CN104296706B - 柔性测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型的柔性测量装置。该柔性测量装置通过多孔平台、支撑杆以及万向吸盘组件使得工序件自由状态测量过程中尽可能小的产生支撑变形，并能够稳定固定不同形状的零件，达到柔性测量的目的。具体地，本发明提供了一种柔性测量装置，包括：多孔平台，具有分布于该多孔平台上的多个安装孔；多个支撑杆，该支撑杆的底部适于插入并固定于该多个安装孔中的任一个；万向吸盘组件，设置于该多个支撑杆中的至少一个的顶部。

Description

柔性测量装置

技术领域

本发明涉及一种柔性测量装置，尤其涉及一种适用于汽车、飞机、动车薄板件测量领域的快速轻便柔性测量装置。

背景技术

2013年中国汽车产销已超过2000万辆，各大汽车厂商为了扩大市场份额，都纷纷加快了车型推陈出新的速度。在这种大背景下，各厂商在保证畅销产品产量的同时，也不断地推出新产品，以满足更多客户的需要。新产品的推出基于大批量车身覆盖件模具的调试和制造。

汽车模具的调试过程中，为了分析零件匹配尺寸超差问题，经常要对工序件进行测量分析，以便找出问题原因，从而有的放矢的解决问题，然而汽车覆盖件常为薄板件(t＝0.6～0.7mm)支撑不到位，很容易产生变形，这就给测量定位提出了要求。

汽车制造过程中，每个零件都有一个相应的检具作为测量支架，质保人员使用检具来测量分析成品零件的尺寸，但传统的检具有两点局限：①由于干涉无法测量工序件；②测量状态受约束。同时，每个零件都有一个相应的打磨样架(评判表面质量)，样架有两点局限：①由于干涉无法测量工序件；②支撑面加工装配精度低，容易使零件变形。

目前，针对工序件自由状态的测量有三种方法：一、将工序件与样架夹钳干涉部位切割掉，放到样架上测量，其缺点在于：①对样架加工装配精度要求高；②切割工序件容易使零件关键部位变形；二、针对每一个零件，CNC加工泡沫测量支架，其缺点在于：通用性不高；三、简易泡沫支撑，其缺点在于：①测量过程中容易移动；②不适宜软性零件，易变形。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的发明人提出了一种新型的柔性测量装置。该柔性测量装置通过多孔平台、支撑杆以及万向吸盘组件使得工序件自由状态测量过程中尽可能小的产生支撑变形，并能够稳定固定不同形状的零件，达到柔性测量的目的。

具体地，本发明提供了一种柔性测量装置，包括：

多孔平台，具有分布于该多孔平台上的多个安装孔；

多个支撑杆，该支撑杆的底部适于插入并固定于该多个安装孔中的任一个；

万向吸盘组件，设置于该多个支撑杆中的至少一个的顶部。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该多孔平台装设于一支架上，且该支架的底部装有多个移动车轮。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该支架底部还安装有多个支撑件，所述支撑杆适于沿竖直方向移动，以便支撑至地面。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该支撑杆进一步包括：

固定套筒；

伸缩套筒，第一端套于该固定套筒内，该伸缩套筒适于相对于该固定套筒移动，且该伸缩套筒的第二端构成该支撑杆的顶部；

闷头，该闷头包括一凸台和一底座，其中该凸台连接于该固定套筒内，且该底座卡在该固定套筒外以构成该支撑杆的底部；

伸缩弹簧，该伸缩弹簧的一端抵接至该凸台，且该伸缩弹簧的另一端穿过该伸缩套筒的第一端并从该伸缩套筒的内部抵接至该伸缩套筒的第二端。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该闷头进一步包括从该凸台的端面中心进一步延伸出的对中杆，该伸缩弹簧的一端套在该对中杆上。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该支撑杆进一步包括一锁止螺丝且该固定套筒的侧壁上设置有贯通该侧壁的螺纹孔，其中该锁止螺丝适于经由该螺纹孔旋入该固定套筒的侧壁直至物理接触该伸缩套筒的侧壁。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该伸缩套筒的第二端设置有一凹孔，且该万向吸盘组件进一步包括：

杆体，该杆体的一端适于安装在该凹孔内，并适于在该凹孔内绕竖直方向旋转，且该杆体的另一端设有分别具有一通孔的两个耳部；

吸盘件，该吸盘件的一端为吸盘，且该吸盘件的另一端具有一穿孔；以及

固定销，适于贯穿该杆体上的两个耳部的通孔以及该吸盘件上的穿孔，以将该吸盘件装设于该杆体上，该吸盘件可沿固定销的径向转动。

较佳地，在上述的柔性测量装置中，该支撑杆底部还设有凹孔，该柔性测量装置还包括至少一个加长杆，其中该加长杆进一步包括：

杆身，该杆身适于穿过该多孔平台上的安装孔；

法兰边，从该杆身径向伸出，该法兰边的外圈截面积大于该安装孔的截面积，以便将该加长杆固定于该安装孔中；

顶部凸台，从该杆身的顶部凸出，与该支撑杆的底部的凹部相匹配以便将两者装配在一起。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求该的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了根据本发明的柔性测量装置的整体结构示意图。

