CN110487201B - 侧孔深度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种侧孔深度测量装置，包括基板、治具以及检测机构；治具安装于基板上；检测机构包括活动连接基板的接触转换组件及位于接触转换组件上方的信号处理器，接触转换组件包括连接基板的固定件、活动连接固定件的若干接触针及安装于固定件的信号发射器，每一接触针均设有信号通孔，信号发射器与信号处理器相匹配，信号发射器位于信号通孔的下方，信号处理器位于信号通孔的上方；信号发射器发射信号穿过信号通孔，传输至信号处理器，信号处理器收集信号发射器发射的信号，获得信号通孔的位置信息，并信号通孔的位置信息转换成数据信息；未工作状态中，所有接触针上的信号通孔呈直线排列，检测时，部分接触针进入待检测件的待测孔内。

Description

侧孔深度测量装置

技术领域

本发明涉及槽孔深度测量设备技术领域，特别是涉及侧孔深度测量装置。

背景技术

目前手机等电子产品四周侧面有卡托安装槽、音量键安装槽、电源键安装槽，在卡托、音量键、电源键等安装前要确保槽孔的深度尺寸在要求范围以内，为解决此问题，导入各种检测方法，常用的方法有线激光或点激光做高度差测量，或者接触探头式测量，若使用线激光测量，则成本较高；若使用点激光测量，则测量时间较长，且测量点位不好调试；若使用探头测量，测量时间也很长。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种侧孔深度测量装置，通过测点的转换，将接触信息转换为距离信号，提高检测的精度及稳定性，并减少了检测时间。

一种侧孔深度测量装置，包括：

基板；

治具，治具安装于基板上；以及

检测机构，检测机构包括活动连接基板的接触转换组件及位于接触转换组件上方的信号处理器，接触转换组件包括连接基板的固定件、活动连接固定件的若干接触针及安装于固定件的信号发射器，每一接触针均设有信号通孔，信号发射器与信号处理器相匹配，信号发射器位于信号通孔的下方，信号处理器位于信号通孔的上方；信号发射器发射信号穿过信号通孔，传输至信号处理器，信号处理器收集信号发射器发射的信号，获得信号通孔的位置信息，并信号通孔的位置信息转换成数据信息；未工作状态中，所有所述接触针上的所述信号通孔呈直线排列，检测时，部分所述接触针进入待检测件的待测孔内。

上述侧孔深度测量装置，未工作状态中，所有接触针上的信号通孔呈直线排列，检测时，将待检测件放置于治具上，然后接触转换组件靠近并抵接待检测件，对应待测孔位置的接触针插入待测孔中，抵接待测孔的底部，对应没有孔的接触针抵接待检测件的外边缘，则对应待测孔的接触针的端头与对应没有孔的接触针的端头之间产生距离差，对应接触针上的两个信号通孔之间产生距离差，信号发射器发射的信号通过信号通孔传输想信号处理器，信号处理器接收信号后获得两个信号的位置信息，并计算出两个信号之间的距离差，该信号距离差即为待测孔的深度；本发明通过将接触针的接触信息转换为信号的距离信息，不用检测接触针的端头位置，减少了检测误差，提高检测的精度及稳定性，并减少了检测时间。

在其中一个实施例中，接触转换组件还包括连接固定件的弹性件及连接弹性件的密封板，弹性件的位置对应接触针的位置。

在其中一个实施例中，接触转换组件还包括连接密封板的气接头，弹性件靠近密封板的一面设有充气槽，密封板封盖住充气槽，密封板设有气孔，气接头通过气孔连通充气槽。

在其中一个实施例中，密封板靠近弹性件的一面设有扩展槽，扩展槽与充气槽的位置对应。

在其中一个实施例中，接触转换组件还包括连接固定件的支撑件，弹性件通过支撑件连接固定件，弹性件靠近支撑件的一面设有凸起，凸起的位置对应充气槽的位置，支撑件对应凸起的位置设有膨胀通孔。

在其中一个实施例中，固定件设有容纳腔及连通容纳腔的发射孔，信号发射器安装于容纳腔中，信号发射器具有发射面，发射面对应发射孔及信号通孔的位置，信号发射器发射的信号穿过发射孔及信号通孔，传输至信号处理器。

在其中一个实施例中，固定件设有若干间隔设置的导向槽，每一接触针活动安装于一导向槽中。

在其中一个实施例中，信号发射器为光源，信号处理器包括视觉检测元件。

在其中一个实施例中，接触转换组件还包括安装板、安装于安装板的滑块及连接安装板的移动驱动器，固定件安装于安装板上，移动驱动器安装于基板，基板对应滑块的位置设有轨道，滑块活动连接轨道。

