CN100410619C - 带有检验标准规的粗糙度测量装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的粗糙度测量装置(1)具有一个用于进给机构(3)的容纳机构(2)，该进给机构用于牵引一个粗糙度测量规(4)通过一个工件表面。容纳机构(2)在粗糙度测量规(4)的作用距离内支承一个带有一个检验面(25)的检验标准规(24)。检验标准规(24)优选在一个凹槽中固定地布置在容纳机构(2)上，其中该凹槽在一个用于容纳进给机构(3)的孔的壁中形成。检验标准规的检验面(25)由此在容纳机构(2)内被保护以防止污染和损伤，不过在此仍然布置成易于接近的。

Description

带有检验标准规的粗糙度测量装置

本发明涉及一种粗糙度测量装置。

粗糙度测量装置在车间和工厂中使用用来确定工件的粗糙度特征值。例如由DE 41 32 724C2公开了一种粗糙度测量仪器。该仪器由一个进给机构和一个由它驱动的粗糙度测量规组成。由粗糙度测量规产生的信号被送到一个分析单元中，以确定粗糙度特征值。

粗糙度测量规具有一个安装在一个杠杆臂上的金刚石探针，该探针在工件表面滑动地被引导。由表面粗糙度造成的金刚石探针的运动通过一个合适的传感器获取并转换为电信号。其中金刚石探针的偏移的大小对应传感器装置的信号振幅。粗糙度特征值由给出的电信号确定。因此必须注意，电信号大小的定义与粗糙度相关。为此要对粗糙度测量装置进行标定(Kalibrierung)。

有时需要对标定进行检验，以确定由仪器测得的粗糙度特征值是可信的。这应该以一种尽可能简单的方式进行。

由此引出本发明的任务，提供一种可信的粗糙度测量装置。

该任务利用根据权利要求1的粗糙度测量装置解决，它以简单的方式允许对正确的标定偶尔进行检验。为此该粗糙度测量装置具有一个容纳机构，该容纳机构不仅支承带有其粗糙度测量规的进给机构，而且支承一个检验标准规。其中该检验标准规最好在容纳机构内的一个位置上这样布置，它一方面可以通过粗糙度测量规接触到，另一方面又被保护免于从外面接触。该检验标准规例如由一个塑料件用一个基本上平的表面构成，该表面的粗糙度已知或已限定。该检验标准规可以例如通过仿制一个校对规获得。就这点而言它具有比校对规略小的精度，不过它仍具有足够的精度，以能够检验粗糙度测量装置是否需要进行一次新的标定。校对规在需要时可立即应用，比较测量在任何时候都可以用很少的操作进行，并且不必为此附加测量机构。

容纳机构优选设计成平的长方体形的物体，它在一个窄侧上具有一个用于工件的V形支承导槽。该V形容纳导槽由两个互相成一个钝角的平面构成，它从外面看形成一个凹下的凹槽。在两个平面的虚拟的交线处优选布置一条缝隙，粗糙度测量规通过这个缝隙具有一个到放置在该V形导槽上的工件的表面的通道。

在容纳机构中优选平行于该V形导槽构造一个圆柱形的孔，这个孔用于容纳带有粗糙度测量规的进给机构。该进给机构可以在容纳机构中轴向滑动，这样粗糙度测量规不仅在容纳机构外部，而且在它内部都可以定位。此外该进给机构优选可以用手以很小的力绕它的纵轴线转动。为此它最好具有一个圆柱形的外壳。在这个实施方式中，检验标准规被布置在一个在圆柱形孔的壁中形成的槽里。它可以例如卡紧、粘贴或压入这里面。它由此可以永久并受保护地固定，其中粗糙度测量规的标定的检验可以以最简单的方式实现，方法是将进给机构在容纳机构中旋转180°，这样粗糙度测量规就接触了检验标准规的表面。然后进行一个简单的扫描过程。如果该扫描过程以希望的精度提供了期望的粗糙度特征值，就可以不做粗糙度测量装置的再次标定。

检验标准规布置在用于进给机构的孔中的结果是可以用粗糙度测量装置特别简单地工作。特别是可以以最简单和可靠的方式进行标定的检验。如果必须进行一个再次标定，例如为了再次校准粗糙度测量规的敏感度或一个相连的放大器的放大因子，这在紧急情况下可以在检验标准规上进行。不过最好是利用一个标定标准规工作，它分开保存并仅仅在需要时使用的。它可以由钢或玻璃制成。

