CN112304267B - 一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，包括步骤：a、粗调上、下测头；b、根据标准量块调整两测头，使两测头具有一定的预压量；c、粗调上测头调节组件的微调件，使得上测头与标准量块上表面的垂直度误差小于微调件的最大调整范围；d、调整第一工作台在X和Y轴方向上移动，上测头在X和Y轴方向上行程内的所有示值波动量均小于一定值；e、调整第一工作台在X和Y轴方向上移动，下测头在X和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；f、移除标准量块，调节上、下测头测帽相接触，沿X轴方向对上测头调节组件的微调件调节，沿Y轴方向对下测头调节组件的微调件调节，达到要求后，将二者分别固定于量块比较仪上。

Description

一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法

技术领域

本发明涉及高精度仪器设备技术领域，尤其涉及一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法。

背景技术

量块比较仪是比较测量量块长度的计量仪器。在精密位移测量中，95％以上的量块测量为比较测量，采用乌氏干涉仪或者其他类型比较测量仪器测量两个被测件的长度微差得到测量结果，在计量领域广泛应用。但现有技术中普遍使用的高精度量块比较仪一直采用单测头测量形式，测量时上测头与量块上表面接触，量块的下表面与工作台相接触进行测量，这种测量方法一定无法实现真正的高精度和高分辨率，且不符合国际测量标准。

基于此，研发一种真正高分辨率和高精度的量块比较仪并对其进行高精度的装配调整是本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，通过该方法调整后，比较仪的两测头与第一工作台的垂直精度非常高，调整方法简单高效，不必借助于其他工具便可以实现装配精度自我标定与调整。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，包括以下步骤：

步骤a、粗调上测头与下测头，使两测头基本对中；

步骤b、放置标准量块至第一工作台上，并根据标准量块调整两测头，使两测头具有一定的预压量，在一定测量范围内具有示值；

步骤c、粗调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头与标准量块9上表面的垂直度误差小于微调件的最大调整范围；

步骤d、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，上测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；

步骤e、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，下测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；

步骤f、移除标准量块，调节上测头与下测头测帽相接触，沿X轴方向对上测头调节组件的微调件进行调节，沿Y轴方向对下测头调节组件的微调件进行调节，达到要求后，将上测头调节组件的微调件和下测头调节组件的微调件分别固定于量块比较仪上。

进一步地，所述步骤a中上测头与下测头基本对中的调节方法为:沿Z轴方向粗调用于安装上测头组件的微调件的滑块，实现对上测头沿Z轴方向的调整；沿滑块上的第一小凸台调整上测头组件的微调件，实现对上测头沿X轴方向的调整；沿底座凸台一侧上的第二小凸台调整下测头调节组件的微调件，实现对下测头沿Y轴方向的调整；使得上测头与下测头基本对中。

进一步地，所述步骤b包括：所述标准量块与第一工作台的T型腰槽相平行地放置于第一工作台上，调整上测头与标准量块上表面接触，调整下测头与标准量块下表面接触，且上、下测头示值均处于最大量程值的中间值。

进一步地，所述步骤d和步骤e中对第一工作台沿X轴和Y轴调节之前，还分别包括对上测头调节组件的微调件进行姿态调整和对下测头调节组件的微调件进行姿态调整；步骤d中调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动时，还包括：每隔2mm记录上测头的示值，微调上测头，使所有示值波动量均小于0.1um；步骤e中调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动时，还包括：每隔2mm记录下测头的示值，使所有示值波动量均小于0.1um。

进一步地，所述对上测头调节组件的微调件进行姿态调整，包括：在X轴方向上微调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头的示值最大，重置上测头的示值后调整第一工作台在X轴方向上移动，在Y轴方向上微调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头的示值最大，重置上测头的示值；所述对下测头调节组件的微调件进行姿态调整，包括在X轴方向上微调下测头调节组件的微调件的姿态，使得下测头的示值最大，重置下测头的示值后调整第二工作台在X轴方向上移动，在Y轴方向上微调下测头调节组件的微调件的姿态，使得下测头的示值最大，重置下测头的示值后调整第二工作台在Y轴方向上移动。

