CN208366299U - 一种非接触式精密测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式精密测量仪，包括安装柱和测量探头，测量探头连接在安装柱上，其改进之处在于：所述测量探头为非接触式传感器。本实用新型采用非接触的方式测量工件尺寸精度和形位公差精度，提高了测量精度和速度，同时适用范围更广。

Description

一种非接触式精密测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量工件尺寸的测量仪，尤其涉及一种安装在机床上，用于测量机床加工出来的工件的尺寸的非接触式测量仪。

背景技术

在机械加工领域中，用机床对工件进行加工后，需要实时对加工后的工件的尺寸精度、形位公差精度进行测量，以便进行修正，已达到满足工件尺寸精度和形位公差精度的要求。

目前在测量工件的尺寸精度和形位公差所用到的仪器主要以雷尼绍公司（RENISHAW PLC）的OMP600高精度机床触发式测头和OSP测头为主。其测量过程如下：在机床加工好工件后，OMP600高精度机床触发式测头和OSP测头在机床的带动下，分别对所加工的工件进行各个部位的尺寸精度和形位公差精度进行测量，将测量的数据反馈到主机上，然后通过主机进行修正，控制机床进行修正，以便加工出合格的工件。现有的测量仪在测量工件尺寸精度和形位公差精度时，都需要测量探头与工件接触，才能测量出对应的尺寸，接触式的测量仪器在测量时存在如下缺陷：

1、由于需要测量仪器的测量探头与加工工件需要测量的部位接触，测量速度较慢；

2、现有的接触式的测量仪器的运动依靠的时机床，其测量精度由机床的控制精度决定的，导致测量精度较低；

3、接触式的测量仪器在测量时，只能用于测量工件的外径尺寸，对于较小直径的内孔无法测量，适用范围较窄；

4、接触式的测量仪器只能测量一些尺寸和形状较为规整的工件，对于一些异形工件（比如汽轮机叶片），就很难测量，适用范围较窄。

实用新型内容

为了克服现有接触式测量仪存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种非接触式精密测量仪，该测量仪采用非接触的方式测量工件尺寸精度和形位公差精度，提高了测量精度和速度，同时适用范围更广。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种非接触式精密测量仪，包括安装柱和测量探头，测量探头连接在安装柱上，其特征在于：所述测量探头为非接触式传感器。

所述非接触式传感器为电涡流传感器、电容传感器或光谱共焦传感器。

还包括非接触式传感器信号处理模块，该处理模块连接在安装柱上，测量探头连接在非接触式传感器信号处理模块上。

非接触式传感器信号处理模块自带电源，该电源给非接触式传感器信号处理模块和非接触式传感器供电。

所述非接触式传感器信号处理模块带有线/无线输入输出功能。

所述安装柱上连接有旋转动力输出装置，测量探头连接在旋转动力输出装置上，旋转动力输出装置带动测量探头旋转。

所述非接触式传感器信号处理模块连接在旋转动力输出装置上，测量探头连接在非接触式传感器信号处理模块上。

所述旋转动力输出装置包括顶板、盒体、旋转动力控制模块、转动轴和动力源，转动轴和动力源相连，动力源与旋转动力控制模块相连，转动轴安装在盒体内壁上，顶板通过联结钉安装在盒体上，动力源控制转动轴转动，转动轴带动盒体转动。

所述旋转动力控制模块带有线/无线输入输出功能。

所述旋转动力输出装置数量为1个时，旋转动力输出装置一端连接在安装柱上，一端通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上。

所述旋转动力输出装置数量为2个时，分别为旋转动力输出装置A和旋转动力输出装置B，旋转动力输出装置A连接在安装柱上，旋转动力输出装置B通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上，旋转动力输出装置A和旋转动力输出装置B通过联接板连接。

所述旋转动力输出装置数量为3个时，分别为1个旋转动力输出装置A，2个旋转动力输出装置B，旋转动力输出装置A一端通过联接法兰连接在第一个旋转动力输出装置B上，另一端通过联结板连接在第二个旋转动力输出装置B上，第一个旋转动力输出装置B连接在安装柱上，第二个旋转动力输出装置B通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上。

