CN116576776A - 一种金属模具三次元精密检测辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及模具精度检测设备领域，提供了一种金属模具三次元精密检测辅助装置，包括操作平台、三轴驱动总成、复合式测头以及定位检测单元；定位检测单元包括放置承台、活动保持机构和信息处理模块，活动保持机构设有多组，且呈点阵设置均布于放置承台；每一活动保持机构内部均设有传感元件，各个传感元件均电性连接于信息处理模块，当活动保持机构处于压缩保持状态时，传感元件处于工作状态，形成点阵图像；信息处理模块的输出端电性连接于复合式测头，用于驱使复合式测头始终转动至朝向点阵图像外沿。基于此，可降低复合式测头或者三轴驱动总成与待测工件发生撞击的可能，使检测结果保持良好的精确度。

Description

一种金属模具三次元精密检测辅助装置

技术领域

本申请涉及模具精度检测设备领域，尤其涉及一种金属模具三次元精密检测辅助装置。

背景技术

汽车零部件的类型多样，包括五金制件、塑料制件、硅胶制件等，涉及注塑、浇铸、冶炼、化工等各行各业。其中，汽车零部件的注塑成型往往需要借助金属模具，而且由于汽车零部件的形状、尺寸各不相同，加工所用的金属模具需要特别定制；定制的金属模具加工制成后，需要使用三次元检测装置对注塑模腔进行尺寸、形状检测，以及注塑模腔与金属模具之间相互位置关系检测，确保注塑模腔的加工精度满足汽车零部件的尺寸精度要求，以便于后续汽车零部件的精密加工成型。

目前相关技术公开了一种三次元检测装置，包括操作平台、设于操作平台顶部的三轴驱动总成以及可转动安装于三轴驱动总成移动端的复合式测头，其中，三轴驱动总成用于驱使复合式测头进行X、Y、Z的三轴移动，进而在待测工件放置于操作平台时、复合式测头可以对待测工件进行空间形状的检测。

由于待测工件的形状、尺寸是不确定，待测工件放置于操作平台后，首先需要手动操纵三轴驱动总成移动、使复合式测头对待测工件的放置位置进行基准测量及定位，以便于后续复合式测头自动对待测工件进行形状及尺寸的检测。然而，在手动操作过程中，存在由于人工操作失误、复合式测头与待测工件之间、或者三轴驱动总成的移动端与待测工件之间可能发生相互撞击的情况，进而导致复合式测头的位置出现偏移，导致检测结果的精确度下降。

发明内容

为了降低复合式测头或者三轴驱动总成与待测工件发生撞击的可能，保持检测结果的精确度良好，本申请提供了一种金属模具三次元精密检测辅助装置。

本申请提供的一种金属模具三次元精密检测辅助装置采用如下技术方案：

一种金属模具三次元精密检测辅助装置，包括操作平台、三轴驱动总成、复合式测头以及定位检测单元；

其中，定位检测单元包括放置承台、活动保持机构和信息处理模块，放置承台设于操作平台顶部；

活动保持机构设有多组，且呈点阵设置均布于放置承台；每一活动保持机构内部均设有传感元件，各个传感元件均电性连接于信息处理模块，当活动保持机构处于压缩保持状态时，传感元件处于工作状态，且处于工作状态的所有传感元件共同使信息处理模块形成点阵图像；

信息处理模块的输出端电性连接于复合式测头，用于驱使复合式测头始终转动至朝向点阵图像外沿。

通过采用上述的技术方案，在进行待测工件的尺寸检测时，将待测工件放置于放置承台，待测工件挤压所在区域下方的各组活动保持机构使之处于压缩保持状态，对应的活动保持机构内部的传感元件处于工作状态，可以发送信号至信息处理模块，从而形成与待测工件的水平投影形状相匹配的点阵图像。

本申请的三次元精密检测辅助装置具有位置调节模式及测量模式，复合式测头位于点阵图像外侧时，检测辅助装置自动处于位置调节模式；此时，信息处理模块能够以点阵图像为基准、发送控制信号至复合式测头，使得复合式测头自动转动至朝向点阵图像外沿的位置。

