CN117232397A - 一键式影像测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一键式影像测量装置，包括至少一根减距杆和影像测量仪，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，测量触接部到被测端在两个待测点的连线上的投影长度为减距杆的减距长度，影像测量仪通过测量相对的两减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影的间距，或者测量减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影与相对的待测点之间的距离，得到待测工件的测量尺寸，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量，待测工件的尺寸等于各减距杆的减距长度之和加上影像测量仪测量的尺寸，本专利能在高分辨率的情况下高精度测量被测距离，提高测量精度，且能大批量快速测量工件。

Description

一键式影像测量装置

技术领域

本发明涉及一种尺寸测量装置，尤其涉及一种一键式影像测量装置。

背景技术

随着现代化科学技术的进步，在汽车、航空航天、机械等领域中对工件的加工和测量的要求越来越高，需要精准的测量工件的尺寸。

现有工人通过游标卡尺等测量工具对工件的尺寸进行手工测量，游标卡尺的精度有0.1mm、0.05mm和0.02mm，测量精度较低。市场上有二次元影像测量仪对工件进行扫描测量，二次元影像测量仪的测量精度高于通过游标卡尺测量的精度。例如专利公开的公告号为CN1523323A的一种电子显微镜测量物质长度的方法，它包括如下步骤:a.校准电子显微镜；b.用电子显微镜拍摄被测物质图像；c.测量被测物质图像；d.计算被测物质的长度值L。

二次元影像测量仪是由光学镜头，感光器件(CCD或CMOS)，测量软件，精密位移工作台组成的精密测量设备。其中的精密位移工作台造价高，一般由手动操作，测量效率低。在此基础上发展了一键式影像测量仪，由远心镜头将工件缩小并取消了精密位移工作台，测量效率极高。但由此带来两个问题：1.远心镜头价格昂贵；2.受到感光元器件尺寸的制约，分辨率下降，以常用的1.8英寸400万像素的CCD为例，尺寸为7.718X5.319单个像素尺寸为3X3微米左右，如要检测尺寸为50mm的工件需要将工件缩小到CCD尺寸范围内，即7倍左右。而这样尺寸的分辨率即3X7＝21微米，如果要提高分辨率必须要增大CCD尺寸，且减小单个像素尺寸，这样就大大增加了成本。一键式影像测量仪在取得快速测量和高重复精度的同时必须是以增大体积(远心镜头)和成本(镜头和感光器件)以及降低测量精度为代价的，一般精密机械加工中测量精度的要求是微米和亚微米级，而要达到这个精度必须要使分辨率小于0.5微米，这样3微米的像素尺寸必须以工件放大6倍才能满足，而工件放大6倍情况下，7.7毫米的感光元件只能满足1.2毫米左右的一键式测量要求。所以，现有一键式影像测量仪的分辨率都是10微米级的，被测工件尺寸一般都小于130毫米，针对机械加工中的大批量微米级精度的检测需求，和加工机床上需要的成本低，测量精度高，体积小，能检测一般正常工件尺寸(从几毫米到几百毫米)，现有一键式影像测量系统根本无法满足。

要求的精度从微米到亚微米，尺寸大小从几毫米到几百毫米的机械零件非常常见，而相应的检测需求非常多，特别是机床的在位和在线检测，要求快速，简便，非常适合一键式影像测量。但由于分辨率问题，以及一键式影像测量仪的体积大，成本高，一直没法应用。

发明内容

基于上述无法高精度大批量测量大尺寸的工件等不足，本发明提供一种高精度测量工件尺寸的一键式影像测量装置，能大批量测量大尺寸工件的尺寸。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括至少一根减距杆和影像测量仪，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，测量触接部到被测端在两个待测点的连线上的投影长度为减距杆的减距长度，影像测量仪通过测量相对的两减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影的间距，或者测量减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影与相对的待测点之间的距离，得到待测工件的测量尺寸，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量，

所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，所需测量的待测工件的尺寸等于各减距杆的减距长度之和加上影像测量仪测量的尺寸。

另一主题：一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上设有安装架，所述安装架上安装有两个具有标准减距长度的减距杆，两个减距杆平行设在同一测量平面上，两个减距杆能相对直线导轨在X轴方向移动，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，两个减距杆的被测端相对设置，且同时落在影像测量仪的测量范围内，两个减距杆相对的被测端之间具有间隙，影像测量仪用于测量间隙的宽度值，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使两个减距杆进入待测工件，两个减距杆在X轴向开合并夹持到待测工件上，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接，影像测量仪测量出间隙的宽度值，待测工件的尺寸等于两个减距杆的减距长度之和加上间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

本发明进一步的优选技术方案为：两个减距杆连接弹性件，弹性件的弹性力作用在减距杆上，使两个减距杆向两侧同步移动打开或向中间同步移动靠拢，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接。

本发明进一步的优选技术方案为：两个减距杆和待测工件的材质相同。

本发明进一步的优选技术方案为：减距杆的被测端上设置有用于影像测量仪识别的标记。

本发明进一步的优选技术方案为：所述减距杆的测量触接部上设有导向面，当沿Y轴向推进所述直线导轨时，待测工件沿导向面推动减距杆在X轴方向移动，使减距杆进入待测工件。

另一主题：一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上设有安装架，所述安装架上安装有一个具有标准减距长度的减距杆，所述减距杆能相对直线导轨在X轴方向移动，所述减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，减距杆的减距长度等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使减距杆进入待测工件，减距杆沿X轴向移动并使测量触接部与待测工件上一侧的待测点触接，减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点之间具有间隙，并且减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点同时落在影像测量仪的测量范围内，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于减距杆的减距长度加上或减去间隙的宽度值，减距杆减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

另一主题：一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上转动连接有两连接杆，两连接杆上均固定有具有标准减距长度的减距杆，减距杆能在XY轴平面上转动，且两个减距杆处于同一测量平面，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使两个减距杆进入待测工件，两个减距杆在XY轴平面转动并夹持到待测工件上，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接，两减距杆的被测端相对，且同时落在影像测量仪的测量范围内，两个减距杆相对的被测端之间具有间隙，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于两个减距杆的减距长度之和加上间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

本发明进一步的优选技术方案为：两个减距杆连接弹性件，弹性件的弹性力作用在减距杆上，使两个减距杆同步向两侧转动或同步向中间转动，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接。

另一主题：一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上转动连接有一连接杆，连接杆上固定有具有标准减距长度的减距杆，所述减距杆能在XY轴平面上转动，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，减距杆的减距长度等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使减距杆进入待测工件，减距杆在XY轴平面转动，并使测量触接部与待测工件上一侧的待测点触接，减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点之间具有间隙，并且减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点同时落在影像测量仪的测量范围内，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于减距杆的减距长度加上或减去间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

与现有技术相比，本发明的优点是通过设置减距杆用于补偿影像测量仪测量范围，减距杆的减距长度作为影像测量仪测量范围的补偿量，使影像测量仪只需测量待测工件多出减距杆减距长度的部分，缩短了待测工件上所需测量的长度，使影像测量仪能用于测量大尺寸的工件；

