CN106643616A - 接触式分中测量方法 - Google Patents
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Abstract
接触式分中测量方法。本发明公开了一种接触式测量方法，安装于接触式探头上的探针移动至待测工件第一侧并与所述待测工件的第一侧的第一待测点接触获得第一测量值；所述接触式探头带动所述探针移动至所述待测工件的第二侧，所述接触式探头或所述探针自旋转180°后，所述探针接触所述待测工件的第二侧的第二待测点并获得第二测量值；计算第一测量值与第二测量值的平均值作为测量值。根据本发明提供的接触式测量方法，通过于测量第一测量值和测量第二测量值之间将接触式探头或探针自旋转180°，以使得同一探针部位接触待测工件，从而有效排除客观存在的机构偏差，提高测量准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量方法，尤其涉及一种接触式分中测量方法。
背景技术
接触式测量设备包括定位装置和安装于定位装置的接触式探头，其中，接触式探头包括一端固定设置、一端悬空的探杆，以及固定设置于探杆悬空端的探针。可以理解的，探杆在使用过程中，由于长时间的碰触、探杆固定螺丝松动等，导致探杆及其固定设置于探杆一端的探针相对预设值具有一定的偏差，而探针在长时间的使用过程中亦有可能具有微量倾斜折弯等，影响该接触式测量设备的测量精确度。
具体在接触式测量设备使用分中寻找坐标指令时，示例性的，如图2和图3所示，接触式探头100在待测工件A的孔H左侧的测量值和在孔H右侧的测量值两者平均值理论上应当为孔的中心坐标值，但由于探针的偏差存在，导致测得的中心坐标值包含误差值。
为此，在接触式测量设备的机构偏差客观存在的情况下，需要改进接触式测量设备的测量方法，以减少机构偏差对测量结果的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进接触式测量设备的测量方法，以减少机构偏差对测量结果的影响。
为了实现上述目的，本发明公开了一种接触式测量方法，安装于接触式探头上的探针移动至待测工件第一侧并与所述待测工件的第一侧的第一待测点接触获得第一测量值；所述接触式探头带动所述探针移动至所述待测工件的第二侧，所述接触式探头或所述探针自旋转180°后，所述探针接触所述待测工件的第二侧的第二待测点并获得第二测量值；计算第一测量值与第二测量值的平均值作为测量值。
与现有技术相比，本发明提供的接触式测量方法，待探针接触待测工件的第一侧以测得第一测量值后、在探针接触待测工件的第二侧以获得第二测量值之前，接触式探头或探针自旋转180°，从而探针接触待测工件的第二侧以测得第二测量值时接触待测工件的探针部位和探针测得第一测量值时接触待测工件的探针部位相同，因而即使探针的测量位置相对理论装置具有一定偏差，由于在测量第一测量值和测量第二测量值之间将探针旋转180°、测量第一测量值和第二测量值时接触待测工件的为探针同一部位，因而第一测量值和第二测量值的平均值可以排除机构偏差、获得准确的目标理论值。根据本发明提供的接触式测量方法，通过于测量第一测量值和测量第二测量值之间将接触式探头或探针自旋转180°，以使得同一探针部位接触待测工件，从而有效排除客观存在的机构偏差，提高测量准确度。
较佳的，驱动所述接触式探头的主轴旋转180°前，还包括控制所述接触式探头远离待测工件的步骤；在驱动接触式探头主轴旋转180°前，驱动接触式探头远离待测工件，以避免接触式探头在旋转的过程中与待测工件发生碰撞、抵触，进而影响测量精确度。在不同于本实施例的其他实施例中，还可以于接触式探头上设置位置检测装置，并在驱动接触式探头主轴旋转180°前，检测接触式探头与待测工件的距离，同样可以避免接触式探头在发生倾斜的过程中与待测工件发生碰撞、抵触。
较佳的，所述探针的同一侧部位接触所述第一待测点和所述第二待测点。
较佳的，所述第一测量值和所述第二测量值分别为相对系统0点的坐标值；在进行接触式测量前，先行定位系统0点，在随后进行测量的过程中，测得第一测量值和第二测量值均为相对系统0点的坐标值，并依靠坐标值可以方便得计算得出所需数据。