当需要对待测工件进行基准测量及定位时，由于金属模具通常是规整的形状，启动时能够以点阵图像的中心点为基础、使三轴驱动总成驱使复合式测头自动移动至该中心点，此时复合式测头自动转动至朝向待测工件外侧的位置。当复合式测头移动并接触到待测工件，复合式测头本身的回退功能可以起到避让的作用，降低三轴驱动总成与待测工件发生撞击、或者复合式测头侧面与待测工件发生撞击的可能，进而降低复合式测头出现位置偏移的可能，使检测结果保持良好的精确度。

复合式测头移动至点阵图像中心点后，三次元精密检测辅助装置自动进入测量模式，此时复合式测头不再受信息处理模块控制、自动回到原位，通过三次元精密检测辅助装置自带的PC机及控制成型驱使复合式测头移动，能够对待测工件进行各方位的形状尺寸的检测，精确测得待测工件的形状及尺寸。

可选的，放置承台顶面设有多个安装室，各个活动保持机构分别对应设置于各个安装室内；

其中，活动保持机构包括铰接件和滑移柱；铰接件设有两个，且分别铰接于安装室内底壁；铰接件与安装室之间设有扭簧，扭簧用于迫使两个铰接件相向转动；

滑移柱活动插设于安装室，滑移柱与安装室之间设有弹性件一，弹性件一用于迫使滑移柱局部外露于安装室；滑移柱靠近铰接件的侧面设有限位槽，当滑移柱完全进入安装室时，两个铰接件相背转动，铰接件的自由端卡设于限位槽内；

铰接件还设有卡接组件，安装室内底壁设有卡接槽，当滑移柱完全进入安装室时，卡接组件与卡接槽之间卡接适配。

通过采用上述的技术方案，通过设置弹性件一使之产生始终作用于滑移柱的弹性力，可以使滑移柱顶部常态外露于安装室。当待测工件放置放置承台时，待测工件抵于所在区域下方的各组活动保持机构，迫使滑移柱向安装室内移动；滑移柱向下移动过程中抵贴于铰接件并迫使两个铰接件相背转动，此时铰接件的自由端能够进入限位槽内，而且当铰接件转动至卡接组件与卡接槽正对的位置时，卡接组件自动卡设于卡接槽，能够限制铰接件的转动，进而使滑移柱难以向上移动外露于安装室，实现活动保持机构的压缩保持功能。

可选的，卡接组件包括卡接块和弹性件二，其中，卡接块活动插设于铰接件远离相邻铰接件的一侧；

弹性件二设于卡接块与铰接件之间，用于迫使卡接块局部外露于铰接件，当铰接件的自由端卡设于限位槽时，卡接块匹配插设于卡接槽。

通过采用上述的技术方案，通过设置弹性件二使之始终产生作用于卡接块的弹性力，能够使卡接块保持外露于铰接件；当滑移柱受力下移、铰接件向远离相邻铰接件的方向转动时，卡接块能够抵贴于安装室内壁并迫使卡接块向上移动，此时弹性件二作用于卡接块的弹性力逐渐增大；当铰接件转动至卡接块正对于卡接槽的位置时，卡接块在弹性件二的弹性力作用下自动卡入卡接槽内，从而限制滑移柱的移动，使活动保持机构处于压缩保持状态。

可选的，铰接件远离相邻铰接件的一侧设有活动插孔，卡接块插设于活动插孔；

卡接块的一侧端设有限位部，限位部外露于该卡接块所在铰接件靠近相邻铰接件的一侧；在扭簧的扭力作用下，两个相邻限位部之间相互抵贴，两铰接件之间间距由铰接件的铰接端向铰接件的自由端逐渐增大；

弹性件二的一端连接于限位部，另一端连接于该卡接块所在的铰接件；弹性件二用于迫使限位部抵贴于铰接件。

通过采用上述的技术方案，通过使卡接块活动插设于活动插孔内，弹性件二的弹性力可以使限位部始终抵贴于铰接件，而卡接块远离限位部的一侧端常态外露于铰接件，以便于与卡接槽匹配卡接。在初始状态下，两个铰接件在对应扭簧的扭力下相向转动后，通过两个限位部的抵接限位可以使两个铰接件相互倾斜，进而在滑移柱向下移动、抵于铰接件时能够顺利带动铰接件向远离相邻铰接件的方向转动。