并且影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，感光元件由若干像素组成，光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，使影像测量仪的测量范围满足被测距离尺寸的要求的情况下，影像测量仪的分辨率不会下降，保证测量精度，且无需体积过大的感光元件尺寸，节约成本，能大批量对工件进行快速测量。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为实施例一测内孔的测量装置整体结构示意图；

图2为实施例一测内孔的测量装置对内孔进行测量时的状态图；

图3为实施例一减距杆对内孔测量时的局部剖切图；

图4为实施例一测外缘的测量装置整体结构示意图；

图5为实施例一测外缘的测量装置对外缘进行测量时的状态图；

图6为实施例一减距杆对外缘测量时的局部剖切图；

图7为实施例二测内孔的测量装置整体结构示意图；

图8为实施例二测内孔的测量装置对内孔进行测量时的状态图；

图9为实施例二减距杆对内孔测量时的局部剖切图；

图10为实施例二测外缘的测量装置整体结构示意图；

图11为实施例二测外缘的测量装置对外缘进行测量时的剖切状态图一；

图12为实施例二测外缘的测量装置安装在安装架上的局部剖切图；

图13为实施例二测外缘的测量装置对外缘进行测量时的剖切状态图二；

图14为实施例三测内孔的测量装置整体结构示意图；

图15为实施例三测内孔的测量装置对内孔进行测量时的状态图；

图16为实施例三减距杆对内孔测量时的局部剖切图；

图17为实施例三测外缘的测量装置整体结构示意图；

图18为实施例三测外缘的测量装置对外缘进行测量时的剖切状态图；

图19为图18的A处局部放大图；

图20为实施例四测内孔的测量装置整体结构示意图；

图21为实施例四测内孔的测量装置对内孔进行测量时的状态图；

图22为实施例四减距杆对内孔测量时的局部剖切图；

图23为实施例四测外缘的测量装置整体结构示意图；

图24实施例四测外缘的测量装置对外缘进行测量时的剖切状态图；

图25为图24的B处局部放大图；

图26为实施例四减距杆的减距长度大于待测工件尺寸时的局部剖切图；

图27为感光元件接受光学放大镜头放大后影像的关系图。

图中：1、基座；2、固定架；3、夹持件；4、待测工件；5、定导轨；6、直线导轨；7、影像测量仪；8、安装架；9、减距杆；10、内孔；11、间隙；12、插槽；13、弹性件；14、活动窗口；15、活动块；16、测量触接部；17、待测点；18、导向面；19、套杆；20、测量横线；21、第一纵杆；22、第一横杆；23、第二纵杆；24、通孔；25、第一滑块；26、第一滑槽；27、第二横杆；28、第三纵杆；29、第二滑块；30、第二滑槽；31、连接杆；32、固定轴；33、限位块；34、第四纵杆；35、第三横杆；36、第五纵杆；37、第四横杆；38、被测端；39、光学放大镜头；40、感光元件；41、测量范围。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

实施例一

一键式影像测量装置，用于测量待测工件4两待测点17之间的尺寸，包括至少一根减距杆9和影像测量仪7，减距杆9的一端设有用于与待测工件4的待测点17接触的测量触接部16，另一端为减距杆9的被测端38，测量触接部16到被测端38在两个待测点17的连线上的投影长度为减距杆9的减距长度，影像测量仪7通过测量相对的两减距杆9的被测端38在两个待测点17的连线上的投影的间距，或者测量减距杆9的被测端38在两个待测点17的连线上的投影与相对的待测点17之间的距离，得到待测工件4的测量尺寸，减距杆9的减距长度用于作为影像测量仪7测量范围41的补偿量。

影像测量仪7包括光学放大镜头39和用于接收放大后影像的感光元件40，感光元件40由若干像素组成，光学放大镜头39的放大倍数等于感光元件40中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪7测量的分度值，影像测量仪7的测量范围41不小于待测工件4标准尺寸的正负偏差绝对值之和，感光元件40的尺寸不小于测量范围41与光学放大镜头39的放大倍数的乘积，各减距杆9的减距长度之和等于待测工件4的最大标准尺寸减去影像测量仪7的测量范围41，待测量的待测工件4尺寸等于各减距杆9的减距长度之和加上影像测量仪7测量的尺寸。

影像测量仪7测量的分度值中的分度值为测量仪器所能读出的最小值，即影像测量仪7的测量范围41的测量基本单元的尺寸。影像测量仪7的分度值小于待测工件4的加工精度的最小单位尺寸，待测工件4的加工精度的最小单位尺寸为加工待测工件4时所需达到的精度要求。保证对待测工件4的精确测量。

感光元件40中单个像素的尺寸长度为常量，影像测量仪7测量的分度值能根据待测工件4的加工精度的最小单位尺寸选择，再根据所选择的影像测量仪7测量的分度值和感光元件40中单个像素的尺寸长度计算出所需的光学放大镜头39的放大倍数。

待测工件4标准尺寸的正负偏差值为待测工件4的尺寸公差值，感光元件40的尺寸为感光元件40用于接收放大后影像的尺寸范围，待测工件4的最大标准尺寸为标准尺寸加上公差值。

例如，设待测工件4的标准尺寸为100±0.2mm，±0.2为待测工件4标准尺寸的正负偏差值，设待测工件4加工所需达到的精度要求为0.2μm，则可设影像测量仪7的分度值为0.1μm，设影像测量仪7中感光元件40单个像素尺寸长度为2μm，则影像测量仪7的光学放大镜头39的放大倍数为2÷0.1＝20倍，使影像测量仪7所能测量的最小值经过光学放大镜头39放大后等于感光元件40中一个像素的基本尺寸，保证影像测量仪7测量的精度。

影像测量仪7的测量范围41不小于待测工件4标准尺寸的正负偏差绝对值之和，由于待测工件4的正负偏差值为±0.2mm，则待测工件4标准尺寸的正负偏差绝对值之和为0.4mm，影像测量仪7的测量范围41不小于0.4mm，设影像测量仪7的测量范围41为0.4mm。

图27所示，感光元件40的尺寸不小于影像测量仪7的测量范围41与光学放大镜头39的放大倍数的乘积，光学放大镜头39的放大倍数为20倍，则感光元件40的尺寸不小于20×0.4＝8mm，使感光元件40能完全接收光学放大镜头39放大后的影像。使影像测量仪7满足测量需求的情况下，不会降低其分辨率，保持测量精度。

各减距杆9的减距长度之和等于待测工件4的最大标准尺寸减去测量范围41，待测工件4的最大标准尺寸为100.2mm，影像测量仪7的测量范围41为0.4mm，则各减距杆9的减距长度之和为100.2-0.4＝99.8mm。用待测工件4的最大标准尺寸进行计算是为了能适应工件的所有偏差。

所需测量的待测工件4的尺寸等于各减距杆9的减距长度之和加上影像测量仪7测量出来的尺寸，由于待测工件4的尺寸均在100±0.2mm之间变动，则待测工件4超出减距杆9的总减距长度的部分始终在影像测量仪7的测量范围41内，影像测量仪7的测量范围41能满足待测工件4不同尺寸偏差的测量。

