[发明专利]基于负压稳固的三维测量夹持机构

说明书

技术领域

本发明涉及三维测量领域，具体涉及基于负压稳固的三维测量夹持机构。

背景技术

随着科技的不断进步，三维测量技术已经逐渐成为前沿的研究领域。现阶段的三维测量技术仍然无法应用于大规模的测量，而是更适合于小规模的测量，尤其是高端产品的少量定制中。因此这就对三维测量设备的个性化程度提出了更高的要求。现有的三维测量设备，在需要转动被侧物品时，均是在底座上进行转动，底座根据需要分为可转动或不可转动型。对于可转动型的底座，均是由驱动装置直接带动底座转动，再在底座上面进行三维测量。在三维测量过程中，为了确保物体稳固，时常需要使用夹具将物体稳固在底座上。而夹具夹持物体的方式会占用物体侧面的面积，导致无法直接对被夹持部分进行测量，需要更换夹持部位才能完成整个测量工作，给三维测量过程带来不便、导致效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供基于负压稳固的三维测量夹持机构，以解决现有技术中三维测量时使用夹具夹持物体，占用物体表面积、需要更换夹持部位才能完成整个测量工作的问题，实现一次性完成三维测量的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

基于负压稳固的三维测量夹持机构，包括圆形的转盘，沿转盘侧壁固定一圈首尾相接的齿条，转盘中心设置N个上下连通的通孔，其中N为大于等于2的整数；转盘下方固定第一气密管道，所有通孔的下端均位于第一气密管道内；还包括真空泵，所述真空泵的抽气端连接第二气密管道，所述第二气密管道通过轴承与第一气密管道连接；还包括与所述齿条相啮合的齿轮、以及驱动所述齿轮转动的驱动装置。

针对现有技术中三维测量时使用夹具夹持物体，占用物体侧面面积、影响对夹持部位进行加工的问题，本发明提出一种基于负压稳固的三维测量夹持机构，包括转盘，转盘设置为圆形，便于绕圆心进行转动。转盘侧壁设置一圈首尾相接的齿条，齿条与齿轮啮合，通过驱动装置驱动齿轮转动，从而即能够带动齿条运动，以此带动转盘进行转动。相较于传统的电机直接驱动转盘转动的方式，本发明通过齿轮齿条机构带动转盘转动，通过啮合良好的齿轮齿条机构消除了电机输出端的震动，使得转盘运动更加平稳。转盘中心设置有至少两个通孔，以便于气流通过。转盘转动时，位于其下方的第一气密管道随之进行转动，同时由真空泵不断通过第二气密管道、第一气密管道、通孔，对转盘上表面进行抽气，从而对置于转盘上的物体底面始终提供吸力，物体底面始终处于负压状态，从而由大气压强确保物体能够在转盘上保持稳固，从而能够方便的对其进行三维测量，而不会占用物体侧面面积，不用再更换夹持部位，实现一次性完成三维测量的目的，明显提高了工作效率。由于第一气密管道通过轴承与第二气密管道连接，因此在转盘转动过程中，第一气密管道随之转动，而第二气密管道与真空泵均保持固定。

优选的，所述驱动装置为步进电机。步进电机能够通过控制脉冲个数来控制角位移量，因此具有更高的输出精度，从而便于更为精确的进行三维测量时对转盘的角度调整。

进一步的，还包括底面与真空泵等高的支架，所述驱动装置固定在支架上。即是支架底面与真空泵底面位于相同高度上，便于使得整个机构的结构规则、同时便于在任意平面上进行放置与使用，从而提高本机构的适用范围。同时通过支架对驱动装置进行支撑与承载，确保驱动装置有稳定的工作环境。

优选的，所述通孔共九个，其中一个位于转盘圆心处，另外八个绕转盘圆心环形均布。即是一个通孔位于转盘圆心，其余八个通孔绕圆心处的那个通孔呈环形均匀分布，即是其余八个通孔间相邻两个的之间的圆心角为45°，通过此优选方案中的通孔设置，对放置在转盘表面的物体提供环形的吸力，同时在环形中心也提供吸力作为基准点，从而对于底面形状不规则的物体也能够进行吸附夹持，使得对物体的吸附稳定充分，保证对物体底面产生局部负压，从而确保物体在转盘上的稳固。

优选的，所述通孔内设置有滤网。通过滤网过滤真空泵所吸入的空气，避免杂物进入真空泵内造成堵塞、避免杂物干扰真空泵的正常工作，提高使用寿命。

优选的，所述通孔的直径为2～5mm。通过直径过大，气流速度过慢、持续产生负压的效果变差，通过直径过小，又容易被空气中的灰尘等杂物阻塞。因此根据大量试验后得出，通孔直径在2～5mm之间时具有最佳的使用效果，能够克服上述问题，取得最佳的平衡。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：