CN110207639A - 弹性测量连接件、弹性测量单元和弹性测量装置 - Google Patents

弹性测量连接件、弹性测量单元和弹性测量装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及工件的测量技术领域，公开一种弹性测量连接件、弹性测量单元和弹性测量装置。弹性测量连接件包括间隔布置的第一安装块和第二安装块、以及第一弹片和第二弹片，其中，所述第一弹片倾斜连接在所述第一安装块和所述第二安装块之间，所述第二弹片倾斜连接在所述第一安装块和所述第二安装块之间，其中，所述第一弹片和所述第二弹片交叉布置，所述第一安装块和所述第二安装块中的一者受力时能够通过所述第一弹片和所述第二弹片以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动，以能够实现高精度测量的要求。

Description

弹性测量连接件、弹性测量单元和弹性测量装置
技术领域
本申请涉及工件的测量技术领域，具体地说，涉及一种弹性测量连接件、一种弹性测量单元和一种弹性测量装置。
背景技术
目前，在日常生产中，大部分会对所需工件进行测量，以检测工件是否满足生产所需。比如，目前的跨棒距(以下简称OBD)测量多采用固定式测头，也就是刚性测头，这种测量方式中影响重复性和精确性影响因素很多，比如：工件定位精度、工件加工精度、工件相关参数公差范围等等，最终使测量设备不能满足功能性要求，无法通过后期验证(GRR)等。
在测量OBD等参数时，刚性测头与被测工件齿槽的相对位置无法完全贴合，且同一工件重新装夹时位置上也会有差异，从而导致测量不准确。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种弹性测量连接件，以能够实现高精度测量的要求。
第一方面，根据本申请，提出一种弹性测量连接件，包括间隔布置的第一安装块和第二安装块、以及第一弹片和第二弹片，其中，所述第一弹片倾斜连接在所述第一安装块和所述第二安装块之间，所述第二弹片倾斜连接在所述第一安装块和所述第二安装块之间，其中，所述第一弹片和所述第二弹片交叉布置，所述第一安装块和所述第二安装块中的一者受力时能够通过所述第一弹片和所述第二弹片以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动。
根据本申请的技术方案，由于第一弹片和第二弹片交叉布置，这就使得第一安装块和第二安装块中的一者受力时能够通过第一弹片和第二弹片以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动，这样，在实际使用中，第一安装块和第二安装块中的一者可以连接到测头，另一者可以连接到传感器单元，传感器单元能够带动测头沿第一方向移动以检测测头在第一方向的位移变动量，弹性测量连接件则能够允许测头横向于第一方向弹性浮动，使得测头能够实时接触贴合待测表面，比如，可以使得测头能够与待测工件的齿槽完全贴合，这样，当测头接触到待测工件时第一弹片和第二弹片将微量弹性变形以使得第一安装块和第二安装块中的一者绕交叉轴线弹性浮动，使测头与待测工件上的齿槽贴合，以提升测量的重复性和精确性。
进一步地，所述第一安装块和所述第二安装块上分别形成有安装槽，所述第一弹片和所述第二弹片的两端分别插装在各自对应的安装槽内。
进一步地，所述第一弹片形成有通过开口，所述第二弹片从所述通过开口中穿过。
更进一步地，所述第一弹片为方框型弹片，其中，所述方框型弹片的中空部形成为通过开口；所述第二弹片为工字型弹片，其中，工字型弹片的中部连接臂穿过所述方框型弹片的中空部并与中空部的框臂保持间隔；其中，工字型弹片的中部连接臂的两端的连接臂部的宽度与所述方框型弹片的宽度相同。
另外，所述弹性测量连接件包括用于调整弹性浮动的浮动范围的调整结构；和/或，所述弹性测量连接件包括用于引导所述第一安装块和所述第二安装块中的一者相对于另一者弹性浮动的引导结构。
进一步地，所述弹性测量连接件包括第一基块和第二基块，其中，所述第一安装块设置在所述第一基块上，所述第二安装块设置在所述第二基块上；