进一步地，所述步骤d和e调节过程中，上测头及下测头均与标准量块始终接触。

进一步地，所述步骤f中沿X轴方向对上测头调节组件的调节为：沿滑块上的第一小凸台调整上测头调节组件的微调件，调节至上测头的示值处于最大量程值。

进一步地，所述步骤f中对下测头调节组件的微调件进行调节为：沿底座凸台一侧上的第二小凸台调整下测头调节组件的微调件，调节至下测头的示值处于最大量程值。

进一步地，所述步骤f中调节上测头与下测头测帽相接触为，沿Z轴方向向下调节用于安装上测头组件的微调件的滑块。

进一步地，所述步骤f的调节过程中，上、下测头的测帽始终保持接触。

采用上述方案，本发明的一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，通过借助一标准量块、对上测头调节组件的微调件和下测头调节组件的微调件的微调、对双工作台的水平移动调节以及根据上、下测头读数实现对上、下测头垂直度和对中精度的调整。本发明对高精度双测头量块比较仪的精度调整方法简单高效，不必借助于其他工具便可以实现装配精度自我标定与调整，垂直度和对中精度高。

附图说明

图1为本发明中高精度双测头量块比较仪的示意图一。

图2为本发明中高精度双测头量块比较仪的示意图二。

图3为本发明中高精度双测头量块比较仪的上测头调节组件或下测头调节组件的示意图一。

图4为本发明中高精度双测头量块比较仪的上测头调节组件或下测头调节组件的示意图二。

图5为本发明中高精度双测头量块比较仪X轴方向的剖面示意图。

图6为本发明一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法的流程示意图。

附图中的标记为：

1-底座，2-上测头调节组件，3-下测头调节组件，4-双工作台，5-工作台调节组件，200-上测头，300-下测头，10-凸台，6-第一螺杆，7-滑块，8-立柱，61-第一旋钮，71-螺钉，20-微调件，21-第一基板，22-第一调节板，23-第二基板，24-第二调节板，25-第一弹性桥，26-第二弹性桥，27-第一螺纹孔，28-第一通孔，29-第二通孔，241-缝隙，243-第三螺纹孔，211-第一条形孔，72-第一小凸台，12-第二小凸台，31-导向销，43-T型腰槽，51-横向滑块，52-滑座，53-调节组件，54-第二条形孔，55-滑动槽，531-调节板，532-支撑杆，533-第二螺杆，534-导向杆，42-第三旋钮,9-标准量块，535-第四旋钮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图1-5所示，为本发明中一种高精度双侧头量块比较仪的结构示意图，下面先对本发明中要进行调节的高精度双侧头量块比较仪的结构进行说明。具体的，其包括：一底座1，所述底座1上设有上测头调节组件2、下测头调节组件3、双工作台4和工作台调节组件5，所述上测头调节组件2上安装有上测头200，所述下测头调节组件3上安装有下测头300，所述上测头调节组件2固定于所述底座1上，所述上测头调节组件2调节所述上测头200沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动；所述底座1上沿Y轴方向设有一凸台10，所述上测头调节组件2和所述下测头调节组件3安装在所述凸台10的一侧，所述工作台调节组件5活动连接于所凸台10的另一侧，所述双工作台4安装于所述工作台调节组件5上，并位于所述凸台10上方；所述工作台调节组件5调节所述双工作台4相对所述底座1进行X轴方向和Y轴方向的移动。该凸台10设置便于安装下测头调节组件3和工作台调节组件5，利于提升产品结构紧凑这一特性，并且，凸台10下方的结构的底面积大于凸台10的底面积，利于提升整个设备的稳固性。本发明中所述上测头200和下测头300均为高精度位移传感器。如图1和2所示，所述上测头调节组件2包括：第一螺杆6、滑块7、立柱8和微调件20，所述第一螺杆6与所述立柱8平行设置于所述底座1上，所述第一螺杆6一端设有一第一旋钮61，另一端穿过所述滑块7上的螺纹孔后连接于所述底座1上。所述滑块7与所述第一螺杆6配合形成螺旋副。另外，所述滑块7可滑动地套设于所述立柱8上形成移动副；通过转动所述第一旋钮61实现对滑块7的驱动，使其沿所述立柱8(即Z轴方向)移动。所述微调件20可拆卸地安装于所述滑块7上，具体的，可以通过螺钉或螺丝穿过所述第一条形孔211将所述微调件20连接于所述滑块7上，要对上测头200进行调节时，松开第一条形孔211上的螺钉或螺丝，之后推动所述微调件20上的第一条形孔211沿螺钉或螺丝的螺杆滑动，实现对其的位置调节，调整好位置之后，再拧紧该螺钉或螺丝。