附图说明
图1为接触式探头测量待测工件的状态图。
图2和图3为现有接触式测量方法的测量过程示意图。
图4和图5为本发明提供的接触式测量方法的测量过程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图4和图5所示，本发明提供的接触式测量方法，包括：安装于接触式探头100上的探针120移动至待测工件A第一侧并与待测工件A的第一侧的第一待测点接触获得第一测量值d1；接触式探头100带动探针120移动至待测工件A的第二侧，接触式探头100或探针120自旋转180°后，探针120接触待测工件A的第二侧的第二待测点并获得第二测量值d2；计算第一测量值d1与第二测量值d2的平均值作为测量值d。结合图1所示，更具体的：
如图1所示，接触式测量设备包括定位装置（图中未示）和安装于定位装置的接触式探头100。其中，定位装置与动力机构、控制机构相连接，用以控制连接于定位装置的接触式探头100按照控制机构的指令发生运动，如，可以控制接触式探头100于X向、Y向、或Z向内直线移动或弧线移动，亦可以控制接触式探头100复位、停止、旋转、或倾斜等。接触式探头100包括一端被定位装置定位、一端悬空的探杆110，且探杆110的悬空端固定连接有探针120。该接触式探头100于探针120处设置有接触传感器，并当探针120接触到待检测物体时，反馈信息至控制机构，控制机构获取接触式探头100的位置信息。具体在接触式测量设备使用分中寻找坐标指令时，示例性的，如图4和图5所示，接触式探头100在孔H左侧的测量值和在孔H右侧的测量值两者平均值理论上应当为孔H的中心坐标值。
可以理解的，控制机构获取的接触式探头100的位置信息，实质为定位装置的位置信息。在接触式测量设备在出厂校正、初次使用、或定期校正时，将探针120的远离探杆110的一端校正为系统0点，并将此系统0点作为定位装置的定位0点、将定位装置的位置信息作为接触式探头100的位置信息。通过将探针120的端部坐标等同于定位装置的系统坐标，虽然探针120的端部和定位装置在物理上存在客观差值，但是该客观差值理论上是不变的，对最终测量结果没有影响，可以忽略不计。
在精密测量中发现，接触式测量设备在使用过程中，探杆110由于长时间的碰触、探杆110固定螺丝松动等，而探针120在长时间的使用过程中因为频繁碰触待检工件，亦使得探针120相对探杆110具有微量倾斜折弯等，导致探针120的端部与理论值具有一定的偏差。上述探杆110和探针120相对定位装置的机构偏差理论上可以通过校正0点来消除，但其随着使用机构偏差会重复出现，影响测量结果的精确度。
对此，本发明提供的接触式测量方法为：由安装在定位装置上的接触式探头100的探针120分别接触待测工件A的两侧，以获得第一测量值d1和第二测量值d2，并计算第一测量值d1和第二测量值d2的平均值获得目标测量值d；具体在接触式探头100测得第一测量值d1后、测量第二测量值d2之前，驱动接触式探头100的主轴旋转180°，以使得探针120的同一侧部位接触待测工件A的第一测量点和第二测量点，从而排除客观存在的机构偏差对最终测量值d的影响。可以理解的，亦可以将探针120自旋转180°，同样能够使得探针120的同一侧部位接触待测工件A的第一测量点和第二测量点、达到排除机构偏差的效果。
更具体的：探针120接触待测工件A的第一侧，探针120端部的部位S与待测工件A的第一侧的第一待测点接触获得第一测量值d1，该第一测量值d1为第一待测点相对系统0点的坐标值，其包括第一待测点的实际坐标值D1和部位S和理论位置的差值Δd；探针120移动至接触待测工件A的第二侧，并驱动接触式探头100的主轴旋转180°，以使得探针120端部的同一部位S与待测工件A的第二侧的第二待测点接触获得第二测量值d2，该第二测量值d2为第二待测点相对系统0点的坐标值，其包括第一待测点的实际坐标值D2和部位S和理论位置的差值Δd。第一测量值d1和第二测量值d2均包含测量偏差Δd且测量偏差Δd方向相反，第一测量值d1和第二测量值d2的平均值可以排除机构偏差、获得准确的目标理论值。
