CN107401978B - 测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量装置，用于测量产品上的沉孔的深度。该测量装置包括支撑件、移动机构、测量件和抵持件。移动机构与支撑件连接，测量件与移动机构固定连接，测量件上设有第一参考位，测量件用于测量产品的表面与第一参考位之间的距离。抵持件与测量件固定连接，抵持件上设有第二参考位，移动机构能够带动抵持件靠近产品的沉孔，以使抵持件与沉孔的底壁抵接。上述测量装置，结构简单，操作容易，测量误差小。在测量沉孔深度的过程中，激光未照射在沉孔的底壁上，就能够避免因沉孔宽度小造成激光反射量不足导致测量产生误差，因而能使得测量结果更为准确。

Description

测量装置

技术领域

本发明涉及机械加工辅助设备的技术领域，特别是涉及一种测量装置。

背景技术

采用激光测量沉孔深度的过程中，当沉孔的台阶面宽度较小时，激光易照射至沉孔的台阶面之外，导致台阶面的反射光减少，由此易造成测量不准确。

发明内容

基于此，有必要针对采用激光测量沉孔深度的过程中易出现测量不准确的问题，提供一种测量装置。

一种测量装置，用于测量产品上的沉孔的深度，所述测量装置包括：

支撑件，用于放置所述产品；

移动机构，与所述支撑件连接；

测量件，与所述移动机构固定连接；所述测量件上设有第一参考位，所述测量件用于测量所述产品的表面与所述第一参考位之间的距离；及

抵持件，与所述测量件固定连接，所述抵持件上设有第二参考位，所述移动机构能够带动所述抵持件靠近所述产品的所述沉孔，以使所述抵持件与所述沉孔的底壁抵接。

在其中一个实施例中，所述测量件为激光测距仪，所述第一参考位位于所述测量件的朝向所述产品的表面上；所述测量件上开设有出光孔，激光通过所述出光孔出射至所述产品的表面上。

在其中一个实施例中，所述抵持件包括本体和定位件，所述第二参考位位于所述定位件上，所述本体分别与所述定位件和所述移动机构固定连接，所述移动机构能够带动所述定位件靠近所述沉孔，以使所述定位件与所述沉孔的所述底壁抵接。

在其中一个实施例中，所述本体和所述定位件可拆卸连接，所述定位件的横截面的形状与所述沉孔的横截面的形状相匹配。

在其中一个实施例中，所述测量装置还包括夹具，所述夹具与所述支撑件固定连接，所述夹具用于夹持所述产品，以确定所述产品在所述支撑件上的位置。

在其中一个实施例中，所述夹具具有定位面，所述定位面用于与所述产品抵接；所述夹具为多个，多个所述夹具均与所述支撑件固定连接，多个所述定位面相互对齐。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括：

第一移动组件，包括第一导向件和第一移动件，所述第一导向件固定连接于所述支撑件上，所述第一导向件沿第一方向延伸；所述第一导向件和所述第一移动件滑动连接，且所述第一移动件能够在所述第一导向件上沿所述第一方向滑动，以使所述第一移动件沿所述第一方向靠近或远离所述产品；

第二移动组件，包括第二导向件和第二移动件，所述第二导向件固定连接于所述第一移动件上，所述第二导向件沿第二方向延伸；所述第二导向件和所述第二移动件滑动连接，且所述第二移动件能够在所述第二导向件上沿所述第二方向滑动，以使所述第二移动件沿所述第二方向靠近或远离所述产品；及

第三移动组件，包括第三导向件和第三移动件，所述第三导向件固定连接于所述第二移动件上，所述第三移动件与所述测量件固定连接；所述第三导向件沿第三方向延伸；所述第三导向件和所述第三移动件滑动连接，且所述第三移动件能够在所述第三导向件上沿所述第三方向滑动，以使所述第三移动件沿所述第三方向靠近或远离所述产品。

