CN208139988U - 一种在位微距测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在位微距测量装置，该测量装置包括固定底板、夹具底座、夹具定位片、转接板、高度调节机构、安装座、气动微测探头和数采显示器；所述的固定底板、夹具底座、夹具定位片、转接板、高度调节机构从下到上依次叠加并固定连接，所述的安装座固定在高度调节机构的移动连接块上，气动微测探头固定在安装座上，气动微测探头跟随高度调节机构上下移动，气动微测探头测量的数据传输至数采显示器。该测量装置是一种用于超精密车床上测量金属薄膜样品厚度的在位微距测量装置，可用于在位测量薄膜样品表面与定位基准面的相对高度，能够间接获得薄膜样品厚度尺寸，可以提高金属薄膜样品的生产效率和合格率，减少操作者的劳动强度。

Description

一种在位微距测量装置

技术领域

本实用新型属于超精密加工领域，具体涉及一种在位微距测量装置。

背景技术

金属薄膜样品在材料高压状态方程等物理实验研究中具有重要用途，该类金属薄膜样品的最小厚度为20μm左右，厚度尺寸公差要求±2μm以内。为了满足金属薄膜样品的厚度和表面质量要求，该类金属薄膜样品通常采用单点金刚石超精密车削方法制备。加工过程中工件粘接于样品转接盘上，先后进行正反两个表面的车削加工，并在加工过程中离线检测样品表面与转接盘基准面的相对高度，用以控制样品的厚度尺寸。因此，该类样品生产过程中需要在超精密车床真空吸盘上多次装卸，引入了重复安装误差，降低了样品的厚度尺寸精度。

当前，亟需发展一种用于超精密车床上测量金属薄膜样品厚度的在位微距测量装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在位微距测量装置。

本实用新型的在位微距测量装置，其特点是，所述的在位微距测量装置包括固定底板、夹具底座、夹具定位片、转接板、高度调节机构、安装座、气动微测探头和数采显示器；其连接关系是：所述的固定底板、夹具底座、夹具定位片、转接板、高度调节机构从下到上依次叠加并固定连接，所述的安装座固定在高度调节机构的移动连接块上，气动微测探头固定在安装座上，气动微测探头跟随高度调节机构上下移动，气动微测探头测量的数据传输至数采显示器。

所述的夹具底座和夹具定位片为市售产品，夹具底座上装有锁紧螺钉，夹具底座与夹具定位片之间通过锁紧螺钉固定连接，夹具底座与夹具定位片的重复安装精度为2μm。

所述的高度调节机构包括移动连接块、螺杆、支架和立柱；所述的移动连接块帖覆在立柱的侧面，移动连接块的高度低于立柱的高度，移动连接块和立柱侧面接触面的边缘做凹凸的过渡配合，支架通过螺钉固定安装在立柱的上表面，螺杆与移动块之间采用螺纹连接，拧紧或放松螺杆带动移动连接块上下移动。

所述的气动微测探头为市售产品，外接有光纤数据线。

所述的数采显示器为市售产品，显示分辨率小于等于0.1μm。

本实用新型的在位微距测量装置是一种用于超精密车床上测量金属薄膜样品厚度的在位微距测量装置，可用于在位测量薄膜样品表面与定位基准面的相对高度，能够间接获得薄膜样品厚度尺寸。该测量装置可以提高金属薄膜样品的生产效率和合格率，减少操作者劳动强度。

附图说明

图1 为本实用新型的在位微距测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型的在位微距测量装置中的高度调节机构的结构示意图；

图中，1.固定底板 2.夹具底座 3.夹具定位片 4.转接板 5.高度调节机构6.安装座 7.气动微测探头 8.数采显示器 51.移动连接块 52.螺杆 53.支架 54.立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型的在位微距测量装置包括固定底板1、夹具底座2、夹具定位片3、转接板4、高度调节机构5、安装座6、气动微测探头7和数采显示器8；其连接关系是：所述的固定底板1、夹具底座2、夹具定位片3、转接板4、高度调节机构5从下到上依次叠加并固定连接，所述的安装座6固定在高度调节机构5的移动连接块51上，气动微测探头7固定在安装座6上，气动微测探头7跟随高度调节机构5上下移动，气动微测探头7测量的数据传输至数采显示器8。