能根据计算出来的减距杆9的总减距长度值制作一根或多根减距杆9，例如制作一根减距杆9时，减距杆9一端的测量触接部16与待测工件4一侧的待测点17触接，另一端的被测端38与待测工件4另一侧的待测点17之间具有间隙11，该间隙11为被测距离，被测距离不大于影像测量仪7的测量范围41，影像测量仪7测量被测距离，通过被测距离加上减距杆9的减距长度就是待测工件4的尺寸；例如制作两根减距杆9，两根减距杆9平行设置，且两被测端38相对，两根减距杆9的测量触接部16分别与待测工件4两侧的待测点17触接，两被测端38之间具有间隙11，该间隙11为被测距离，被测距离不大于影像测量仪7的测量范围41，影像测量仪7测量被测距离，通过两减距杆9的减距长度之和加上被测距离就是待测工件4的尺寸。

通过减距杆9的标准减距长度作为测量的补偿量，影像测量仪7通过放大被测位置来测量被测距离，提高测量的精度，使本专利能通过影像测量仪7高精度测量待测工件4的尺寸，且能大批量快速测量。

具体的结构如下所示：优选的，包括基座1、影像测量仪7和直线导轨6。

直线导轨6设在基座1上且能相对基座1在Y轴方向移动。基座1上固定有Y轴向摆设的定导轨5，直线导轨6套设在定导轨5上且能沿定导轨5滑动，优选的，定导轨5为T形导轨，直线导轨6上设有与T形导轨形状相适配的T形滑槽，直线导轨6通过T行滑槽套设在定导轨5上，直线导轨6限位在定导轨5上且仅能沿定导轨5在Y轴方向上滑动。直线导轨6与定导轨5配合滑动的结构为领域内常规的结构。

直线导轨6可由人力推动在Y轴方向上移动。优选的，直线导轨6也能通过位移驱动机构驱动在Y轴方向上移动，位移驱动机构包括驱动电机、丝杆和螺母，驱动电机固定在基座1上，丝杆连接在驱动电机的电机轴上，螺母固定在直线导轨6上，并且螺母套在丝杆上与丝杆螺纹连接，当驱动电机启动时，丝杆旋转并驱动直线导轨6在Y轴方向移动。优选的，驱动电机为伺服电机，伺服电机能驱动丝杆正转和反转。

直线导轨6上设有安装架8，安装架8上安装有两个具有标准减距长度的减距杆9，两个减距杆9平行设在同一测量平面上，两个减距杆9能相对直线导轨6在X轴方向上移动，减距杆9的一端设有用于与待测工件4的待测点17接触的测量触接部16，减距杆9的另一端为减距杆9的被测端38，两个减距杆9的被测端38相对设置。

两个减距杆9相对的被测端38之间具有间隙11，优选的，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm。间隙11为两个减距杆9相对的被测端38在X轴方向上的间距。

影像测量仪7的视野范围为0.1mm-5mm，影像测量仪7为市场上现有的光学测量仪器，例如品牌为基恩士的测量显微镜，测量显微镜的重复精度为±0.1μm，或者15je数显测量显微镜，测量显微镜的精度为(5±d/15)μm，d为测量的长度，d的单位为mm。

优选的，影像测量仪7固定安装在直线导轨6上，且影像测量仪7的镜头对着两个减距杆9相对的被测端38，影像测量仪7的测量范围41大于两个减距杆9之间的间隙11，且两个减距杆9的被测端38同时落在影像测量仪7的测量范围41中，影像测量仪7用于测量两个减距杆9之间的间隙11的宽度值。

基座1上设有用于固定待测工件4的夹持件3。具体的，基座1上固定有固定架2，夹持件3固定安装在固定架2上，夹持件3与两个减距杆9在Y轴方向上相对设置。夹持件3为市场上常规的用于装夹固定待测工件4的夹具，例如三爪卡盘、四爪卡盘、五爪卡盘等。夹持件3的装夹中心沿Y轴方向摆设。

待测工件4装夹固定在夹持件3上。

测量装置能对待测工件4的外缘尺寸或内孔10尺寸进行测量。

图1-图3所示，当通过测量装置对待测工件4的内孔10尺寸进行测量时，两个减距杆9均为直杆状的结构，减距杆9沿X轴方向摆设，减距杆9的一端具有插槽12，减距杆9的另一端为测量触接部16，安装架8上固定有套杆19，套杆19沿X轴向摆设，两个减距杆9通过插槽12分别套在套杆19的左右两端上，减距杆9能沿套杆19在X轴向上滑动，两个减距杆9具有插槽12的被测端38相对设置，两个减距杆9之间具有上述的间隙11。

另外，两个减距杆9可通过手动调节在套杆19上沿X轴方向移动，当将减距杆9移动到所需位置时，减距杆9可通过与套杆19之间的摩擦力与套杆19相对固定。

或者，最优选的，两个减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使两个减距杆9向两侧同步移动打开，具体的，弹性件13为弹簧，两个减距杆9的插槽12内均设有弹簧，弹簧的一端抵在插槽12的槽底上，弹簧的另一端抵在套杆19的一端端部上，弹簧的弹性力作用在减距杆9上，驱使减距杆9向外移动，使两个减距杆9能同步向两侧移动打开。

为了防止减距杆9从套杆19上脱离，套杆19和减距杆9之间设有限位结构限制减距杆9向外移动的最大距离，优选的，减距杆9的外壁上设有与插槽12内连通的活动窗口14，套杆19上通过螺丝可拆卸连接有位于活动窗口14内的活动块15，活动窗口14具有供活动块15在X轴方向上相对活动的空间，弹簧推动减距杆9向外移动时，套杆19上的活动块15能抵在活动窗口14的内壁上限制减距杆9脱离套杆19，并且弹簧作用在减距杆9上，使活动块15压在活动窗口14的一侧内壁上。活动块15在活动窗口14内活动也能限制减距杆9在X轴方向上左右移动的范围。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和两减距杆9向着待测工件4的方向移动，两减距杆9进入待测工件4的内孔10中，两个减距杆9在X轴方向上向两侧打开并夹持到待测工件4上，两减距杆9的测量触接部16分别与待测工件4两侧的待测点17触接，通过影像测量仪7测量此时两减距杆9之间的间隙11，影像测量仪7测量出间隙11的宽度值，由于两个减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于两个减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两个待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为适配待测工件4的加工尺寸的公差，两个减距杆9的测量触接部16的间距略大于待测工件4内孔10尺寸，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，测量触接部16为半球形，当沿Y轴向推进直线导轨6时，两个减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动两个减距杆9向中间移动靠拢，使两个减距杆9能进入到待测工件4的内孔10中，上述弹簧受挤压蓄力，弹簧的弹性力将两个减距杆9压在内孔10两侧的待测点17上，使两个减距杆9的测量触接部16分别与两侧的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于两个减距杆9进入待测工件4。

图4-图6所示，当通过测量装置对待测工件4的外缘尺寸进行测量时，减距杆9包括第一横杆22、第一纵杆21和第二纵杆23，第一纵杆21和第二纵杆23分别连接在第一横杆22的两端上，第一横杆22沿X轴方向摆设，第一纵杆21和第二纵杆23均沿Y轴方向摆设，安装架8上固定有套杆19，套杆19为方杆，套杆19沿X轴方向摆设，第一纵杆21上设有与套杆19形状相匹配的方形的通孔24，减距杆9通过通孔24套接在套杆19上，且能沿套杆19在X轴方向上移动，两减距杆9一端的第一纵杆21相对设置，且两个第一纵杆21之间具有上述的间隙11，第一纵杆21相对的端面为被测端38，两减距杆9另一端的第二纵杆23上设有测量触接部16，两个减距杆9组合形成夹口用于夹持在待测工件4的两侧外壁上，两个第二纵杆23之间具有供待测工件4进入的空间。方形的套杆19和方形的通孔24配合使减距杆9不会绕套杆19转动，减距杆9仅能在X轴方向上移动。

