CN105526901B - 一种球面零件中心厚度测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球面零件中心厚度测量装置及测量方法，测量方法包括如下步骤：步骤一，将上测量头和下测量头相对移动对接，记录上位移传感器及下位移传感器检测的基准位移数值；步骤二，将待测球面零件放置于支座的测量缺口处，使上测量头向下移动并接触顶压在待测球面零件的上侧面上，平移待测球面零件，记录上位移传感器所测得的相对于所述测量基准的相对位移极值；步骤三，使下测量头向上顶压接触在待测球面零件的下侧面上，得到下测量头测得的相对于所述测量基准的相对位移数值；将相对位移极值和相对位移数值进行代数相加即可得到待测球面零件的中心厚度值。测量简单可靠，不需要进行正反两顶面的翻转调平，测量效率和测量精度均较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种球面零件中心厚度测量装置及测量方法。
背景技术
目前，多采用数显高度尺对零件进行厚度检测，如授权公告号为CN201251434Y的中国实用新型专利说明书所公开的厚度检测装置，测量时，将工件放置在底座上，使测量头压在工件上，进而得到工件的厚度。在利用此类厚度检测装置测量规则的球面零件如球面透镜的中心厚度时，可对应测量规则球面透镜中心位置两面的厚度尺寸，两厚度尺寸之差即为透镜中心位置处的厚度。但这种测量方法需要在进行正反两面测量时需要进行正反两顶面的水平调平，测量效率较低。特别是对于不规则外形的球面透镜时，不规则的球面透镜的正反两顶面的水平调平更为苦难，而如果引入工装来辅助调平的话，又存在由于工装自身精度误差而影响测量精度的问题，厚度检测效率较低，精度较差。
发明内容
本发明提供一种结构简单、使用方便的球面零件中心厚度测量装置，同时，本发明还提提供一种球面零件中心厚度测量方法，以解决现有技术中需要进行正反两顶面的水平调平导致厚度测量效率低的技术问题。
本发明所提供的球面零件中心厚度测量装置的技术方案是：一种球面零件中心厚度测量装置，包括用于支撑放置待测球面零件的支座，支座上方设有可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在待测球面零件上侧面上的上测量头及用于检测上测量头移动位移的上位移传感器，所述支座上于所述上测量头下方设有测量缺口，测量装置还包括与所述上测量头配合使用、可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在球面零件下侧面上的下测量头及用于检测下测量头移动位移的下位移传感器。
所述的支座的上侧面为用于支撑放置所述待测球面零件的水平支撑面，水平支撑平面与同轴布置的上下测量头的轴线垂直。
测量装置包括基座，所述支座支撑设置在所述基座上方，所述基座上设有支架，所述上测量头和上位移传感器设置在所述支架上，所述下测量头及下位移传感器设置在所述基座上。
本发明所提供的球面透镜中心厚度测量方法的技术方案是：测量球面零件中心厚度的测量方法，包括如下步骤；
步骤一，将上测量头和下测量头相对移动对接，记录上位移传感器及下位移传感器检测的基准位移数值，然后上测量头与下测量头分开；
步骤二，将待测球面零件放置于支座的测量缺口处，使上测量头向下移动并接触顶压在待测球面零件的上侧面上，平移待测球面零件，记录上位移传感器所测得的相对于所述测量基准的相对位移极值，并将待测球面零件保持在上测量头测得所述相对位移极值的位置处；
步骤三，使下测量头向上顶压接触在待测球面零件的下侧面上，得到下测量头测得的相对于所述测量基准的相对位移数值；
步骤四，将上位移传感器测得的相对位移极值和下位移传感器测得的相对位移数值进行代数相加即可得到待测球面零件的中心厚度值。
所述的步骤一中的基准位移数值为零，即在上测量头和下测量头相对移动对接时将上位移传感器及下位移传感器清零。
所述待测球面零件为球面透镜，球面透镜为凸凹透镜或双面凸透镜或双面凹透镜。
本发明的有益效果是：本发明所提供的使用球面零件中心厚度测量装置的测量方法在使用时，上下测量头同轴布置，这样，当待测球面零件平移至上测量头移动至上位移传感器所测得相对位移极值的位置时，表示上测量头接触顶压在待测球面零件的上端面，此时，保持待测球面零件不动，同轴布置的下测量头向上接触顶压在待测球面零件的下侧面上，将上下位移传感器所测得位移数值相加即可得到待测球面零件中心厚度，测量简单可靠，不需要进行正反两顶面的翻转调平，测量效率和测量精度均较高。
附图说明
图1是本发明所提供的球面透镜中心厚度测量装置的一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示测量装置的剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种球面透镜中心厚度测量装置的实施例，该实施例中的测量装置包括基座1，基座1上通过支柱3固定设置有用于支撑放置待测球面透镜7的支座2，在支座2上方设有可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在待测球面透镜7上侧面上的上测量头6及用于检测上测量头移动位移的上位移传感器（图中未显示），上测量头6及上位移传感器均设置在支架4上，支架4设在基座1上。在支座2上于上测量头6下方设有测量缺口21。测量装置还包括与上测量头6配合使用、可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在球面透镜7下侧面上的下测量头5及用于检测下测量头5移动位移的下位移传感器（图中未显示），此处的下测量头5及下位移传感器均设在基座1上。
