CN101441069B

CN101441069B - 通用型测量装置及其定位机构

Info

Publication number: CN101441069B
Application number: CN2007101878348A
Authority: CN
Inventors: 乔凯
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE; Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-11-19
Also published as: CN101441069A

Abstract

本发明公开一种通用型测量装置，其包括：一底板；至少二个相同的定位机构，可滑动地设置于该底板上，该定位机构包括：可在所述通用型装置中沿一方向移动的滑块；升降块，可相对于所述滑块上下运动地与所述滑块连接；测杆，可垂直于该方向移动地插入于所述升降块上的一水平通孔之中，以使所述测杆通过滑块、升降块以及测杆其各自的运动方向而在该待测工件的三维长度上为可调的，并定位和固定该待测工件。该通用型测装置由于采用了三维可调式定位机构对待测工件进行定位，其可以满足不同工件的尺寸大小来实现精确定位，并且还可以较方便地同时测量待测工件的长、宽、高，且精度高、测量速度快。

Description

通用型测量装置及其定位机构

技术领域

本发明涉及一种通用型测装置及其定位机构，特别是涉及一种可以任意调节长、宽、高三维尺寸的定位机构。

背景技术

目前各行业的工件种类繁多，企业为了保证产品质量，因此零部件或工件在线性尺寸方面都必须要进行尺寸及品质的控制，据目前情况来看大部分工厂或企业往往是每种零部件要有一套专用的测量装置，这样从设计到加工成本费用会直线上升，直接影响到工厂企业的整体效益。

一般现有技术中，测量零部件长度尺寸的测量装置较多，如中国专利公开号CN87103678，其公开一种长度计量工具显微镜测量定位器，其只适用于工件一个长度方向的定位及测量，如果需要同时测量其它所述工件其它尺寸，如所述工件的宽、高等，则需重新调整所述工件的方向及位置之后，再实施定位及测量，因此，在测量时要想同时测量其工件的三维尺寸，是相当的烦琐，延长检测时间等。

因此，如何设计出一种能够通过一台定位设备即可定位及测量多种尺寸大小零部件的三维尺寸的定位机构及测量装置，将是目前本技术领域一直需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用型测量装置，其定位机构可对待测工件的三维方向进行可调式定位，从而可快速任意调节待测工件的长、宽、高，以满足不同尺寸的待测工件实现精确定位。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种通用型测量装置，其包括：一底板；至少二个相对的定位机构，其二者均可滑动地设置于该底板上，在各定位机构上都设有一用于定位待测工件的测杆，该测杆在该待测工件的三维长度上为可调的并定位及固定该待测工件。

本发明还提供一种定位机构，用于一通用型测量装置之中，该定位机构包括：可在所述通用型测量装置中沿水平方向往复移动的滑块；升降块，可相对于所述滑块上下运动地与所述滑块连接；测杆，可垂直于该方向移动地插入于所述升降块上的一水平通孔之中，以使所述测杆通过滑块、升降块以及测杆其各自的运动方向而在三维长度上为可调的。

本发明的优点在于，由于采用了三维可调式定位机构对待测工件进行定位，其可以满足不同工件的尺寸大小来实现精确定位，并且还可以较方便地同时测量待测工件的长、宽、高，且精度高、测量速度快。

附图说明

图1及图1-1为本发明通用型测量装置的定位机构的部分分解示意图及其另一角度的局部示图；

图2为本发明通用型测量装置测量待测工件为矩形板类工件的示意图；

图3为本发明通用型测量装置测量待测工件为台阶形工件的示意图。

具体实施方式

请参见图1，其为本发明通用型测量装置的定位机构的部分分解示意图，本发明所述通用型测量装置包括：一底板6，在所述底板6上四周均设有导槽14，至少二个相同的定位机构，用于定位待测工件，所述各个定位机构均设置于所述导槽14之中，并且每一个所述定位机构在其所在的导槽内可水平地往复移动，优选的是，本发明采用四个定位机构，分别设置于所述底板6四周的导槽14中。