另外，两减距杆9可通过手动调节在套杆19上沿X轴方向移动，当将减距杆9移动到所需的位置时，减距杆9可通过与套杆19之间的摩擦力与套杆19相对固定。

或者，最优选的，两个减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使两个减距杆9向中间同步移动靠拢，具体的，弹性件13为弹簧，两个第一纵杆21的外侧均设有弹簧，两个弹簧套在套杆19上，弹簧的一端抵在安装架8上，弹簧的另一端抵在第一纵杆21上，弹簧驱使减距杆9向中间移动，使两个减距杆9具有向中间夹合的趋势。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和两个减距杆9向着待测工件4的方向移动，两减距杆9进入待测工件4，两个减距杆9在X轴方向上向中间靠拢并夹持到待测工件4上，两减距杆9的测量触接部16分别与待测工件4两侧外壁的待测点17触接，通过影像测量仪7测量此时两减距杆9之间的间隙11，影像测量仪7测量出间隙11的宽度值，由于两个减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于两个减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两个待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4加工尺寸的公差，两减距杆9的测量触接部16的间距略小于待测工件4外缘尺寸，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，测量触接部16为三角形或圆锥形，当沿Y轴向推进直线导轨6和两减距杆9时，两减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动两个减距杆9向两侧移动打开，使两个减距杆9能进入到待测工件4，上述弹簧受挤压蓄力，弹簧的弹性力将两个减距杆9压在两侧外壁的待测点17上，使两个减距杆9的测量触接部16分别与两侧的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于两个减距杆9进入待测工件4。

两减距杆9的测量触接部16分别夹持在待测工件4两侧的待测点17上，待测工件4的尺寸等于两减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，设待测工件4的尺寸为L，减距杆9的减距长度为L1，间隙11的宽度值为L2，由于两个减距杆9的减距长度相同，则L＝L1×2+L2，由于减距杆9的长度为已知的常量，当影像测量仪7将两个减距杆9中间间隙11的宽度值测量出来时，就能计算出待测工件4的尺寸。减距杆9的减距长度等于测量触接部16和被测端38在X轴方向上的间距。

优选的，两个减距杆9和待测工件4的材质相同，防止两个减距杆9和待测工件4的热膨胀系数不同造成额外的误差。

优选的，两个减距杆9的被测端38上可设置用于影像测量仪7识别的标记，例如标记颜色或标记物，便于影像测量仪7识别和测量。

影像测量仪7可与控制器连接，影像测量仪7测量两减距杆9之间间隙11的宽度值并传输信号到控制器，控制器通过上述公式计算出待测工件4的尺寸。

另外，本结构能应用在数控机床上，影像测量仪7与数控机床的数控系统电连接，影像测量仪7的测量数据传送到数控系统中作为数控机床的尺寸在位或在线检测装置。

一键式影像测量装置能对圆形结构进行测量，也能对其他形状的结构进行测量，例如方形结构、梯形结构、椭圆形结构、异形结构等。

当对待测工件4的圆形内孔10或圆形外缘进行测量时，需要保证减距杆9在Z轴向与待测工件4的水平直径位置对齐。对齐方法为：通过将待测工件4装夹在三爪卡盘上，通过三爪卡盘确定待测工件4的中心；然后以待测工件4的中心为基准通过刀具对待测工件4的内孔10或外缘车一刀，使内孔10或外缘为标准的圆；然后通过游标卡尺等测量工具夹持在待测工件4的内孔10或外缘上，上下移动游标卡尺，使游标卡尺的两个卡爪沿待测工件4的内孔10或外缘的边壁移动，确定待测工件4的圆形内孔10/外缘的水平直径位置，并在水平直径位置的两端设标记点；在减距杆9上设置用于作为测量基准的测量横线20，通过在Z轴上升降调节基座1，从而调节减距杆9上的测量横线20的高度，使测量横线20与待测工件4的两标记点在Z轴向对齐，完成对减距杆9和待测工件4位置的调节，使减距杆9测量的尺寸为待测工件4的直径。由于该装置用于大批量测量相同的待测工件4，在调整好位置后，其他待测工件4装夹到三爪卡盘上定位中心，使各待测工件4的水平直径位置始终与减距杆9的测量横线20对齐，减距杆9进入待测工件4并测量的尺寸即为各待测工件4的直径。

实施例二

图7-图13所示，本实施例与实施例一不同之处在于减距杆9的数量与影像测量仪7测量的位置。具体结构如下：

直线导轨6上设有安装架8，安装架8上安装有一个具有标准减距长度的减距杆9，减距杆9能相对直线导轨6在X轴方向上移动，减距杆9的一端设有用于与待测工件4的待测点17接触的测量触接部16，减距杆9的另一端为减距杆9的被测端38。

另外，影像测量仪7固定安装在直线导轨6上，且影像测量仪7的镜头对着减距杆9另一端的被测端38。

基座1上设有用于固定待测工件4的夹持件3。具体的，基座1上固定有固定架2，夹持件3固定安装在固定架2上，夹持件3与两个减距杆9在Y轴方向上相对设置。夹持件3为市场上常规的用于装夹固定待测工件4的夹具，例如三爪卡盘、四爪卡盘、五爪卡盘等。夹持件3的装夹中心沿Y轴方向摆设。

待测工件4装夹固定在夹持件3上。

测量装置能对待测工件4的外缘尺寸或内孔10尺寸进行测量。

图7-图9所示，当通过测量装置对待测工件4的内孔10尺寸进行测量时，减距杆9为直杆状的结构，减距杆9沿X轴方向摆设，减距杆9的右端为测量触接部16，减距杆9的左端为被测端38，安装架8上设有第一滑槽26，减距杆9上固定有第一滑块25，第一滑块25插入在第一滑槽26中，且能沿着第一滑槽26在X轴方向上移动。优选的，第一滑槽26为倒T形，第一滑块25为与第一滑槽26形状相匹配的倒T形，限制第一滑块25从上方槽口脱离第一滑槽26。