所述旋转动力输出装置数量为4个时，分别为2个旋转动力输出装置A，2个旋转动力输出装置B，第一个旋转动力输出装置A一端与安装柱相连，另一端通过联结板与第一个旋转动力输出装置B的一端相连，第一个旋转动力输出装置B的另一端与第二个旋转动力输出装置A的一端通过联接法兰相连，第二个旋转动力输出装置A的另一端与第二个旋转动力输出装置B的一端通过联结板相连，第二个旋转动力输出装置B的另一端与非接触式传感器信号处理模块相连。

所述安装柱上还连接有直线运动模块A，直线运动模块A套接在安装柱上，直线运动模块A位于旋转动力输出装置左侧。

所述安装柱上还连接有直线运动模块B，直线运动模块B一端连接在安装柱上，一端连接在旋转动力输出装置上。

所述安装柱上还连接有直线运动模块A和直线运动模块B，直线运动模块A位于直线运动模块B左侧，直线运动模块B连接在旋转动力输出装置上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将现有的接触式的测量探头替换为非接触式传感器，如电涡流传感器、电容传感器或光谱共焦传感器，通过这些非接触式传感器测量工件尺寸精度和形位公差精度，不需要接触工件即可测量，测量速度大大提高，不仅能够测量工件的外径尺寸，对于较小直径的内孔也能测量，适用范围更宽。

2、本实用新型在安装柱上连接了非接触式传感器信号处理模块，测量探头测量出来的数据直接传输给非接触式传感器信号处理模块进行分析处理，非接触式传感器信号处理模块带有线/无线输入输出功能，可以通过有线或者无线的方式直接读取分析后的测量数据，以便控制机床进行修正，集成度更高，处理速度更快。

3、本实用新型安装柱上连接有旋转动力输出装置，测量探头连接在旋转动力输出装置上，旋转动力输出装置带动测量探头旋转，如果有非接触式传感器信号处理模块，则测量探头连接在非接触式传感器信号处理模块上。通过旋转动力输出装置的作用能够带动测量探头旋转，将安装柱安装在机床上，测量探头不仅能够在机床的带动下转动，而且还能够在旋转动力输出装置的带动下转动，能够修正机床运动的误差，这样就会提高测量仪器的测量精度，同时还能适应一些异形的工件的尺寸精度和形位公差精度的测量，大大拓宽了使用范围，同时也提高了测量精度。

4、本实用新型还增加了直线运动模块A和直线运动模块B，通过直线运动模块A和直线运动模块B的作用，可以对刀架的X、Y、Z三轴的任意两轴的直线运动误差做出精密弥补或调整，以保证测量结果的准确。

5、本实用新型的旋转动力输出装置的数量为1-4，使用者可根据实际的使用需求，选择其数量，适用性更强。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为图1 A-A剖面示意图；

图3为实施例2的结构示意图；

图4为图3 A-A剖面示意图；

图5为实施例3的结构示意图；

图6为图5 A-A剖面示意图；

图7为实施例4的结构示意图；

图8为图7 A-A剖面示意图。

图中附图标记 1、直线运动模块A，2、推杆，3、直线运动模块B，4、顶板，5、旋转动力输出装置A，6、盒体，7、联结板，8、旋转动力输出装置B，9、联结法兰盘，10、旋转动力控制模块，11、联轴器，12、非接触传感器信号分析模块，13、非接触传感器，14、动力源，15、联结螺钉，16、安装柱。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供了一种非接触式精密测量仪，该精密测量仪包括如下零部件：

直线运动模块A1、推杆2、直线运动模块B3、2个旋转动力输出装置A5、2个旋转动力输出装置B8、非接触传感器信号分析模块12、非接触传感器13和安装柱16，直线运动模块A1套接在安装柱16上，推杆2一端连接在直线运动模块A1上，另一端连接在直线运动模块B3上，第一个旋转动力输出装置A5连接在直线运动模块B3上，第一个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在第一个旋转动力输出装置A5的右端，第二个旋转动力输出装置A5通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8的右端，第二个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在二个旋转动力输出装置A5的右端，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在第二个旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。旋转动力输出装置A5和旋转动力输出装置B8均包括顶板4、盒体6、旋转动力控制模块10、转动轴和动力源14，转动轴和动力源14相连，动力源14与旋转动力控制模块10相连，转动轴安装在盒体6内壁上，顶板4通过联结螺钉15安装在盒体6上，动力源14控制转动轴转动，转动轴带动盒体6转动。

