CN104251676A - 三次元测量装置 - Google Patents

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张旨光
徐俊松
沈胜强
李均华
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Abstract

一种三次元测量装置，包括治具、设置于该治具上的推动组件、及探针机构，该三次元测量装置进一步包括第一丝杠组件、与该第一丝杠组件连接的第二丝杠组件，该第一丝杠组件位于该推动组件上，该探针机构连接于该第二丝杠组件的一端，将一工件放置于该治具上后，该推动组件、该第一丝杠组件及该第二丝杠组件推动该探针机构移动至工件的表面，以对工件进行测试。

Description

三次元测量装置
技术领域
本发明涉及一种三次元测量装置，尤其涉及一种定位精度高的三次元测量装置。
背景技术
三次元测量装置被广泛地应用于精密机械零件、电子元器件、塑料与橡胶成品、及半导体元器件的检测等领域。现有的三次元测量装置包括推动组件、气浮块组件及探针机构，推动组件与气浮块组件推动探针机构沿三维方向移动至工件的表面，以对工件的轮廓、表面形状、尺寸、角度及位置进行精密测试。但，气浮块组件的导向性能与承载能力较差，使得现有的三次元测量装置的定位精度与可重复性较差。
发明内容
鉴于以上缺点，有必要提供一种定位精度高的三次元测量装置。
一种三次元测量装置，包括治具、设置于该治具上的推动组件、及探针机构，该三次元测量装置进一步包括第一丝杠组件、与该第一丝杠组件连接的第二丝杠组件，该第一丝杠组件位于该推动组件上，该探针机构连接于该第二丝杠组件的一端，将一工件放置于该治具上后，该推动组件、该第一丝杠组件及该第二丝杠组件推动该探针机构移动至工件的表面，以对工件进行测试。
一种三次元测量装置，包括治具、设置于该治具上的推动组件及探针机构，该三次元测量装置进一步包括第一丝杠组件、与该第一丝杠组件连接的第二丝杠组件，该第一丝杠组件位于该推动组件上，该探针机构连接于该第二丝杠组件的一端，将一工件放置于该治具上后，该推动组件带动该探针机构沿第一方向移动，该第一丝杠组件带动该探针机构沿第二方向移动，该第二丝杠组件带动该探针机构沿第三方向移动，该推动组件、该第一丝杠组件及该第二丝杠组件相配合推动该探针机构移动至工件的表面，以对工件进行测试。
上述的三次元测量装置的推动组件、第一丝杠组件及第二丝杠组件可将探针机构精确的推动至工件的表面，以对工件进行测试。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例三次元测量装置的示意图；
图2为本发明一较佳实施例三次元测量装置未装配治具的示意图；
图3为图2所示三次元测量装置的分解图；
图4为图3所示三次元测量装置的第一丝杠组件、第二丝杠组件及探针机构的分解放大示意图。
主要元件符号说明
三次元测量装置 100
底座 10
传送机构 30
探针机构 50
治具 60
工件 70
推动组件 31
第一丝杠组件 33
第二丝杠组件 35
电机 311
旋转杆 312
支撑块 313
滑动块 314
连接板 315
滑轨 316
滑动件 317
支撑架 318
第一基座 331
第一马达 332
第一丝杠 333
第一滑动座 335
第一轨道 337
第一连接块 339
第二基座 351
第二马达 352
第二丝杠 353
第二滑动座 355
第二轨道 357
第二连接块 358
第三连接块 359
连接部 51
探针 53
下治具 61
上治具 63
支架 611
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，本发明一较佳实施例的三次元测量装置100，其包括底座10、设置于该底座10上的传送机构30、固定连接于该传送机构30的探针机构50及治具60。该三次元测量装置100可对一工件70的轮廓、表面形状、尺寸、角度及位置进行精密测试。
请进一步参阅图2，所述传送机构30包括推动组件31、固定连接于该推动组件31的第一丝杠组件33、及与该第一丝杠组件33垂直连接的第二丝杠组件35。该推动组件31的有效行程为400~600mm，该第一丝杠组件33的有效行程为200~300mm，该第二丝杠组件35的有效行程为400~600mm。
请参阅图3，所述推动组件31包括电机311、与电机311连接的旋转杆312、支撑该旋转杆312的支撑块313、可滑动的套设于该旋转杆312上的滑动块314、固定连接于滑动块314的连接板315、滑轨316、可滑动的套设于滑轨316上的滑动件317、及固定连接于滑动件317的支撑架318。本实施例中，该滑轨316、滑动件317及支撑架318的数量均为2，且均对称设置于所述底座10的两侧。该电机311、支撑块313及滑轨316均设置于所述底座10上。该电机311、旋转杆312、支撑块313及滑动块314均位于二滑轨316之间。
所述旋转杆312的一端与所述电机311连接，相对的另一端可旋转的贯穿连接于所述支撑块313。当电机311开启时，电机311带动旋转杆312转动。
所述连接板315的两端分别与一滑动件317固定连接。每一滑动件317可滑动的套设于一滑轨316上。所述第一丝杠组件33由二支撑架318支撑。当电机311开启时，电机311带动旋转杆312转动时，从而使得滑动块314、连接板315、滑动件317、支撑架318、第一丝杠组件33、第二丝杠组件35及探针机构50沿第一方向即图中所示坐标系的X轴方向移动。