在其中一个实施例中，所述移动机构还包括：

第一动力件，分别与所述支撑件和所述第一移动件固定连接，所述第一动力件能够带动所述第一移动件沿所述第一方向移动；及

第二动力件，分别与所述第一移动件和所述第二移动件固定连接，所述第二动力件能够带动所述第二移动件沿所述第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述第二动力件为步进电机，所述第二动力件包括电机本体和输出轴，所述电机本体和所述输出轴转动连接；所述第二导向件包括连接件和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠沿所述第二方向延伸，所述连接件与所述滚珠丝杠转动连接，所述第二移动件与所述滚珠丝杠滑动连接；所述连接件固定连接于所述第一移动件上，所述滚珠丝杠与所述输出轴固定连接；所述电机本体能够驱动所述输出轴转动，以使所述输出轴带动所述第二移动件沿所述第二方向滑动。

在其中一个实施例中，所述测量装置还包括调整件，所述调整件与所述支撑件固定连接；所述调整件具有背离所述支撑件的调整面，所述调整件能够调整所述调整面与所述支撑件之间的距离；所述调整件为多个，多个所述调整件位于所述支撑件的同一侧。

上述测量装置，产品放置于支撑件上，移动机构能够带动抵持件靠近产品上的沉孔，并使得抵持件与沉孔的底壁抵接。抵持件与沉孔的底壁抵接后，测量件能够测量产品的表面与第一参考位之间的距离(设为h)。由于抵持件与测量件固定连接，抵持件上的第二参考位与第一参考位之间的距离为定值(设为H)，则(H-h)即可作为沉孔深度的测量值。上述测量装置，结构简单，操作容易，测量误差小。在测量沉孔深度的过程中，激光未照射在沉孔的底壁上，就能够避免因沉孔宽度小造成激光反射量不足导致测量产生误差，因而能使得测量结果更为准确。

附图说明

图1为一实施例中测量装置的立体图；

图2为图1所示测量装置的A处放大示意图；

图3为图1所示测量装置的B处放大示意图；

图4为图1所示测量装置的主视图；

图5为图4所示测量装置的C处放大示意图；

图6为图1所示测量装置的爆炸图；

图7为图6所示测量装置的E处放大示意图；

图8为图6所示测量装置的F处放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1和图2，在一实施例中，产品10为手机的中框，测量装置20用于测量中框上的沉孔110的深度。在其他实施方式中，产品10也可以为平板、游戏机等电子产品。该测量装置20包括支撑件200、移动机构300、测量件400和抵持件500。产品10放置于支撑件200上，支撑件200能够对移动机构300、测量件400和抵持件500起到支撑作用。移动机构300连接于支撑件200上，测量件400与移动机构300固定连接，测量件400上设有第一参考位(图未标)，测量件400能够测量产品10的表面与第一参考位之间的垂直距离。具体地，参考图3，在一实施例中，测量件400的朝向产品10的底面为平面，该表面可作为第一参考位。抵持件500与测量件400固定连接，抵持件500上设有第二参考位(图未标)，移动机构300能够带动抵持件500靠近产品10的沉孔110，以使抵持件500与沉孔110的底壁抵接。具体地，在一实施例中，抵持件500的末端具有朝向沉孔110的底壁的平面，该平面为第二参考位，该平面能够与沉孔110的底壁抵接。由于抵持件500与测量件400固定连接，第二参考位相对于测量件400的位置固定不变，第二参考位与第一参考位之间的距离也固定不变。

在其他实施方式中，可以使得抵持件500的其他部位与沉孔110的底壁抵接，只需保证抵持件500上的第二参考位相对于测量件400的位置固定不变即可。在其他实施方式中，抵持件500也无需采用平面接触的方式与沉孔110的底壁抵接，例如，可以在抵持件500上指定参考点，并以该参考点为第二参考位，通过点接触的方式使得抵持件500与沉孔110的底壁抵接，同样能够保证抵持件500的第二参考位与测量件400的第一参考位的距离固定不变，此处不再赘述。