所述每一个定位机构均包括有：滑块11，其可往复移动地置于所述底板的导槽14中；升降块4，设置在所述滑块11之上，所述升降块4可相对于所述滑块11上下运动并通过螺杆5和立柱13与所述滑块11连接；测杆7，插入于所述升降块4的一水平通孔41之中，并且所述测杆7在所述升降块4中做水平(即沿其轴向的)往复运动，由此，可使所述定位机构中测杆7上的测头，通过滑块11、升降块4以及测杆7其各自的运动方向，来对准并触及待测工件的表面(即基准面)。

再有，所述定位机构还包括：定位螺钉10，用于定位所述滑块11，在所述底板6外侧，有一U形槽61，所述定位螺钉10可穿过所述U形槽，且与所述滑块11抵接，以固定所述滑块11；螺杆5，其一端加工有一光滑外圆柱面9，其中所述光滑外圆柱面9装配于所述滑块11的内圆柱面111之中，在所述升降块4上加工有一内螺纹通孔47，见图1-1所示，所述螺杆5可旋转地穿过所述升降块上的内螺纹通孔，而所述螺杆的另一端固定有一固定套筒3通过紧固螺钉44与螺杆5相联成为一体，当手动旋转它时螺杆5做旋转运动，带动升降块4能上下垂直运动，且带动测杆7相对于所述滑块11上下运动，由此可将该升降块4定位在一定的高度上；第一紧固螺钉1，用于定位所述测杆7使其只能沿轴线方向水平移动，而不能转动，其中，所述第一紧固螺钉前端为60度锥形，其对应于所述测杆侧面上的60度V形槽40见图1-1所示，在所述升降块4的侧面设有一第一内螺纹孔45见图1-1所示，所述第一内螺纹孔45与升降块4的水平通孔41相连通，当所述第一紧固螺钉1旋入所述第一内螺纹孔之后，其第一螺钉的60度锥形头部可抵触到位于水平通孔41中的测杆7的60度V形槽，以限定所述测杆7只能沿其轴向移动而不能转动；第二紧固螺钉2，用来固定测杆7的水平方向的位置，在升降块4的上表面加工有一第二内螺纹孔43，所述第二内螺纹孔43与升降块4的水平通孔41相通，当所述第二紧固螺钉2旋入所述内螺纹孔之中时可抵触升降块4中水平通孔41内的测杆7，以定位所述测杆7；立柱13，所述升降块4可沿所述立柱13上下移动，其中，在所述升降块4上有一通孔42，上下贯穿于升降块4，在滑块11上表面有一内孔112，所述立柱13穿过升降块4的通孔42而与滑块11上的内孔112为过盈配合。

请再参见图1，在螺杆5上还套有一压板8，用于将光滑外圆柱面9定位于滑块11的内孔111之中，以使螺杆5在旋转过程中，始终保持垂直状态同时不发生轴向窜动，该压板8是通过螺钉12而固定于该滑块11上。

再请参照图1，在每个测杆7的测头上均设有一钢珠15，所述测杆7的测头处为一台阶，该台阶具有一平面及一垂直面，在该台阶的平面上设有一钢珠，以点接触的方式支撑该待测工件的基准面，该台阶的垂直面用于抵触该待测工件的侧面，由于是点接触于工件基准面，故消除了由于加工和装配过程中产生定位误差，因此使得每粒钢珠1 5最高点相对于底板6底平面46高度的测量非常容易而且能获得很高的精度，可以控制在0.01mm以内，从而使工件的基准面近乎处于“水平状态”以保证测量的准确性和可靠性。

本发明所述的通用型测量装置可测量不同的形状的工件，以下例举两种形状类型工件的测量原理及方法：

1.测量第一种工件16，其为矩形板类，用光学测量仪测量所述工件。

请详见图2，其为本发明通用型测量装置测量待测工件16为矩形板类工件16的示意图，其测量操作过程如下：

①松开定位镙钉10，分别调整四个滑块11的位置使测杆7的轴线处于工件16四边大概中部位置，再将定位螺钉10锁紧，使滑块11位置固定。

②松开第二紧固镙钉2，分别调整四个测杆7的水平位置使其前端台阶面接近工件16的四个侧面约1到2毫米左右的距离。

③转动固定套筒3，可调节升降块的高度，以调节测杆7上钢珠最高点相对于底板6底面46的高度，用高度计或三坐标测量仪(常用测量设备)分别测量每个钢珠15的高度值，直至四个钢珠15高度误差控制在0.01mm以内既可。