其中，所述限位结构包括限位板和调整件，其中，所述限位板的一端设置在所述第一基块和所述第二基块中的一者基块上，所述限位板的另一端延伸到所述第一基块和所述第二基块中的另一者基块上方并与该另一者基块之间保持间隔；所述调整件设置在所述限位板的另一端上并朝向该另一者基块延伸，所述调整件能够动作以调节所述调整件和该另一者基块之间的距离，其中，一者基块用于与传感器单元连接，另一者基块用于与测头连接；
引导结构包括引导连接柱和另一者基块上的引导孔，所述引导连接柱穿过所述限位板的另一端并能够移动地配合在所述引导孔内。
第二方面，本申请提供一种弹性测量单元，包括用于接触待测表面的测头、传感器单元和弹性测量连接件，其中，所述测头通过所述弹性测量连接件连接于所述传感器单元，所述传感器单元能够带动所述测头沿第一方向移动以检测所述测头在第一方向的位移变动量，其中，所述弹性测量连接件能够允许所述测头横向于第一方向弹性浮动。
这样，由于弹性测量连接件能够允许测头横向于第一方向弹性浮动，这样，当测头接触到待测工件时，测头将弹性浮动并与待测工件上的待测表面比如齿槽贴合，以提升测量的重复性和精确性。
进一步地，所述测头横向于第一方向弹性浮动的浮动范围能够调整；和/或，所述测头为球形测头。
进一步地，所述弹性测量连接件为上述第一方面中任意所述的弹性测量连接件，其中，所述第一安装块和所述第二安装块中的一者与所述测头连接，所述第一安装块和所述第二安装块中的另一者与所述传感器单元连接。
第三方面，本申请提供一种弹性测量装置，包括多个周向间隔布置的上述第二方面中任意所述的弹性测量单元。这样，如上所述的，可以提升测量的重复性和精确性。
本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
图1为根据本申请优选实施方式的一种弹性测量连接件的立体结构示意图；
图2为图1的弹性测量连接件的侧视结构示意图；
图3为图1的弹性测量连接件中第二弹片的一种结构示意图；
图4为图1的弹性测量连接件中第一弹片的一种结构示意图；
图5为根据本申请优选实施方式的一种弹性测量单元的立体结构示意图；
图6为图5的弹性测量单元的侧视结构示意图；
图7为图6的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。
第一方面，参考图1、图2所示的结构，本申请提供的弹性测量连接件包括间隔布置的第一安装块1和第二安装块2、以及第一弹片11和第二弹片12，其中，第一弹片11倾斜连接在第一安装块1和第二安装块2之间，第二弹片12倾斜连接在第一安装块1和第二安装块2之间，其中，第一弹片11和第二弹片12交叉布置，第一安装块1和第二安装块2中的一者受力时能够通过第一弹片11和第二弹片12以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动。
由于第一弹片和第二弹片交叉布置，这就使得第一安装块和第二安装块中的一者受力时能够通过第一弹片和第二弹片以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动，这样，在实际使用中，第一安装块和第二安装块中的一者可以连接到测头，另一者可以连接到传感器单元，传感器单元能够带动测头沿第一方向移动以检测测头在第一方向的位移变动量，弹性测量连接件则能够允许测头横向于第一方向弹性浮动，使得测头能够实时接触贴合待测表面，比如，可以使得测头能够与待测工件的齿槽完全贴合，这样，当测头接触到待测工件时第一弹片和第二弹片将微量弹性变形以使得第一安装块和第二安装块中的一者绕交叉轴线弹性浮动，使测头与待测工件上的齿槽贴合，以提升测量的重复性和精确性。
当然，第一弹片11和第二弹片12可以通过任何适当的方式倾斜连接在第一安装块1和第二安装块2之间，比如，可以焊接，或者熔接或者螺钉连接，或者，如图2所示的，第一安装块1和第二安装块2上分别形成有安装槽，第一弹片11和第二弹片12的两端分别插装在各自对应的安装槽内。当然，第一弹片11和第二弹片12的两端可以紧固插装在安装槽内，或者可以通过穿过安装块和弹片的连接件比如螺钉紧固连接。