可选的，定位检测单元还包括用于迫使卡接组件脱离卡接槽的复位机构；

复位机构包括活动板架和顶升柱，活动板架通过滑移结构竖向滑动连接于放置承台，且活动板架位于放置承台下方；

顶升柱与卡接槽数量匹配，所有顶升柱共同固定于活动板架顶面；放置承台底部设有供顶升柱穿过的穿孔，各个穿孔分别与各个卡接槽对应连通。

通过采用上述的技术方案，当待测工件检测完成、从放置承台取走后，作业人员通过迫使活动板架向上移动，活动板架的各个顶升柱能够分别抵接于对应的卡接块，并将卡接块推出卡接槽；此时，铰接件在对应扭簧的扭力作用下自动复位，能够推动滑移柱向上移动，并通过弹性件二的弹性力辅助，可以使滑移柱快速回到原位并重新外露于安装室。

可选的，滑移结构包括滑移架、滑移块、转动套和摆杆；其中，滑移架固定于放置承台，滑移架设有竖向设置的滑移孔；

滑移块滑移安装于滑移孔，而活动板架连接于滑移块；在自然状态下，滑移块抵贴于滑移孔的下端壁，而活动板架与放置承台之间达到最远距离；

转动套转动连接于滑移块，摆杆的一端铰接于放置承台，另一端活动插设于转动套。

通过采用上述的技术方案，活动板架通过侧面的滑移块滑动安装于滑移孔，可以沿着滑移孔上下移动；通过使摆杆的一端铰接于放置承台，另一端活动穿设于滑移块外侧的转动套，活动板架移动时可以通过转动套推动摆杆转动，此时摆杆与转动套之间能够发生相对移动、产生摩擦阻力，摩擦阻力的设置使得活动板架在滑移孔内的移动受到一定的阻碍，在测量进行时降低活动板架由于设备振动而向上移动的可能，有利于活动保持机构保持良好的压缩保持状态。

可选的，放置承台滑移设置于操作平台，放置承台与操作平台之间设有直线驱动机构，用于驱使放置承台移动；

操作平台架设有定位板，定位板设有条形孔，条形孔贯通于定位板延长方向的一侧端；

摆杆远离放置承台的侧面固定有定位杆，定位杆的外径与条形孔的宽度相适配，当放置承台移动至操作平台上方时，定位杆匹配进入条形孔内。

通过采用上述的技术方案，直线驱动机构的设置用于控制放置承台移动，在将待测工件放置于放置承台时，使直线驱动机构驱使放置承台移动至操作平台外侧，能够便于待测工件的放置。在进行检测时，直线驱动机构驱使放置承台移动至操作平台上方，此时摆杆外侧的定位杆能够匹配进入定位板的条形孔内，进而在移动过程中进一步降低活动板架移动上下移动的可能，使活动保持机构保持良好的压缩保持状态。

可选的，直线驱动机构包括伺服电机、螺杆和导向杆，导向杆穿设于放置承台，导向杆的两端分别架设于操作平台；

螺杆穿设于放置承台并与之螺纹连接，螺杆的两端分别转动架设于操作平台；伺服电机的输出端连接于螺杆，用于驱使螺杆转动。

通过采用上述的技术方案，伺服电机运转时带动螺杆转动，通过螺杆与放置承台之间的螺纹配合可以使放置承台沿着导向杆轴向移动，进而将放置承台推送至操作平台上方或推送至操作平台外侧。

可选的，转动套内侧设有阻尼垫层。

通过采用上述的技术方案，阻尼垫层的设置能够进一步增大转动套与摆杆之间的摩擦阻力，从而进一步降低活动板架由于设备振动而向上移动的可能，使活动保持机构保持良好的压缩保持状态。