另外，减距杆9可通过手动调节在安装架8上沿X轴方向移动，当将减距杆9移动到所需位置时，减距杆9可通过第一滑块25和第一滑槽26之间的摩擦力与安装架8固定。

或者，最优选的，减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，推动减距杆9在X轴方向上向右侧移动，具体的，弹性件13为弹簧，第一滑块25左侧与第一滑槽26左侧内壁之间设有弹簧，弹簧的一端抵在第一滑块25上，弹簧的另一端抵在第一滑槽26内壁上，弹簧的作用力作用在第一滑块25上，推动第一滑块25和减距杆9向右侧滑动，并将第一滑块25压在第一滑槽26的右侧内壁上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和减距杆9向着待测工件4的方向移动，减距杆9进入待测工件4的内孔10中，减距杆9在X轴方向上移动并使测量触接部16与待测工件4右侧的待测点17触接，减距杆9的被测端38与待测工件4左侧的待测点17之间具有间隙11，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm，由于影像测量仪7镜头对着减距杆9左端的被测端38，影像测量仪7的测量范围41大于减距杆9的被测端38与待测工件4左侧的待测点17之间的间隙11，减距杆9的被测端38和待测工件4左侧的待测点17均落在影像测量仪7的测量范围41内，影像测量仪7测量此时间隙11的宽度值，由于减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两个待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，减距杆9右端的测量触接部16略微偏出待测工件4内孔右侧的待测点17，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，测量触接部16为半球形，当沿Y轴向推进直线导轨6和减距杆9时，减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动减距杆9向左侧移动，使减距杆9进入到待测工件4的内孔10，上述弹簧受挤压蓄力，弹簧的弹性力将减距杆9向右压在内孔10右侧的待测点17上，使减距杆9的测量触接部16与右侧的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于减距杆9进入待测工件4。

图10-图12所示，当通过测量装置对待测工件4的外缘尺寸进行测量时，减距杆9包括第二横杆27和第三纵杆28，第三纵杆28连接在第二横杆27的左端，第二横杆27沿X轴方向摆设，第三纵杆28沿Y轴方向摆设，安装架8上设有第二滑槽30，第二横杆27上设有第二滑块29，第二滑块29插入在第二滑槽30中，且沿着第二滑槽30在X轴方向上滑动。优选的，第二滑槽30为倒T形，第二滑块29为与第二滑槽30形状相匹配的倒T形，限制第二滑块29从上方槽口脱离第二滑槽30，第三纵杆28上设有测量触接部16，第二横杆27右端端面为被测端38。

另外，减距杆9可通过手动调节在安装架8上沿X轴方向移动，当减距杆9移动到所需位置时，减距杆9可通过第二滑块29和第二滑槽30之间的摩擦力与安装架8固定。

或者，最优选的，减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，推动减距杆9在X轴方向上向右侧移动，具体的，弹性件13为弹簧，第二滑块29左侧和第二滑槽30左侧内壁之间设有弹簧，弹簧的一端抵在第二滑块29上，弹簧的另一端抵在第二滑槽30内壁上，弹簧的作用力作用在第二滑块29上，推动第二滑块29和减距杆9向右侧滑动，并将第二滑块29压在第二滑槽30的右侧内壁上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和减距杆9向着待测工件4方向移动，减距杆9进入待测工件4，减距杆9在X轴方向上移动并使测量触接部16与待测工件4左侧外壁上的待测点17触接，减距杆9的被测端38与待测工件4右侧外壁上的待测点17之间具有间隙11，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm，由于影像测量仪7的镜头对着被测端38，影像测量仪7的测量范围41大于减距杆9的被测端38与待测工件4右侧外壁的待测点17之间的间隙11，减距杆9的被测端38和待测工件4右侧外壁的待测点17均落在影像测量仪7的测量范围41内，影像测量仪7测量此时间隙11的宽度值，由于减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，减距杆9左端的测量触接部16略为偏向待测工件4左侧外壁上的待测点17的右侧，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，导向面18为导向斜面，当沿Y轴向推进直线导轨6和减距杆9时，减距杆9在移动过程中测量触接部16与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动减距杆9向左侧移动，使减距杆9进入待测工件4，上述弹簧受挤压蓄力，弹簧的弹性力将减距杆9向右压在待测工件4左侧外壁的待测点17上，使减距杆9的测量触接部16与左侧外壁上的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于减距杆9进入待测工件4。

图13所示，另外，减距杆9在X轴向的减距长度也能长于待测工件4外缘的尺寸，当减距杆9的减距长度长于待测工件4外缘的尺寸时，第二横杆27左端上的第三纵杆28与待测工件4左侧外壁上的待测点17触接，第二横杆27右端的被测端38超出待测工件4右侧外壁的待测点17，此时，影像测量仪7测量的是第二横杆27的右端与待测工件4右侧外壁待测点17的间隙11，此时，待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度减去间隙11的宽度值。

减距杆9的测量触接部16与待测工件4一侧的待测点17触接时，待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加上或减去间隙11的宽度值，设待测工件4的尺寸为L，减距杆9的减距长度为L1,间隙11的间隙值为L2，则L＝L1±L2，由于减距杆9的减距长度为已知的常量，当影像测量仪7将减距杆9的一端与待测工件4一侧待测点17之间间隙11的宽度值测量出来时，就能计算出待测工件4的尺寸。减距杆9的减距长度等于测量触接部16与被测端38在X轴方向上的间距。

上述间隙11为减距杆9的被测端38与待测工件4一侧待测点17在X轴方向上的间距。

实施例三

本实施例与实施例一不同之处在于减距杆9的运动方式。具体结构如下：

图14-图19所示，直线导轨6上转动连接有两连接杆31，两连接杆31上均固定有具有标准减距长度的减距杆9，减距杆9能在XY轴平面上转动，且两个减距杆9处于同一测量平面，减距杆9的一端设有用于与待测工件4的待测点17接触的测量触接部16，减距杆9的另一端是减距杆9的被测端38。

优选的，直线导轨6上固定有两固定轴32，两连接杆31分别转动连接在两固定轴32上。

两减距杆9能转动至与X轴平行的位置，两减距杆9的被测端38相对设置，两个减距杆9的被测端38之间具有间隙11，优选的，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm。间隙11为两个减距杆9被测端38在X轴方向上的间距，影像测量仪7的镜头对着此时两个减距杆9相对设置的被测端38，影像测量仪7的测量范围41大于两个减距杆9之间的间隙11，且两减距杆9的被测端38同时落在影像测量仪7的测量范围41中，影像测量仪7用于测量两个减距杆9之间的间隙11的宽度值。

影像测量仪7的视野范围为0.1mm-5mm，影像测量仪7为市场上现有的光学测量仪器，例如品牌为基恩士的测量显微镜，测量显微镜的重复精度为±0.1μm，或者15je数显测量显微镜，测量显微镜的精度为(5±d/15)μm，d为测量的长度，d的单位为mm。优选的，影像测量仪7固定安装在直线导轨6上。

基座1上设有用于固定待测工件4的夹持件3。具体的，基座1上固定有固定架2，夹持件3固定安装在固定架2上，夹持件3与两个减距杆9在Y轴方向上相对设置。夹持件3为市场上常规的用于装夹固定待测工件4的夹具，例如三爪卡盘、四爪卡盘、五爪卡盘等。夹持件3的装夹中心沿Y轴向摆设。

待测工件4装夹固定在夹持件3上。

测量装置能对待测工件4的外缘尺寸或内孔10尺寸进行测量。

图14-图16所示，当通过测量装置对待测工件4的内孔10尺寸进行测量时，两个减距杆9均为直杆状的结构，减距杆9转动至与X轴平行的位置，两个减距杆9平行且处于同一直线上，两个连接杆31的外侧均设有限位块33，限位块33固定在直线导轨6上，当两减距杆9向两侧转动分开时，连接杆31能抵在外侧的限位块33上，限制两减距杆9继续向两侧转动分开，连接杆31转动并抵在限位块33上时，两减距杆9刚好转动到与X轴平行的位置，两个减距杆9一端的被测端38相对设置且具有上述的间隙11，减距杆9的另一端为测量触接部16，连接杆31与减距杆9垂直。