本发明的实施方式的其它有利的细节是从属权利要求、附图或说明的主题。

在附图中示出了一个本发明的实施例。图中示出：

图1按照本发明的粗糙度测量装置在检验一次标定时的透视图，

图2粗糙度测量装置在测量一个工件表面的粗糙度时的纵截面图，

图3粗糙度测量装置在一个不工作位置的纵截面图，

图4粗糙度测量装置在检验标定时的纵截面图和，

图5粗糙度测量装置在测量一个放置在粗糙度测量装置上的工件时的纵截面图。

在图1中示出了一种粗糙度测量装置1，它附带一个容纳机构2，该容纳机构用于一个带有一个粗糙度测量规4的进给机构3。容纳机构2总体上约为长方形。它可以通过两个互相连接的部件或一个部件构成，所述部件在一个窄侧5上具有一个用于容纳工件的V形导槽。该V形导槽通过两个互相构成一个钝角的平面6、7形成。平面6、7彼此以一个缝隙8为界，该缝隙在一个与它平行的圆柱形孔9中延伸。这个孔用于容纳进给机构3。缝隙8穿过该孔的外壳。

在平面6、7上分别在一个棱11、12处连接另外的平面13、14，这样形成了一个平的蓬形。棱11、12例如用作容纳机构2安放在平面上的棱。

孔9优选设计成通孔。其直径略大于进给机构3的圆柱形壳体的外径。由此它可轴向滑动并且绕它的纵轴线可转动地安放在孔9中。进给机构3在此以很小的间隙(滑座)坐落在孔9中。在此在例如由塑料制成的进给机构的壳体和孔9的壁之间的摩擦保证进给机构3停留在其位置。

如图2所示，进给机构3包含一个导向机构15，该导向机构带有一个导轨16和一个安放在导轨上的滑块17，以及一个未进一步示出的驱动机构，该驱动机构通过一个未进一步示出的控制单元以预先设定的距离沿着导轨16牵引滑块17。滑块17支承粗糙度测量规4，它由此一起运动。粗糙度测量规4附带一个固定在一个支臂18上的触针19，该触针扫描工件21的表面并在此跟随由表面粗糙度限定的表面微观结构。由此造成的支臂18相对于工件表面垂直线的运动由一个布置在粗糙度测量规4内的转换器转变为电信号。这个电信号被送到一个未进一步示出的控制机构，该控制机构显示、储存和/或进一步处理这个信号，例如用于求出粗糙度特征值。该控制单元此外还可以在需要时进行导向机构15的垂向调整，并且由此调节粗糙度测量规4，如在图2中通过箭头22表明的那样。

在孔9的壁与缝隙8对置的一侧构造一个在图1或图2中可见的凹槽23，在该凹槽中放有一个检验标准规24。该检验标准规24例如是一个带有一个具有确定的粗糙度的检验面25的长方体形的物体。检验面25径向朝内。它构成了孔9的壁的一部分。检验标准规24例如是一个合成树脂件，其检验面25是仿制一个标准规或校对规的表面形成。凹槽23优选直接在孔9的边缘相连地布置，这样检验标准规24可以从容纳机构2的端面看到(见图1)。在此凹槽23要这么深，使检验面25比孔9的壁径向略更外一些。当进给机构3在凹槽23的区域滑动时，在检验面25和进给机构3的外壳体表面之间保持一个间隙26。这样可以避免检验面25的损坏。

就这方面描述的粗糙度测量装置1是如下工作的：

为确定工件21的表面的粗糙度或粗糙度特征值，可以将一个粗糙度测量装置1，如图2所示，放置在工件表面上。在此容纳机构2以棱11、12放置在工件表面上。进给机构3可以在孔9中滑动，使它可以从孔中突出来，或者不突出来。然后粗糙度测量规4由在图2中所示的位置下沉这么多，使触针19接触到工件表面。现在，如果滑块17被进给机构3以预先设定的速度在一个预先设定的距离上沿着导轨16移动，触针19扫描工件表面。然后产生的电信号可以显示，储存或分析，以求出粗糙度特征值。

