CN103776414A

CN103776414A - 平面度检测装置

Info

Publication number: CN103776414A
Application number: CN201210406709.2A
Authority: CN
Inventors: 王兴
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-05-07

Abstract

一种平面度检测装置，用于检测待测薄片因翘曲变形产生的平面度误差是否超过预设的极限值。所述平面度检测装置包括载物台和滑动设置于载物台上的检测件。所述载物台上设有第一基准平面以承载待测薄片，所述检测件上设有与第一基准平面平行的第二基准平面。所述待测薄片可以选择性地位于第二基准平面远离第一基准平面的一侧和靠近第一基准平面的一侧。所述第二基准平面和第一基准平面之间的距离根据所述极限值、以及待测薄片和第二基准平面之间的位置关系设置，以使待测薄片的平面度误差超过所述极限值时，待测薄片可以随着检测件的移动而被第二基准平面推动。

Description

平面度检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种平面度检测装置。

背景技术

一些板状薄片经过各种成型工序后，其表面应力发生改变，从而发生翘曲变形。当板状薄片翘曲变形严重时会影响其外观或装配性能。因此，在装配前需要对板状薄片因翘曲变形产生的平面度误差是否合格进行检测。目前，常用的平面度检测方法有机械式百分表测量法和光学测量法。上述两种方法虽然都能检测出平面度的误差范围，但是检测过程比较复杂且需要对检测数据进行处理，检测效率低，不适用于对大批量的待测物进行检测。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种能够快速检测待测薄片的平面度误差是否合格的平面度检测装置。

上述平面度检测装置将对待测薄片因翘曲变形产生的平面度误差是否超过预设的极限值的判断转换为对其在检测件的滑动方向上是否产生位移的判断，能够快速检测出待测薄片的平面度误差是否合格。上述平面度检测装置结构简单且操作方便，大大提高了检测效率，适用于对大批量的待测物进行检测。

附图说明

图1为较佳实施方式的平面度检测装置示意图。

图2为图1中平面度检测装置的分解示意图。

图3为图1中平面度检测装置检测过程的一个状态示意图。

图4为图1中平面度检测装置检测过程的另一个状态示意图。

主要元件符号说明

待测工件	80
		待测薄片	81
上表面	811
		下表面	812
支架	82
		平面度检测装置	100
载物台	10
		上表面	11
凹陷部	12
		第一基准平面	121
第一滑槽	13
		第二滑槽	14
限位块	15
		第一检测件	20
第一本体	21
		上表面	211
第二基准平面	212
		缺口	213
第一操作部	22
		第一滑块	23
第二检测件	30
		第二本体	31
下表面	311
		第三基准平面	312
第二操作部	32
		第二滑块	33
位移传感器	40
		控制箱	50
提示单元	51
		红灯	511
绿灯	512
		扬声器	513
显示屏	514

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1和图2，平面度检测装置100用于检测待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差是否合格。待测薄片81与支架82固定连接形成待测工件80。待测薄片81包括相背的上表面811和下表面812。支架82与下表面812的边缘相固定。待测薄片81与支架82固定连接后，其上表面811和下表面812的应力发生改变，进而产生翘曲变形。在将待测工件80与其他部件组装之前，需要对待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差是否合格进行检测，进而判断待测工件80是否合格。假设待测薄片81的平面度误差预设的极限值为k，上表面811或者下表面812的实际表面相对其理想平面的高度差应该在+k/2到-k/2之间。在本实施方式中，假设待测薄片81的厚度为d，支架82距离一个基准平面的高度为h，则上表面811的实际表面相对所述基准平面的高度差的上极限值应为h+d+k/2，下极限值应为h+d-k/2。由于下表面812的翘曲程度在相应的位置上与上表面811的翘曲程度保持一致，因此，下表面812的实际表面相对所述基准平面的高度差的上极限值应为h+k/2，下极限值应为h-k/2。若上表面811和下表面812任意一者相对所述基准平面的高度差不满足上述条件，就表示待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格，待测工件80不合格。