在其中一个实施例中，检测机构的数量为四个，四个检测机构分布于治具的四周，并呈两两相对设置。

附图说明

图1为本发明侧孔深度测量装置的一较佳实施例的示意图；

图2为图1侧孔深度测量装置中的基板的示意图；

图3为图1侧孔深度测量装置中的接触转换组件的示意图；

图4为图3接触转换组件中的接触针的示意图；

图5为图3接触转换组件中的密封板的示意图；

图6为图3接触转换组件中的固定件的示意图；

图7为图3接触转换组件中的安装板的底部示意图；

图8为图1侧孔深度测量装置的应用示意图。

附图标记说明：

基板—20，轨道—21，活动槽—22；治具—30，底板—31，压板—32，固定柱—33，固定孔—34；检测机构—40，信号处理器—41，接触转换组件—42，固定件—43，接触针—44，信号发射器—45，信号通孔—46，弹性件—47，密封板—48，气接头—49，充气槽—410，气孔—411，扩展槽—412，支撑件—413，膨胀通孔—414，容纳腔—415，发射孔—416，导向槽—417，盖板—418，盖板通孔—419，安装板—420，滑块—421，移动驱动器—422，伸缩杆—423，中间块—424；侧孔深度测量机构—100；手机外框—700。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。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。

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。

请参阅图1至图7，为本发明一较佳实施例的侧孔深度测量装置100，主要用于测量产品侧孔的深度。该侧孔深度测量装置100包括基板20、治具30和检测机构40，所述治具30安装于基板20上。

所述检测机构40包括活动连接基板20的接触转换组件42及位于接触转换组件42上方的信号处理器41，接触转换组件42包括连接基板20的固定件43、活动连接固定件43的若干接触针44及安装于固定件43的信号发射器45，每一接触针44均设有信号通孔46；信号发射器45与信号处理器41相匹配，信号发射器45位于信号通孔46的下方，信号处理器41位于信号通孔46的上方；信号发射器45发射信号穿过信号通孔46，传输至信号处理器41，信号处理器41收集信号发射器45发射的信号，获得信号通孔46的位置信息，并信号通孔46的位置信息转换成数据信息；未工作状态中，所有接触针44上的信号通孔46呈直线排列，检测时，部分接触针44进入待检测件的待测孔内。

未工作状态为基础状态，所有接触针44上的信号通孔46呈直线排列。检测时，将待检测件放置于治具30上，然后接触转换组件42靠近并抵接待检测件，对应待测孔位置的接触针44插入待测孔中，抵接待测孔的底部，对应没有孔的接触针44作为参照接触针44，抵接待检测件的外边缘，则对应待测孔的接触针44的端头与对应没有孔的接触针44的端头之间产生距离差，对应接触针44上的两个信号通孔46之间产生距离差。设对应待测孔位置的接触针44的信号通孔46为检测孔，对应没有孔的接触针44的信号通孔46为参照孔，信号发射器45发射的信号通过信号通孔46传输想信号处理器41，信号处理器41接收信号后获得检测孔和参照孔的位置信息，并计算出检测孔和参照孔之间的距离差，该距离差即为待测孔的深度。一般地，以信号通孔46的中心位置作为信号位置，两个信号通孔46的中心位置距离差即为该两个信号之间的距离差。信号通孔46可以为方形孔或圆形孔或规则的、容易获得中心位置的孔型，有利于获得准确的检测信息。

当待测孔的入口宽度为1～2倍接触针44截面宽度时，根据相邻的两根接触针44上的信号通孔46的距离差即可计算出侧孔的深度；当待测孔径的入口宽度大于2倍接触针44截面宽度时，有可能一个待测孔会插入两根或者更多接触针44，此时，插入待测孔的接触针44上的信号通孔46为检测孔，取任一抵接待检测件外框的接触针44上的信号通孔46作为参照孔，根据检测孔与参照孔的距离差即可计算出侧孔的深度。

一个实施例中，如图2所示，基板20设有轨道21，用于活动连接接触转换组件42，并为接触转换组件42的移动提供导向。轨道21呈直线形，以保证接触针44靠近待检测件的移动路径为直线，并可准确测量各接触针44之间的距离差。

一个实施例中，如图1所示，治具30包括安装于基板20上的底板31及可拆卸地连接底板31的压板32，压板32用于将待检测件固定于底板31上，以便在测量过程中不会移动而影响测量。较优地，底板31靠近压板32的一侧设有固定柱33，压板32上对应固定柱33的位置开设有固定孔34，待检测件放置于底板31后，压板32通过固定孔34与固定柱33的配合将待检测件牢靠地放置于底板31与压板32之间，避免检测过程中待检测件移动而影响检测结果的准确性。