可选的，安装室侧壁分别设有挡台一和挡台二，挡台一位于安装室的端口位置，挡台二位于安装室中部；

滑移柱底部设有抵接部，抵接部位于挡台一与挡台二之间；弹性件一嵌设于挡台二靠近挡台一的侧面，弹性件一远离挡台二的一端抵贴于抵接部，且弹性件一处于常态压缩状态；

传感元件设于抵接部靠近挡台二的侧面，当滑移柱完全进入安装室时，传感元件工作。

通过采用上述的技术方案，滑移柱底部的抵接部始终位于挡台一与挡台二之间，弹性件一的弹性力能够迫使抵接部常态下抵靠于挡台一，用于降低滑移柱直接脱离安装室的可能；另外，当滑移柱受力下移、完全进入安装室内部时，抵接部向靠近挡台二的方向移动，传感元件靠近挡台二后能够处于工作状态，从而发送信号至信息处理模块以生产点阵图像。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在进行待测工件的基准测量及定位时，信号控制模块驱使复合式测头自动转动至朝向待测工件外侧的位置，能够降低三轴驱动总成与待测工件发生撞击、或者复合式测头侧面与待测工件发生撞击的可能，使检测结果保持良好的精确度；

2.当滑移柱向下移动进入安装室时，铰接件的自由端能够进入限位槽内，而且当铰接件转动至卡接组件与卡接槽正对的位置时，卡接组件自动卡设于卡接槽，能够限制铰接件的转动，进而使滑移柱难以向上移动外露于安装室，实现活动保持机构的压缩保持功能；

3.当待测工件检测完成、从放置承台取走后，通过迫使活动板架向上移动，活动板架的各个顶升柱能够分别抵接于对应的卡接块，并将卡接块推出卡接槽；此时铰接件在扭簧的扭力作用下自动复位，且滑移柱通过弹性件二的弹性力能够快速回到原位，使用方便。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本实施例中活动保持机构的半剖视图，此时活动保持机构处于初始状态；

图4是图3中B处的放大图；

图5是本实施例中活动保持机构的半剖视图，此时活动保持机构处于压缩保持状态；

图6是图1中C处的放大图。

附图标记说明：1、操作平台；11、定位板；111、条形孔；12、直线驱动机构；121、伺服电机；122、螺杆；123、导向杆；13、支架板；2、三轴驱动总成；3、复合式测头；4、放置承台；41、安装室；411、挡台一；412、挡台二；42、卡接槽；43、穿孔；44、连接部；

5、活动保持机构；51、铰接件；511、活动插孔；52、滑移柱；521、限位槽；5211、贯通区域；5212、限位区域；522、抵接部；53、弹性件一；54、扭簧；55、卡接组件；551、卡接块；5511、限位部；552、弹性件二；

6、传感元件；7、复位机构；71、活动板架；72、顶升柱；8、滑移结构；81、滑移架；811、滑移孔；82、滑移块；83、转动套；831、阻尼垫层；84、摆杆；841、定位杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种金属模具三次元精密检测辅助装置。

参照图1，一种金属模具三次元精密检测辅助装置，包括机柜、操作平台1、三轴驱动总成2、复合式测头3以及定位检测单元；其中，操作平台1固定于机柜顶部，三轴驱动总成2设于操作平台1顶部，复合式测头3转动安装于三轴驱动总成2；复合式测头3内置驱动件，能够驱使复合式测头3转动及翻转。三轴驱动总成2的设置用于带动复合式测头3沿X、Y、Z三轴移动，使得复合式测头3对待测工件进行空间形状的检测；三轴驱动总成2的结构为本领域常规设计，此处不再一一展开赘述。

定位检测单元包括放置承台4、活动保持机构5、复位机构7和信息处理模块，其中，放置承台4滑移设置于操作平台1顶部，且放置承台4与操作平台1之间设有直线驱动机构12，用于驱使放置承台4沿Y轴移动。

具体的，直线驱动机构12包括伺服电机121、螺杆122和导向杆123，放置承台4顶面固定有多个支架板13，导向杆123通过支架板13架设于操作平台1；螺杆122通过支架板13架设于操作平台1，且螺杆122转动连接于所在的支架板13。伺服电机121固定于螺杆122所在的支架板13，且伺服电机121的输出轴连接于螺杆122，通过控制伺服电机121运转能够使螺纹转动。

同时参照图2，放置承台4两相对的侧面分别一体成型有连接部44，导向杆123穿设于其中一个连接部44，而螺杆122穿设于另一连接部44并与该连接部44螺纹连接；当伺服电机121运转时，伺服电机121带动螺杆122转动、通过螺杆122与连接部44之间的螺纹配合可使放置承台4沿着导向杆123轴向移动。在初始状态下，放置承台4停留于操作平台1外侧，而在待测工件进行检测时，放置承台4能够在伺服电机121的驱动下移动至操作平台1上方。