平面度检测装置100包括载物台10、第一检测件20、第二检测件30、位移传感器40和控制箱50。

载物台10大致呈长方体状，其水平固定于作业台（图未示）上。载物台10的上表面11的中部向内凹陷形成长方体状的凹陷部12。上表面11靠近两侧边分别向内凹陷形成长方体状第一滑槽13。两个第一滑槽13相互平行且位于凹陷部12的两侧。凹陷部12具有水平的第一基准平面121。第一基准平面121设置于凹陷部12的底部，用于承载支架82。当支架82放置于第一基准平面121上时，上表面811和下表面812的理想表面均与第一基准平面121平行，且上表面811的理想表面与第一基准平面121的距离为h+d，下表面812的理想表面与第一基准平面的距离为h。第一基准平面121向内凹陷形成两个长方体状的第二滑槽14。两个第二滑槽14间隔设置且平行于第一滑槽13。凹陷部12内还设置有长方体状限位块15。限位块15垂直连接于两个第二滑槽14的端部之间。

第一检测件20用于检测上表面811相对第一基准平面121的高度差的上极限值是否合格。第一检测件20滑动安装于载物台10上。第一检测件20包括第一本体21、第一操作部22和第一滑块23。第一本体21大致为长方体，其包括上表面211和与上表面211相背的第二基准平面212。第一本体21的一侧设置有一延伸至第一本体21中部的缺口213。第一操作部22大致为长方体状，其凸设于上表面211的中部。第一操作部22的一个侧面与缺口213相接触。第一滑块23的数目为两个。第一滑块23大致为长方体条状，其凸设于第二基准平面212的相对两侧。两个第一滑块23分别位于缺口213的两侧。当第一检测件20安装于载物台10上时，两个第一滑块23分别位于一个第一滑槽13内。第二基准平面212与第一基准平面121平行且相对，且二者之间的距离根据待测薄片81的厚度、待测薄片81的平面度误差的预设的极限值和支架82相对第一基准平面121的高度确定。在本实施方式中，第二基准平面212与第一基准平面121之间的距离设置为h+d+k/2。测试人员可通过第一操作部22使第一滑块23在第一滑槽13内滑动，从而使第一检测件20在载物台10上滑动。

第二检测件30用于检测下表面812相对第一基准平面121的高度差的下极限值是否合格。第二检测件30滑动安装于载物台10上。第二检测件30包括第二本体31、第二操作部32和第二滑块33。第二本体31大致为长方体，其包括与第一基准平面相对的下表面311和与下表面311相背的第三基准平面312。第二操作部32大致为长方体状，其凸设于第三基准平面312的中部，但不影响第三基准平面312对下表面812的检测。第二操作部32可以设置于第二检测件30上其他不影响检测的位置。第二滑块33的数目为两个，且其分别设置于下表面311的相对两侧。当第二检测件30安装于载物台10上时，两个第二滑块33分别位于一个第二滑槽14内。第三基准平面312与第一基准平面121平行，且第三基准平面312与第二基准平面212相对。第三基准平面312与第一基准平面121之间的距离根据待测薄片81平面度误差的极限值和支架82的高度确定。在本实施方式中，第三基准平面312与第一基准平面121之间的距离设置为h-k/2。第二操作部32与第一检测件20上的缺口213相对，且第二操作部32可穿过缺口213与第一操作部22的侧面相接触。测试人员可通过第二操作部32使第二滑块33在第二滑槽14内滑动，从而使第二检测件30在载物台10上滑动。

位移传感器40用于侦测待测工件80的位移量并将该位移量转换为电压信号或电流信号后输出至控制箱50。位移传感器40固定于载物台10的上表面11上与限位块15相对的一端，且其与凹陷部12的一侧对齐。当待测工件80在凹陷部12内的第一基准平面121上相对位移传感器40移动时，位移传感器40能够侦测待测工件80的位移量并将该位移量转换为电压信号或电流信号后输出至控制箱50。在本实施方式中，待测工件80上的待测薄片81为金属材料制成的薄片。位移传感器40采用的是高频反射式电涡流位移传感器。在线性工作区域内，高频反射式电涡流位移传感器能够输出正比于待测薄片81的位移量的电压信号，从而实现对待测薄片81的位移量的非接触式测量。