请一并参阅图3与图4，所述第一丝杠组件33包括第一基座331、设置于该第一基座331上的第一马达332、与该第一马达332连接的第一丝杠333、可滑动的套设于该第一丝杠333上的第一滑动座335、二个对称设置的第一轨道337、及固定连接于第一滑动座335的第一连接块339。
所述第一基座331由所述二支撑架318支撑。所述二第一轨道337对称设于该第一基座331的两侧，所述第一连接块339固定连接于第一滑动座335，且该第一连接块339与第一轨道337相匹配并可于第一轨道337上滑动（参图1）。所述第一马达332与第一丝杠333位于二第一轨道337之间。当第一马达332带动第一丝杠333转动时，第一滑动座335带动第一连接块339沿第二方向即图中所示坐标系的Z轴方向移动。
所述第二丝杠组件35包括第二基座351、设置于该第二基座351一端的第二马达352、与该第二马达352连接的第二丝杠353、可滑动的套设于该第二丝杠353上的第二滑动座355、二个对称设置的第二轨道357、设置于第二基座351背向第二丝杠353的一侧的第二连接块358、及固定连接于第二滑动座355的第三连接块359。
所述第二基座351通过第二连接块358与所述第一连接块339固定连接，以将所述第二丝杠组件35与第一丝杠组件33相连接。所述二第二轨道357对称位于该第二基座351一表面的两侧，所述第三连接块359固定连接于第二滑动座355，且该第三连接块359与第二轨道357相匹配并可于第二轨道357上滑动（参图1）。
该第三连接块359背向第二丝杠353的一侧与所述探针机构50固定连接。所述第二马达352、第二丝杠353与第二滑动座355位于二第二轨道357之间。第一马达332带动第一丝杠333转动时，第一滑动座335带动第一连接块339、第二丝杠组件35及探针机构50沿图中所示坐标系的Z轴方向移动。当第二马达352带动第二丝杠353转动时，第二滑动座355带动第三连接块359与探针机构50沿第三方向即图中所示坐标系的Y轴方向移动。第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直。
请再次参阅图3，所述探针机构50包括连接部51与探针53。该连接部51靠近所述第二马达352的一端与所述第三连接块359固定连接。相对的另一端与该探针53固定连接。该探针53可对工件70的轮廓、表面形状、尺寸、角度及位置进行测量。
请再次参阅图1，所述治具60包括下治具61及位于下治具61上的上治具63。
所述下治具61由四个支架611支撑，使得该下治具61位于所述连接板315的上方，且与连接板315相平行。该支架611均位于该底座10上。
所述上治具63固定连接于下治具61。所述工件70可放置于该上治具63上。所述三次元测量装置100工作时，该治具60与工件70保持静止状态，通过将探针53准确的移动至工件70的表面，以对工件70的轮廓、表面形状、尺寸、角度及位置进行测试。
组装所述三次元测量装置100时，首先将电机311、支撑块313、及滑轨316固定于底座10上。将滑动块314可滑动的套设于旋转杆312上，再将旋转杆312的一端与电机311连接，相对的另一端可旋转的贯穿支撑块313。将连接板315固定连接于滑动块314。连接板315的两端分别与一滑动件317固定连接。每一滑动件317可滑动的装设于一滑轨316上。第一基座331由二支撑架318支撑，将第一马达332、二个第一轨道337设置于第一基座331上。将第一丝杠333与第一马达332连接，第一滑动座335可滑动的套设于第一丝杠333上。此时，第一马达332、第一丝杠333与第一滑动座335位于二第一轨道337之间。将第一连接块339与第一滑动座335固定连接，且使第一连接块339可滑动的装配于第一轨道337上。当第一马达332带动第一丝杠333转动时，第一滑动座335带动第一连接块339沿图中所示坐标系的Z轴方向移动。将第二基座351通过第二连接块358与第一连接块339固定连接，将第二马达352、第二轨道357设置于第二基座351上。将第二丝杠353与第二马达352固定连接，第二滑动座355可滑动的套设于第二丝杠353上。此时，第二马达352与第二丝杠353位于二第二轨道357之间。将第三连接块359与第二滑动座355固定连接，且使第三连接块359可滑动的装配于第二轨道357上。将探针机构50的连接部51的一端固定连接于第三连接块359背向第二丝杠353的一侧，将连接部51相对的另一端与探针53连接。当第二马达352带动第二丝杠353转动时，第二滑动座355带动第三连接块359与探针机构50沿图中所示坐标系的Y轴方向移动。于底座10上设置四个支架611，将下治具61支撑于四个支架611上，再将上治具63设置于下治具61。
所述三次元测量装置100工作时，将工件70放置于上治具63上，开启电机311，电机311带动旋转杆312转动，以使滑动块314、连接板315、滑动件317、支撑架318、第一丝杠组件33、第二丝杠组件35及探针机构50沿图中所示坐标系的X轴方向移动。与此同时，开启第一马达332与第二马达352，第一马达332带动第一丝杠333转动，以使第一滑动座335带动第一连接块339、第二丝杠组件35及探针机构50沿图中所示坐标系的Z轴方向移动。第二马达352带动第二丝杠353转动，使得第二滑动座355带动第三连接块359与探针机构50沿图中所示坐标系的Y轴方向移动，从而将探针机构50的探针53准确的移动至工件70的表面，以对工件70的轮廓、表面形状、尺寸、角度及位置进行测量。