活动保持机构5设有多组，所有活动保持机构5呈点阵设置均布于放置承台4。同时参照图3，每一活动保持机构5内部均设有传感元件6，各个传感元件6均电性连接于信息处理模块。当待测工件放置于放置承台4时，待测工件能够挤压对应位置的活动保持机构5使之处于压缩保持状态，此时对应的传感元件6处于工作状态，且处于工作状态的所有传感元件6能够共同使信息处理模块形成点阵图像；信息处理模块的输出端电性连接于复合式测头3，用于驱使复合式测头3始终转动至朝向点阵图像外沿。

具体参照图3，放置承台4顶面设有多个安装室41，安装室41的数量与活动保持机构5的数量相等，各组活动保持机构5分别对应设置于各个安装室41。其中，活动保持机构5包括铰接件51和滑移柱52，滑移柱52活动插设于安装室41，使得滑移柱52能够沿靠近/远离安装室41内底壁的方向移动；滑移柱52与安装室41之间还设有弹性件一53，弹性件一53用于驱使滑移柱52在初始状态下局部外露于安装室41。

安装室41侧壁分别设有挡台一411和挡台二412，挡台一411位于安装室41的端口位置，挡台二412位于安装室41中部，挡台一411与挡台二412之间间隔设置。滑移柱52外侧一体成型有抵接部522，抵接部522位于滑移柱52的底部；抵接部522位于挡台一411与挡台二412之间，且抵接部522的外侧面抵贴于安装室41内壁。

弹性件一53嵌设于挡台二412靠近挡台一411的侧面，弹性件一53远离挡台二412的一端始终抵于抵接部522；本实施例的弹性件一53选用压缩弹簧，压缩弹簧处于常态压缩状态，能够始终产生作用于抵接部522的抵接力，迫使抵接部522向上移动抵于挡台一411，以限制滑移柱52直接脱离安装室41的情况发生。

传感元件6嵌设于抵接部522靠近挡台二412的侧面，且传感元件6与弹性件一53之间错位设置；本实施例的传感元件6选用接触式传感器，当滑移柱52完全进入安装室41时，抵接部522能够抵靠于挡台二412，此时传感元件6处于工作状态，能够发生信号至信息处理模块，以形成点阵图像。

铰接件51的数量设有两个，两个铰接件51共同铰接于安装室41内底壁，且两个铰接件51于安装室41内镜像对称。另外参照图4，每一铰接件51与安装室41内底壁的铰接处均设有扭簧54，扭簧54用于迫使两个铰接件51相向转动；另外，铰接件51远离安装室41内底壁的一端为自由端，且设置有球头。

回到图3，滑移柱52靠近铰接件51的侧面设有限位槽521，其中，限位槽521包括贯通于滑移柱52侧面的贯通区域5211以及连通于贯通区域5211两相对侧面的两个限位区域5212，贯通区域5211与两个铰接件51正对设置，而贯通区域5211的宽度小于两个限位区域5212之间的最大间距。

同时参照图5，当滑移柱52受力下移时，两个铰接件51分别通过贯通区域5211进入限位槽521内部，且铰接件51自由端的球头能够抵贴于限位槽521内壁；滑移柱52继续向下移动能够迫使两个铰接件51相背转动，当滑移柱52完全进入安装室41后，铰接件51的球头能够对应卡设于相邻的限位区域5212。

另外，回到图4，铰接件51还设有卡接组件55，安装室41内底壁设有卡接槽42，在滑移柱52完全进入安装室41时，卡接组件55与卡接槽42之间卡接适配，能够使滑移柱52稳固停留于安装室41内，进而实现活动保持机构5的压缩保持。

卡接组件55包括卡接块551和弹性件二552，铰接件51远离相邻铰接件51的一侧设有活动插孔511，活动插孔511贯通于铰接件51；卡接块551活动插设于活动插孔511，卡接块551的两侧端均外露于活动插孔511。