所述滑块7上沿X轴设有一第一小凸台72，所述微调件20通过所述第一条形孔211调节可沿所述第一小凸台72(即X轴方向)调节。所述滑块7上配套设有一螺钉71，所述螺钉71可将所述滑块7锁定于所述立柱8上，优选的，所述螺钉71端部连接一第二旋钮，方便对滑块7进行锁定和解锁操作。如图3和图4所示，所述微调件20包括：第一基板21、第一调节板22、第二基板23、第二调节板24，所述第一基板21和第一调节板22平行设置，两者的底部通过一第一弹性桥25相连接；所述第一调节板22一侧还垂直连接所述第二基板23，所述第二基板23的顶部通过一第二弹性桥26连接所述第二调节板24，所述第二调节板24与所述第二基板23相平行设置；所述第一调节板22和所述第二基板23上均设有一第一螺纹孔27和一第一通孔28，所述第一基板21对应所述第一通孔28的位置设有一第二螺纹孔；一螺丝穿过所述第一螺纹孔27抵触于所述第一基板21上，若该螺丝与第一基板21接触顶死后再继续拧紧，会使第一基板21与第一调节板22间的夹角变大；另一螺丝穿过所述第一通孔28后拧入至所述第二螺纹孔内，该螺丝通过第一通孔28后继续拧紧，会使第一基板21与第一调节板22间的夹角变小，两调节方式均起到对固定于所述第二调节板24上的上测头200沿Y轴的两个相反方向姿态调整的作用。进一步地，所述第二调节板24上设有一第二通孔29，所述上测头200安装于所述第二通孔29内；对应所述第二通孔29，所述第二调节板24的侧面上还设有一缝隙241，所述缝隙241与所述第二通孔29相连通，在所述第二调节板24的所述缝隙241的位置处设有至少一个锁紧孔组，所述锁紧孔组包括设于所述缝隙241一侧第三通孔243以及设于所述缝隙另一侧的第三螺纹孔(未标示)，一第三螺丝穿过第三通孔243后，拧入至所述第二调节板24的第三螺纹孔内，实现对所述上测头200的锁紧操作。与所述第一基板21和第一调节板22相同的，所述第二基板23和所述第二调节板24的调节原理与所述第一基板21和第一调节板22相同，实现对上测头200在X轴方向的姿态调整，不再赘述。所述下测头调节组件3为一微调件20，所述下测头调节组件3的微调件20通过其上的条形孔211沿所述第二小凸台12移动，实现对所述下测头调节组件3沿Y轴方向的调节。如图1所示，所述凸台10上对应所述双工作台4的每一工作台均设有一导向销31，对应所述下测头300和所述导向销31，双工作台4上分别设有两T型腰槽43，所述工作台调节组件5调节双工作台4沿两T型腰槽43进行X轴方向和Y轴方向的移动。T型腰槽43和导向销31起到对双工作台4移动的限位作用，使其只能沿T型槽进行X轴和Y轴方向的移动，同时下测头对应的T型腰槽为下测头300留有足够调整空间，保护下测头300不与工作台发生干涉，以致损坏下测头300。具体的，所述工作台调节组件5包括：两横向滑块51、两滑座52和调节单元53，两横向滑块51并排设置，两滑座52并排设置，所述滑座52为“L”型，每一横向滑块51嵌设于每一L型滑座上，横向滑块51上沿Y轴方向设有滑动槽55，对应该滑动槽55，所述滑座52上设有滑动销522。另外，双工作台4的每一工作台和每一横向滑块51上均在相同位置设有第二条形孔54，所述滑座51上设有螺纹孔，一第三旋钮42穿过一工作台和一横向滑块51上的第二条形孔54后锁紧于一滑座52上的螺纹孔内。所述第三旋钮42将横向滑块51和工作台在Y轴方向调整好之后，将其位置锁紧于滑座51上。优选的，如图5所示，所述滑动槽55和所述滑动销522可在不同方向上设置两组，使所述横向滑块51和所述滑座52间的相对运动更加稳定。双工作台4的每一工作台与一横向滑块51固定连接，每一横向滑块51带动每一工作台沿Y轴方向运动；所述调节单元53活动连接于两滑座52上，调节两滑座52带动两工作台进行X轴方向移动。进一步地，所述调节单元53包括：固定板531、若干支撑杆532、和两第二螺杆533，每一所述第二螺杆533与所述固定板531连接组成螺旋副，通过一第二螺杆533可调节一滑座52沿X轴方向运动，进而带动一横向滑块51和一工作台沿X轴方向运动。每一支撑杆532一端固定于所述固定板531上，另一端固定于所述凸台10上，起到支撑整个调节单元53的作用。每一所述螺杆533两侧各设有一导向杆534，每一所述导向杆534一端固定于所述固定板531上，另一端可滑动地穿过所述滑座52后固定于所述凸台10上，导向杆534同样起到支撑滑座52的作用，使其沿X轴运动时更加稳定。优选的，第二螺杆533穿过固定板531后固定连接一第四旋钮535，通过旋转第四旋钮535，带动所述滑座52沿X轴运动，进而带动所述横向滑块51和双工作台4沿X轴方向移动，实现对双工作台4沿X轴方向的调节。

