CN105547161A - 一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法 - Google Patents

一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法，包括驱动机构，所述驱动机构包括电机、丝杠、滑块、读数头和光栅尺，所述电机的输出轴与丝杠连接，丝杠上套设有滑块，丝杠的一侧设有光栅尺，光栅尺上设有读数头，该读数头与滑块连接，驱动机构的侧面设有导轨，导轨上套设有支座，该支座与滑块连接，支座上安装有电缸，电缸的输出轴连接有滑台，滑台上连接有探头和传感器。该用于长度测量的高精度柔性测量装置，利用电机作为驱动，用机械装置来实现产品长度特征的测量，无需用到影像仪和激光测量，既节省成本，又简化了控制的难度，其测量精度由光栅尺和接触位移传感器来保证，测量的精度较高。

Description

一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法
技术领域
本发明涉及精密测量仪器技术领域，具体为一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法。
背景技术
随着社会经济的发展，自动化行业自动化程度逐渐提高，自动生产线所占的比例也越来越大，越来越重要，在生产过程中常常会管控产品的高精度长度尺寸。大多数长度测量采用激光和影像，相对成本较高，且使用环境较苛刻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，包括驱动机构，所述驱动机构包括电机、丝杠、滑块、读数头和光栅尺，所述电机的输出轴与丝杠连接，丝杠上套设有滑块，丝杠的一侧设有光栅尺，光栅尺上设有读数头，该读数头与滑块连接。
驱动机构的侧面设有导轨，导轨上套设有支座，该支座与滑块连接，支座上安装有电缸，电缸的输出轴连接有滑台，滑台上连接有探头和传感器。
优选的，所述传感器为接触式位移传感器，该传感器与探头的尾端相接触。
优选的，所述驱动机构设有导轨的一侧安装有定位齿，所述导轨位于定位齿的两侧。
优选的，所述支座由竖向设置的连接板和水平设置的承载板组成，且承载板的底部设有支撑板，该支撑板的左侧与连接板连接。
本发明第二方面提供一种用于长度测量的高精度柔性测量方法，基于上述一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，包括如下步骤：
S1、在探头一侧设置检测工位，人工把产品放入检测工位后，在产品上选定两个检测位置：位置一与位置二；
S2、电机驱动丝杠带动探头运动，行程位移由光栅尺反馈得出；
S3、探头运动到位置一的上方，光栅尺产生位移读数L1；探头缓慢向下运动，当探头接触到位置一时，传感器产生读数L2，光栅尺产生读数L3；
S4、探头运动到位置二的上方，光栅尺产生位移读数L4；探头缓慢向下运动，当探头接触到位置二时，传感器产生读数L5，光栅尺产生读数L6；
S5、通过软件计算位置一与位置二之间的长度L＝(L4-L6+L5)-(L1-L3+L2)。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法，利用电机作为驱动，用机械装置来实现产品长度特征的测量，无需用到影像仪和激光测量，既节省成本，又简化了控制的难度，其测量精度由光栅尺和接触位移传感器来保证，测量的精度较高。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置中驱动机构的结构示意图；
图3为本发明提供的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置中探头的结构示意图。
图中：1驱动机构、11电机、12丝杠、13滑块、14读数头、15光栅尺、2传感器、3滑台、4探头、5电缸、6支座、7导轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，包括驱动机构1，所述驱动机构1包括电机11、丝杠12、滑块13、读数头14和光栅尺15，所述电机11的输出轴与丝杠12连接，丝杠12上套设有滑块13，丝杠12的一侧设有光栅尺15，光栅尺15上设有读数头14，该读数头14与滑块13连接，驱动机构1的侧面设有导轨7，驱动机构1设有导轨7的一侧安装有定位齿，所述导轨7位于定位齿的两侧，导轨7上套设有支座6，支座6由竖向设置的连接板和水平设置的承载板组成，且承载板的底部设有支撑板，该支撑板的左侧与连接板连接，该支座6与滑块13连接，支座6上安装有电缸5，电缸5的输出轴连接有滑台3，滑台3上连接有探头4和传感器2，传感器2为接触式位移传感器，该传感器2与探头4的尾端相接触，该用于长度测量的高精度柔性测量装置，利用电机11作为驱动，用机械装置来实现产品长度特征的测量，无需用到影像仪和激光测量，既节省成本，又简化了控制的难度，其测量精度由光栅尺15和传感器2来保证，测量的精度较高。
工作时，在本装置的探头4一侧设置检测工位，人工把产品放入检测工位后，在产品上选定两个检测位置：位置一与位置二，电机11驱动丝杠12带动探头4运动，行程位移由光栅尺15反馈得出，探头4运动到位置一的上方，光栅尺15会产生位移读数L1，然后探头4缓慢向下运动，当探头4接触到位置一时，传感器2会产生一个读数L2，光栅尺15会再次产生一个读数L3。
接着探头4运动到位置二的上方，光栅尺15会产生位移读数L4，探头4缓慢向下运动，当探头4接触到位置二时，传感器2会产生一个读数L5，光栅尺15会再次产生一个读数L6,通过测量两个检测位置，即可通过软件计算出位置一与位置二之间的长度L＝(L4-L6+L5)-(L1-L3+L2)，通过本发明可以适应一米内不规则产品任何长度的测量，只需要一个十毫米行程的接触式位移传感器2和一个光栅尺15。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，包括驱动机构(1)，其特征在于：所述驱动机构(1)包括电机(11)、丝杠(12)、滑块(13)、读数头(14)和光栅尺(15)，所述电机(11)的输出轴与丝杠(12)连接，丝杠(12)上套设有滑块(13)，丝杠(12)的一侧设有光栅尺(15)，光栅尺(15)上设有读数头(14)，该读数头(14)与滑块(13)连接；
驱动机构(1)的侧面设有导轨(7)，导轨(7)上套设有支座(6)，该支座(6)与滑块(13)连接，支座(6)上安装有电缸(5)，电缸(5)的输出轴连接有滑台(3)，滑台(3)上连接有探头(4)和传感器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，其特征在于：所述传感器(2)为接触式位移传感器，该传感器(2)与探头(4)的尾端相接触。
3.根据权利要求1所述的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，其特征在于：所述驱动机构(1)设有导轨(7)的一侧安装有定位齿，所述导轨(7)位于定位齿的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，其特征在于：所述支座(6)由竖向设置的连接板和水平设置的承载板组成，且承载板的底部设有支撑板，该支撑板的左侧与连接板连接。
5.一种用于长度测量的高精度柔性测量方法，基于如权利要求1至权利要求4所述的一种用于长度测量的高精度柔性测量装置，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在探头(4)一侧设置检测工位，人工把产品放入检测工位后，在产品上选定两个检测位置：位置一与位置二；
S2、电机(11)驱动丝杠(12)带动探头(4)运动，行程位移由光栅尺(15)反馈得出；
S3、探头(4)运动到位置一的上方，光栅尺(15)产生位移读数L1；探头(4)缓慢向下运动，当探头(4)接触到位置一时，传感器(2)产生读数L2，光栅尺(15)产生读数L3；
S4、探头(4)运动到位置二的上方，光栅尺(15)产生位移读数L4；探头(4)缓慢向下运动，当探头(4)接触到位置二时，传感器(2)产生读数L5，光栅尺(15)产生读数L6；
S5、通过软件计算位置一与位置二之间的长度L＝(L4-L6+L5)-(L1-L3+L2)。
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