接觸式測長裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種接觸式測長裝置，包括右測針、右空氣導(dǎo)軌、右激光尺、右端板、右激光位移傳感器、右激光位移傳感器安裝板、右連接件、右數(shù)據(jù)線接頭、底板、左激光位移傳感器安裝板、左激光尺、左激光位移傳感器、左數(shù)據(jù)線接頭、左端板、左測針、左彈簧、左空氣導(dǎo)軌、左連接件、左進(jìn)氣接頭、右進(jìn)氣接頭、右彈簧；本發(fā)明專利技術(shù)具有兩個(gè)反向安裝的左測針和右測針，能實(shí)時(shí)讀取軸系在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的線性運(yùn)動(dòng)誤差，并將該誤差值及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)，以對(duì)測量值進(jìn)行誤差補(bǔ)償，最終消除軸系誤差對(duì)測量精度帶來的影響，進(jìn)一步提高了測量精度，使在精密測量領(lǐng)域面向精密模具、光學(xué)元件制造、數(shù)控加工領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)甚至更小的測量精度成為可能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及精密測量設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種具有軸系誤差補(bǔ)償功能的接觸式測長裝置。
技術(shù)介紹
在精密測量設(shè)備領(lǐng)域，常需對(duì)物體表面形貌高低或長短進(jìn)行測量，在精密模具、光學(xué)鏡片制造、數(shù)控加工等領(lǐng)域常被應(yīng)用，以精確測量得到被加工表面的形狀誤差和位置精密誤差。傳統(tǒng)應(yīng)用于該領(lǐng)域的測量設(shè)備有三坐標(biāo)測量儀、影像測量儀等。三坐標(biāo)測量儀是采用接觸式的測量方式，利用接觸式測頭對(duì)被測物表面某點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)面的高度或長短進(jìn)行測量，并通過三坐標(biāo)測量儀的軸系，帶動(dòng)測頭運(yùn)動(dòng)，以對(duì)被測物表面進(jìn)行點(diǎn)測量或是線性掃描測量，從而獲得多個(gè)的測量數(shù)據(jù)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)擬合，以得到整個(gè)被測物表面的形貌特征參數(shù)，構(gòu)成空間曲面，再與理論表面形位公差比對(duì)，最終得到加工誤差，并以此判定加工精度。影響測量儀是通過CCD攝像技術(shù)對(duì)被測物表面進(jìn)行攝像，再利用機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)對(duì)所攝取圖形進(jìn)行處理，以構(gòu)建被測物表面的形貌特征參數(shù)，與三坐標(biāo)測量儀相同進(jìn)行加工誤差判定方法相同，以獲得最終的加工精度。由于應(yīng)用行業(yè)中被加工物絕大部分表面均不是非常潔凈，或是表面具有高亮度發(fā)光、甚至是透明材料，面對(duì)這類被測物的表面形位公差測量時(shí)，采用影像測量儀會(huì)受到材料特性影響而導(dǎo)致精度無法滿足要求，同時(shí)，受機(jī)器視覺技術(shù)制約，很難使測量精度達(dá)到亞微米級(jí)設(shè)置更小。而采用三坐標(biāo)測量儀時(shí)，在測量過程中，需需要軸系帶動(dòng)接觸式測頭或是影像測頭運(yùn)動(dòng)，以獲得整個(gè)被測物表面的形位公差。在軸系運(yùn)動(dòng)過程中，不可避免地會(huì)引入軸系運(yùn)動(dòng)誤差，從而影響最終的測量精度，制約了以往測量設(shè)備測量精度從微米級(jí)向亞微米級(jí)的飛躍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述
技術(shù)介紹
