿第一方向和第二方向移动，使用灵活。如图7所示，虚线部分为将加工组件32虚化后的轮廓。
66.进一步地，上述加工组件32包括第四导轨37和升降器38，上述第四导轨37沿上述第三方向延伸，上述升降器38可沿上述第三方向伸缩，上述定位板31通过第六滑块39可活动地安装在上述第四导轨37上，上述定位板31远离上述物料5的一端与上述升降器38的输出端连接，使得上述升降器38伸缩时，带动上述定位板31升降。
67.定位板31通过第六滑块39和第四导轨37可沿第三方向移动，同时第四导轨37设置在加工组件32上，加工组件32可沿第一方向和第二方向移动，因此定位板31可沿第一方向、第二方向和第三方向移动，使用灵活，适应性强。
68.另一方面，本实用新型还提出一种加工机床，包括上述测量装置，兼具了上述关于测量装置的有益效果，在此不一一赘述。
69.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。