一个实施例中，信号发射器45为光源，信号处理器41包括视觉检测元件。则信号发射器45发射的是光信号，光信号穿过信号通孔46，照射至信号处理器41，被信号处理器41捕捉到光信号，并将光信号转换成数据信息，进而计算出相邻信号通孔46的中心位置之间的距离。视觉检测元件可以为CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)，可将光信息转换为数据信息，且灵敏度高，噪声低，响应速度快，可快速、准确获得检测结果。

一个实施例中，如图3所示，接触转换组件42还包括连接固定件43的弹性件47及连接弹性件47的密封板48，弹性件47的位置对应接触针44的位置。当接触针44抵接待检测件，由于待测孔与边框的距离差，待检测件将会推动部分接触针44朝远离待检测件的方向回收，弹性件47可限制接触针44的回收距离，使接触针44紧抵待检测件的边框，避免接触针44回收过多，抵接不到待检测件的边框而影响测量的准确度。

一个实施例中，接触转换组件42还包括连接密封板48的气接头49，弹性件47靠近密封板48的一面设有充气槽410，密封板48封盖住充气槽410，密封板48设有气孔411，气接头49通过气孔411连通充气槽410。充气件可通过气接头49和气孔411往充气槽410充气，充气槽410主要用于填充气体使弹性件47膨胀，进而推动接触针44运动。较优地，气接头49内设有阀门，可以是单向阀或其他控制阀，控制充气槽410内的气体不外泄。在较优的一种实施方式中，测量时，待检测件放置于治具30，然后通过气接头49往充气槽410中充气，使弹性件47膨胀，将接触针44朝靠近待检测件的方向移动，并使接触针44的端部抵接待检测件，部分接触针44抵接待检测件的边框，部分接触针44抵接待测孔的底部。由于弹性件47有弹性，对应待检测件边框的接触针44抵接边框后，可推动弹性件47回收，进而对应边框的接触针44与对应待测孔的接触针44之间产生距离，并接触针44紧抵边框或待测孔的底部。

一个实施例中，密封板48靠近弹性件47的一面设有扩展槽412，扩展槽412与充气槽410的位置对应，增加容纳气体的空间，使弹性件47不会因容纳气体的空间太小而过于紧绷，并为弹性件47的回收提供位置。

一个实施例中，接触转换组件42还包括连接固定件43的支撑件413，弹性件47通过支撑件413连接固定件43，弹性件47靠近支撑件413的一面设有凸起(图未示)，凸起的位置对应充气槽410的位置，支撑件413对应凸起的位置设有膨胀通孔414。膨胀通孔414为弹性件47提供膨胀空间，并对弹性件47的膨胀扩展具有一定的限制作用，使弹性件47不会朝两侧膨胀，而无法准确推动接触针44。

一个实施例中，弹性件47采用具有韧性和弹性的软质材料制成，如橡胶或硅胶等。

一个实施例中，固定件43设有容纳腔415及连通容纳腔415的发射孔416，信号发射器45安装于容纳腔415中，信号发射器45具有发射面，发射面对应发射孔416及信号通孔46的位置，信号发射器45发射的信号穿过发射孔416及信号通孔46，传输至信号处理器41。

一个实施例中，如图6所示，固定件43设有若干间隔设置的导向槽417，每一接触针44活动安装一导向槽417中，导向槽417为接触针44的移动提供导向，避免接触针44在使用过程中倾斜而致检测数据不准确。一个实施例中，导向槽417呈两排设置，两排导向槽417一一对应分别设于发射孔416的两侧。

一个实施例中，接触转换组件42还包括连接固定件43的盖板418，盖板418对应发射孔416的位置开设有盖板通孔419，如此，信号发射器45发射的信号可通过发射孔416、信号通孔46及盖板通孔419传输至信号处理器41。盖板418的作用主要是将接触针44限制于固定件43与盖板418之间，避免在搬运和使用过程中接触针44掉落的问题。

一个实施例中，接触转换组件42还包括安装板420、安装于安装板420的滑块421及连接安装板420的移动驱动器422，移动驱动器422安装于基板20，基板20对应滑块421的位置设有轨道21，滑块421活动连接轨道21，固定件43安装于安装板420上。移动驱动器422具有伸缩杆423，伸缩杆423连接安装板420，移动驱动器422用于带动安装板420运动，进而带动固定件43运动，以调节固定件43与治具30之间距离，适应检测不用规格的待检测件。可以理解地，基板20上设有活动槽22，接触转换组件42还包括中间块424，中间块424穿过活动槽22，并且其两端分别连接移动驱动器422和安装板420，中间块424可以在移动驱动器422的带动下在活动槽22中运动。