卡接块551的一侧端设有限位部5511，限位部5511外露于该卡接块551所在铰接件51靠近相邻铰接件51的一侧，而且在扭簧54的扭力作用下，两个相邻限位部5511之间相互抵贴限位，此时铰接件51呈倾斜设置，两个铰接件51之间形成一锐角，两个铰接件51之间的间距由铰接件51的铰接端向铰接件51的自由端逐渐增大。

同时参照图5，弹性件二552的一端连接于限位部5511，弹性件二552的另一端连接于该卡接块551所在的铰接件51；本实施例的弹性件二552选用拉伸弹簧，能够始终产生作用于限位部5511的弹性力，以迫使限位部5511抵贴于铰接件51。当两个铰接件51相背转动时，卡接块551抵贴于安装室41内底壁并向内移动，能够使弹性件二552拉伸延长；铰接件51转动至卡接块551正对于卡接槽42的位置时，弹性件二552的弹性力迫使卡接块551自动卡设于卡接槽42，进而限制铰接件51的转动，滑移柱52于安装室41内的位置得以保持。

回到图3，复位机构7设置于放置承台4下方，用于驱使各组卡接组件55脱离对应的卡接槽42，能够在待测工件检测完成、从放置承台4取走后完成各组活动保持机构5复位，以便于下一次待测工件的检测。其中，复位机构7包括活动板架71和顶升柱72，活动板架71位于放置承台4下方；另外参照图2，活动板架71与放置承台4之间设有滑移结构8，使得活动板架71通过滑移结构8竖向滑动连接于放置承台4。

回到图3，顶升柱72的数量与卡接槽42的数量相等，所有顶升柱72共同固定于活动板架71顶面；放置承台4底部设有多个穿孔43，穿孔43的数量与卡接槽42的数量相等，各个穿孔43分别与各个卡接槽42对应连通，而各个顶升柱72分别对应穿设于各个穿孔43。在初始状态下，活动板架71受重力作用、与放置承台4之间达到极限的最远距离，此时顶升柱72远离活动板架71的一端面能够与卡接槽42底壁保持齐平。

回到图2，滑移结构8设有多组，各组滑移结构8对称设置位于放置承台4的两相对侧面，用于提高活动板架71安装于放置承台4的稳定性。其中，滑移结构8包括滑移架81、滑移块82、转动套83和摆杆84，滑移架81固定于放置承台4侧面；滑移架81设有贯通的滑移孔811，滑移孔811的延长方向与竖直方向相同。

滑移块82连接于活动板架71侧面，且滑移块82滑移安装于滑移孔811，在自然状态下，活动板架71受重力作用、能够使滑移块82抵贴于滑移孔811的下端壁，此时活动板架71与放置承台4之间达到极限的最远距离。转动套83转动连接于滑移块82远离活动板架71的侧面，摆杆84的一端铰接于放置承台4，摆杆84的另一端活动插设于转动套83，使得摆杆84与转动套83之间能够发生相对移动。

另外，转动套83内侧粘接有阻尼垫层831，阻尼垫层831由具有高摩擦系数的柔性材料加工制成，使得阻尼垫层831与摆杆84之间具有较大的摩擦阻力，能够降低活动板架71由于各种原因受力上移的可能，有利于活动保持机构5保持良好的压缩保持状态。

此处需要说明的是，现实中部分金属模具的形状为上宽下窄，在进行此类金属模具的检测时，金属模具放置于放置承台4后，还需要手动、或者借助辅助工具，对金属模具上部较宽位置投影至放置承台4顶面区域的各组活动保持机构5进行挤压，使之处于压缩保持状态；该多组活动保持机构5不受金属模具的压力，因而更需要阻尼垫层831与摆杆84之间具有的摩擦阻力以保持活动板架71的稳定性，降低该多组活动保持机构5意外复位、导致点阵图像出现误差的可能。

参照图6，操作平台1顶部架设有定位板11，定位板11的数量设有两个，两个定位板11分别位于操作平台1两相对侧的边缘；每一定位板11均开设有条形孔111，条形孔111贯通于定位板11延长方向的一侧。摆杆84远离放置承台4的侧面固定有定位杆841，定位杆841于竖直面内高于转动套83；定位杆841的外径与条形孔111的宽度设为相等。当伺服电机121驱使放置承台4移动至操作平台1上方时，定位杆841能够匹配进入条形孔111内部，用于限制摆杆84的转动，进而使活动板架71与放置承台4的相对位置得以保持，进一步降低活动板架71由于设备振动而向上移动的可能，使各组活动保持机构5保持良好的压缩保持状态。