具体如图4所示，在接触式测量设备测量物体A上的孔H的过程中：驱动机构控制接触式探头100移动至探针120的左侧的部位S接触孔H的左侧壁，测得第一测量值d1，假设探针120的部位S相对接触式探头100的主轴向左侧偏移Δd，则理论第一测量值D1= d1-Δd，可以理解的，当Δd为正值时，则探针120的部位S相对接触式探头100的主轴向左侧偏移│Δd│，当Δd为负值时，则探针120的部位S相对接触式探头100的主轴向右侧偏移│Δd│；驱动机构控制接触式探头100的主轴旋转180°，以使得原本位于探针120左侧的部位S旋转至右侧，此时，探针120的部位S相对接触式探头100的主轴向右侧偏移Δd，并当驱动机构控制接触式探头100移动至探针120的部位S接触孔H的右侧壁时，位于探针120右侧的同一部位S接触孔H的右侧壁并测得第二测量值d2，而理论第二测量值D2== d2+Δd。
因此，根据本发明提供的接触式测量方法测得的孔H的中心位置的测量值为：
d===
故此，根据本发明提供的接触式测量方法测得的目标测量值排除机构偏差，与理论测量值相等。
进一步的，由于接触式测量设备在测量过程中，控制接触式探头100的主轴发生旋转，为减少相对主轴具有一定偏差的探针120碰撞待检测的物体而造成探针120和待检测物体的损伤，本发明提供的一种解决方案为：待接触式测量设备测得第一测量值d1后、驱动机构控制接触式探头100的主轴发生旋转之前，还包括驱动机构控制接触式探头100远离待测工件的步骤，以使得接触式探头100顺利发生主轴旋转和定向。
本发明还提供了另一种解决方案：待接触式测量设备测得第一测量值d1后、驱动机构控制接触式探头100的主轴发生旋转之前，还包括检测接触式探头100与待测工件是否处于安全距离的步骤，其具体可以通过设置于接触式探头100的距离传感器等来实现；通过驱动机构控制接触式探头100的主轴发生旋转前检测探针120与待测工件A的距离，同样是为避免接触式探头100在发生旋转的过程中与待测工件A发生碰撞、抵触，进而影响接触式探头100顺利发生旋转和定向。
与现有技术相比，本发明提供的接触式测量方法，待探针120接触待测工件A的第一侧以测得第一测量值d1后、在探针120接触待测工件A的第二侧以获得第二测量值d2之前，接触式探头或探针120自旋转180°，从而探针120接触待测工件A的第二侧以测得第二测量值d2时接触待测工件A的探针120部位和探针120测得第一测量值d1时接触待测工件A的探针120部位相同，因而即使探针120的测量位置相对理论装置具有一定偏差，由于在测量第一测量值d1和测量第二测量值d2之间将探针120旋转180°、测量第一测量值d1和第二测量值d2时接触待测工件A的为探针120同一部位，因而第一测量值d1和第二测量值d2的平均值可以排除机构偏差、获得准确的目标理论值。根据本发明提供的接触式测量方法，通过于测量第一测量值d1和测量第二测量值d2之间将接触式探头或探针120自旋转180°，以使得同一探针120部位接触待测工件A，从而有效排除客观存在的机构偏差，提高测量准确度。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种接触式测量方法，其特征在于，包括：
安装于接触式探头上的探针移动至待测工件第一侧并与所述待测工件的第一侧的第一待测点接触获得第一测量值；
所述接触式探头带动所述探针移动至所述待测工件的第二侧，所述接触式探头或所述探针自旋转180°后，所述探针接触所述待测工件的第二侧的第二待测点并获得第二测量值；
计算第一测量值与第二测量值的平均值作为测量值。
2.如权利要求1所述的接触式测量方法，其特征在于：驱动所述接触式探头的主轴旋转180°前，还包括控制所述接触式探头远离待测工件的步骤。
3.如权利要求1所述的接触式测量方法，其特征在于：所述探针的同一侧部位接触所述第一待测点和所述第二待测点。
4.如权利要求1所述的接触式测量方法，其特征在于：所述第一测量值和所述第二测量值分别为相对系统0点的坐标值。
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