CN107167102A - 低频振动环境下零件厚度测量方法 - Google Patents

低频振动环境下零件厚度测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低频振动环境下零件厚度测量方法，属于零件厚度测量方法技术领域，采用主位移传感器测量测试载台上的被测零件的厚度数据，同时采用辅位移传感器测量出在所述主位移传感器测量瞬间所述测试载台的振动位移，获得误差补偿量；然后利用该误差补偿量对所述主位移传感器的测量数据进行补偿，最终获得被测零件的实际厚度。本发明同时使用两个位移传感器同时采集数据进行测量，消除了因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。

Description

低频振动环境下零件厚度测量方法
技术领域
本发明属于零件厚度测量方法技术领域，尤其涉及一种低频振动环境下零件厚度测量方法。
背景技术
目前，许多零部件的生产过程需要对零件厚度进行管控，因此需要在线对零部件的厚度进行测量。目前大部分的测量方法需要在一个稳定的环境中进行测量，而实际生产过程中，往往前后工序会造成各种振动，且由于空间、结构等因素，无法独立出一个稳定的测量环境，因此使用一般的测量方法，振动会对测量结果造成巨大影响。例如，在TP(TouchPanel,触控面板)和LCM(LCD Module，液晶显示模组)组装生产过程中，带TP的液晶屏的背光引脚和FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)的焊盘在焊接完成后，需要对其对其进行高度检测、CCD检测等一系列焊后处理操作步骤。其中高度检测步骤需要在线对零件厚度进行测量。
因此，在线测量时，精确的零件厚度测量方法是必须的。
现有技术的方案之一是使用线型激光扫描的测量方式，不仅成本过高，且无法有效应对被测零件自身变形的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种低频振动环境下零件厚度测量方法，可以消除因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：低频振动环境下零件厚度测量方法，
采用主位移传感器测量测试载台上的被测零件的厚度数据，同时采用辅位移传感器测量出在所述主位移传感器测量瞬间所述测试载台的振动位移，获得误差补偿量；
然后利用该误差补偿量对所述主位移传感器的测量数据进行补偿，最终获得被测零件的实际厚度。
作为一种改进，所述主位移传感器和辅位移传感器均采用接触式位移传感器。
作为进一步的改进，所述主位移传感器、所述辅位移传感器和所述被测零件均设置在所述测试载台的同侧，包括如下步骤：
A、测量前，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，分别设定所述主位移传感器和所述辅位移传感器当前位置为0；
B、然后所述主位移传感器和所述辅位移传感器退回至初始位置；
C、在所述测试载台上对应所述主位移传感器位置放置所述被测零件，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，所述测试载台在测量瞬间发生振动位移L，所述主位移传感器测出数据h+L，所述辅位移传感器测出数据L，所述主位移传感器和所述辅位移传感器数据相减得出数据h+L-L＝h，即为所述被测零件厚度。
作为进一步的改进，所述主位移传感器和所述被测零件设置在所述测试载台的同一侧，所述辅位移传感器设置在所述测试载台的另一侧，包括如下步骤：
A、测量前，所述主位移传感器和辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，分别设定所述主位移传感器和所述辅位移传感器当前位置为0；
B、然后所述主位移传感器和所述辅位移传感器退回至初始位置；
C、在所述测试载台上对应所述主位移传感器位置放置所述被测零件，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，所述测试载台在测量瞬间发生振动位移L，所述主位移传感器测出数据h+L，所述辅位移传感器测出数据-L，所述主位移传感器和所述辅位移传感器数据相加得出数据h+L-L＝h，即为所述被测零件厚度。
作为一种改进，在所述测试载台含有高频振动时，若所述测试载台高频振幅小于所述被测零件所需的测量精度时，也可应用所述低频振动环境下零件厚度测量方法。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于低频振动环境下零件厚度测量方法，在主位移传感器测量被测零件的厚度数据的同时，采用辅位移传感器测量出误差补偿量，然后利用该误差补偿量对所述主位移传感器的测量数据进行补偿，最终获得被测零件的实际厚度，因而该方法同时使用两个位移传感器同时采集数据进行测量，消除了因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。
本发明提供的低频振动环境下零件厚度测量方法，消除了因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。
由于所述主位移传感器和辅位移传感器均采用接触式位移传感器，当被测零件为柔性零件时，通过接触式位移传感器本身的压力，可将柔性零件压平整，消除柔性零件自身变形的影响，确保测量数据为零件的实际厚度，保证测量精度。
附图说明
图1是本发明实施例一中零件厚度测量装置的结构示意图(图中的双点划线代表被测零件)；
图2是本发明实施例一中测量前，主位移传感器和辅位移传感器向测试载台方向运动设定距离并压缩后的相对位置示意图；
图3是本发明实施例一中放置被测零件后，测试载台在测量瞬间发生振动位移L，主位移传感器和辅位移传感器向测试载台方向运动设定距离并压缩后的相对位置示意图；
图4是本发明实施例一中放置被测零件后，在平稳环境测量时，主位移传感器和辅位移传感器向测试载台方向运动设定距离并压缩后的相对位置示意图；
图5是本发明实施例二中放置被测零件后，测试载台在测量瞬间发生振动位移L，主位移传感器和辅位移传感器向测试载台方向运动设定距离并压缩后的相对位置示意图；