本申请实施例一种金属模具三次元精密检测辅助装置的实施原理为：

在进行待测工件的尺寸检测时，将待测工件放置于放置承台4，待测工件挤压所在区域下方的各组活动保持机构5使之处于压缩保持状态，对应的活动保持机构5内部的传感元件6处于工作状态，可以发送信号至信息处理模块，从而形成与待测工件的水平投影形状相匹配的点阵图像。

本申请的三次元精密检测辅助装置具有位置调节模式及测量模式，复合式测头3位于点阵图像外侧时，检测辅助装置自动处于位置调节模式；此时，信息处理模块能够以点阵图像为基准、发送控制信号至复合式测头3，使得复合式测头3自动转动至朝向点阵图像外沿的位置。

当需要对待测工件进行基准测量及定位时，由于金属模具通常是规整的形状，启动时能够以点阵图像的中心点为基础、使三轴驱动总成2驱使复合式测头3自动移动至该中心点，此时复合式测头3自动转动至朝向待测工件外侧的位置。当复合式测头3移动并接触到待测工件，复合式测头3本身的回退功能可以起到避让的作用，降低三轴驱动总成2与待测工件发生撞击、或者复合式测头3侧面与待测工件发生撞击的可能，进而降低复合式测头3出现位置偏移的可能，使检测结果保持良好的精确度。

复合式测头3移动至点阵图像中心点后，三次元精密检测辅助装置自动进入测量模式，此时复合式测头3不再受信息处理模块控制、自动回到原位，通过三次元精密检测辅助装置自带的PC机及控制成型驱使复合式测头3移动，能够对待测工件进行各方位的形状尺寸的检测，精确测量得到待测工件的形状及尺寸。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：包括操作平台（1）、三轴驱动总成（2）、复合式测头（3）以及定位检测单元；

其中，所述定位检测单元包括放置承台（4）、活动保持机构（5）和信息处理模块，所述放置承台（4）设于操作平台（1）顶部；

所述活动保持机构（5）设有多组，且呈点阵设置均布于放置承台（4）；每一所述活动保持机构（5）内部均设有传感元件（6），各个所述传感元件（6）均电性连接于信息处理模块，当所述活动保持机构（5）处于压缩保持状态时，所述传感元件（6）处于工作状态，且处于工作状态的所有传感元件（6）共同使信息处理模块形成点阵图像；

所述信息处理模块的输出端电性连接于复合式测头（3），用于驱使所述复合式测头（3）始终转动至朝向点阵图像外沿。

2.根据权利要求1所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述放置承台（4）顶面设有多个安装室（41），各个所述活动保持机构（5）分别对应设置于各个安装室（41）内；

其中，所述活动保持机构（5）包括铰接件（51）和滑移柱（52）；所述铰接件（51）设有两个，且分别铰接于安装室（41）内底壁；所述铰接件（51）与安装室（41）之间设有扭簧（54），所述扭簧（54）用于迫使两个铰接件（51）相向转动；

所述滑移柱（52）活动插设于安装室（41），所述滑移柱（52）与安装室（41）之间设有弹性件一（53），所述弹性件一（53）用于迫使滑移柱（52）局部外露于安装室（41）；所述滑移柱（52）靠近铰接件（51）的侧面设有限位槽（521），当所述滑移柱（52）完全进入安装室（41）时，两个所述铰接件（51）相背转动，所述铰接件（51）的自由端卡设于限位槽（521）内；

所述铰接件（51）还设有卡接组件（55），所述安装室（41）内底壁设有卡接槽（42），当所述滑移柱（52）完全进入安装室（41）时，所述卡接组件（55）与卡接槽（42）之间卡接适配。

3.根据权利要求2所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述卡接组件（55）包括卡接块（551）和弹性件二（552），其中，所述卡接块（551）活动插设于铰接件（51）远离相邻铰接件（51）的一侧；

所述弹性件二（552）设于卡接块（551）与铰接件（51）之间，用于迫使所述卡接块（551）局部外露于铰接件（51），当所述铰接件（51）的自由端卡设于限位槽（521）时，所述卡接块（551）匹配插设于卡接槽（42）。

