CN101746670B - 实现与三维吊具高重复精度的三维检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现与三维吊具高重复精度的三维检具。它包括水平支撑梁架，水平支撑梁架上设有三维吊具定位架，三维吊具定位架上设有三维吊具轴线同轴孔，水平支撑梁架还设有三维吊具的检测定位基准架，三维吊具的检测定位基准架上设有三对检测定位基准面；水平支撑梁架还设有三维吊具的第一检测基准架，三维吊具的第一检测基准架上设有两对检测基准面，左右对称共四处；三维吊具的水平支撑梁架设有三维吊具的第二检测基准架，三维吊具的第二检测基准架上设有一对检测基准面，左右对称共两处。本检具在吊具上的定位基准面与吊具加工基准面重合。检测定位基准面通过机加工出来，相对于检测基准的尺寸误差可控制在0.1mm内，安装时，以检具检测基准面为基准，保证吊具尺寸误差控制在1mm内。

Description

实现与三维吊具高重复精度的三维检具

技术领域

本发明属于吊具检测装置，具体涉及一种实现与三维吊具高重复精度的三维检具。

背景技术

吊具加工基准仅作为加工用，定位和检查用基准或者没有，或者是通过加工基准转换出来的间接基准。结构上，吊具定位机构及检具均采用固定式，分体设置，如图1，检测时吊具2通过上部检测定位机构3定位并通过下部检测装置1实现检测，制造与安装过程中，上部检测定位机构3通过空中钢构提供的基准面(面A)定位；而下部检测装置1则通过地面基准(面B)定位。存在的问题：空中基准面(面A)和地面基准(面B)提供的定位基准面不重回，安装时，空间尺寸存在一定误差(通常≥2mm)，上部检测定位机构3和下部检测装置1分别以空中基准面(面A)和地面基准(面B)定位安装时，相对尺寸从基础上就存在一个尺寸误差，再加上安装误差，通常会有≥3mm的误差。此种体系不能满足精度要求需要达到1mm的高精度空间吊具的检测。

发明内容

本发明提供一种实现与三维吊具高重复精度的三维检具，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：实现与三维吊具高重复精度的三维检具，它包括水平支撑梁架，水平支撑梁架上设有三维吊具定位架，三维检具定位架上设有检测定位基准销轴孔；水平支撑梁架还设有三维吊具的检测定位基准架，三维吊具的检测定位基准架上设有两个检测定位基准面；水平支撑梁架还设有三维吊具的第一检测基准架、和第二检测基准架，三维吊具的第一检测基准架上设有第一检测基准面，两对，左右对称，共四处；三维吊具的第二检测基准架上设有第二检测基准面，一对，左右对称，共两处。

所述三维吊具的检测定位基准架上设有三维吊具夹紧装置。

所述三维吊具的检测定位基准架包括设在水平支撑梁架上的两组垂直杆，一组为两对杆，一组为一对杆，共三对杆，两组垂直杆下端面各设有一对检测基准面，左右对称。

所述三维吊具的第一检测基准架包括设在水平支撑梁架上的一组垂直杆，两对，垂直杆下部左右对称各设一对检测基准块，两对共四处。所述第一检测基准面和第二检测基准面分别设在两个检测基准块上。

所述第二检测基准架包括设在水平支撑梁架上的一对垂直杆，垂直杆下部左右对称各设一个检测基准块，所述第三检测基准面设在检测基准块上。

三维吊具定位架包括与水平支撑梁架连接的支撑杆，支撑杆连接固定架，所述检测定位基准销轴孔设在固定架上。

本检具在吊具上的定位基准面与吊具加工基准面重合。分别从吊具和检具上进行机构发明设计：吊具上设置基准面，既用作加工基准，又作为检具在吊具上的定位基准，基准重合，保证0误差的基准重合度。检具方面，改变通常的固定式检具模式，采用新型可移动式、依附吊具加工基准面定位检测吊具的空间三维检具；检测定位基准面通过机加工出来，相对于检测基准的尺寸误差可控制在0.1mm内，从而可实现吊具不同姿态下准确可靠的检侧。同时，检具基准与吊具基准重合，检具可作为吊具装配用定位夹具，安装时，以检具检测基准面为基准，保证吊具的装配精度。最终保证吊具尺寸误差控制在1mm内。