中存在的缺陷和問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠解決在測量過程中因軸系運(yùn)動(dòng)精度影響導(dǎo)致測量精度難以達(dá)到亞微米或是更小精度的問題的接觸式測長裝置。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案一種接觸式測長裝置，包括右測針、右空氣導(dǎo)軌、右激光尺、右端板、右激光位移傳感器、右激光位移傳感器安裝板、右連接件、右數(shù)據(jù)線接頭、底板、左激光位移傳感器安裝板、左激光尺、左激光位移傳感器、左數(shù)據(jù)線接頭、左端板、左測針、左彈簧、左空氣導(dǎo)軌、左連接件、左進(jìn)氣接頭、右進(jìn)氣接頭、右彈簧；其中，左空氣導(dǎo)軌和右空氣導(dǎo)軌安裝在底板的左右兩側(cè)，所述的左空氣導(dǎo)軌與左端板之間安裝有左彈簧，左端板靠外側(cè)安裝有左測針；右空氣導(dǎo)軌與右端板之間安裝有右彈簧，右端板靠外側(cè)安裝有右測針；左空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯的一端安裝有左連接件，右空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯的一端安裝有右連接件，所述左連接件上安裝有左激光尺，右連接件上安裝有右激光尺，左激光尺對(duì)應(yīng)位置安裝有左激光位移傳感器，右激光尺對(duì)應(yīng)位置安裝有右激光位移傳感器；所述的左進(jìn)氣接頭與左空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯連接，所述的右進(jìn)氣接頭與右空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯連接。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述左空氣導(dǎo)軌和右空氣導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)相同，包括進(jìn)氣ロ、導(dǎo)套、導(dǎo)芯，左空氣導(dǎo)軌通過導(dǎo)芯與左彈簧連接，右空氣導(dǎo)軌通過導(dǎo)芯與右彈簧連接。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，左空氣導(dǎo)軌和右空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯僅能沿水平方向左右移動(dòng)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的左激光位移傳感器相對(duì)左激光尺的安裝精度通過左激光位移傳感器安裝板來進(jìn)行調(diào)節(jié)，右激光位移傳感器相對(duì)右激光尺的安裝精度通過右激光位移傳感器安裝板來進(jìn)行調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)與以往同類產(chǎn)品相比，具有兩個(gè)相對(duì)平行且反向安裝的左測針和右測針，能實(shí)時(shí)讀取軸系在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的線性運(yùn)動(dòng)誤差，并將該誤差值及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)，以對(duì)測量值進(jìn)行誤差補(bǔ)償，最終消除軸系誤差對(duì)測量精度帶來的影響，進(jìn)ー步提高了測量精度，使在精密測量領(lǐng)域面向精密模具、光學(xué)元件制造、數(shù)控加工領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)甚至·更小的測量精度成為可能。該裝置可安裝在以往測量設(shè)備上使用，僅需要更換以往設(shè)備上的測頭，并安裝與軸系平行的標(biāo)準(zhǔn)塊，即可對(duì)軸系精度進(jìn)行同步測量，并實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)糨S系精度與測量精度的影響，該測長裝置通過實(shí)踐驗(yàn)證，在補(bǔ)償了軸系運(yùn)動(dòng)誤差后，測量精度可達(dá)到50nm以內(nèi)，具有廣泛應(yīng)用前景。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術(shù)實(shí)施例的接觸式測長裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例所述的左空氣導(dǎo)軌、右空氣導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例的接觸式測長裝置的工作狀態(tài)示意圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)的附圖，對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。