实施例2

如图4-图6所示，本实施例提供了一种非接触式精密测量仪，该精密测量仪包括如下零部件：

直线运动模块A1、推杆2、1个旋转动力输出装置A5、2个旋转动力输出装置B8、非接触传感器信号分析模块12、非接触传感器13和安装柱16，直线运动模块A1套接在安装柱16上，推杆2左端连接在直线运动模块A1上，右端连接第一个旋转动力输出装置B8上，第一个旋转动力输出装置B8右端通过联结法兰盘9连接在旋转动力输出装置A5上，旋转动力输出装置A5的右端通过联结板7连接在二个旋转动力输出装置B8上，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在第二个旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。同样旋转动力输出装置A5和旋转动力输出装置B8均包括顶板4、盒体6、旋转动力控制模块10、转动轴和动力源14，转动轴和动力源14相连，动力源14与旋转动力控制模块10相连，转动轴安装在盒体6内壁上，顶板4通过联结螺钉15安装在盒体6上，动力源14控制转动轴转动，转动轴带动盒体6转动。

实施例3

本实施例提供了一种非接触式精密测量仪，该精密测量仪包括如下零部件：

直线运动模块B3、1个旋转动力输出装置A5、1个旋转动力输出装置B8、非接触传感器信号分析模块12、非接触传感器13和安装柱16，直线运动模块B3连接在安装柱16上，旋转动力输出装置A5连接在直线运动模块B3上，旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在旋转动力输出装置A5的右端，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。同样旋转动力输出装置A5和旋转动力输出装置B8均包括顶板4、盒体6、旋转动力控制模块10、转动轴和动力源14，转动轴和动力源14相连，动力源14与旋转动力控制模块10相连，转动轴安装在盒体6内壁上，顶板4通过联结螺钉15安装在盒体6上，动力源14控制转动轴转动，转动轴带动盒体6转动。

实施例4

本实施例提供了一种非接触式精密测量仪，该精密测量仪包括如下零部件：

1个旋转动力输出装置A5（或者一个旋转动力输出装置B8）、非接触传感器信号分析模块12、非接触传感器13和安装柱16，旋转动力输出装置A5（或者旋转动力输出装置B8）连接在安装柱16上，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在旋转动力输出装置A5（或者旋转动力输出装置B8）的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。同样旋转动力输出装置A5（或旋转动力输出装置B8）包括顶板4、盒体6、旋转动力控制模块10、转动轴和动力源14，转动轴和动力源14相连，动力源14与旋转动力控制模块10相连，转动轴安装在盒体6内壁上，顶板4通过联结螺钉15安装在盒体6上，动力源14控制转动轴转动，转动轴带动盒体6转动。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、2个旋转动力输出装置B8，第一个旋转动力输出装置B8连接在直线运动模块B3上，旋转动力输出装置A5左端通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8上，旋转动力输出装置A5右端通过联结板7与第二个旋转动力输出装置B8相连。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、1个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5与直线运动模块B3相连，旋转动力输出装置A5与旋转动力输出装置B8通过联结板7相连。

实施例7

本实施例与实施例1基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5或者有一个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5或者旋转动力输出装置B8与直线运动模块B3相连。

实施例8

本实施例与实施例2基本相同，不同的是：有2个旋转动力输出装置A5和2个旋转动力输出装置B8，直线运动模块A1套接在安装柱16上，推杆2一端连接在直线运动模块A1上，另一端连接在第一个旋转动力输出装置A5上第一个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在第一个旋转动力输出装置A5的右端，第二个旋转动力输出装置A5通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8的右端，第二个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在二个旋转动力输出装置A5的右端，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在第二个旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。

实施例9

本实施例与实施例2基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、1个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5与推杆2相连，推杆2与安装柱相连，旋转动力输出装置A5与旋转动力输出装置B8通过联结板7相连。

实施例10

本实施例与实施例2基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5或者有一个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5或者旋转动力输出装置B8与推杆2相连。

实施例11

本实施例与实施例3基本相同，不同的是：有2个旋转动力输出装置A5和2个旋转动力输出装置B8，直线运动模块B3连接在安装柱16上，第一个旋转动力输出装置A5上与直线运动模块B3相连，第一个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在第一个旋转动力输出装置A5的右端，第二个旋转动力输出装置A5通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8的右端，第二个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在二个旋转动力输出装置A5的右端，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在第二个旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。