4.根据权利要求3所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述铰接件（51）远离相邻铰接件（51）的一侧设有活动插孔（511），所述卡接块（551）插设于活动插孔（511）；

所述卡接块（551）的一侧端设有限位部（5511），所述限位部（5511）外露于该卡接块（551）所在铰接件（51）靠近相邻铰接件（51）的一侧；在所述扭簧（54）的扭力作用下，两个相邻所述限位部（5511）之间相互抵贴，两所述铰接件（51）之间间距由铰接件（51）的铰接端向铰接件（51）的自由端逐渐增大；

所述弹性件二（552）的一端连接于限位部（5511），另一端连接于该卡接块（551）所在的铰接件（51）；所述弹性件二（552）用于迫使限位部（5511）抵贴于铰接件（51）。

5.根据权利要求3所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述定位检测单元还包括用于迫使卡接组件（55）脱离卡接槽（42）的复位机构（7）；

所述复位机构（7）包括活动板架（71）和顶升柱（72），所述活动板架（71）通过滑移结构（8）竖向滑动连接于放置承台（4），且所述活动板架（71）位于放置承台（4）下方；

所述顶升柱（72）与卡接槽（42）数量匹配，所有顶升柱（72）共同固定于活动板架（71）顶面；所述放置承台（4）底部设有供顶升柱（72）穿过的穿孔（43），各个所述穿孔（43）分别与各个所述卡接槽（42）对应连通。

6.根据权利要求5所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述滑移结构（8）包括滑移架（81）、滑移块（82）、转动套（83）和摆杆（84）；其中，所述滑移架（81）固定于放置承台（4），所述滑移架（81）设有竖向设置的滑移孔（811）；

所述滑移块（82）滑移安装于滑移孔（811），而所述活动板架（71）连接于滑移块（82）；在自然状态下，所述滑移块（82）抵贴于滑移孔（811）的下端壁，而所述活动板架（71）与放置承台（4）之间达到最远距离；

所述转动套（83）转动连接于滑移块（82），所述摆杆（84）的一端铰接于放置承台（4），另一端活动插设于转动套（83）。

7.根据权利要求6所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述放置承台（4）滑移设置于操作平台（1），所述放置承台（4）与操作平台（1）之间设有直线驱动机构（12），用于驱使所述放置承台（4）移动；

所述操作平台（1）架设有定位板（11），所述定位板（11）设有条形孔（111），所述条形孔（111）贯通于定位板（11）延长方向的一侧端；

所述摆杆（84）远离放置承台（4）的侧面固定有定位杆（841），所述定位杆（841）的外径与条形孔（111）的宽度相适配，当所述放置承台（4）移动至操作平台（1）上方时，所述定位杆（841）匹配进入条形孔（111）内。

8.根据权利要求7所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述直线驱动机构（12）包括伺服电机（121）、螺杆（122）和导向杆（123），所述导向杆（123）穿设于放置承台（4），所述导向杆（123）的两端分别架设于操作平台（1）；

所述螺杆（122）穿设于放置承台（4）并与之螺纹连接，所述螺杆（122）的两端分别转动架设于操作平台（1）；所述伺服电机（121）的输出端连接于螺杆（122），用于驱使所述螺杆（122）转动。

9.根据权利要求6所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述转动套（83）内侧设有阻尼垫层（831）。

10.根据权利要求2所述的金属模具三次元精密检测辅助装置，其特征在于：所述安装室（41）侧壁分别设有挡台一（411）和挡台二（412），所述挡台一（411）位于安装室（41）的端口位置，所述挡台二（412）位于安装室（41）中部；

所述滑移柱（52）底部设有抵接部（522），所述抵接部（522）位于挡台一（411）与挡台二（412）之间；所述弹性件一（53）嵌设于挡台二（412）靠近挡台一（411）的侧面，所述弹性件一（53）远离挡台二（412）的一端抵于抵接部（522），且所述弹性件一（53）处于常态压缩状态；

所述传感元件（6）设于抵接部（522）靠近挡台二（412）的侧面，当所述滑移柱（52）完全进入安装室（41）时，所述传感元件（6）工作。