Claims (10)

1.一种三次元测量装置，包括治具、设置于该治具上的推动组件及探针机构，其特征在于：该三次元测量装置进一步包括第一丝杠组件、与该第一丝杠组件连接的第二丝杠组件，该第一丝杠组件位于该推动组件上，该探针机构连接于该第二丝杠组件的一端，将一工件放置于该治具上后，该推动组件、该第一丝杠组件及该第二丝杠组件推动该探针机构移动至工件的表面，以对工件进行测试。
2.如权利要求1所述的三次元测量装置，其特征在于：所述三次元测量装置进一步包括底座；所述推动组件包括电机、基座及二对称设置的滑轨，该电机与该基座均位于二滑轨之间，该电机、基座及滑轨均设置于该底座上。
3.如权利要求2所述的三次元测量装置，其特征在于：所述治具包括下治具及位于下治具上的上治具，该下治具由四个支架支撑，该支架均位于该底座上；所述推动组件进一步包括连接板，该下治具位于所述连接板的上方，且与连接板相平行。
4.如权利要求1所述的三次元测量装置，其特征在于：所述推动组件进一步包括二个对称设置的支撑架；所述第一丝杠组件包括第一基座，该第一基座由该二支撑架支撑。
5.如权利要求1所述的三次元测量装置，其特征在于：所述第一丝杠组件包括第一连接块；所述第二丝杠组件包括第二连接块，该第一连接块与该第二连接块连接，以将第一丝杠组件与第二丝杠组件相连接。
6.如权利要求1所述的三次元测量装置，其特征在于：所述探针机构包括连接部及与该连接部相连接的探针；所述第二丝杠组件进一步包括第三连接块，该第三连接块与该连接部连接。
7.如权利要求5所述的三次元测量装置，其特征在于：所述第一丝杠组件进一步包括设置于所述第一基座上的第一马达、与该第一马达连接的第一丝杠、套设于该第一丝杠上的第一滑动座、对称位于该第一基座两侧的二个第一轨道，所述第一连接块与该第一滑动座连接，该第一连接块装配于该第一轨道上。
8.如权利要求6所述的三次元测量装置，其特征在于：所述第二丝杠组件包括第二基座、设置于该第二基座一端的第二马达、与该第二马达连接的第二丝杠、套设于该第二丝杠上的第二滑动座、及对称位于该第二基座两侧的二个的第二轨道，所述第二连接块设置于第二基座背向第二丝杠的一侧，所述第三连接块与该第二滑动座连接，且装配于第二轨道上。
9.如权利要求4所述的三次元测量装置，其特征在于：所述推动组件进一步包括旋转杆、套设于该旋转杆上的滑动块、及与支撑架连接的二对称设置的滑动件，该旋转杆的一端与该电机连接，相对的另一端贯穿连接于该基座，该滑动块固定连接于该连接板，该连接板的两端分别与一滑动件固定连接，每一滑动件套设于一滑轨上。
10.一种三次元测量装置，包括治具、设置于该治具上的推动组件及探针机构，其特征在于：该三次元测量装置进一步包括第一丝杠组件、与该第一丝杠组件连接的第二丝杠组件，该第一丝杠组件位于该推动组件上，该探针机构连接于该第二丝杠组件的一端，将一工件放置于该治具上后，该推动组件带动该探针机构沿第一方向移动，该第一丝杠组件带动该探针机构沿第二方向移动，该第二丝杠组件带动该探针机构沿第三方向移动，该推动组件、该第一丝杠组件及该第二丝杠组件相配合推动该探针机构移动至工件的表面，以对工件进行测试。
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