另外，第一弹片11和第二弹片12各自也可以具有多种结构，比如，第一弹片11和第二弹片12可以具有相同的形状，并且分别间隔布置，其只要能够具有交叉重合轴线即可。或者，第一弹片11和第二弹片12可以具有不同的形状，比如，如图3和图4所示的，第一弹片11形成有通过开口3，第二弹片12从通过开口3中穿过。这样，可以充分利用第二弹片12自身的空间结构来布置第一弹片11，以缩小第一弹片11和第二弹片12的空间占用，使得结构更紧凑。
进一步地，如图3和图4所示的，第一弹片11为方框型弹片，其中，方框型弹片的中空部形成为通过开口3；第二弹片12为工字型弹片，其中，工字型弹片的中部连接臂4穿过方框型弹片的中空部并与中空部的框臂保持间隔；其中，工字型弹片的中部连接臂的两端的连接臂部5的宽度与方框型弹片的宽度相同。这样，第一弹片11和第二弹片12与安装块之间的连接结构相同，从而提升第一安装块1和第二安装块2中的一者受力时能够通过第一弹片11和第二弹片12以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动的稳定性和可靠性。
此外，弹性测量连接件包括用于调整弹性浮动的浮动范围的调整结构，这样，通过调整结构可以浮动范围，从而使得该弹性测量连接件满足不同的测量需求；和/或，弹性测量连接件包括用于引导第一安装块1和第二安装块2中的一者相对于另一者弹性浮动的引导结构，这样，通过引导结构，可以使得第一安装块1和第二安装块2中的一者相对于另一者的弹性浮动更稳定可靠。
当然，需要理解，调整结构和引导结构可以具有多种结构形式，比如，调整结构可以为设置在第一安装块1和第二安装块2中的一者的浮动范围两侧的阻挡块，或者，第一弹片和第二弹片可以更换为具有不同弹性性能的弹片，引导结构可以为滑槽和滑轨的结构。
或者，再一种实施例中，如图5-7所示的，弹性测量连接件包括第一基块21和第二基块22，其中，第一安装块1设置在第一基块21上，第二安装块2设置在第二基块22上；其中，限位结构包括限位板6和调整件7，调整件7可以为调整螺栓，其中，限位板6的一端设置在第一基块21和第二基块22中的一者基块上，限位板6的另一端延伸到第一基块21和第二基块22中的另一者基块上方并与该另一者基块之间保持间隔；调整件7设置在限位板6的另一端上并朝向该另一者基块延伸，调整件7能够动作以调节调整件7和该另一者基块之间的距离，从而限定该另一者基块的弹性浮动范围，其中，一者基块用于与传感器单元8连接，另一者基块用于与测头9连接；引导结构包括引导连接柱10和另一者基块上的引导孔，引导连接柱10穿过限位板6的另一端并能够移动地配合在引导孔内，另一者基块弹性浮动时，引导连接柱10将滑动地配合在引导孔内。
第二方面，本申请提供一种弹性测量单元，包括用于接触待测表面的测头9、传感器单元8和弹性测量连接件，其中，测头9通过弹性测量连接件连接于传感器单元8，传感器单元8能够带动测头9沿第一方向移动以检测测头9在第一方向的位移变动量，其中，弹性测量连接件能够允许测头9横向于第一方向弹性浮动。
这样，由于弹性测量连接件能够允许测头横向于第一方向弹性浮动，这样，当测头接触到待测工件时，测头将弹性浮动并与待测工件上的待测表面比如齿槽贴合，以提升测量的重复性和精确性。
进一步地，为了提升测量的适用范围，测头9横向于第一方向弹性浮动的浮动范围能够调整；和/或，测头9为球形测头，球形测头可以更好地与待测表面比如工件上的齿槽贴合。
需要理解的是，第二方面中提到的弹性测量连接件可以具有多种形式，比如，可以为弹簧，或者，第二方面中提到的弹性测量连接件可以为上述第一方面中任意所述的弹性测量连接件，其中，第一安装块1和第二安装块2中的一者与测头9连接，第一安装块1和第二安装块2中的另一者与传感器单元8连接。
比如，第一基块21与传感器单元8连接，第二基块22与测头9连接。
第三方面，本申请提供一种弹性测量装置，包括多个周向间隔布置的上述第二方面中任意所述的弹性测量单元。这样，如上所述的，可以提升测量的重复性和精确性。