另外，两个减距杆9可通过手动调节在XY轴平面上转动，当减距杆9转动到所需位置时，连接杆31可通过与固定轴32之间的摩擦力与固定轴32相对固定。

或者，最优选的，两个减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使两个减距杆9同时向两侧转动分开，并使连接杆31转动并抵在限位块33上，使两减距杆9保持在与X轴平行的状态。具有的，弹性件13为弹簧，弹簧设在连接杆31的另一侧，弹簧和限位块33分别设在连接杆31的左右两侧，弹簧的一端固定在直线导轨6上，弹簧的另一端连接在连接杆31上，弹簧的弹性力推动连接杆31转动并抵在另一侧的限位块33上；或者弹性件13为拉簧，拉簧一端固定在直线导轨6上，拉簧的另一端连接在连接杆31上，拉簧拉动连接杆31向外侧转动并抵在限位块33上；或者弹性件13为扭簧，扭簧一端与固定轴32连接，扭簧另一端与连接杆31连接，扭簧的弹性力作用在连接杆31上使连接杆31向外侧转动并抵在限位块33上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和两减距杆9向着待测工件4的方向移动，两减距杆9进入待测工件4的内孔10中，两个减距杆9在XY轴平面转动并夹持到待测工件4上，两减距杆9的测量触接部16分别与待测工件4内孔10两侧的待测点17触接，通过影像测量仪7测量此时两减距杆9之间的间隙11，影像测量仪7测量出间隙11的间隙值，由于两个减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于两个减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，两减距杆9的测量触接部16的间距略微大于待测工件4内孔10尺寸，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，测量触接部16为半球形，当沿Y轴向推进直线导轨6和两减距杆9时，两减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动两减距杆9向中间略微转动靠拢，使两减距杆9能够进入到待测工件4的内孔10中，上述弹性件13将两个减距杆9压在内孔10两侧的待测点17上，使两个减距杆9的测量触接部16分别与两侧的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于两个减距杆9进入待测工件4。由于连接杆31的长度比减距杆9的减距长度大很多，而待测工件4尺寸加工的公差仅为零点几毫米，两个减距杆9的测量触接部16的间距仅略大于待测工件4内孔10尺寸，例如两个减距杆9的测量触接部16的间距比待测工件4内孔10尺寸大1mm，使待测工件4沿导向面18推动减距杆9向中间略微转动的角度一般在0-2°，减距杆9在XY轴平面偏转的角度极小，使偏转后的减距杆9在X轴向的长度与减距杆9的减距长度的误差在几微米或零点几微米，偏转后的减距杆9在X轴向的长度基本等于减距杆9的减距长度，其中的误差基本可以忽略。

图17-图19所示，当通过测量装置对待测工件4的外缘尺寸进行测量时，减距杆9包括第三横杆35和第四纵杆34，第四纵杆34连接在第三横杆35的一端，且与第三横杆35垂直，第三横杆35与连接杆31固定连接，连接杆31与第三横杆35垂直，减距杆9转动至第三横杆35与X轴平行的位置，两个减距杆9的第三横杆35平行且处于同一直线上，两个连接杆31的中间设有限位块33，限位块33固定在直线导轨6上，当减距杆9向中间转动靠拢时，连接杆31能抵在中间的限位块33上，限制两减距杆9继续向中间转动靠拢，连接杆31转动并抵在限位块33上时，两减距杆9的第三横杆35刚好转动到与X轴平行的位置，两个第三横杆35一端的被测端38相对设置且具有上述的间隙11，第四纵杆34上设有测量触接部16。

另外，两减距杆9可通过手动调节在XY轴平面上转动，当减距杆9转动到所需位置时，连接杆31可通过与固定轴32之间的摩擦力与固定轴32相对固定。

或者，最优选的，两个减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使两个减距杆9同时向中间转动靠拢，并使连接杆31转动并抵在限位块33上，使两减距杆9的第三横杆35保持在与X轴平行的状态。具体的，弹性件13为弹簧，弹簧设在连接杆31的另一侧，弹簧和限位块33分别设在连接杆31的左右两侧，弹簧的一端固定在直线导轨6上，弹簧的另一端连接在连接杆31上，弹簧的弹性力推动连接杆31转动并抵在另一侧的限位块33上；或者弹性件13为拉簧，拉簧一端固定在直线导轨6上，拉簧的另一端连接在连接杆31上，拉簧拉动连接杆31向中间转动并抵在限位块33上；或者弹性件为扭簧，扭簧一端与固定轴32连接，扭簧另一端与连接杆31连接，扭簧的弹性力作用在连接杆31上使连接杆31向中间转动并抵在限位块33上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和两减距杆9向着待测工件4的方向移动，两减距杆9进入待测工件4，两个减距杆9在XY轴平面转动并夹持到待测工件4上，两减距杆9的测量触接部16分别与待测工件4两侧外壁上的待测点17触接，通过影像测量仪7测量此时两减距杆9之间的间隙11，影像测量仪7测量间隙11的宽度值，由于两个减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于两个减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，两个减距杆9的测量触接部16的间距略微小于待测工件4外缘尺寸，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，导向面18为导向斜面，当沿Y轴向推进直线导轨6和两减距杆9时，两个减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动两个减距杆9向两侧略微转动打开，使两个减距杆9能够进入到待测工件4，上述弹性件13将两个减距杆9压在两侧外壁的待测点17上，使两个减距杆9的测量触接部16分别与两侧外壁上的待测点17触接，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于两个减距杆9进入待测工件4。由于连接杆31的长度比减距杆9的减距长度大很多，而待测工件4尺寸加工的公差仅为零点几毫米，两个减距杆9的测量触接部16的间距仅略小于待测工件4外缘尺寸，例如两个减距杆9的测量触接部16的间距比待测工件4内孔10尺寸小1mm，使待测工件4沿导向面18推动减距杆9向两侧略微转动的角度一般在0-2°，使减距杆9在XY轴平面偏转的角度极小，偏转后的减距杆9在X轴向的长度与减距杆9的减距长度的误差在几微米或零点几微米，偏转后的减距杆9在X轴向的长度基本等于减距杆9的减距长度，其中的误差基本可以忽略。

两个减距杆9的测量触接部16分别夹持在待测工件4两侧的待测点17上，待测工件4的尺寸等于两个减距杆9的减距长度之和加间隙11的宽度值，设待测工件4的尺寸为L，减距杆9的减距长度为L1，间隙11的宽度值为L2，由于两个减距杆9的减距长度相同，则L＝L1×2+L2，由于减距杆9的长度为已知的常量，当影像测量仪7将两个减距杆9中间间隙11的宽度值测量出来时，就能计算出待测工件4的尺寸。减距杆9的减距长度等于测量触接部16与被测端38在X轴方向上的间距。