控制箱50包括中央处理器（图未示）和提示单元51。控制箱50用于为位移传感器40提供电源以使位移传感器40工作，以及输出待测工件80的位移量。中央处理器接收从位移传感器40输出的电压信号或电流信号并转换为数字信号，然后对该数字信号进行一定的数学运算以得出待测工件80相对位移传感器40的位移量。中央处理器将待测工件80相对位移传感器40的位移量与一个预设值进行比较。若该位移量未达到预设值，则中央处理器发出第一控制信号使提示单元51处于第一提示状态，以提醒测试人员待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差合格，待测工件80合格。若该位移量达到预设值，则中央处理器发出第二控制信号使提示单元51处于第二提示状态，以提醒测试人员待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格，待测工件80不合格。在本实施方式中，提示单元51的初始状态为第一提示状态。当提示单元51由第一提示状态转换为第二提示状态时，表示待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格。提示单元51包括红灯511、绿灯512、扬声器513和显示屏514。第一提示状态为绿灯512亮且扬声器513不发出声音，同时显示屏514显示待测工件80相对位移传感器40的位移量。第二提示状态为红灯511亮且扬声器513发出报警声，同时显示屏514显示待测工件80相对位移传感器40的位移量。

请参阅图3和图4，平面度检测装置100检测待测工件80的准备过程如下：首先，测试人员将第二检测件30安装于载物台10上，并使第二检测件30与限位块15相抵触。其次，测试人员将待测工件80的支架82相对凹陷部12放置于第一基准平面121上，并使待测工件80与位移传感器40间隔一段距离。然后，测试人员将第一检测件20安装于载物台10，并使第一检测件20位于靠近位移传感器40的一端。最后，测试人员打开控制箱50的开关使控制箱50和位移传感器40处于工作状态。此时，提示单元51处于第一提示状态。

平面度检测装置100检测待测工件80的检测过程如下：首先，测试人员向远离位移传感器40的一端滑动第一检测件20。当第二操作部32穿过缺口213与第一操作部22抵触时，第一检测件20滑动到行程终点。限位块15用于防止第二检测件30在第一检测件20的推力下翘起。然后，测试人员向靠近位移传感器40的一端同时滑动第一检测件20和第二检测件30。当第二检测件30滑动到行程终点时，第一检测件20回到初始位置。最后，测试人员关闭控制箱50的开关使控制箱50和位移传感器40停止工作。测试人员取下第一检测件20和待测工件80，并将第二检测件30复位。测试人员更换待测工件80进行下一次检测。

在上述检测过程中，若在第一检测件20向远离位移传感器40的一端滑动过程中，提示单元51由第一提示状态转换为第二提示状态，则表示上表面811相对第一基准平面121的高度差的上极限值大于h+d+k/2，第二基准平面212与待测薄片81的上表面811之间产生摩擦力使待测工件80相对位移传感器40产生了位移量，待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格，待测工件80不合格。若在第一检测件20和第二检测件30同时向靠近位移传感器40的一端滑动过程中，提示单元51由第一提示状态转换为第二提示状态，则表示下表面812相对第一基准平面121的高度差的下极限值小于h-k/2，第三基准平面312与待测薄片81的下表面812之间产生摩擦力使待测工件80相对位移传感器40产生了位移量，待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格，待测工件80不合格。若提示单元51一直处于第一提示状态，则表示待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差合格，待测工件80合格。

在设置第二基准平面212与第一基准平面121以及第三基准平面312与第一基准平面121之间的距离时，考虑到载物台10、第一检测件20、第二检测件30及待测工件80的制造材料存在摩擦系数，待测工件80与载物台10之间会存在一定的摩擦力。若待测薄片81的平面度误差仅略微不合格，第一检测件20或第二检测件30可能并不能带动待测工件80相对位移传感器40产生位移量。因此，可根据实际情况减小第二基准平面212与第一基准平面121之间的距离，以及增大第三基准平面312与第一基准平面121之间的距离，从而保证待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格时能够相对位移传感器40产生位移量。

另外，在判断待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差是否合格时，为了排除周围环境中震动因素对检测结果的影响，并不是在位移传感器40侦测到待测工件80产生位移量就判定待测工件80不合格，而是预先设定一个预设值，并将待测工件80相对位移传感器40的位移量与该预设值进行比较，当待测工件80相对位移传感器40的位移量达到该预设值时，判定待测工件80不合格。

在其他实施方式中，可以将第一检测件20和第二检测件30分别设置于两个载物台10上，利用第一检测件20单独检测上表面811相对第一基准平面121的高度差的上极限值是否合格，利用第二检测件30单独检测下表面812相对第一基准平面121的高度差的下极限值是否合格。然后，综合两种检测结果判断待测薄片81的平面度误差是否合格。

