CN110307787A - 一种高精度智能高度测试装置与测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度智能高度测试装置与测试方法，包括支撑组件与测量组件，支撑组件包括测量台、定位座、支撑架，定位座固定在测量台上，测量组件安装在支撑架上，测量组件包括接触组件、气缸组件、光栅组件和线缆组件，能实现工件高度自动测量，自动控制，利用光栅尺测量，测量精度达到0.5微米。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试装置，特别涉及一种高精度智能高度测试装置与测试方法。
背景技术
工件检测是工件制造中必不可少的一步。工业生产制造中为保证工件的品质，工件需要检测合格后的产品再投向市场使用。目前工件检测中，高度测量设备一般为手动控制，检测时手动控制误差较大，手动测试并不适用于精度要求较高的工件。为实现更高精度的工件检测本人现提出一种高精度智能高度测试装置以解决现有技术中的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高精度智能高度测试装置与测试方法。
本发明的技术方案是：一种高精度智能高度测试装置，包括支撑组件与测量组件，支撑组件包括测量台、定位座、支撑架，定位座固定在测量台上，测量组件安装在支撑架上，测量组件包括接触组件、气缸组件、光栅组件和线缆组件。
进一步地，所述支撑架包括支撑竖梁，支撑横梁、支撑筋板，支撑竖梁一端固定在测量台上，另一端与支撑横梁固定连接，支撑竖梁与支撑横梁之间设置有支撑筋板，支撑横梁的一端连接有测量组件。
进一步地，所述接触组件包括接触安装板、接触头固定件、接触头安装筒、接触头、接触传感器和接触传感器安装件，接触头固定件固定安装在接触安装板的下端，接触头安装筒安装在接触头固定件内，接触头安装在接触头安装筒的下侧，接触头和接触头安装筒之间设置有弹簧，接触传感器通过接触传感器安装件与接触头固定件固定连接，接触传感器设置在接触头安装筒的上方。
进一步地，所述气缸组件包括框架、活塞、滑轨和活塞安装板，活塞通过活塞安装板与支撑架固定连接，框架与滑轨固定连接，活塞和滑轨可相对滑动。
进一步地，框架的上下两端设置有上下极限位置开关。
进一步地，所述光栅组件包括光栅尺、光栅尺读头和读头安装板，光栅尺与框架固定连接，光栅尺读头通过读头安装板与支撑架固定连接。
进一步地，所述线缆组件包括气管和电缆，线缆组件的一端与框架连接，另一端与支撑架连接。
本发明还提供了一种高精度智能高度测试装置的测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、选择测量尺寸范围内的标准量块，测试装置测量标准量块的高度；
S2、将标准量块高度的测量值与标准值进行比较，如果比较结果在误差范围内，
则校准完成；如果比较结果不在误差范围内，则重新对测试装置进行调试，重复上一步骤，直至比较结果在误差范围内；
S3、放置待测量工件，工件完成自动对中；
S4、测试装置启动测量步骤，控制系统驱动气缸运动，从而带动光栅尺和光栅尺测量头相向运动；
S5、控制系统读取光栅尺读数，并将光栅尺读数转换为高度。
进一步地，还包括以下步骤：S6、控制系统将测量出的高度数值与设定数值进行比较，如果比较结果在误差范围内，则工件合格；如果比较结果不在误差范围内，则将差值传送到数控机床，对工件的公差整体趋势进行分析后对下一个工件进行刀具补偿，再次执行上述步骤，直至比较结果在误差范围内。
本发明具有以下有益效果：能实现工件高度自动测量，自动控制，而且测量精度高，利用光栅尺测量，测量精度达到0.5微米。
附图说明
图1是整体结构示意图一。
图2是整体结构示意图二。
图3是整体结构示意图三。
图4是测量组件结构示意图一。
图5是测量组件结构示意图二。
图6是接触组件示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种高精度智能高度测试装置，包括支撑组件与测量组件，支撑组件包括测量台101、定位座102、支撑架，定位座102固定在测量台101上，测量组件安装在支撑架上，测量组件包括接触组件106、气缸组件107、光栅组件108和线缆组件109。
支撑架包括支撑竖梁103，支撑横梁104、支撑筋板105，支撑竖梁103一端固定在测量台101上，另一端与支撑横梁104固定连接，支撑竖梁103与支撑横梁104之间设置有支撑筋板105，支撑横梁104的一端连接有测量组件。
接触组件106包括接触安装板61、接触头固定件62、接触头安装筒63、接触头64、接触传感器65和接触传感器安装件66，接触头固定件62固定安装在接触安装板61的下端，接触头安装筒63安装在接触头固定件62内，接触头64安装在接触头安装筒63的下侧，接触头64和接触头安装筒63之间设置有弹簧，接触传感器65通过接触传感器安装件66与接触头固定件62固定连接，接触传感器65设置在接触头安装筒63的上方。