实施例四

本实施例与实施例三不同之处在于减距杆9的数量与影像测量仪7测量的位置。具体结构如下：

图20-图26所示，直线导轨6上转动连接有一连接杆31，连接杆31上固定有具有标准减距长度的减距杆9，减距杆9能在XY轴平面上转动，减距杆9的一端设有用于与待测工件4的待测点17接触的测量触接部16，减距杆9的另一端为减距杆9的被测端。

直线导轨6上固定有固定轴32，连接杆31转动连接在固定轴32上。

另外，影像测量仪7固定安装在直线导轨6上，且影像测量仪7对着减距杆9另一端的被测端38。

基座1上设有用于固定待测工件4的夹持件3。具体的，基座1上固定有固定架2，夹持件3固定安装在固定架2上，夹持件3与两个减距杆9在Y轴方向上相对设置。夹持件3为市场上常规的用于装夹固定待测工件4的夹具，例如三爪卡盘、四爪卡盘、五爪卡盘等。夹持件3的装夹中心沿Y轴向摆设。

待测工件4装夹固定在夹持件3上。

测量装置能对待测工件4的外缘尺寸或内孔10尺寸进行测量。

图20-图22所示，当通过测量装置对待测工件4的内孔10尺寸进行测量时，减距杆9为直杆状的结构，减距杆9转动至与X轴平行的位置，连接杆31的左侧设有限位块33，限位块33固定在直线导轨6上，当减距杆9向左侧转动时，连接杆31能抵在左侧的限位块33上，限制减距杆9继续向左侧转动，连接杆31转动并抵在限位块33上时，减距杆9刚好转动到与X轴平行的位置，减距杆9的左端为测量触接部16，右端为被测端38，连接杆31与减距杆9垂直。

另外，减距杆9可通过手动调节在XY轴平面上转动，当减距杆9转动到所需位置时，连接杆31可通过与固定轴32之间的摩擦力与固定轴32相对固定。

或者，最优选的，减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使减距杆9向左侧转动，并使连接杆31转动并抵在限位块33上，使减距杆9保持在与X轴平行的状态。具体的，弹性件13为弹簧，弹簧设在连接杆31的右侧，弹簧和限位块33分别设在连接杆31的左右两侧，弹簧的一端固定在直线导轨6上，弹簧的另一端连接在连接杆31上，弹簧的弹性力推动连接杆31转动并抵在左侧的限位块33上；或者弹性件13为拉簧，拉簧一端固定在直线导轨6上，拉簧的另一端连接在连接杆31上，拉簧拉动连接杆31向左侧转动并抵在限位块33上；或者弹性件为扭簧，扭簧一端与固定轴32连接，扭簧另一端与连接杆31连接，扭簧的弹性力作用在连接杆31上使连接杆31向左侧转动并抵在限位块33上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和减距杆9向着待测工件4的方向移动，减距杆9进入待测工件4的内孔10中，减距杆9在XY轴平面转动并使左端的测量触接部16与待测工件4内孔10左侧的待测点17触接，减距杆9的被测端38与待测工件4内孔10右侧的待测点17之间具有间隙11，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm，由于影像测量仪7的镜头对着减距杆9的被测端38，影像测量仪7的测量范围41大于减距杆9的被测端38与待测工件4内孔10右侧的待测点17之间的间隙11，减距杆9的被测端38和待测工件4右侧的待测点17均落在影像测量仪7的测量范围41内，影像测量仪7测量此时间隙11的宽度值，由于减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，减距杆9的测量触接部16略微偏出待测工件4内孔10左侧待测点17的左侧，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，测量触接部16为半球形，当沿Y轴向推进直线导轨6和减距杆9时，减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动减距杆9向右侧略微转动，使减距杆9进入到待测工件4的内孔10中，上述弹性件13使减距杆9的测量触接部16触压在内孔10左侧的待测点17上，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于减距杆9进入待测工件4。由于连接杆31的长度比减距杆9的减距长度大很多，而待测工件4尺寸加工的公差仅为零点几毫米，减距杆9的测量触接部16略微偏出待测工件4内孔10左侧待测点17的左侧，例如减距杆9的测量触接部16向左超出待测工件4内孔10左侧待测点1mm，使待测工件4沿导向面18推动减距杆9向右侧略微转动的角度一般在0-2°，使减距杆9在XY轴平面偏转的角度极小，偏转后的减距杆9在X轴向的长度与减距杆9的减距长度的误差在几微米或零点几微米，偏转后的减距杆9在X轴向的长度基本等于减距杆9的减距长度，其中的误差基本可以忽略。

图23-图25所示，当通过测量装置对待测工件4的外缘尺寸进行测量时，减距杆9包括第四横杆37和第五纵杆36，第五纵杆36连接在第四横杆37的左端，且与第四横杆37垂直，第四横杆37与连接杆31固定连接，连接杆31与第四横杆37垂直，减距杆9转动至第四横杆37与X轴平行的位置，连接杆31的右侧设有限位块33，限位块33固定在直线导轨6上，当减距杆9向右侧转动时，连接杆31能抵在右侧的限位块33上，限制减距杆9继续向右侧转动，连接杆31转动并抵在限位块33上时，减距杆9的第四横杆37刚好转动到与X轴平行的位置，第五纵杆36和连接杆31与Y轴平行，第五纵杆36上设有测量触接部16，第四横杆37的右端为被测端38。

另外，减距杆9可通过手动调节在XY轴平面上转动，当减距杆9转动到所需位置时，连接杆31可通过与固定轴32之间的摩擦力与固定轴32相对固定。

或者，最优选的，减距杆9连接弹性件13，弹性件13的弹性力作用在减距杆9上，使减距杆9向右侧转动，并使连接杆31转动并抵在限位块33上，使减距杆9的第四横杆37保持在与X轴平行的状态。具体的，弹性件13为弹簧，弹簧设在连接杆31的左侧，弹簧和限位块33分别设在连接杆31的左右两侧，弹簧的一端固定在直线导轨6上，弹簧的另一端连接在连接杆31上，弹簧的弹性力推动连接杆31转动并抵在右的限位块33上；或者弹性件13为拉簧，拉簧一端固定在直线导轨6上，拉簧的另一端连接在连接杆31上，拉簧拉动连接杆31向右侧转动并抵在限位块33上；或者弹性件为扭簧，扭簧一端与固定轴32连接，扭簧另一端与连接杆31连接，扭簧的弹性力作用在连接杆31上使连接杆31向右侧转动并抵在限位块33上。

测量时，沿Y轴方向推进直线导轨6，使直线导轨6和减距杆9向着待测工件4的方向移动，减距杆9进入待测工件4，减距杆9在XY轴平面转动并使测量触接部16与待测工件4左侧外壁上的待测点17触接，减距杆9的被测端38与待测工件4右侧外壁上的待测点17之间具有间隙11，该间隙11的最大宽度值保持在0.1mm-5mm，由于影像测量仪7的测量范围41大于减距杆9的被测端38与待测工件4右侧外壁的待测点17之间的间隙11，减距杆9被测端38和待测工件4右侧外壁的待测点17均落在影像测量仪7的测量范围41内，影像测量仪7测量此时的宽度值，由于减距杆9的减距长度为已知的常量，则待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加间隙11的宽度值，计算出待测工件4两待测点17在X轴方向上的间距尺寸。