如圖I所示，本專利技術(shù)實(shí)施例提供的ー種接觸式測長裝置，包括右測針I(yè)、右空氣導(dǎo)軌2、右激光尺3、右端板4、右激光位移傳感器5、右激光位移傳感器安裝板6、右連接件7、右數(shù)據(jù)線接頭8、底板9、左激光位移傳感器安裝板10、左激光尺11、左激光位移傳感器12、左數(shù)據(jù)線接頭13、左端板14、左測針15、左彈簧16、左空氣導(dǎo)軌17、左連接件18、左進(jìn)氣接頭19、右進(jìn)氣接頭20、右彈簧21 ;其中，左空氣導(dǎo)軌17和右空氣導(dǎo)軌2安裝在底板9的左右兩側(cè)，所述的左空氣導(dǎo)軌17與左端板14之間安裝有左彈簧16，左端板14外側(cè)安裝有左測針15 ;右空氣導(dǎo)軌2與右端板4之間安裝有右彈簧21，右端板4外側(cè)安裝有右測針I(yè) ;左空氣導(dǎo)軌17的導(dǎo)芯的一端安裝有左連接件18，右空氣導(dǎo)軌2的導(dǎo)芯的一端安裝有右連接件7，所述左連接件18上安裝有左激光尺11，右連接件7上安裝有右激光尺3，左激光尺11對(duì)應(yīng)位置安裝有左激光位移傳感器12，右激光尺3對(duì)應(yīng)位置安裝有右激光位移傳感器5 ;所述的左進(jìn)氣接頭19與左空氣導(dǎo)軌17的導(dǎo)芯連接，所述的右進(jìn)氣接頭20與右空氣導(dǎo)軌2的導(dǎo)芯連接。所述的左激光位移傳感器12相對(duì)左激光尺11的安裝精度通過左激光位移傳感器安裝板10來進(jìn)行調(diào)節(jié)，右激光位移傳感器5相對(duì)右激光尺3的安裝精度通過右激光位移傳感器安裝板6來進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖2所示，所述左空氣導(dǎo)軌17和右空氣導(dǎo)軌2的結(jié)構(gòu)相同，包括進(jìn)氣口 22、導(dǎo)套23、導(dǎo)芯24，左空氣導(dǎo)軌17通過導(dǎo)芯與左彈簧16連接，右空氣導(dǎo)軌2通過導(dǎo)芯與右彈簧21連接；左空氣導(dǎo)軌17和右空氣導(dǎo)軌2的導(dǎo)芯僅能沿水平方向左右移動(dòng)。如圖3所示，所述的左測針15與標(biāo)準(zhǔn)塊29接觸，右測針I(yè)與被測物34接觸；左進(jìn)氣接頭19與左空氣導(dǎo)軌17的導(dǎo)芯連接，當(dāng)給通過進(jìn)氣口 22給左空氣導(dǎo)軌17供氣時(shí)，導(dǎo)芯將處于懸浮狀態(tài)，由于導(dǎo)芯僅能水平左右移動(dòng)，向?qū)緝?nèi)部吹氣，使導(dǎo)芯向外側(cè)移動(dòng)，使 得左彈簧16受壓，通過控制吹氣壓力來控制左測針15接觸標(biāo)準(zhǔn)塊29表面的測量力，從而確保各點(diǎn)測量力相同，測量精度保持穩(wěn)定一致；所述的右進(jìn)氣接頭20與右空氣導(dǎo)軌2的導(dǎo)芯連接，同樣，當(dāng)給右空氣導(dǎo)軌20供氣時(shí)，導(dǎo)芯也處于懸浮狀態(tài)，由于導(dǎo)芯僅能水平左右移動(dòng)，向?qū)緝?nèi)部吹氣，使導(dǎo)芯向外側(cè)移動(dòng)，使得右彈簧21受壓，通過控制吹氣壓力來控制右測針I(yè)接觸被測物34表面的測量力，從而確保各點(diǎn)測量力相同，測量精度保持穩(wěn)定一致；應(yīng)用本專利技術(shù)接觸式測長裝置時(shí)，如圖3所示，將接觸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種接觸式測長裝置，其特征在于，包括右測針、右空氣導(dǎo)軌、右激光尺、右端板、右激光位移傳感器、右激光位移傳感器安裝板、右連接件、右數(shù)據(jù)線接頭、底板、左激光位移傳感器安裝板、左激光尺、左激光位移傳感器、左數(shù)據(jù)線接頭、左端板、左測針、左彈簧、左空氣導(dǎo)軌、左連接件、左進(jìn)氣接頭、右進(jìn)氣接頭、右彈簧；其中，左空氣導(dǎo)軌和右空氣導(dǎo)軌安裝在底板的左右兩側(cè)，所述的左空氣導(dǎo)軌與左端板之間安裝有左彈簧，左端板靠外側(cè)安裝有左測針；右空氣導(dǎo)軌與右端板之間安裝有右彈簧，右端板靠外側(cè)安裝有右測針；左空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯的一端安裝有左連接件，右空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯的一端安裝有右連接件，所述左連接件上安裝有左激光尺，右連接件上安裝有右激光尺，左激光尺對(duì)應(yīng)位置安裝有左激光位移傳感器，右激光尺對(duì)應(yīng)位置安裝有右激光位移傳感器；所述的左進(jìn)氣接頭與左空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯連接，所述的右進(jìn)氣接頭與右空氣導(dǎo)軌的導(dǎo)芯連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙春花，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：