在对该高精度双测头量块比较仪进行装配精度的调整时，包括以下步骤：

步骤a、粗调上测头200与下测头300，使两测头基本对中；

其中上测头200与下测头300基本对中的调节方法为:沿Z轴方向粗调用于安装上测头组件2的微调件20的滑块7，实现对上测头200沿Z轴方向的调整；沿X轴方向调整用于安装上测头组件2的微调件20，具体的，松开第一条形孔211上的螺钉或螺丝，之后沿第一小凸台72推动上测头组件2的微调件20，使微调件沿第一条形孔211滑动，调整好位置之后，再拧紧该螺钉或螺丝，实现对上测头X轴方向的调整。沿着Y轴方向调整用于安装下测头调节组件3的微调件20，具体的，松开下测头调节组件3的微调件20上的第一条形孔211上的螺钉或螺丝，之后沿第二小凸台12推动下测头组件3的微调件20，使微调件沿第一条形孔211滑动，调整好位置之后，再拧紧该螺钉或螺丝，实现对下测头Y轴方向的调整。该操作后，上测头200与下测头300基本对中。

步骤b、放置标准量块9至双工作台4的第一工作台41上，并根据标准量块9调整两测头，使两测头具有一定的预压量，保证后续调整中，两测头在正向和负向的一定测量范围内具有示值；

所述步骤b具体的操作为：将所述标准量块9放置于第一工作台41上，该标准量块9的两边分别与第一工作台41的T型腰槽43的两槽相平行，向下沿Z轴方向调节用于安装上测头组件2的微调件20的滑块7，使上测头200与标准量块9上表面接触。然后通过下测头调节组件3的微调件调整下测头300，具体调节方法为，松开其微调件上的第三螺丝，使下测头300可在微调件的第二通孔29内上下活动，调节至下测头300与标准量块9的下表面相接触后，再拧紧第三螺丝，锁定下测头300在下测头调节组件3的微调件上的位置。该步骤后，上测头200与标准量块9的上表面接触、下测头300与标准量块9的下表面接触，且在调节过程中保证上、下测头的示值均处于最大量程值的中间值。

步骤c、粗调上测头调节组件2的微调件的姿态，使得上测头200与标准量块9上表面的垂直度误差小于其微调件的最大调整范围，以保证后续调整具有明显的标志性节点。

若上测头200与标准量块9上表面的垂直度误差超过上测头调节组件2的微调件的最大调整范围，则上测头调节组件2无论如何调整，上测头200的示值都是同一种变化趋势，导致后续调整没有明显的标志性节点，因此要在X轴方向和Y轴方向调节上测头调节组件2的微调件。具体的姿态调节方法如前面说明书部分对于量块比较仪的部件说明部分所述。通过调节第一基板21与第一调节板22的相对距离，实现对上测头200在Y轴方向姿态调整的作用；通过调节第二基板23与第二调节板22的相对距离，实现对上测头200在X轴方向姿态调整的作用。

步骤d、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，上测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；

该步骤中对第一工作台41的调整步骤为：

(1)在X轴方向上微调上测头调节组件2的微调件的姿态，调节方法参考步骤c，使得上测头200始终与标准量块9上表面接触，且示值最大。

通过上测头调节组件2的微调件的姿态调整，使得上测头200在XOZ平面内有小范围的角度调整，调整时，上测头200的测帽在标准量块9上表面划过，当上测头200与标准量块9上表面垂直时，上测头200的预压量达到最大，示值也最大。