④先将与工件16的第一侧面161和第二侧面162正对着的两个测杆7固定，即旋紧第二紧固镙钉2，将该两个测杆固定。

⑤再将与工件16的第三侧面163和第四侧面164正对着的两个测杆7轻轻地推动直至使四个测杆7的台阶垂直面全部接触到工件16的四个侧面，最后再将两个第二紧固镙钉2旋紧，到此工件16被稳定可靠地固定在此通用型测量装置上。

⑥将此通用型测量装置放置在光学测量仪的玻璃台面20上，且位于其光测量仪光学镜头17之下。

⑦根据图纸和测量要求创建自动测量程序或者手动进行测量。

⑧测量完上述工件16且卸除时，只需方便地松开两个测杆7即可，如本例中可松开工件16的第三侧面163和第四侧面164所对应的测杆。

⑨重复第⑤步的操作，可继续测量同样的其他尺寸及形状的工件。

2.测量第二种工件18，其为台阶形，用三座标测量仪测量工件。

请详见图3，其为本发明通用型测量装置测量待测工件为台阶形工件的示意图，其测量操作过程如下：

①用三座标测量仪测量时工件安装定位的操作方法与光学测量的操作基本相似，在此不在复述。此例与前者所不同的是，测量的工件结构不同，因此四个测杆钢珠15最高点的高度不能在同一平面上，要做相应调整。

②首先按照图纸给定的工件1 8左侧底部台阶高度值h，来调节四个测杆7的相对高度，即第一侧面181，第二侧面182，第三侧面183所对应的测杆调整为同一高度，第四侧面184所对应的侧杆7调至到与三个测杆7相差一个h值的高度。

③按照上述光学测量仪测量的操作步骤④-⑦进行后续流程的操作，其中图3所示三座标测量仪测针为19，用于测量定位后的工件18三维尺寸。

本实用新型可产生以下技术效果：

1.可广泛用于机械制造行业中外形较为规则的中小型尺寸零件的精密测量，如电气产品壳类、金属冲压板金件、塑料及五金模具配件三维尺寸等方面的测量，特别适用于小型光学测量仪以及三座标测量仪的测量。

2.可在测量范围内快速任意调节长、宽、高，以适应不同产品的尺寸大小来实现精确定位。

3.本发明可以是三座标测量仪、光学测量仪测量的配套装置，可用来创建自动测量程序，实现自动测量，测量过程稳定，能极大地提高测量准确度和工作效率，也可以配合电子高度计来手动测量。

4.运用此测量装置可以尽可能的将常见的各种相对规则的零件进行精密测量，使之具有通用性和普遍性，从而减少了测量装置的设计制造，大大节约了成本。

5.此装置可替代在通常情况下，若没有专用测量装置的情况下往往用双面胶靠粘性来定位产品的情形，而且双面胶的定位不稳定，产品在测量过程中易发生变动，较难实现自动测量，尤其对多件测量效率很低，测量准确度不高，而且仪器台面不易清洗，很不方便。

6.配备不同形状及类型的测杆可扩展更多的测量功能，在此不一一列举了.此装置同时还可拓展设计使之成为能适应更多不同产品尺寸的测量，例如，可将其结构尺寸进一步缩小或放大，来满足测量更小或更大尺寸的产品.

7.可根据工件测量的具体要求和定位基准面的大小，增加或卸除独立调节结构，以下列举的产品外形尺寸较小，用了四个测杆来定位，如产品为长条形时可在长方向再安装一定位机构，以增加一测杆使定位更稳定可靠。

8.此装置结构简单、紧凑、便于加工、制造成本较低、性价比高。

Claims

1.一种通用型测量装置，其特征在于，包括：一底板；以及至少二个相对的定位机构，所述定位机构均可滑动地设置于该底板上，在该各定位机构上设有一用于定位一待测工件的测杆，该测杆在该待测工件的三维长度上为可调的并定位及固定该待测工件，

其中，该测杆的测头为一台阶，该台阶具有一平面及一垂直面，在该台阶的平面上设有一钢珠，以点接触的方式支撑该待测工件的基准面，该台阶的垂直面用于抵触该待测工件的侧面。