上述测量装置20，产品10放置于支撑件200上，移动机构300能够带动抵持件500靠近产品10上的沉孔110，并使得抵持件500与沉孔110的底壁抵接。抵持件500与沉孔110的底壁抵接后，测量件400能够测量产品10的表面与第一参考位之间的距离(设为h)。由于抵持件500与测量件400固定连接，抵持件500的第二参考位与第一参考位之间的距离为定值(设为H)，则(H-h)即可作为沉孔110深度的测量值。上述测量装置20，结构简单，操作容易，测量误差小。在测量沉孔110深度的过程中，激光未照射在沉孔110的底壁上，就能够避免因沉孔110宽度小造成激光反射量不足导致测量产生误差，因而能使得测量结果更为准确。

在一实施例中，测量件400为激光测距仪，第一参考位位于测量件400的朝向产品10的表面上。测量件400上开设有出光孔(图未示)，激光通过出光孔出射至产品10的表面上，经产品10的表面反射后，再由激光测距仪接收，激光测距仪就可以测量第一参考位与产品10的表面之间的距离。可以理解的是，第一参考位可以位于激光测距仪的内部，只需保证抵持件500上的第二参考位相对于测量件400的第一参考位的位置固定不变即可。

同时参考图4和图5，在一实施例中，抵持件500包括本体510和定位件520，第二参考位位于定位件520上。本体510分别与定位件520和移动机构300固定连接，移动机构300能够带动定位件520靠近沉孔110，以使定位件520与沉孔110的底壁抵接。在一实施例中，沉孔110的横截面为圆形，定位件520大致呈圆柱状，定位件520的朝向产品10的表面为平面，该平面可以作为第二参考位。定位件520的横截面的直径小于或等于沉孔110的横截面的直径，从而使得定位件520能够插入沉孔110内，并使得定位件520能够和沉孔110的底壁抵接。在其他实施方之中，定位件520的横截面可以为其他形状，例如三角形或多边形或椭圆形，只需保证定位件520能够插入沉孔110内，并与沉孔110的底壁抵接即可。

在一实施例中，本体510和定位件520可拆卸连接，定位件520的横截面的形状与沉孔110的横截面的形状相匹配。由于本体510与定位件520可拆卸连接，当沉孔110的形状变化或产品10变化时，就可以根据沉孔110的形状更换不同的定位件520，从而可以提高测量装置20的通用性。由于定位件520的横截面的形状与沉孔110的横截面的形状相匹配，定位件520插入沉孔110内后，能保证定位件520与沉孔110的底壁的接触面积尽可能大，以防止因接

在一实施例中，测量装置20还包括夹具600，夹具600固定连接在支撑件200上，夹具600用于夹持产品10，以确定产品10在支撑件200上的位置。具体地，在一实施例中，夹具600能够稳固地加持产品10，并使产品10在夹具600上定位，进而使得产品10在支撑件200上定位。产品10通过夹具600在支撑件200上定位后，移动机构300就能够带动抵持件500移动至产品10的上方，并带动抵持件500插入产品10的通孔内，使得抵持件500与沉孔110的底壁抵接。

在一实施例中，夹具600具有定位面610，定位面610用于与产品10抵接。夹具600为多个，多个夹具600均与支撑件200固定连接，多个定位面610相互对齐。通过在支撑件200上设置多个夹具600，当多个夹具600上均安装上产品10后，就可以通过测量装置20在尽可能短的时间内测量多个产品10上的沉孔110的深度，以提升测量的效率。同时参考图6，在一实施例中，由于多个夹具600的定位面610相互对齐，产品10安装于夹具600上之后，产品10上的沉孔110就能够处于定位面610的同一侧，且多个沉孔110的轴线与定位面610的距离相同，移动机构300移动过程中，抵持件500可以在平行于定位面610的平面上移动，从而可以节省抵持件500定位至沉孔110的时间，以提高测量装置20的测量效率。

参考图6，在一实施例中，移动机构300包括第一移动组件310、第二移动组件320和第三移动组件330。第一移动组件310包括第一导向件311和第一移动件313，第一导向件311固定连接于支撑件200上，第一导向件311沿第一方向延伸。第一导向件311和第一移动件313滑动连接，且第一移动件313能够在第一导向件311上沿第一方向滑动。第二移动组件320包括第二导向件321和第二移动件323，第二导向件321固定连接于第一移动件313上，第二导向件321沿第二方向延伸。第二导向件321和第二移动件323滑动连接，且第二移动件323能够在第二导向件321上沿第二方向滑动。第三移动组件330包括第三导向件331和第三移动件333，第三导向件331固定连接于第二移动件323上，第三移动件333与测量件400固定连接。第三导向件331沿第三方向延伸。第三导向件331和第三移动件333滑动连接，且第三移动件333能够在第三导向件331上沿第三方向滑动。