(2)重置上测头200的示值为0，调整第一工作台41在X轴方向上移动，每隔2mm记录上测头200的示值，通过上测头调节组件2的微调件微调上测头200，使上测头200所有示值的波动量均小于0.1um。

第一工作台41在X轴方向的调节方法为：转动第四旋钮535，带动第二螺杆533转动，调节所述滑座52沿X轴运动，进而带动所述横向滑块51和双工作台4沿X轴方向移动，实现对双工作台4沿X轴方向的调节。

(3)在Y轴方向上微调上测头调节组件2的微调件的姿态，调节方法参考步骤c，使得上测头200始终与标准量块9上表面接触，且其示值最大。

通过上测头调节组件2的微调件的姿态调整，使得上测头200在YOZ平面内有小范围的角度调整，调整时，上测头200的测帽在标准量块9上表面划过，当上测头200与标准量块9上表面垂直时，上测头200的预压量达到最大，示值也最大。

(4)重置上测头200的示值后调整第一工作台41在Y轴方向上移动；每隔2mm记录上测头的示值，通过上测头调节组件2的微调件微调上测头200，使上测头200所有示值的波动量均小于0.1um。

第一工作台41在Y轴方向的调节方法为：沿Y轴方向推动横向滑块51，使其沿滑动槽55相对滑座52滑动，横向滑块51带动第一工作台41运动，实现对第一工作台41沿Y轴方向的调节。位置调节到位后，将第三旋钮42拧紧将第一工作41台锁定于滑座52上。

在步骤c的基础上，上测头200与标准量块9上表面已经基本垂直，为了进一步降低垂直度误差，通过多点测量、增大测量范围的方法，使得上测头200的轴线与标准量块9上表面多个点位置的测量值波动量最小。该波动量的大小还取决于第一工作台41的精度，双工作台中的两工作台精度均高于0.1um。

步骤e、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，下测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值。

该步骤中对第一工作台41的调整步骤为：

(1)在X轴方向上微调下测头调节组件3的微调件的姿态，对该微调件的调节方法参考步骤c，使得下测头300始终与标准量块9下表面接触，且示值最大。

通过下测头调节组件3的微调件的姿态调整，使得下测头300在XOZ平面内有小范围的角度调整，调整时，下测头300的测帽在标准量块9下表面划过，当下测头300与标准量块9下表面垂直时，下测头300的预压量达到最大，示值也最大。

(2)重置下测头300的示值为0，调整第一工作台41在X轴方向上移动，每隔2mm记录下测头300的示值，通过下测头调节组件3的微调件微调下测头300，使下测头300所有示值的波动量均小于0.1um。

第一工作台41在X轴方向的调节方法为：转动第四旋钮535，带动第二螺杆533转动，调节所述滑座52沿X轴运动，进而带动所述横向滑块51和双工作台4沿X轴方向移动，实现对双工作台4沿X轴方向的调节。

(3)在Y轴方向上微调下测头调节组件3的微调件的姿态，调节方法参考步骤c，使得下测头300始终与标准量块9下表面接触，且其示值最大。

通过下测头调节组件3的微调件的姿态调整，使得下测头300在YOZ平面内有小范围的角度调整，调整时，下测头300的测帽在标准量块9下表面划过，当下测头300与标准量块9下表面垂直时，下测头300的预压量达到最大，示值也最大。

(4)重置下测头300的示值后调整第一工作台41在Y轴方向上移动；每隔2mm记录下测头的示值，通过下测头调节组件3的微调件微调下测头300，使下测头300所有示值的波动量均小于0.1um。

第一工作台41在Y轴方向的调节方法为：沿Y轴方向推动横向滑块51，使其沿滑动槽55相对滑座52滑动，横向滑块51带动第一工作台41运动，实现对第一工作台41沿Y轴方向的调节。位置调节到位后，将第三旋钮42拧紧，将第一工作41台锁定于滑座52上。

步骤f、移除标准量块9，沿Z轴方向调整滑块7，使上测头200与下测头300的测帽相接触，X轴方向调整上测头调节组件2的微调件，Y轴方向调整下测头调节组件3的微调件，达到要求后，将上测头调节组件2的微调件固定，将下测头调节组件3的微调件固定。