在其他实施方式中，可根据待测工件80的形状变化调整载物台10、第一检测件20和第二检测件30的形状。例如，若待测薄片81未与支架82固定连接，待测薄片81由于其他外力因素发生翘曲变形。此时，若检测待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差，只需设置两个相对的基准平面，其中一个基准平面设置于载物台上用于承载待测薄片81，另一个基准平面设置于检测件上，并使两个基准平面之间的距离为待测薄片81的厚度与预设的平面度误差极限值之和。测试人员沿一端向另一端滑动检测件，若待测薄片81沿检测件的滑动方向产生位移量，则表示待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差不合格。

上述平面度检测装置100将对待测薄片81因翘曲变形产生的平面度误差是否合格的判断转换为对待测工件80相对位移传感器40的位移量的判断，通过位移传感器40检测待测工件80的位移量，并通过控制箱50直观地输出检测结果，大大提高了检测效率。上述平面度检测装置100结构简单，操作较为方便，适合对大批量的待测工件80进行检测。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种平面度检测装置，用于检测待测薄片因翘曲变形产生的平面度误差是否超过预设的极限值；所述平面度检测装置包括载物台，所述载物台上设有第一基准平面以承载待测薄片，其特征在于：所述平面度检测装置还包括滑动设置于载物台上的检测件，所述检测件上设有与第一基准平面平行的第二基准平面，所述待测薄片可以选择性地位于第二基准平面远离第一基准平面的一侧和靠近第一基准平面的一侧，所述第二基准平面和第一基准平面之间的距离根据所述极限值、以及待测薄片和第二基准平面之间的位置关系设置，以使待测薄片的平面度误差超过所述极限值时，待测薄片可以随着检测件的移动而被第二基准平面推动。

2.如权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于：当待测薄片位于第二基准平面远离第一基准平面的一侧时，第二基准平面与第一基准平面的距离设置为待测薄片距离第一基准平面的高度与所述极限值的一半之差。

3.如权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于：当待测薄片位于第二基准平面靠近第一基准平面的一侧时，待测薄片位于第二基准平面和第一基准平面之间；第二基准平面与第一基准平面之间的距离设置为待测薄片距离第一基准平面的高度、待测薄片的厚度与所述极限值的一半之和。

4.如权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于：所述平面度检测装置还包括位移传感器和控制箱，所述位移传感器用于侦测待测薄片相对位移传感器的位移量并产生相应的电信号；所述控制箱根据所述电信号运算出相应的位移量。

5.如权利要求4所述的平面度检测装置，其特征在于：所述控制箱包括中央处理器和提示单元，所述中央处理器将待测薄片相对位移传感器的位移量与一个预设值进行比较，若所述位移量未达到预设值，则中央处理器控制提示单元处于第一提示状态以表示待测薄片的平面度误差合格；若所述位移量达到预设值，则中央处理器控制提示单元处于第二提示状态以表示待测薄片的平面度误差不合格。

6.如权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于：所述载物台上设有滑槽，所述检测件上设有与所述滑槽对应的滑块，所述滑块在滑槽内滑动以使所述检测件在载物台上滑动。

7.如权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于：所述检测件包括第一检测部件和第二检测部件，所述第二基准平面设置于第一检测部件上，所述第二检测部件设有与第一基准平面平行的第三基准平面；所述待测薄片位于第二基准平面与第三基准平面之间，且距离第一基准平面预定高度；所述第二基准平面与第一基准平面的距离设置为所述预定高度、待测薄片的厚度与极限值的一半之和；第三基准平面与第一基准平面的距离设置为所述预定高度与极限值的一半之差。

8.如权利要求7所述的平面度检测装置，其特征在于：所述第一检测部件设有第一操作部及设置于第一操作部一侧的缺口，所述第一操作部的侧面与所述缺口相接触，所述第一操作部用于带动所述第一检测部件在载物台上滑动。

9.如权利要求8所述的平面度检测装置，其特征在于：所述第二检测部件上设有第二操作部，所述第二操作部可以穿过所述缺口与第一操作部抵接以使第一检测部件停止滑动，所述第二操作部用于带动所述第二检测部件在载物台上滑动。

10.如权利要求7所述的平面度检测装置，其特征在于：所述第一基准平面上设有限位块，所述限位块用于防止第二检测部件在第一检测部件的推力下翘起。