为便于描述，在图6所示实施例中，以第一方向为x轴方向，以第二方向为y轴方向，以第三方向为z轴方向建立直角坐标系。第一移动件313能够在第一导向件311上沿x轴方向滑动，以使测量件400沿x轴方向靠近或远离产品10；第二移动件323能够在第二导向件321上沿y轴方向滑动，以使测量件400沿y轴方向靠近或远离产品10；第三移动件333能够在第三导向件331上沿z轴方向滑动，以使测量件400沿z轴方向靠近或远离产品10。通过第一移动组件310、第二移动组件320和第三移动组件330的相互配合，测量件400就能定位至产品10上的沉孔110所在的位置，并对沉孔110的深度进行测量。可以理解的是，第一方向、第二方向和第三方向的两两正交并不是必须的，第一方向、第二方向和第三方向可以视测量的需要做适当调整。

在一实施例中，移动机构300还包括第一动力件340和第二动力件350。第一动力件340分别与支撑件200和第一移动件313固定连接，第一动力件340能够带动第一移动件313沿x轴方向移动。第二动力件350分别与第一移动件313和第二移动件323固定连接，第二动力件350能够带动第二移动件323沿与y轴方向移动。同时参考图8，具体地，在一实施例中，第二动力件350为步进电机，第二动力件350包括电机本体351和输出轴(图未标)，电机本体351和输出轴转动连接。第二导向件321包括连接件3211和滚珠丝杠3213，滚珠丝杠3213沿第二方向延伸，连接件3211与滚珠丝杠3213转动连接，第二移动件323与滚珠丝杠3213滑动连接。连接件3211固定连接于第一移动件313上，滚珠丝杠3213与输出轴固定连接。电机本体351能够驱动输出轴转动，以使输出轴带动第二移动件323沿y轴方向移动。步进电机易于控制，且易于达到较高的控制精度。通过步进电机和滚珠丝杠3213配合，能够保证测量件400和抵持件500的定位精度，以使测量装置20能够准确定位至产品10的沉孔110所在位置，提高测量的准确性。

在一实施例中，第一动力件340也可以为步进电机，第一导向件311也可以采用滚珠丝杠3213机构，通过第一动力件340和第一导向件311的配合，能够提升整个测量装置20的控制精度和测量的准确性。在其他实施方之中，第一动力件340也可以为液压缸，液压缸同样能够带动第一移动件313沿x轴方向移动，其作用不变，此处不再赘述。

同时参考图7，在一实施例中，第三移动件333为滑块，第三导向件331为滑轨，通过滑块与滑轨的配合，使得第三移动件333能够带动测量件400靠近或远离产品10。采用滑块与滑轨配合的方式，可以简化第三移动件333和第三导向件331的连接结构。而且采用滑轨和滑块也能够实现较高的配合精度，因而可以在不影响定位精度的前提下节省测量装置20的加工制造成本。在一实施例中，移动机构300还可以包括第三动力件(未图示)，第三动力件可以为气缸或液压缸，通过气缸或液压缸能够带动第三移动件333在第三导向件331上移动，以使测量件400靠近或远离产品10，此处不再赘述。

在一实施例中，测量装置20还包括调整件700，调整件700与支撑件200固定连接。调整件700具有背离支撑件200的调整面(图未标)，调整件700能够调节调整面与支撑件200之间的距离。调整件700为多个，多个调整件700位于支撑件200的同一侧。具体地，参考图6，在一实施例中，调整件700固定连接于支撑件200的面向地面或其他支撑面的表面上，调整面为调整件700的面向地面或其他支撑面的表面，调整件700能够调整调整面与支撑件200之间的距离。在图6所示实施例中，支撑件200大致呈箱体状，其面向地面或其他支撑面的表面为矩形面，调整件700固定连接于矩形的四个角上。通过调整件700调节调整面与支撑件200之间的距离，能够使得测量装置20在地面或其他支撑面上放置平稳，并能够保证支撑件200上的夹具600的定位面610与水平面正交，以利于移动机构300的移动和测量件400定位至产品10上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种测量装置，用于测量产品上的沉孔的深度，其特征在于，所述测量装置包括：