实施例12

本实施例与实施例3基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、2个旋转动力输出装置B8，第一个旋转动力输出装置B8连接在直线运动模块B3上，旋转动力输出装置A5左端通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8上，旋转动力输出装置A5右端通过联结板7与第二个旋转动力输出装置B8相连。

实施例13

本实施例与实施例3基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5或者有一个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5或者旋转动力输出装置B8与直线运动模块B3相连。

实施例14

本实施例与实施例4基本相同，不同的是：有2个旋转动力输出装置A5和2个旋转动力输出装置B8，第一个旋转动力输出装置A5左端连接在安装柱16上，第一个旋转动力输出装置A5上与直线运动模块B3相连，第一个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在第一个旋转动力输出装置A5的右端，第二个旋转动力输出装置A5通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8的右端，第二个旋转动力输出装置B8通过联结板7连接在二个旋转动力输出装置A5的右端，非接触传感器信号分析模块12通过联轴器11连接在第二个旋转动力输出装置B8的右端，非接触传感器13连接在非接触传感器信号分析模块12上。

实施例15

本实施例与实施例4基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、2个旋转动力输出装置B8，第一个旋转动力输出装置B8连接在安装柱16上，旋转动力输出装置A5左端通过联结法兰盘9连接在第一个旋转动力输出装置B8上，旋转动力输出装置A5右端通过联结板7与第二个旋转动力输出装置B8相连。

实施例16

本实施例与实施例4基本相同，不同的是：有1个旋转动力输出装置A5、1个旋转动力输出装置B8，旋转动力输出装置A5与安装柱16相连，旋转动力输出装置A5与旋转动力输出装置B8通过联结板7相连。

Claims (8)

1.一种非接触式精密测量仪，包括安装柱和测量探头，测量探头连接在安装柱上，其特征在于：所述测量探头为非接触式传感器；所述安装柱上连接有旋转动力输出装置，测量探头连接在旋转动力输出装置上，旋转动力输出装置带动测量探头旋转；所述旋转动力装置包括顶板、盒体、旋转动力控制模块、转动轴和动力源，转动轴和动力源相连，动力源与旋转动力控制模块相连，转动轴安装在盒体内壁上，顶板通过联结钉安装在盒体上，动力源控制转动轴转动，转动轴带动盒体转动。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：还包括非接触式传感器信号处理模块，该处理模块连接在安装柱上，测量探头连接在非接触式传感器信号处理模块上。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述非接触式传感器信号处理模块带有线/无线输入输出功能。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述旋转动力输出装置数量为1个时，旋转动力输出装置一端连接在安装柱上，一端通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述旋转动力输出装置数量为2个时，分别为旋转动力装置A和旋转动力输出装置B，旋转动力输出装置A连接在安装柱上，旋转动力输出装置B通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上，旋转动力装置A和旋转动力装置B通过联接板连接。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述旋转动力输出装置数量为3个时，分别为1个旋转动力输出装置A，2个旋转动力输出装置B，旋转动力输出装置A一端通过联接法兰连接在第一个旋转动力输出装置B上，另一端通过联结板连接在第二个旋转动力输出装置B上，第一个旋转动力输出装置B连接在安装柱上，第二个旋转动力输出装置B通过联轴器连接在非接触式传感器信号处理模块上。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述旋转动力输出装置数量为4个时，分别为2个旋转动力输出装置A，2个旋转动力输出装置B，第一个旋转动力输出装置A一端与安装柱相连，另一端通过联结板与第一个旋转动力输出装置B的一端相连，第一个旋转动力输出装置B的另一端与第二个旋转动力输出装置A的一端通过联接法兰相连，第二个旋转动力输出装置A的另一端与第二个旋转动力输出装置B的一端通过联结板相连，第二个旋转动力输出装置B的另一端与非接触式传感器信号处理模块相连。

8.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于：所述安装柱上还连接有直线运动模块A和/或直线运动模块B，直线运动模块A套接在安装柱上，直线运动模块A位于直线运动模块B左侧，直线运动模块B连接在旋转动力输出装置上。