图中：1-主位移传感器，2-辅位移传感器，3-测试载台，4-被测零件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
在本实施例中，被测零件为FPC，具体的是，FPC的焊盘与带TP的液晶屏的背光引脚焊接后的在线高度测量。
一种低频振动环境下零件厚度测量方法，采用如图1所示的一种零件厚度测量装置，包括主位移传感器1、辅位移传感器2和测试载台3，主位移传感器1、辅位移传感器2和被测零件4均设置在测试载台3的同侧，主位移传感器1和辅位移传感器2均采用接触式位移传感器，包括如下步骤：
A、测量前，如图2所示，主位移传感器1和辅位移传感器2向测试载台3方向运动设定距离，并压缩，分别设定主位移传感器1和辅位移传感器2当前位置为0；
B、然后主位移传感器1和辅位移传感器2退回至初始位置；
C、在测试载台3上对应主位移传感器1位置放置被测零件4，主位移传感器1和辅位移传感器2向测试载台3方向运动设定距离，并压缩；如图3所示，测试载台3在测量瞬间发生振动位移L，主位移传感器1测出数据h+L，辅位移传感器2测出数据L，主位移传感器1和辅位移传感器2数据相减得出数据h+L-L＝h，即为被测零件4厚度；
如图4所示，若测试载台3在测量瞬间未发生振动位移，即在平稳环境测量时，主位移传感器1测出数据h，辅位移传感器2测出数据为0，也可测出被测零件4厚度。
在本实施例中，上述被测零件4为柔性零件，通过接触式位移传感器本身的压力，可将柔性零件压平整，消除柔性零件自身变形的影响，确保测量数据为零件的实际厚度，保证测量精度。当然，若被测零件4为刚性零件，在低频振动环境下，也可采用上述测量方法进行测量。
需要说明的是，上述主位移传感器1和辅位移传感器2并非仅限于接触式位移传感器，若被测零件4自身不发生变形，也可以选用本领域技术人员能够实现的其它位移传感器，只要采用主位移传感器1测量测试载台3上的被测零件的厚度数据，同时采用辅位移传感器2测量出在主位移传感器1测量瞬间测试载台3的振动位移，获得误差补偿量；然后利用该误差补偿量对主位移传感器1的测量数据进行补偿，最终获得被测零件4的实际厚度，即可实现在低频振动环境下零件厚度的测量。
该方法同时使用两个位移传感器同时采集数据进行测量，消除了因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图5所示，其零件厚度测量装置中，主位移传感器1和被测零件4设置在测试载台3的同一侧，辅位移传感器2设置在测试载台3的另一侧。
在上述步骤C中，在测试载台3上对应主位移传感器1位置放置被测零件4，主位移传感器1和辅位移传感器2向测试载台3方向运动设定距离，并压缩，测试载台3在测量瞬间发生振动位移L，主位移传感器1测出数据h+L，辅位移传感器2测出数据-L，主位移传感器1和辅位移传感器2数据相加得出数据h+L-L＝h，即为被测零件4厚度。
需要说明的是，因测试结果为两个位移传感器瞬时数据计算得出，考虑两个位移传感器数据传输时间差影响，在高频振动时测出的数据会有误差，在测试载台3含有高频振动时，若测试载台3高频振幅小于被测零件4所需的测量精度时，也可应用该低频振动环境下零件厚度测量方法。此时，高低频振动共同存在，低频大幅的振动被补偿，高频小幅振动被忽略。
本发明提供的低频振动环境下零件厚度测量方法，消除了因外界振动引起的误差，使得测量结果精确，实现生产过程中在线测量的要求，且结构简单、成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.低频振动环境下零件厚度测量方法，其特征在于，
采用主位移传感器测量测试载台上的被测零件的厚度数据，同时采用辅位移传感器测量出在所述主位移传感器测量瞬间所述测试载台的振动位移，获得误差补偿量；
然后利用该误差补偿量对所述主位移传感器的测量数据进行补偿，最终获得被测零件的实际厚度。
2.根据权利要求1所述的低频振动环境下零件厚度测量方法，其特征在于，所述主位移传感器和辅位移传感器均采用接触式位移传感器。
3.根据权利要求2所述的低频振动环境下零件厚度测量方法，其特征在于，所述主位移传感器、所述辅位移传感器和所述被测零件均设置在所述测试载台的同侧，包括如下步骤：
A、测量前，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，分别设定所述主位移传感器和所述辅位移传感器当前位置为0；
B、然后所述主位移传感器和所述辅位移传感器退回至初始位置；
C、在所述测试载台上对应所述主位移传感器位置放置所述被测零件，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，所述测试载台在测量瞬间发生振动位移L，所述主位移传感器测出数据h+L，所述辅位移传感器测出数据L，所述主位移传感器和所述辅位移传感器数据相减得出数据h+L-L＝h，即为所述被测零件厚度。
4.根据权利要求2所述的低频振动环境下零件厚度测量方法，其特征在于，所述主位移传感器和所述被测零件设置在所述测试载台的同一侧，所述辅位移传感器设置在所述测试载台的另一侧，包括如下步骤：
A、测量前，所述主位移传感器和辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，分别设定所述主位移传感器和所述辅位移传感器当前位置为0；
B、然后所述主位移传感器和所述辅位移传感器退回至初始位置；
C、在所述测试载台上对应所述主位移传感器位置放置所述被测零件，所述主位移传感器和所述辅位移传感器向所述测试载台方向运动设定距离，并压缩，所述测试载台在测量瞬间发生振动位移L，所述主位移传感器测出数据h+L，所述辅位移传感器测出数据-L，所述主位移传感器和所述辅位移传感器数据相加得出数据h+L-L＝h，即为所述被测零件厚度。
5.根据权利要求1所述的低频振动环境下零件厚度测量方法，其特征在于，在所述测试载台含有高频振动时，若所述测试载台高频振幅小于所述被测零件所需的测量精度时，也可应用所述低频振动环境下零件厚度测量方法。
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