本实施例中，支座1的支座的上侧面为用于支撑放置所述待测球面透镜的水平支撑面，水平支撑平面与同轴布置的上下测量头的轴线垂直。在其他实施例中，如果支座1的上侧面并非水平支撑平面，可通过在支座2上设置调平工装来给待测球面透镜提供水平支撑面，提高测量精度。
本实施例中，两位移传感器可采用现有的数显高度尺中常用的位移传感器，只要可以测量对应测量头的位移数值即可。
本发明提供使用如图1所示的测量装置测量球面透镜中心厚度的测量方法，包括如下步骤；
步骤一，将上测量头和下测量头相对移动对接，记录上位移传感器及下位移传感器的测量基准，然后上测量头与下测量头分开；
步骤二，将待测球面透镜放置于支座的测量缺口处，使上测量头向下移动并接触顶压在待测球面透镜的上侧面上，平移待测球面透镜，记录上位移传感器所测得的相对于所述测量基准的相对位移极值，并将待测球面透镜保持在上测量头测得所述相对位移极值的位置处；
步骤三，使下测量头向上顶压接触在待测球面透镜的下侧面上，得到下测量头测得的相对于所述测量基准的相对位移数值；
步骤四，将上位移传感器测得的相对位移极值和下位移传感器测得的相对位移数值进行代数相加即可得到待测球面透镜的中心厚度值。
本实施例中，将步骤一中的基准位移数值为零，即在上测量头和下测量头相对移动对接时将上位移传感器及下位移传感器清零。在其他实施例中，也可以记录两位移传感器在上下测量头对接时的数值作为测量基准，通过做加减运算来得到两位移传感器相对于测量基准的相应位移数值。
如图2所述，本发明所测透镜为上凸下凹的凸凹透镜，这样，相对位移极值即为最大值，在其他实施例中，当测量上凹下凸的凸凹透镜时，相对位移极值则为最小值。
本实施例所提供的测量方法还可用于测量双面凸透镜和双面凹透镜。可以用于测量标准的球面透镜，特别适合用于测量不规则的球面透镜，不需要反复翻转即可测得球面透镜的中心厚度数值。在对凸凹透镜及双面凹透镜进行检测时，可直接将待测的透镜放置在支座2上，当用于测量双面凸透镜时，为便于对透镜进行支撑定位，可在支座2上加工支座相应的定位支撑结构。
本实施例中，在步骤二中可通过反复移动的方式来寻找相对位移极值位置。
上述实施例所提供的测量装置及测量方法均用于测量球面透镜的中心厚度尺寸，球面透镜可为规则的，也可以为不规则。当然，上述测量装置及测量方法也可以用于测量其他类似的球面零件的中心厚度尺寸。
Claims (5)
1.一种球面零件中心厚度测量装置，包括用于支撑放置待测球面零件的支座，支座上方设有可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在待测球面零件上侧面上的上测量头及用于检测上测量头移动位移的上位移传感器，其特征在于：所述支座上于所述上测量头下方设有测量缺口，测量装置还包括与所述上测量头配合使用、可沿上下方向往复移动的用于接触顶压在球面零件下侧面上的下测量头及用于检测下测量头移动位移的下位移传感器；所述的支座的上侧面为用于支撑放置所述待测球面零件的水平支撑面，水平支撑面与同轴布置的上下测量头的轴线垂直；将上测量头和下测量头相对移动对接，记录上位移传感器及下位移传感器检测的基准位移数值，然后上测量头与下测量头分开；将待测球面零件放置于支座的测量缺口处，使上测量头向下移动并接触顶压在待测球面零件的上侧面上，在待测球面零件的水平支撑面上平移待测球面零件，记录上位移传感器所测得的相对于所述上位移传感器检测的基准位移数值的相对位移极值，并将待测球面零件保持在上测量头测得所述相对位移极值的位置处；该相对位移极值的位置处即为球面零件的中心位置。
2.根据权利要求1所述的球面零件中心厚度测量装置，其特征在于：测量装置包括基座，所述支座支撑设置在所述基座上方，所述基座上设有支架，所述上测量头和上位移传感器设置在所述支架上，所述下测量头及下位移传感器设置在所述基座上。
3.使用权利要求1所述的球面零件中心厚度测量装置测量球面零件中心厚度的测量方法，其特征在于：包括如下步骤；
步骤一，将上测量头和下测量头相对移动对接，记录上位移传感器及下位移传感器检测的基准位移数值，然后上测量头与下测量头分开；
步骤二，将待测球面零件放置于支座的测量缺口处，使上测量头向下移动并接触顶压在待测球面零件的上侧面上，在待测球面零件的水平支撑面上平移待测球面零件，记录上位移传感器所测得的相对于所述上位移传感器检测的基准位移数值的相对位移极值，并将待测球面零件保持在上测量头测得所述相对位移极值的位置处；
步骤三，使下测量头向上顶压接触在待测球面零件的下侧面上，得到下测量头测得的相对于所述下位移传感器检测的基准位移数值的相对位移数值；
步骤四，将上位移传感器测得的相对位移极值和下位移传感器测得的相对位移数值进行代数相加即可得到待测球面零件的中心厚度值。
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于：所述的步骤一中的基准位移数值为零，即在上测量头和下测量头相对移动对接时将上位移传感器及下位移传感器清零。
5.根据权利要求3或4所述的测量方法，其特征在于：所述待测球面零件为球面透镜，球面透镜为凸凹透镜或双面凸透镜或双面凹透镜。
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