图2a和图2b示出了根据本发明的支撑杆结构的一个实施例。

图3示出了根据本发明的万向吸盘组件的一个实施例。

图4a和图4b示出了根据本发明的加长杆的一个实施例。

图4c示出了将加长杆应用于支撑杆和万向吸盘的一个实施例。

图5示出了用本发明的柔性测量装置对一种轿车前盖板进行测量的示意图。

图6示出了通过拼接多个柔性测量装置进行测量的示意图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1示出了根据本发明的柔性测量装置的整体结构。如图1该，本发明的柔性测量装置100主要包括：多孔平台101、多个支撑杆102以及万向吸盘组件103。

多孔平台101，例如图1所示的正方向多孔平台，具有分布于该多孔平台上的多个安装孔104。可以是规则地每个一定间距加工一个安装孔104。

较佳地，在图1所示的优选实施例中，该多孔平台101装设于一支架105上。该支架105的底部可以装有多个移动车轮106，例如测量主支架下方四个角部各安装一个移动车轮106，以方便移动该多孔平台101。

更优选地，该支架105的底部还可以安装有至少一个稳固支撑件107该稳固支撑件107的底部设置有支撑件，且该支撑件适于沿竖直方向移动，以便支撑至地面。该稳固支撑件107可以采用螺纹结构，当确定好测量位置后，可通过稳固支撑件旋转使多孔平台101上升，移动车轮106离地，从而保证整个柔性测量装置100测量的稳定性。

多个支撑杆102的底部适于插入并固定于该多个安装孔104中的任一个。图2a和图2b示出了根据本发明的支撑杆结构的一个实施例。根据该实施例，该支撑杆102可以进一步包括：固定套筒201、伸缩套筒202、闷头203、伸缩弹簧204。

进一步参考图2a，伸缩套筒202的第一端205套于该固定套筒201内。在被测零件的局部自重和伸缩弹簧204的作用下，该伸缩套筒202适于相对于该固定套筒201移动，例如在伸缩套筒202的第二端206受压时朝向固定套筒201移动。该伸缩套筒202的第二端206构成该支撑杆102的上述顶部。伸缩弹簧204可以减小零件局部变形导致的测量失真。

闷头203包括一凸台207和一底座208。该凸台207套在该固定套筒201内，且该底座208卡在该固定套筒201外以构成该支撑杆102的底部。特别是，在图2a所示的优选实施例中，该闷头203可以进一步包括从该凸台207的端面中心进一步延伸出的对中杆209，该伸缩弹簧204的一端套在该对中杆209上。如以下将进一步讨论的，该闷头203适于链接一个或多个加长杆108。

此外，伸缩弹簧204的规格要合适，太硬会使零件变形，太软则达不到缓冲目的。该伸缩弹簧204的一端抵接至该凸台207，且该伸缩弹簧204的另一端穿过该伸缩套筒202的第一端205并从该伸缩套筒202的内部抵接至该伸缩套筒202的第二端206。

根据另一较佳实施例，如图2a和图2b所示，该支撑杆102可以进一步包括一锁止螺丝210且该固定套筒201的侧壁上设置有贯通该侧壁的螺纹孔211。该锁止螺丝210适于经由该螺纹孔211旋入该固定套筒201的侧壁直至物理接触该伸缩套筒202的侧壁。该锁止螺丝210可以固定伸缩弹簧204的压缩量，保证测量过程稳定。

回到图1，万向吸盘组件103设置于该多个支撑杆102中的至少一个的顶部。

图3示出了根据本发明的万向吸盘组件103的一个实施例。如图3所示，该万向吸盘组件103可以进一步包括：杆体301、吸盘件302以及固定销(未图示)。

首先，如图2a和图2b所示，该伸缩套筒202的第二端206设置有一凹孔212。该杆体301的一端适于安装在该凹孔212内，并适于在该凹孔212内绕竖直方向旋转。该杆体301的另一端设有分别具有一通孔的两个耳部303。该吸盘件302的一端为吸盘，例如橡胶材质的吸盘以最大程度缓冲被测零件的自重，且该吸盘件302的另一端具有一穿孔。这样，固定销就适于贯穿该杆体301上的两个耳部303的通孔以及该吸盘件302上的穿孔，以将该吸盘件302装设于该杆体301上。

现在转到图4a和图4b，图4a和图4b示出了根据本发明的加长杆108的一个实施例。该加长杆108的优选实施例可以进一步包括：杆身401、法兰边402和顶部凸台403。

该杆身401适于穿过该多孔平台101上的安装孔104。法兰边402从该杆身401径向伸出。该法兰边402的外圈截面积大于该安装孔104的截面积，以便将该加长杆108固定于该安装孔104中。顶部凸台403从该杆身401的顶部凸出，与该支撑杆102的底部的凹部相匹配以便将两者装配在一起。装配后的加长杆108和支撑杆102如图4c所示。