气缸组件107包括框架71、活塞72、滑轨73和活塞安装板74，活塞72通过活塞安装板74与支撑架固定连接，框架71与滑轨73固定连接，活塞72和滑轨73可相对滑动。框架71的上下两端设置有上下极限位置开关。
光栅组件108包括光栅尺81、光栅尺读头82和读头安装板83，光栅尺81与框架71固定连接，光栅尺读头82通过读头安装板83与支撑架固定连接。
线缆组件109包括气管和电缆，线缆组件109的一端与框架71连接，另一端与支撑架连接。
测量工件高度时，将工件放置于定位座102上，气缸组件107带动接触组件106向下移动，当接触头64与工件接触时，接触头64继续下行，在弹簧的作用下接触头安装筒63上移，接触头安装筒63与接触传感器65接触，此时气缸组件107停止运动，光栅尺读头82读取光栅尺81，从而获得工件的高度。
本实施例还提供了一种高精度智能高度测试装置的测试方法，具体包括以下步骤：
S1、选择测量尺寸范围内的标准量块，测试装置测量标准量块的高度；
S2、将标准量块高度的测量值与标准值进行比较，如果比较结果在误差范围内，则校准完成；如果比较结果不在误差范围内，则重新对测试装置进行调试，重复上一步骤，直至比较结果在误差范围内；
S3、放置待测量工件，工件完成自动对中；
S4、测试装置启动测量步骤，控制系统驱动气缸运动，从而带动光栅尺和光栅尺测量头相向运动；
S5、控制系统读取光栅尺读数，并将光栅尺读数转换为高度；
S6、控制系统将测量出的高度数值与设定数值进行比较，如果比较结果在误差范围内，则工件合格；如果比较结果不在误差范围内，则将差值传送到数控机床，对工件的公差整体趋势进行分析后对下一个工件进行刀具补偿，再次执行上述步骤，直至比较结果在误差范围内。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：包括支撑组件与测量组件，支撑组件包括测量台、定位座、支撑架，定位座固定在测量台上，测量组件安装在支撑架上，测量组件包括接触组件、气缸组件、光栅组件和线缆组件。
2.根据权利要求1所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述支撑架包括支撑竖梁，支撑横梁、支撑筋板，支撑竖梁一端固定在测量台上，另一端与支撑横梁固定连接，支撑竖梁与支撑横梁之间设置有支撑筋板，支撑横梁的一端连接有测量组件。
3.根据权利要求1所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述接触组件包括接触安装板、接触头固定件、接触头安装筒、接触头、接触传感器和接触传感器安装件，接触头固定件固定安装在接触安装板的下端，接触头安装筒安装在接触头固定件内，接触头安装在接触头安装筒的下侧，接触头和接触头安装筒之间设置有弹簧，接触传感器通过接触传感器安装件与接触头固定件固定连接，接触传感器设置在接触头安装筒的上方。
4.根据权利要求1所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述气缸组件包括框架、活塞、滑轨和活塞安装板，活塞通过活塞安装板与支撑架固定连接，框架与滑轨固定连接，活塞和滑轨可相对滑动。
5.根据权利要求4所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述框架的上下两端设置有上下极限位置开关。
6.根据权利要求4所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述光栅组件包括光栅尺、光栅尺读头和读头安装板，光栅尺与框架固定连接，光栅尺读头通过读头安装板与支撑架固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种高精度智能高度测试装置，其特征在于：所述线缆组件包括气管和电缆，线缆组件的一端与框架连接，另一端与支撑架连接。
8.一种高精度智能高度测试装置的测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、选择测量尺寸范围内的标准量块，测试装置测量标准量块的高度；
S2、将标准量块高度的测量值与标准值进行比较，如果比较结果在误差范围内，则校准完成；如果比较结果不在误差范围内，则重新对测试装置进行调试，重复上一步骤，直至比较结果在误差范围内；
S3、放置待测量工件，工件完成自动对中；
S4、测试装置启动测量步骤，控制系统驱动气缸运动，从而带动光栅尺和光栅尺测量头相向运动；
S5、控制系统读取光栅尺读数，光栅尺读数就是工件的高度。
9.根据权利要求8所述的一种高精度智能高度测试装置的测试方法，其特征在于：还包括以下步骤：S6、控制系统将测量出的高度数值与设定数值进行比较，如果比较结果在误差范围内，则工件合格；如果比较结果不在误差范围内，则将差值传送到数控机床，对工件的公差整体趋势进行分析后对下一个工件进行刀具补偿，再次执行上述步骤，直至比较结果在误差范围内。
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