支撑件，用于放置所述产品；

移动机构，与所述支撑件连接；

测量件，与所述移动机构固定连接；所述测量件上设有第一参考位，所述测量件用于测量所述产品的表面与所述第一参考位之间的距离；及

抵持件，与所述测量件固定连接，所述抵持件上设有第二参考位，所述移动机构能够带动所述抵持件靠近所述产品的所述沉孔，以使所述抵持件与所述沉孔的底壁抵接；

所述测量件为激光测距仪，所述第一参考位位于所述测量件的朝向所述产品的表面上，所述第二参考位位于所述抵持件朝向沉孔底壁的平面上，所述平面能够与沉孔的底壁抵接；

所述抵持件包括本体和定位件，所述第二参考位位于所述定位件上，所述本体分别与所述定位件和所述移动机构固定连接，所述移动机构能够带动所述定位件靠近所述沉孔，以使所述定位件与所述沉孔的所述底壁抵接。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量件上开设有出光孔，激光通过所述出光孔出射至所述产品的表面上。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述本体和所述定位件可拆卸连接，所述定位件的横截面的形状与所述沉孔的横截面的形状相匹配。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括夹具，所述夹具与所述支撑件固定连接，所述夹具用于夹持所述产品，以确定所述产品在所述支撑件上的位置。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述夹具具有定位面，所述定位面用于与所述产品抵接；所述夹具为多个，多个所述夹具均与所述支撑件固定连接，多个所述定位面相互对齐。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述移动机构包括：

第一移动组件，包括第一导向件和第一移动件，所述第一导向件固定连接于所述支撑件上，所述第一导向件沿第一方向延伸；所述第一导向件和所述第一移动件滑动连接，且所述第一移动件能够在所述第一导向件上沿所述第一方向滑动，以使所述第一移动件沿所述第一方向靠近或远离所述产品；

第二移动组件，包括第二导向件和第二移动件，所述第二导向件固定连接于所述第一移动件上，所述第二导向件沿第二方向延伸；所述第二导向件和所述第二移动件滑动连接，且所述第二移动件能够在所述第二导向件上沿所述第二方向滑动，以使所述第二移动件沿所述第二方向靠近或远离所述产品；及

第三移动组件，包括第三导向件和第三移动件，所述第三导向件固定连接于所述第二移动件上，所述第三移动件与所述测量件固定连接，所述第三导向件沿第三方向延伸；所述第三导向件和所述第三移动件滑动连接，且所述第三移动件能够在所述第三导向件上沿所述第三方向滑动，以使所述第三移动件沿所述第三方向靠近或远离所述产品。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述移动机构还包括：

第一动力件，分别与所述支撑件和所述第一移动件固定连接，所述第一动力件能够带动所述第一移动件沿所述第一方向移动；及

第二动力件，分别与所述第一移动件和所述第二移动件固定连接，所述第二动力件能够带动所述第二移动件沿所述第二方向移动。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述第二动力件为步进电机，所述第二动力件包括电机本体和输出轴，所述电机本体和所述输出轴转动连接；所述第二导向件包括连接件和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠沿所述第二方向延伸，所述连接件与所述滚珠丝杠转动连接，所述第二移动件与所述滚珠丝杠滑动连接；所述连接件固定连接于所述第一移动件上，所述滚珠丝杠与所述输出轴固定连接；所述电机本体能够驱动所述输出轴转动，以使所述输出轴带动所述第二移动件沿所述第二方向滑动。

9.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括调整件，所述调整件与所述支撑件固定连接；所述调整件具有背离所述支撑件的调整面，所述调整件能够调整所述调整面与所述支撑件之间的距离；所述调整件为多个，多个所述调整件位于所述支撑件的同一侧。

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