CN107422752B - 施力可调节测量装置 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant

Abstract

本发明提供一种能够提高施力调节效率的施力可调节测量装置。本发明的施力可调节测量装置具有测量单元(3)与可调节施力单元(2)，所述测量单元(3)上能够放置被测物体并对该被测物体定位，所述可调节施力单元(2)具有对所述被测物体施力的压头(22)，在所述被测物体被所述压头(22)施力的状态下，所述测量单元(3)进行检测。施力可调节测量装置还具有传输单元(1)，所述传输单元(1)具有驱动所述压头(22)移动的伺服机构(11)。所述可调节施力单元(2)具有监测所述压头(22)对被测物体施加的压力的压力传感器(21)。

Description

施力可调节测量装置
技术领域
本发明涉及一种施力可调节测量装置。
背景技术
在精密测量时，需要给被测物体施加一定的质量力，模拟工况，再测其相关尺寸。质量力的大小需要调节，如果仅依靠更换不同质量大小的质量块来实现，会影响测量的精度和效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够提高施力调节效率的施力可调节测量装置。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案。在下面的技术方案的叙述中，在相应的结构要素后面的括号中添加了具体实施方式中的附图标记，这是为了便于理解技术方案而添加的，并非与其前面的结构要素等同的含义，不构成对技术方案的范围的限制。
本发明的施力可调节测量装置具有测量单元(3)与可调节施力单元(2)，所述测量单元(3)上能够放置被测物体并对该被测物体定位，所述可调节施力单元(2)具有对所述被测物体施力的压头(22)，在所述被测物体被所述压头(22)施力的状态下，所述测量单元(3)进行检测。施力可调节测量装置还具有传输单元 (1)，所述传输单元(1)具有驱动所述压头(22)移动的伺服机构(11)。所述可调节施力单元(2)具有监测所述压头(22)对被测物体施加的压力的压力传感器(21)。
采用如上结构，能够通过伺服机构与压力传感器的配合，精密且迅速地调节所施加的质量力，提高了施力调节效率。
本发明优选，所述传输单元(1)还具有由所述伺服机构(11)驱动的丝杠(12)。
本发明优选，所述传输单元(1)还具有导轨(13)。
本发明优选，所述传输单元(1)还具有用于判断可调节施力单元(2)的位置的位置感应开关(14)。
本发明优选，所述传输单元(1)还具有限制所述丝杠 (12)的极限位置的机械保护机构(15)。
本发明优选，所述可调节施力单元(2)具有使所述压头(22)相对于被测物体导向定位的导向定位机构(23)。
本发明优选，所述测量单元(3)具有被测物体定位机构(31)与连接被测物体的位移传感器(32)。
附图说明
图1为具体实施方式中涉及的施力可调节测量装置的侧视图；
图2为传输单元的前视图；
图3为可调节施力单元的剖视图；
图4为定位与测量单元的侧视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1为本实施方式中涉及的施力可调节测量装置100的侧视图；图2为传输单元1的前视图；图3为可调节施力单元2的剖视图；图4为定位与测量单元3的侧视图。
如图1所示，这种施力可调节的施力可调节测量装置100 (有时也简称为测量装置100)包括：精密传输单元1，固定在第一安装平台4上；可调节施力单元2，固定在精密传输单元1上，用以对被测物体(未图示)进行施力；精密定位与测量单元(测量单元) 3，固定在第二安装平台5上，用以对被测物体进行精密的定位，并完成精密的测量。
通过测量装置100可实现施加力的连续任意调节，并获得质量力与测量尺寸的相关关系。通过更换精密定位与测量单元的定位工装，可实现对多品种工件的自动测量，有利于提高测量的精度和测量效率。具体实现结构如下。
如图2所示，精密传输单元1包括伺服机构11、丝杠 12、导轨13、位置感应开关14和机械保护机构15。丝杠12通过联轴器与伺服机构11固定连接，导轨13置于丝杠12两侧，通过调节机械保护机构15的可调节螺钉的位置，可以有效控制与丝杠12连接的精密定位与测量单元3的极限工作位置，防止被测物体(工件) 过压。
如图3所示，可调节施力单元2包括监测力的压力传感器21、精密压头22(压头)和导向定位机构23。压力传感器21的一端固定连接在第三安装平台24上，精密压头22的一端与压力传感器21的另一端同轴心固定连接，导向定位机构23与精密压头22 的另一端同轴心固定连接，保证三者的中心一致。
