三維測量多功能綜合夾具研制

李寶紅

序言

目前，三坐標測量時對被測件在工作臺的放置和夾緊一般是放置在V型鐵上，或者是墊鐵上，或者直接放在工作臺面上，用橡皮泥粘牢，無法進行非常牢靠的固定夾緊，往往費時費力，而且檢測項目多時，需要把工件進行多次不同方位的擺放，多次進行坐標系建立重復許多測量步驟，才能將所有項目測試完。在三維測量技術領域出現了基于支撐壓緊原理的夾持工件的專用夾具，由于受三坐標測量機的自動旋轉測頭的最小分度所限，為了保證測量時不碰撞測桿，不同的工件在進行三維測量時，往往需要進行把工件按照三坐標測量機的機器坐標的方向找正，在實際工作中該種夾具存在著找正麻煩和困難問題，特別是一些形狀不規則、輕質鋁件、不銹鋼件、絕緣件等，裝夾和找正起來更是困難。本文所言是針對高壓電器行業產品零部件中的形狀不規則、輕質鋁件、不銹鋼件、小型絕緣澆注件等的裝夾，所研制的一種三維測量多功能綜合夾具。

一、需要解決的問題

要想實現將不規則零部件一次牢固的裝夾固定，即可把所有要測量的測試項目全部測試完畢，且對零部件找正方便自如，在進行三維測量時存在以下問題必須解決：

如何將不同的零部件裝夾固定：零部件固定不牢，測試時會帶來異常誤差，造成誤判風險；

如何實現一次裝夾即可完成全部測量：實現一次裝夾，同時利用三坐標測頭萬向旋轉功能，即可對零件進行不同方位角度的測試，方便快捷，能夠大大提高工作效率；

如何實現裝夾后能夠自由方位角度旋轉：實現自由方位角度旋轉，便于測試時對被測試零件進行找正，不至于在測試時形成碰測桿現象，而造成誤測采點。

二、問題解決方案與實施

研究制作一種三維測量多功能綜合夾具，將被測量工件牢固的進行夾緊，一方面給測量一可靠保證（測量時保證工件固定牢靠），另一方面適用于多種樣式不同工件的放置裝夾，并可以根據測量的需要進行任意角度方位旋轉，具有任意旋轉方位角度功能，一次裝夾即可把需要測量的項目一次測量完，方便快捷，大大提高工作效率。具體如下：

通過對不同測量過程和裝夾理論的研究，針對問題1如何將不同的零部件裝夾固定和問題2如何實現一次裝夾即可完成全部測量，采用一般三維測量裝夾通用的利用各種支撐、彈性壓板及各種接頭、萬向接頭、可調支撐、彈性柱塞等，將零件架空裝夾固定在一個裝夾底板上的方式，而且，接合我公司零部件特點，進行改進設計制作，能夠解決問題。針對問題3如何實現裝夾后能夠自由方位角度旋轉，研究設計出一種旋轉功能底座，將裝夾固定底板固定在旋轉功能底座上，利用底座的任意方位角度旋轉功能，實現整體旋轉，便于測試時對零件進行找正，解決了測量時反復找正不便問題。

三、研究制作中的工藝方案拓展提升

在進行研究設計過程中，考慮到目前高壓電器產品中普遍用應的類似電容器片的小型柱狀零部件的進行兩極平行性測量時的裝夾問題，如何更快速裝夾或一次多裝夾幾個同時測量，在三維測量綜合夾具的裝夾底板上進行了進一步的工藝方案拓展改進，設計了梯形方槽，另外，還設計了多組夾簧片和夾簧座，把夾簧片安裝固定在夾簧座上，幾組夾簧座安裝在裝夾底板的梯形方槽中，根據類似電容器片的小型柱狀零部件的長短大小，調節位置后，可以直接把電容器片塞入夾簧片中，同時一次可裝夾一至五個不等，大大提高了裝夾速度和測試效率。

為方便以后同種零部件的裝夾，在設計中針對各種支撐和接頭等附件，設計了規格編號，針對一種零件，只要第一次裝夾后記錄裝夾所用附件順序編號，下次再對該種零件進行測試時，可直接選用定型的附件直接裝夾，使用時方便快捷。

四、實施效果

該項目完成后，經試驗，整套夾具可用于裝夾不同形狀的工件，將工件架空放置，并且具有任意旋轉方位角度功能，實現一次裝夾即可把需要測量的尺寸和形位公差一次測量完，避免多次擺放裝夾和多次建立坐標系進行測量方能測量完所有項目的麻煩，以及需要找正時反復調整的麻煩。而且，針對一種零件，只要第一次裝夾后記錄裝夾所用附件順序編號，下次再對該種零件進行測試時，可直接選用定型的附件直接裝夾，使用時方便快捷，大大提高工作效率。通過一端時期的使用，綜合起來可提高檢測裝夾速度一倍以上，檢測效率可提升50%以上，效果明顯。特別是對于很難固定的復雜零部件的裝夾非常實用。

五、結論

通過該項目的研究制作，解決了三坐標測量時對被測件在工作臺的放置和夾緊一般是放置在V型鐵上，或者是墊鐵上，或者直接放在工作臺面上，用橡皮泥粘牢，無法進行非常牢靠的固定夾緊，往往費時費力，而且檢測項目多時，需要把工件進行多次不同方位的擺放，多次進行坐標系建立重復許多測量步驟，才能將所有項目測試完和找正困難問題。該夾具應用在三坐標測試時非常實用。