一个实施例中，移动驱动器422为气压缸或者液压缸，则伸缩杆423为气压缸或液压缸的活塞，安装板420随着活塞的伸展或收缩而运动。

一个实施例中，检测机构40的数量为四个，四个检测机构40分布于治具30的四周，并呈两两相对设置，轨道21的数量与检测机构40中的滑块421数量相同，并且为之对应。一般的，待检测件为方形的机框，四个检测机构40可同时检测待检测件的四个侧边的待测孔，提高检测效率。当然，检测机构40的数量还可以为两个、三个、五个或更多个，可根据待检测件的形状及检测需要适应调整。

上述侧孔深度测量机构100可应用于测量手机外框700的侧孔深度，应用时，如图8所示，将手机外框700置于压板32和底板31之间，固定好，启动移动驱动器422，使固定件43和接触针44靠近手机外框700，当对应没有待测孔位置的接触针44抵接手机外框700后，往充气槽410中充入气体，使弹性件47膨胀，将对应待测孔的接触针44推入待测孔中，直至接触针44抵接待测孔的底部，开启信号发射器45(信号发射器45可以在开启侧孔深度测量机构100同时启动，或者在检测过程中随时启动)，信号发射器45发射信号，信号通过发射孔416、信号通孔46传输至信号处理器41，信号处理器41捕捉到信号通孔46的位置信息，并位置信息转换成数据信息，计算出相邻的两个信号通孔46的距离差，该距离差为侧孔的深度。

本发明通过将接触针44的接触信息转换为信号的距离信息，不用检测接触针44的端头位置，减少了检测误差，提高检测的精度及稳定性，并减少了检测时间。

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一种实施方式，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 (10)

1.一种侧孔深度测量装置，其特征在于，包括：

基板；

治具，所述治具安装于所述基板上；以及

检测机构，所述检测机构包括活动连接所述基板的接触转换组件及位于所述接触转换组件上方的信号处理器，所述接触转换组件包括连接所述基板的固定件、活动连接所述固定件的若干接触针及安装于所述固定件的信号发射器，每一所述接触针均设有信号通孔，所述信号发射器与所述信号处理器相匹配，所述信号发射器位于所述信号通孔的下方，所述信号处理器位于所述信号通孔的上方；所述信号发射器发射信号穿过所述信号通孔，传输至所述信号处理器，所述信号处理器收集所述信号发射器发射的信号，获得所述信号通孔的位置信息，并所述信号通孔的位置信息转换成数据信息；未工作状态中，所有所述接触针上的所述信号通孔呈直线排列，检测时，部分所述接触针进入待检测件的待测孔内；对应待测孔的接触针的信号通孔与对应待检测件外边缘的接触针的信号通孔之间的距离为待测孔的深度。

2.根据权利要求1所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述接触转换组件还包括连接所述固定件的弹性件及连接所述弹性件的密封板，所述弹性件的位置对应所述接触针的位置。

3.根据权利要求2所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述接触转换组件还包括连接所述密封板的气接头，所述弹性件靠近所述密封板的一面设有充气槽，所述密封板封盖住所述充气槽，所述密封板设有气孔，所述气接头通过所述气孔连通所述充气槽。

4.根据权利要求3所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述密封板靠近所述弹性件的一面设有扩展槽，所述扩展槽与所述充气槽的位置对应。

5.根据权利要求3所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述接触转换组件还包括连接所述固定件的支撑件，所述弹性件通过所述支撑件连接所述固定件，所述弹性件靠近所述支撑件的一面设有凸起，所述凸起的位置对应所述充气槽的位置，所述支撑件对应所述凸起的位置设有膨胀通孔。

6.根据权利要求1所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述固定件设有容纳腔及连通所述容纳腔的发射孔，所述信号发射器安装于所述容纳腔中，所述信号发射器具有发射面，所述发射面对应所述发射孔及所述信号通孔的位置，所述信号发射器发射的信号穿过所述发射孔及信号通孔，传输至所述信号处理器。

7.根据权利要求1所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述固定件设有若干间隔设置的导向槽，每一所述接触针活动安装于一所述导向槽中。

8.根据权利要求1所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述信号发射器为光源，所述信号处理器包括视觉检测元件。

9.根据权利要求1所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述接触转换组件还包括安装板、安装于所述安装板的滑块及连接所述安装板的移动驱动器，所述固定件安装于所述安装板上，所述移动驱动器安装于所述基板，所述基板对应所述滑块的位置设有轨道，所述滑块活动连接所述轨道。

10.根据权利要求1至9任一项所述的侧孔深度测量装置，其特征在于，所述检测机构的数量为四个，四个所述检测机构分布于所述治具的四周，并呈两两相对设置。

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