附图说明

图1现有三维吊具的三维检具结构示意图。

图2三维吊具高重复精度的三维检具结构示意图I。

图3三维吊具夹紧装置示意图。

图4吊具结构示意图。

图5三维吊具与三维检具定位检测示意图。

图6三维吊具高重复精度的三维检具结构示意图II。

具体实施方式

如图4所示，吊具200上设置基准架206，基准架206上通过机加工加工出两个基准面201、基准销202及吊具上用于支撑工件的支撑杆的连接面。各基准面及安装面相对误差可通过机加工一次加工控制在0.1mm范围内，精度高且可控。各支撑吊杆207和208分别设置基准面203、204相对于安装面机加工成，从而保证各支撑面相对于吊具基准面的尺寸误差控制在0.5mm内；各支撑杆与吊具基准架通过螺纹把接，可微量调整，以保证通过检具将吊具工件支撑面即基准面203、204调整定位到要求尺寸，并螺纹把接紧固后打定位销，保证吊具重复使用过程中的稳定性。从而保证吊具的一致性。上述与现有的吊具相同。

图2所示，三维检具280的结构，包括水平支撑梁架100下设有三维吊具定位架110，三维吊具定位架110包括支撑杆111，支撑杆111之间连接固定架112，三维吊具定位架的固定架112上设有三维吊具轴线同轴的检测定位基准销轴孔102。固定架112可拆卸。(螺栓连接)。

水平支撑梁架100还设有三维吊具的检测定位基准架，检测定位基准架包括两个垂直杆113，两个垂直杆113下端面设有各设一个检测定位基准面101。即两个垂直杆113下端面设有检测定位块117，检测定位块117上设设检测定位基准面101。

如图2、6所示，水平支撑梁架100还设有三维吊具的第一检测基准架，三维吊具的第一检测基准架包括设在水平支撑梁架上的两对垂直杆114，两对垂直杆114下部设左右对称各设一对检测基准块115，第一检测基准面103和第二检测基准面103分别设在两对检测基准块上。

第二检测基准架包括设在水平支撑梁架上的一对垂直杆119，垂直杆119下部左右对称各设检测基准块116，所述第三检测基准面104设在检测基准块116上。

两个垂直杆113下设有三维吊具夹紧装置120。图2中的三维吊具夹紧装置一个是夹持状态，另一个为松解状态。

水平支撑梁架100连接设吊钩118。

三维吊具夹紧装置120如图3所示，它是夹持状态。三维吊具夹紧装置包括与检测定位基准架连接的支架121，支架121上连接四连杆夹持机构，所述四连杆夹持机构包括支架121上铰接连接的曲柄122，曲柄122铰接连接手持曲柄123，手持曲柄123铰接连接夹持摆杆124，夹持摆杆124与支架121铰接连接，夹持摆杆124上连接夹头125。

吊具200通过小车在轨道上按路线运行，三维检具280通过吊钩118实现移动与升降。三维检具280的检测定位基准面101、用于定位安装102的定位销面和检测基准面103、104焊接成形并机加工成，定位基准面101与检具定位孔及与吊具定位销孔面机加工成，定位连接后，有效保证定位基准面101、102与检测基准面103、104间的尺寸精度(±0.1mm)。三维吊具主要由基准架206和支撑吊杆207和208构成，通过螺栓把紧连接；基准架206上定位基准面201、基准销202及支撑吊杆207和208上的被检测面203、204，通过机加工保证各面、销(孔)间的尺寸精度(±0.1mm)。