另外，为了适配待测工件4尺寸加工的公差，减距杆9的测量触接部16略微偏向待测工件4左侧外壁上的待测点17的右侧，减距杆9的测量触接部16上设有导向面18，优选的，导向面18为导向斜面，当沿Y轴向推进直线导轨6和减距杆9时，减距杆9在移动过程中与待测工件4触碰，待测工件4沿导向面18推动减距杆9向左侧转动，使减距杆9能够进入到待测工件4，上述弹性件13使减距杆9的测量触接部16触压在待测工件4左侧外壁上的待测点17上，用于测量待测工件4的尺寸，导向面18便于减距杆9进入待测工件4。由于连接杆31的长度比减距杆9的减距长度大很多，而待测工件4尺寸加工的公差仅为零点几毫米，减距杆9的测量触接部16略微偏向待测工件4左侧外壁上的待测点17的右侧，例如减距杆9的测量触接部16略微偏向待测工件4左侧外壁上的待测点17的右侧1mm，使待测工件4沿导向面18推动减距杆9向左侧略微转动的角度一般在0-2°，使减距杆9在XY轴平面偏转的角度极小，偏转后的减距杆9在X轴向的长度与减距杆9的减距长度的误差在几微米或零点几微米，偏转后的减距杆9在X轴向的长度基本等于减距杆9的减距长度，其中的误差基本可以忽略。

图26所示，另外，减距杆9在X轴方向的减距长度也能长于待测工件4外缘的尺寸，当减距杆9在X轴方向的减距长度长于待测工件4外缘尺寸时，第四横杆37左端上的第五纵杆36与待测工件4左侧外壁上的待测点17触接，第四横杆37的被测端38超出待测工件4右侧外壁的待测点17，此时，影像测量仪7测量的是第四横杆37的被测端38与待测工件4右侧外壁待测点17的间隙11，此时，待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度减去间隙11的宽度值。

减距杆9的测量触接部16与待测工件4一侧的待测点17触接时，待测工件4的尺寸等于减距杆9的减距长度加上或减去间隙11的宽度值，设待测工件4的尺寸为L，减距杆9的减距长度为L1，间隙11的宽度值为L2，则L＝L1±L2，由于减距杆9的长度为已知的常量，当影像测量仪7将减距杆9的被测端38与待测工件4一侧待测点17之间间隙11的宽度值测量出来时，就能计算出待测工件4的尺寸。减距杆9的减距长度等于测量触接部16与被测端38在X轴方向上的间距。

上述间隙11为第四横杆37的被测端38与待测工件4一侧待测点17在X轴方向上的间距。

以上对本发明所提供的一键式影像测量装置进行了介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括至少一根减距杆和影像测量仪，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，测量触接部到被测端在两个待测点的连线上的投影长度为减距杆的减距长度，影像测量仪通过测量相对的两减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影的间距，或者测量减距杆的被测端在两个待测点的连线上的投影与相对的待测点之间的距离，得到待测工件的测量尺寸，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量，

所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，所需测量的待测工件的尺寸等于各减距杆的减距长度之和加上影像测量仪测量的尺寸。

2.一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上设有安装架，所述安装架上安装有两个具有标准减距长度的减距杆，两个减距杆平行设在同一测量平面上，两个减距杆能相对直线导轨在X轴方向移动，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，两个减距杆的被测端相对设置，且同时落在影像测量仪的测量范围内，两个减距杆相对的被测端之间具有间隙，影像测量仪用于测量间隙的宽度值，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，沿Y轴向推进所述直线导轨，使两个减距杆进入待测工件，两个减距杆在X轴向开合并夹持到待测工件上，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接，影像测量仪测量出间隙的宽度值，待测工件的尺寸等于两个减距杆的减距长度之和加上间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

3.根据权利要求2所述的一键式影像测量装置，其特征在于，两个减距杆连接弹性件，弹性件的弹性力作用在减距杆上，使两个减距杆向两侧同步移动打开或向中间同步移动靠拢，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接。

4.根据权利要求2所述的一键式影像测量装置，其特征在于，两个减距杆和待测工件的材质相同。

5.根据权利要求2所述的一键式影像测量装置，其特征在于，减距杆的被测端上设置有用于影像测量仪识别的标记。

6.根据权利要求2或3所述的一键式影像测量装置，其特征在于，所述减距杆的测量触接部上设有导向面，当沿Y轴向推进所述直线导轨时，待测工件沿导向面推动减距杆在X轴方向移动，使减距杆进入待测工件。

7.一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上设有安装架，所述安装架上安装有一个具有标准减距长度的减距杆，所述减距杆能相对直线导轨在X轴方向移动，所述减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，减距杆的减距长度等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使减距杆进入待测工件，减距杆沿X轴向移动并使测量触接部与待测工件上一侧的待测点触接，减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点之间具有间隙，并且减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点同时落在影像测量仪的测量范围内，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于减距杆的减距长度加上或减去间隙的宽度值，减距杆减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

8.一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上转动连接有两连接杆，两连接杆上均固定有具有标准减距长度的减距杆，减距杆能在XY轴平面上转动，且两个减距杆处于同一测量平面，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，各减距杆的减距长度之和等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，沿Y轴向推进所述直线导轨，使两个减距杆进入待测工件，两个减距杆在XY轴平面转动并夹持到待测工件上，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接，两减距杆的被测端相对，且同时落在影像测量仪的测量范围内，两个减距杆相对的被测端之间具有间隙，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于两个减距杆的减距长度之和加上间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。

9.根据权利要求8所述的一键式影像测量装置，其特征在于，两个减距杆连接弹性件，弹性件的弹性力作用在减距杆上，使两个减距杆同步向两侧转动或同步向中间转动，两减距杆的测量触接部分别与待测工件两侧的待测点触接。

10.一键式影像测量装置，用于测量待测工件两待测点之间的尺寸，其特征在于，包括基座、影像测量仪和直线导轨，直线导轨设在基座上且能相对基座在Y轴方向移动，基座上设有用于固定待测工件的夹持件，直线导轨上转动连接有一连接杆，连接杆上固定有具有标准减距长度的减距杆，所述减距杆能在XY轴平面上转动，减距杆的一端设有用于与待测工件的待测点接触的测量触接部，另一端为减距杆的被测端，所述影像测量仪包括光学放大镜头和用于接收放大后影像的感光元件，所述感光元件由若干像素组成，所述光学放大镜头的放大倍数等于感光元件中单个像素的尺寸长度除以影像测量仪测量的分度值，所述影像测量仪的测量范围不小于待测工件标准尺寸的正负偏差绝对值之和，所述感光元件的尺寸不小于测量范围与光学放大镜头的放大倍数的乘积，减距杆的减距长度等于待测工件的最大标准尺寸减去测量范围，

沿Y轴向推进所述直线导轨，使减距杆进入待测工件，减距杆在XY轴平面转动，并使测量触接部与待测工件上一侧的待测点触接，减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点之间具有间隙，并且减距杆的被测端与待测工件另一侧的待测点同时落在影像测量仪的测量范围内，影像测量仪测量间隙的宽度值，所述待测工件的尺寸等于减距杆的减距长度加上或减去间隙的宽度值，减距杆的减距长度用于作为影像测量仪测量范围的补偿量。