所述的夹具底座2和夹具定位片3为市售产品，夹具底座2上装有锁紧螺钉，夹具底座2与夹具定位片3之间通过锁紧螺钉固定连接，夹具底座2与夹具定位片3的重复安装精度为2μm。

如图2所示，所述的高度调节机构5包括移动连接块51、螺杆52、支架53和立柱54；所述的移动连接块51帖覆在立柱54的侧面，移动连接块51的高度低于立柱54的高度，移动连接块51和立柱54侧面接触面的边缘做凹凸的过渡配合，支架53通过螺钉固定安装在立柱54的上表面，螺杆52与移动块51之间采用螺纹连接，拧紧或放松螺杆52带动移动连接块51上下移动。

所述的气动微测探头7为市售产品，外接有光纤数据线。

所述的数采显示器8为市售产品，显示分辨率小于等于0.1μm。

实施例1

固定底板1与夹具底座2利用M6螺钉固定连接，转接板4与夹具定位片3利用M6螺钉固定连接，转接板4与立柱54利用M6螺钉固定连接，安装座6利用M4螺钉固定安装在移动连接块51上，气动微测探头7利用M4螺钉与安装座6固定连接。

所述的夹具底座2、夹具定位片3为市售产品，共同组成可拆卸定位夹具，夹具底座2上装有M8锁紧螺钉，夹具底座2与夹具定位片3之间利用锁紧螺钉固定连接，可拆卸定位夹具重复安装精度为2μm。

所述的高度调节机构5的螺杆52与移动块51之间采用螺纹连接，螺杆52与支架53之间也采用螺纹连接，支架53与移动连接51块上均开有M10的螺纹孔，各螺纹孔同轴。

所述的螺杆52为市售产品，其规格是M10×20mm。

所述的气动微测探头7为市售产品，光纤数据线的长度为5m。

所述的数采显示器8为市售产品，显示分辨率为0.1μm，为了进一步提高测量精度，显示分辨率还可进一步提高。

本实施例的在位微距测量装置具体工作过程如下：

固定底板1固定安装在超精密机床Z轴导轨溜板上，调节气动测微探头7中心线与主轴中心高一致，旋紧锁紧螺钉。完成金属薄膜样品预加工后，通过超精密车床控制气动微测探头7与工件接触，手动设置数采显示器8读数归零。平移超精密车床主轴使气动微测探头7与转接盘基准面接触，此时读数即为金属薄膜样品厚度。

Claims (5)

1.一种在位微距测量装置，其特征在于：所述的在位微距测量装置包括固定底板（1）、夹具底座（2）、夹具定位片（3）、转接板（4）、高度调节机构（5）、安装座（6）、气动微测探头（7）和数采显示器（8）；其连接关系是：所述的固定底板（1）、夹具底座（2）、夹具定位片（3）、转接板（4）、高度调节机构（5）从下到上依次叠加并固定连接，所述的安装座（6）固定在高度调节机构（5）的移动连接块（51）上，气动微测探头（7）固定在安装座（6）上，气动微测探头（7）跟随高度调节机构（5）上下移动，气动微测探头（7）测量的数据传输至数采显示器（8）。

2.根据权利要求1所述的在位微距测量装置，其特征在于：所述的夹具底座（2）和夹具定位片（3）为市售产品，夹具底座（2）上装有锁紧螺钉，夹具底座（2）与夹具定位片（3）之间通过锁紧螺钉固定连接，夹具底座（2）与夹具定位片（3）的重复安装精度为2μm。

3.根据权利要求1所述的在位微距测量装置，其特征在于：所述的高度调节机构（5）包括移动连接块（51）、螺杆（52）、支架（53）和立柱（54）；所述的移动连接块（51）帖覆在立柱（54）的侧面，移动连接块（51）的高度低于立柱（54）的高度，移动连接块（51）和立柱（54）侧面接触面的边缘做凹凸的过渡配合，支架（53）通过螺钉固定安装在立柱（54）的上表面，螺杆（52）与移动连接块（51）之间采用螺纹连接，拧紧或放松螺杆（52）带动移动连接块（51）上下移动。

4.根据权利要求1所述的在位微距测量装置，其特征在于：所述的气动微测探头（7）为市售产品，外接有光纤数据线。

5.根据权利要求1所述的在位微距测量装置，其特征在于：所述的数采显示器（8）为市售产品，显示分辨率小于等于0.1μm。