体系设计时，检具的检测定位基准面101、102与吊具基准面201、202通过三维吊具夹紧装置120夹紧，实现检测定位基准面101、102与吊具基准面201、202重合为一面。检具的检测基准面103、104相对于检测定位基准面101、102为整体，通过机加工制成，可以保证0.1mm的尺寸误差；吊具的被检测面203、204相对于吊具基准面201、202通过螺纹把接，适当调整，可以保证0.5mm的尺寸误差。使用时，检具检测定位基准面101、102与吊具基准面201、202重合为一面，可以保证检具检测基准面103、104与吊具被检测面203、204间的理论尺寸误差可控制在0.6mm范围内。此种情况下，检具与吊具基准面重合，可以通过检具检测基准面103、104来调整吊具支撑杆207、208上的被检测面203、204的尺寸，最终保证1mm的误差精度。从而保证吊具的一致性误差在1mm范围内。满足机械人抓取工件的一致性精度要求。

吊具和检具重合基准采用一面，两销(销轴、销孔)定位。一面依据三点确定一面的原则获取；两销(销轴、销孔)连线与吊具对称中心线重合。保证检具对称中心与吊具对称中心重合。

三维吊具夹紧装置120，用于保证检具与吊具基准面的紧密接触，检具使用时，保证检具定位基准面101、102与吊具基准面201、202重合为一面；设置两销孔定位，用于保证基准面中心的重合；从而保证基准的完全重合。水平梁112的可拆卸，实现基准的可重合亦可分体，再加上检具上设置用于移动与升降装置的吊钩118，可以实现检具的可移动性，并可在吊具不同姿态下实现与吊具基准的重合并实现精确检测。

检具为整体加工，各基准面构成三维整体，通过三坐标检测仪检测，有效检证检具的尺寸误差，控制在0.1mm内。

Claims (5)

1.一种实现与三维吊具高重复精度的三维检具，它包括水平支撑梁架，其特征在于水平支撑梁架上设有三维吊具定位架，三维吊具定位架上设有检测定位基准销轴孔；水平支撑梁架还设有三维吊具的检测定位基准架，三维吊具的检测定位基准架上设有三对检测定位基准面；水平支撑梁架还设有三维吊具的第一检测基准架和第二检测基准架，三维吊具的第一检测基准架上设有第一检测基准面和第二检测基准面；三维吊具的第二检测基准架上设有第三检测基准面；三维吊具的检测定位基准架上设有三维吊具夹紧装置；所述三维吊具夹紧装置包括与检测定位基准架连接的支架，支架上连接四连杆夹持机构，所述四连杆夹持机构包括支架上铰接连接的曲柄，曲柄铰接连接手持曲柄，手持曲柄铰接连接夹持摆杆，夹持摆杆与支架铰接连接，夹持摆杆上连接夹头；水平支撑梁架上设吊钩。

2.如权利要求1所述实现与三维吊具高重复精度的三维检具，其特征在于三维吊具的检测定位基准架包括设在水平支撑梁架上的两个垂直杆，两个垂直杆下端面设有各设一个检测定位基准面。

3.如权利要求1所述实现与三维吊具高重复精度的三维检具，其特征在于三维吊具的第一检测基准架包括设在水平支撑梁架上的两对垂直杆，两对垂直杆下部设各设一对检测基准块，所述第一检测基准面和第二检测基准面分别设在两对检测基准块上。

4.如权利要求1所述实现与三维吊具高重复精度的三维检具，其特征在于第二检测基准架包括设在水平支撑梁架上的一对垂直杆，垂直杆下部设检测基准块，所述第三检测基准面设在检测基准块上。

5.如权利要求1所述实现与三维吊具高重复精度的三维检具，其特征在于三维吊具定位架包括与水平支撑梁架连接的支撑杆，支撑杆连接固定架，所述检测定位基准销轴孔设在固定架上。

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