精密定位与测量单元3包括工件精密定位机构31、与工件连接的位移传感器32。
下面参照图1、2、3、4，结合上述结构描述，对本发明所述施力可调节的测量装置100的动作进行简单地描述。具体为：
首先，控制装置接收到工件将放置在该精密测量单元进行测量的信号，触发伺服机构11工作，带动丝杠12运转，固定连接在导轨13上的可调节施力单元2开始运动，同时位置感应开关14 感应判断可调节施力单元2的运动位置。
第二步，可调节施力单元2由零点位置开始运动，到达位置感应开关14的第一个位置时，导向定位机构23对工件进行精密定位，导向对中。随着可调节施力单元2的继续运动，精密压头22与被测工件接触，整个机构对被测工件施力，压力传感器实时监测力值的变化。在力值允许范围内，可以任意调节施加在被测工件上的力值大小。
第三步，整个机构对被测工件施力的同时，放置于工件精密定位机构31的被测工件受力变形，开始与位移传感器32接触，位移传感器32实时监测位移值的变化。完成对被测工件的精密测量，并将测量数据传输至终端机(计算机进行后期数据处理。
第四步，测量完成后，前述伺服机构工作，可调节施力单元回位，当前被测工件被取出，整个测量装置等待下一个被测工件的进入。
通过上述施力可调节的精密测量单元，可实现对被测工件的施力调节，实时监测力值精度可达到0.1N，位移测量的重复精度可达到0.01mm；同时，更换工装和测头方便可靠，可实现利用同一测量装置对多品种工件进行测量，适用范围广。
<本实施方式的总结>
在本实施方式中，施力可调节测量装置100具有测量单元3与可调节施力单元2，测量单元3上能够放置被测物体并对该被测物体定位，可调节施力单元2具有对被测物体施力的压头22，在被测物体被压头22施力的状态下，测量单元3进行检测，另外，还具有传输单元1，传输单元1具有驱动压头22移动的伺服机构11，可调节施力单元2具有监测压头22对被测物体施加的压力的压力传感器21。
采用如上结构，能够通过伺服机构与压力传感器的配合，精密且迅速地调节所施加的质量力，提高了施力调节效率。
在本实施方式中，传输单元1还具有由伺服机构11驱动的丝杠12。传输单元1还具有导轨13。传输单元1还具有用于判断可调节施力单元2的位置的位置感应开关14。传输单元1还具有限制丝杠12的极限位置的机械保护机构15。可调节施力单元2具有使压头22相对于被测物体导向定位的导向定位机构23。测量单元3 具有被测物体定位机构31与连接被测物体的位移传感器32。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种施力可调节测量装置，其具有测量单元(3)与可调节施力单元(2)，所述测量单元(3)包括工件精密定位机构(31)和连接被测物体的位移传感器(32)，所述工件精密定位机构(31)上能够放置被测物体并对该被测物体定位，所述可调节施力单元(2)具有对所述被测物体施力的压头(22)，在所述被测物体被所述压头(22)施力的状态下，所述测量单元(3)进行检测，其特征在于，
还具有传输单元(1)，所述传输单元(1)具有驱动所述压头(22)移动的伺服机构(11)，还具有用于判断所述可调节施力单元(2)的位置的位置感应开关(14)，
所述可调节施力单元(2)具有监测所述压头(22)对被测物体施加的压力的压力传感器(21)，具有使所述压头(22)相对于被测物体导向定位的导向定位机构(23)，所述压头(22)、所述压力传感器(21)与所述导向定位机构(23)同轴心设置；
在测量时，所述伺服机构(11)使所述可调节施力单元(2)运动，使所述压头(22)与被测工件接触，对被测工件施力，所述位置感应开关(14)检测所述可调节施力单元(2)的位置，所述压力传感器(21)实时监测力值的变化，并且，放置于所述工件精密定位机构(31)的被测工件受力变形，开始与所述位移传感器(32)接触，所述位移传感器(32)实时监测位移值的变化，
从而通过测量装置(100)获得质量力与测量尺寸的相关关系。
2.根据权利要求1所述的施力可调节测量装置，其特征在于，所述传输单元(1)还具有由所述伺服机构(11)驱动的丝杠(12)。
3.根据权利要求2所述的施力可调节测量装置，其特征在于，所述传输单元(1)还具有导轨(13)。
4.根据权利要求2或3所述的施力可调节测量装置，其特征在于，所述传输单元(1)还具有限制所述丝杠(12)的极限位置的机械保护机构(15)。
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