按照图3，一个类似的优选方案对小工件是可行的。此处表面可以通过穿过缝隙8扫描。

扫描工件表面的一个另外的方案由图5示出。此处容纳机构2以它的背部支承在一个未进一步示出的底座上。由平面6、7构成的V形导槽在这里容纳工件21。该工件例如是一个圆柱形物体，它的外表面应该沿着外壳轮廓线扫描以确定粗糙度。

为了检验由粗糙度测量规4给出的信号就工件的粗糙度而言是否能正确反映工件21的表面结构的垂直特征值，有时可以进行一次标定的检验。为此进给机构3，如在图1和4中所示在孔9中旋转，使粗糙度测量规4停在与缝隙8对置的一侧。进给机构3关于其纵向位置要如此定位，使探针在孔9的边缘附近几乎在检验面25的起点处。该检验面在孔9的纵向上具有长度，该长度对应最大的要进行的扫描长度，或者超过它。检验面25优选长于20mm。它的宽度最好有几个毫米，这样在手动转动进给机构时可以有一个确定的公差，并且在此使探针19可靠地接触到检验面25上。否则要通过一个在进给机构中的销子和缝隙8来保证转动限位。

当探针处在检验面25的起点时，进行一个检验扫描过程。在这个方法中沿着一条直线以预先设定的扫描速度扫描检验面25并且分析由传感器单元提供的信号。如果在分析中求出的粗糙度特征值，特别是Rz，处在一个预先设定或可预设的已知的检验标准规24的粗糙度特征值的公差范围内，粗糙度测量规4的标定就可以评定为正确的并且该粗糙度测量装置可以继续用于正常的测量工作。不过如果在检验扫描过程中求出的粗糙度特征值处在公差范围之外，也就是说，所求出的粗糙度特征值与检验标准规24的已知粗糙度特征值的区别超出了一个可允许的误差，粗糙度测量装置1，特别是粗糙度测量规4，必须被标定。在个别情况下这也可以在检验标准规24上辅助进行。在两种情况下在所涉及的标准规上进行扫描，其中按结构形式直接在传感器上，在一个与传感器相连的放大单元上或在分析单元上进行相应的再次校正。例如再次调整一个放大因子或一个阻尼因子。

利用根据本发明的粗糙度测量装置可以使使用者以简单和明了的方式快速和简单地检验粗糙度测量装置正确的标定，以确定他的测量在生产过程或测量过程中的有效性。

根据本发明的粗糙度测量装置1具有一个用于进给机构3的容纳机构2，该进给机构用于牵引一个粗糙度测量规4通过一个工件表面。容纳机构2在粗糙度测量规4的作用距离内支承一个带有一个检验面25的检验标准规24。检验标准规24优选在一个凹槽中固定地布置在容纳机构2上，其中该凹槽在一个用于容纳进给机构3的孔的壁中形成。检验标准规的检验面25由此在容纳机构2内被保护以防止污染和损伤，不过在此仍然布置成易于接近的。

Claims (9)

1. 粗糙度测量装置(1)，

带有一个粗糙度测量规(4)，该粗糙度测量规具有一个用于扫描工件表面的探针(19)和一个转换器，该转换器与探针(19)相连并将探针的运动转化为电信号，

带有一个进给机构(3)，装备它以使粗糙度测量规(19)沿着一个在工件表面上的路径运动，

带有一个容纳机构(2)，它具有一个用于可调整地容纳进给机构(3)的孔(9)，以及

带有一个用于检验标定的检验标准规(24)，它布置在容纳机构(2)上，其中粗糙度测量规在测量位置停留在进给机构(3)的一个位置上，并且在标定位置停留在进给机构(3)的一个另外的位置。

2. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)布置在孔(9)中。

3. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)由一个带有一个平的检验面(25)的物体构成，该检验面具有一个确定的粗糙度。

4. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)是一个长方体形的物体。

5. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)由一种塑料制成。

6. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)是一个校对规的仿制品。

7. 按权利要求1所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)布置在一个凹槽(23)中，该凹槽布置在孔(9)的壁中。

8. 按权利要求7所述的粗糙度测量装置，其特征在于，检验标准规(24)在凹槽(23)中的深度使它的检验面比壁径向更外。

9. 按权利要求7所述的粗糙度测量装置，其特征在于，凹槽(23)纵向延伸地布置在孔(9)的端面开口处。

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