2.如权利要求1所述的通用型测量装置，其特征在于，在所述底板的周围设有导槽，该各定位机构包括一滑块，该滑块可滑动地设置于该导槽中，以带动所述定位机构在该底板上滑动。

3.如权利要求2所述的通用型测量装置，其特征在于，该各定位机构还包括一升降块，该升降块设置在所述滑块之上，所述升降块可相对于所述滑块上下移动。

4.如权利要求3所述的通用型测量装置，其特征在于，在该升降块上安装一用于调节该升降块高度的螺栓，在该滑块内设计有一用于与所述螺栓底端光滑外圆柱面相配合的光滑内圆柱面。

5.如权利要求4所述的通用型测量装置，其特征在于，在所述螺栓上还套接一压板，该压板固定于该滑块之上，以固定设于所述滑块中的所述螺栓。

6.如权利要求4所述的通用型测量装置，其特征在于，该各定位机构还包括一立柱，所述立柱垂直地固定于该滑块上，该升降块可滑动地套接于该立柱上。

7.如权利要求6所述的通用型测量装置，其特征在于，所述测杆插入于所述升降块的一水平通孔中并可沿其轴向移动，而且其侧面具有一60度V形槽与所述升降块侧面安装的其前端为60度锥形螺钉相配合。

8.如权利要求7所述的通用型测量装置，其特征在于，该定位机构还包括一用于定位所述滑块的定位螺钉。

9.如权利要求8所述的通用型测量装置，其特征在于，该底板的外侧面设有一U型槽，该定位螺钉穿过该U型槽与该滑块抵接，以固定该滑块。

10.如权利要求3所述的通用型测量装置，其特征在于，在该升降块上还设有用于限定该测杆沿其轴向移动的第二紧固螺钉；以及用于定位该测杆的第一紧固螺钉。

11.如权利要求10所述的通用型测量装置，其特征在于，所述第一紧固螺钉前端为60度锥形，所述测杆的一侧具有60度的V形槽，该第一紧固螺钉旋入该升降块时插入该测杆的V形槽中，以限定该测杆仅沿其轴向移动。

12.如权利要求11所述的通用型测量装置，其特征在于，所述第二紧固螺钉在旋入该升降块时抵顶于该测杆，以固定该测杆。

13.如权利要求1所述的通用型测量装置，其特征在于，包括有四个相同的定位机构，分别设置于所述底板四周所设的导槽中，所述四个定位机构的所述测杆经调节后分别抵触于该待测工件的四个侧面，以固定该待测工件。

14.一种定位机构，用于一通用型测量装置之中，其特征在于，该定位机构包括：可在所述通用型测量装置中沿一方向移动的滑块；升降块，可相对于所述滑块上下运动地与所述滑块连接；测杆，可垂直于该方向移动地插入于所述升降块上的一水平通孔之中，以使所述测杆通过滑块、升降块以及测杆其各自的运动方向而在三维长度上为可调的，

15.如权利要求14所述的定位机构，其特征在于，在该升降块上安装一用于调节该升降块高度的螺栓，在该滑块内设计有一用于与所述螺栓底端光滑外圆柱面相配合的光滑内圆柱面。

16.如权利要求15所述的定位机构，其特征在于，在所述螺栓上还套接一压板，并该压板固定于该滑块之上，以固定设于所述滑块中的所述螺栓。

17.如权利要求14所述的定位机构，其特征在于，该定位机构还包括一用于连接该升降块与该滑块的立柱，所述立柱垂直地固定于该滑块上，该升降块可滑动地套接于该立柱上。

18.如权利要求14所述的定位机构，其特征在于，该定位机构还包括一用于定位滑块的定位螺钉。

19.如权利要求14所述的定位机构，其特征在于，在该升降块上还设有用于限定该测杆沿其轴向移动的第二紧固螺钉，以及用于定位该测杆的第一紧固螺钉。

20.如权利要求19所述的定位机构，其特征在于，所述第一紧固螺钉前端为60度锥形，所述测杆的一侧具有60度的V形槽，该第一紧固螺钉旋入该升降块时插入该测杆的V形槽中，以限定该测杆仅沿其轴向移动。

21.如权利要求20所述的定位机构，其特征在于，所述第二紧固螺钉在旋入该升降块时抵顶于该测杆，以固定该测杆。