以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种弹性测量连接件，其特征在于，包括间隔布置的第一安装块(1)和第二安装块(2)、以及第一弹片(11)和第二弹片(12)，其中，所述第一弹片(11)倾斜连接在所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)之间，所述第二弹片(12)倾斜连接在所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)之间，其中，所述第一弹片(11)和所述第二弹片(12)交叉布置，所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)中的一者受力时能够通过所述第一弹片(11)和所述第二弹片(12)以相对于另一者绕交叉处的交叉轴线弹性浮动。
2.根据权利要求1所述的弹性测量连接件，其特征在于，所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)上分别形成有安装槽，所述第一弹片(11)和所述第二弹片(12)的两端分别插装在各自对应的安装槽内。
3.根据权利要求1所述的弹性测量连接件，其特征在于，所述第一弹片(11)形成有通过开口(3)，所述第二弹片(12)从所述通过开口(3)中穿过。
4.根据权利要求3所述的弹性测量连接件，其特征在于，所述第一弹片(11)为方框型弹片，其中，所述方框型弹片的中空部形成为通过开口(3)；
所述第二弹片(12)为工字型弹片，其中，工字型弹片的中部连接臂(4)穿过所述方框型弹片的中空部并与中空部的框臂保持间隔；
其中，工字型弹片的中部连接臂的两端的连接臂部(5)的宽度与所述方框型弹片的宽度相同。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的弹性测量连接件，其特征在于，所述弹性测量连接件包括用于调整弹性浮动的浮动范围的调整结构；
和/或，
所述弹性测量连接件包括用于引导所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)中的一者相对于另一者弹性浮动的引导结构。
6.根据权利要求5所述的弹性测量连接件，其特征在于，所述弹性测量连接件包括第一基块(21)和第二基块(22)，其中，所述第一安装块(1)设置在所述第一基块(21)上，所述第二安装块(2)设置在所述第二基块(22)上；
其中，所述限位结构包括限位板(6)和调整件(7)，其中，所述限位板(6)的一端设置在所述第一基块(21)和所述第二基块(22)中的一者基块上，所述限位板(6)的另一端延伸到所述第一基块(21)和所述第二基块(22)中的另一者基块上方并与该另一者基块之间保持间隔；所述调整件(7)设置在所述限位板(6)的另一端上并朝向该另一者基块延伸，所述调整件(7)能够动作以调节所述调整件(7)和该另一者基块之间的距离，其中，一者基块用于与传感器单元(8)连接，另一者基块用于与测头(9)连接；
引导结构包括引导连接柱(10)和另一者基块上的引导孔，所述引导连接柱(10)穿过所述限位板(6)的另一端并能够移动地配合在所述引导孔内。
7.一种弹性测量单元，其特征在于，包括用于接触待测表面的测头(9)、传感器单元(8)和弹性测量连接件，其中，
所述测头(9)通过所述弹性测量连接件连接于所述传感器单元(8)，所述传感器单元(8)能够带动所述测头(9)沿第一方向移动以检测所述测头(9)在第一方向的位移变动量，其中，所述弹性测量连接件能够允许所述测头(9)横向于第一方向弹性浮动。
8.根据权利要求7所述的弹性测量单元，其特征在于，所述测头(9)横向于第一方向弹性浮动的浮动范围能够调整；和/或，所述测头(9)为球形测头。
9.根据权利要求7或8所述的弹性测量单元，其特征在于，所述弹性测量连接件为权利要求1-6中任意一项所述的弹性测量连接件，其中，
所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)中的一者与所述测头(9)连接，所述第一安装块(1)和所述第二安装块(2)中的另一者与所述传感器单元(8)连接。
10.一种弹性测量装置，其特征在于，包括多个周向间隔布置的权利要求7-9中任意一项所述的弹性测量单元。
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