经过前面的步骤，基本保证了上测头200和下测头300与第一工作台41的垂直调节，两测头的姿态已调整一致，无需再进行调节。所以本步骤只调整上测头200与下测头300的空间位置，即不对两测头的微调件进行姿态调整。本步骤调节的目的为调节上测头200与下测头300的精确对中。

本步骤中首先垂直方向调整滑块7，然后X轴方向调整上测头调节组件2的微调件、Y轴方向调整下测头调节组件3的微调件，使得上测头200与下测头300精确对中，且两测头的球形测帽相互接触。上测头调节组件2的调节为：沿滑块7的第一小凸台72调整上测头调节组件2的微调件，调节至上测头200的示值处于最大量程值，然后将上测头调节组件3的微调件通过第一条形孔锁定于所述滑块7上。下测头调节组件3的调节为：沿底座凸台10一侧上的第二小凸台12调整下测头调节组件3的微调件，调节至下测头300的示值处于最大量程值，然后将下测头调节组件3的微调件通过第一条形孔锁定于所述底座1的凸台10上。

通过以上调节，上、下测头对中精度调整完成，且两测头与第一工作台41的垂直精度非常高，其精度误差不超过1um。

在本发明的描述中，需要说明的是，量块比较仪的示值误差和示值范围是最主要的技术指标，示值范围与示值误差紧密相关。通常示值范围小时，其示值误差就小，反之，示值范围大时，其示值误差就大。这两个指标一起提出，可以更完整的表明仪器的计量性能。需要理解的是，术语“上”、“下”、“X轴”、“Y轴”、“Z轴”等指示方位为基于本发明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。

综上所述，本发明提供一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，通过设置上测头调节组件和下测头调节组件分别对上、下测头的姿态进行调整，更加精确地实现上、下测头姿态的对中，保证了两测头的对中精度以及与工作台平面的垂直度。测量时，下测头固定，上测头可沿Z轴升降调节以实现对不同高度量块的测量，测量精度不再过分依赖于工作台的精度。同时，双工作台的设置保证了标准量块与被测量块的对比测量，同时也便于上、下测头与双工作台垂直度的调整。本发明的设计方案从多个方面保证了量块比较仪的高精度测量。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，包括步骤：

步骤a、粗调上测头与下测头，使两测头基本对中；

步骤b、放置标准量块至第一工作台上，并根据标准量块调整两测头，使两测头具有一定的预压量，在一定测量范围内具有示值；

步骤c、粗调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头与标准量块上表面的垂直度误差小于微调件的最大调整范围；

步骤d、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，上测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；

步骤e、调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动，在工作台移动过程中，下测头在X轴方向和Y轴方向上的行程内的所有示值波动量均小于一定值；

步骤f、移除标准量块，调节上测头与下测头测帽相接触，沿X轴方向对上测头调节组件的微调件进行调节，沿Y轴方向对下测头调节组件的微调件进行调节，达到要求后，将上测头调节组件的微调件和下测头调节组件的微调件分别固定于量块比较仪上；

其中，所述高精度双测头量块比较仪包括：一底座(1)，所述底座(1)上设有上测头调节组件(2)、下测头调节组件(3)、双工作台(4)和工作台调节组件(5)，所述上测头调节组件(2)上安装有上测头(200)，所述下测头调节组件(3)上安装有下测头(300)，所述上测头调节组件(2)固定于所述底座(1)上，所述上测头调节组件(2)调节所述上测头(200)沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动；所述底座(1)上沿Y轴方向设有一凸台(10)，所述上测头调节组件(2)和所述下测头调节组件(3)安装在所述凸台(10)的一侧，所述工作台调节组件(5)活动连接于所述 凸台(10)的另一侧，所述双工作台(4)安装于所述工作台调节组件(5)上，并位于所述凸台(10)上方；所述工作台调节组件(5)调节所述双工作台(4)相对所述底座(1)进行X轴方向和Y轴方向的移动；

所述上测头调节组件(2)包括：第一螺杆(6)、滑块(7)、立柱(8)和第一微调件(20)，所述第一螺杆(6)与所述立柱(8)平行设置于所述底座(1)上，所述第一螺杆(6)一端设有一第一旋钮(61)，另一端穿过所述滑块(7)上的螺纹孔后连接于所述底座(1)上；所述第一微调件(20)可拆卸地安装于所述滑块(7)上；所述滑块(7)上沿X轴设有一第一小凸台(72)，所述第一微调件(20)通过第一条形孔(211)调节可沿所述第一小凸台(72)调节；