在使用时，如图1所示，可以根据实际高度调节的需要在支撑杆102的下方套设一个或多个加长杆108。

在使用上述的柔性测量装置100测量零件时，可以将万向吸盘组件103安装在支撑杆102上部的凹孔212中，使其只有轴向转动副自由。

接着，再将支撑杆102插入需要支撑位置的安装孔104中，闷头203的底座208的法兰边使得支撑杆102固定；当所有零件支撑位置选择好之后，将零件内表面贴合在各个万向吸盘组件103上，通过气压差将零件固定(万向吸盘组件103在一定角度空间内可进行摆动，保证了万向吸盘302与零件形面的贴合角度)。被测零件由于自重使伸缩弹簧204压缩(也就是说，伸缩弹簧204抵消掉了局部零件的自重)；若零件仍不稳定可以更改支撑点的位置或者增加支撑点数量，直到稳定为止；当零件稳定后，通过旋拧锁止螺丝210确定测量最终位置。例如，图5示出了用本发明的柔性测量装置对一种轿车前盖板进行测量的示意图。该示例采用四个支撑点方式进行定位，即大灯拐角处、A柱下平面、主特征线附近(无加长杆)、轮圈处(加一节加长杆)。

当测量零件的支撑点位置落差较大时，超出了弹簧压缩范围，这就需要在较高支撑点的位置添加加长杆108(例如加长杆的长度＜伸缩弹簧长度的一半)。加长杆108的顶部凸台403安装于支撑件102底部的凹孔中，并且加长杆108上有法兰边402用于固定。若零件面积较大时，超出了多孔平台面积(比如侧围外板)，这就需要多个柔性测量装置拼接配合，从而支撑零件进行测量。例如，图6示出了通过拼接两个柔性测量装置进行测量的情况。

综上所述，本发明的有益效果至少在于：可以快速进行不同车型、不同位置、不同工序的汽车薄板零件的测量工作，装置安装简单，零件测量状态稳定，柔性化程度高，可以保证完成准确零件测量分析的同时，减小因为样架加工精度的增加或数控机床加工泡沫支撑架的制作而带来的高成本；同时，此装置体积小、重量轻，移动轻便、存放容易、不占用空间。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (7)

1.一种柔性测量装置，其特征在于，包括：

多孔平台，具有分布于所述多孔平台上的多个安装孔；

多个支撑杆，所述支撑杆的底部适于插入并固定于所述多个安装孔中的任一个；

万向吸盘组件，设置于所述多个支撑杆中的至少一个的顶部；

其中所述支撑杆进一步包括：

固定套筒；

伸缩套筒，第一端套于所述固定套筒内，所述伸缩套筒适于相对于所述固定套筒移动，且所述伸缩套筒的第二端构成所述支撑杆的顶部；

闷头，所述闷头包括一凸台和一底座，其中所述凸台连接于固定套筒内，且所述底座卡在所述固定套筒外以构成所述支撑杆的底部；

伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端抵接至所述凸台，且所述伸缩弹簧的另一端穿过所述伸缩套筒的第一端并从所述伸缩套筒的内部抵接至所述伸缩套筒的第二端。

2.如权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，所述多孔平台装设于一支架上，且所述支架的底部装有多个移动车轮。

3.如权利要求2所述的柔性测量装置，其特征在于，所述支架底部还安装有多个支撑件，所述支撑件适于沿竖直方向移动，以便支撑至地面。

4.如权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，所述闷头进一步包括从所述凸台的端面中心进一步延伸出的对中杆，所述伸缩弹簧的一端套在所述对中杆上。

5.如权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，所述支撑杆进一步包括一锁止螺丝且所述固定套筒的侧壁上设置有贯通该侧壁的螺纹孔，其中所述锁止螺丝适于经由所述螺纹孔旋入所述固定套筒的侧壁直至物理接触所述伸缩套筒的侧壁。

6.如权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，所述伸缩套筒的第二端设置有一凹孔，且所述万向吸盘组件进一步包括：

杆体，所述杆体的一端适于安装在所述凹孔内，并适于在所述凹孔内绕竖直方向旋转，且所述杆体的另一端设有分别具有一通孔的两个耳部；

吸盘件，所述吸盘件的一端为吸盘，且所述吸盘件的另一端具有一穿孔；以及

固定销，适于贯穿所述杆体上的两个耳部的通孔以及所述吸盘件上的穿孔，以将所述吸盘件装设于所述杆体上，所述吸盘件可沿固定销的径向转动。

7.如权利要求1-6中任一所述的柔性测量装置，其特征在于，所述支撑杆底部还设有凹孔，所述柔性测量装置还包括至少一个加长杆，其中所述加长杆进一步包括：

杆身，所述杆身适于穿过所述多孔平台上的安装孔；

法兰边，从所述杆身径向伸出，所述法兰边的外圈截面积大于所述安装孔的截面积，以便将所述加长杆固定于所述安装孔中；

顶部凸台，从所述杆身的顶部凸出，与所述支撑杆的底部的凹孔相匹配以便将两者装配在一起。