所述下测头调节组件(3)为一第二微调件，所述下测头调节组件(3)的第二微调件通过其上的第二条形孔沿第二小凸台(12)移动，实现对所述下测头调节组件(3)沿Y轴方向的调节；

所述第一微调件(20)和所述第二微调件分别包括：第一基板(21)、第一调节板(22)、第二基板(23)、第二调节板(24)，所述第一基板(21)和第一调节板(22)平行设置，两者的底部通过一第一弹性桥(25)相连接；所述第一调节板(22)一侧还垂直连接所述第二基板(23)，所述第二基板(23)的顶部通过一第二弹性桥(26)连接所述第二调节板(24)，所述第二调节板(24)与所述第二基板(23)相平行设置；所述第一调节板(22)和所述第二基板(23)上均设有一第一螺纹孔(27)和一第一通孔(28)，所述第一基板(21)对应所述第一通孔(28)的位置设有一第二螺纹孔；一螺丝穿过所述第一螺纹孔(27)抵触于所述第一基板(21)上，若该螺丝与第一基板(21)接触顶死后再继续拧紧，会使第一基板(21)与第一调节板(22)间的夹角变大；另一螺丝穿过所述第一通孔(28)后拧入至所述第二螺纹孔内，该螺丝通过第一通孔(28)后继续拧紧，会使第一基板(21)与第一调节板(22)间的夹角变小，两调节方式均起到对固定于所述第二调节板(24)上的上测头(200)沿Y轴的两个相反方向姿态调整的作用。

2.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤a中上测头与下测头基本对中的调节方法为:沿Z轴方向粗调用于安装上测头组件的微调件的滑块，实现对上测头沿Z轴方向的调整；沿滑块上的第一小凸台调整上测头组件的微调件，实现对上测头沿X轴方向的调整；沿底座凸台一侧上的第二小凸台调整下测头调节组件的微调件，实现对下测头沿Y轴方向的调整；使得上测头与下测头基本对中。

3.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤b包括：所述标准量块与第一工作台的T型腰槽相平行地放置于第一工作台上，调整上测头与标准量块上表面接触，调整下测头与标准量块下表面接触，且上、下测头示值均处于最大量程值的中间值。

4.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤d和步骤e中对第一工作台沿X轴和Y轴调节之前，还分别包括对上测头调节组件的微调件和下测头调节组件的微调件进行姿态调整；步骤d中调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动时，还包括：每隔2mm记录上测头的示值，微调上测头，使所有示值波动量均小于0.1um；步骤e中调整第一工作台在X轴方向和Y轴方向上移动时，还包括：每隔2mm记录下测头的示值，使所有示值波动量均小于0.1um。

5.根据权利要求4所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述对上测头调节组件的微调件进行姿态调整，包括：在X轴方向上微调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头的示值最大，重置上测头的示值后调整第一工作台在X轴方向上移动，在Y轴方向上微调上测头调节组件的微调件的姿态，使得上测头的示值最大，重置上测头的示值；所述对下测头调节组件的微调件进行姿态调整，包括在X轴方向上微调下测头调节组件的微调件的姿态，使得下测头的示值最大，重置下测头的示值后调整第二工作台在X轴方向上移动，在Y轴方向上微调下测头调节组件的微调件的姿态，使得下测头的示值最大，重置下测头的示值后调整第二工作台在Y轴方向上移动。

6.根据权利要求1、4或5任一项所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤d和e调节过程中，上测头及下测头均与标准量块始终接触。

7.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤f中沿X轴方向对上测头调节组件的调节为：沿滑块上的第一小凸台调整上测头调节组件的微调件，调节至上测头的示值处于最大量程值。

8.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤f中对下测头调节组件的微调件进行调节为：沿底座凸台一侧上的第二小凸台调整下测头调节组件的微调件，调节至下测头的示值处于最大量程值。

9.根据权利要求1所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤f中调节上测头与下测头测帽相接触为，沿Z轴方向向下调节用于安装上测头组件的微调件的滑块。

10.根据权利要求1、7或8任一项所述的高精度双测头量块比较仪的装配精度调整方法，其特征在于，所述步骤f的调节过程中，上、下测头的测帽始终保持接触。

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