CN208505278U - 一种用于3d产品凹面轮廓测量的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，包括机台底座以及设置在机台底座上的产品定位结构和可移动检测结构，所述可移动检测结构包括探头本体以及用于实现探头本体在X、Y、Z轴方向上运动的移动导轨，所述产品定位结构包括分别设置在3D产品上、下方的靠位框架和产品支撑底座，所述靠位框架的内边尺寸小于3D产品的边沿尺寸且在靠位框架的侧边设有固定支撑架，在产品支撑底座的底面设有弹性连接件，通过弹性连接件和产品支撑底座迫使3D产品的边沿位置与靠位框架的下表面紧贴，以确定用于建立产品检测坐标系的Z向基准面。所述检测装置结构简单且使用方便，可弥补精密机床测量时的不足，有利于快速且精准地建立检测坐标系。

Description

一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置

技术领域

本实用新型涉及产品质检技术领域，具体地，涉及一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置。

背景技术

为了监控实际加工出来的产品与设计理念的产品在尺寸上的差距，进而确保对手机面板的尺寸的加工良率，通常要对产品的凹面轮廓进行精确测量。目前行业内使用的测量方法是将手机面板直接放置在高精度测量仪器的测量平台上，手机面板的凸面朝下并与仪器提供的测量面接触，默认该测量面为Z向基准面并以此为参考建立完整的空间坐标系从而实现对产品内外轮廓的尺寸测量。但是上述方法适用于2D或2.5D的产品，因为该类产品与测量平台的接触面是水平的，在测量过程中可以时刻保持产品姿态的稳定，以便于对在同一坐标系中得到的多个测量结果进行比对。

由于3D手机面板在外轮廓上没有平面结构，因此无法依据现有的Z向基准面作为参考来建立测量坐标系，现有检测装置存在不足，不能对该类产品的进行简单有效的定位操作，无法发挥高精度仪器的最大作用。即使行业内研发出了一些专门用于固定3D手机面板的夹具或定位底座，但也存在设备改动大、成本高、通用性差的问题，推广价值不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、定位精准、通用性好的、用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，包括机台底座、固定设置于所述机台底座上表面的产品定位结构、以及用于测量3D产品凹面轮廓的可移动检测结构；所述可移动检测结构包括位于3D产品上方的探头本体以及用于实现所述探头本体在X、Y、Z轴方向上运动的移动导轨；所述产品定位结构包括水平设置于3D产品上方的靠位框架以及设置于3D产品下方的产品支撑底座，所述靠位框架通过设置于其侧边的固定支撑架与所述机台底座直接或间接固连，所述产品支撑底座通过设置于其底面的弹性连接件与所述机台底座直接或间接固连，所述靠位框架的内边尺寸小于3D产品的边沿尺寸，通过弹性连接件和产品支撑底座迫使3D产品的边沿位置与靠位框架的下表面紧贴，以确定用于建立产品检测坐标系的Z向基准面，在所述靠位框架的内边位置设有多个测量孔位。

所述测量孔位是用于对产品中心的定位，通常以探测到的产品外形来确定产品的中心，一般采用八个测量孔位环绕设置即可确定中心。在对产品凹面轮廓进行测量时，可采用设置多个直线排列的测量点的方式，也可以采用探头沿产品标准轮廓线光滑移动的方式，所述探头本体将接触感应得到的信号通过信号收发装置发送至测量仪器的控制系统内部进行数据转换，产品凹面轮廓的测量点的具体位置及数量可依据不同要求进行设定和变更。

优选地，所述产品定位结构还包括水平设置在所述产品支撑底座下方的连接底板，所述连接底板与机台底座的上表面固定连接，且所述固定支撑架和弹性连接件的下端均固定连接在所述连接底板上。

优选地，所述移动导轨包括Y轴向移动导轨、X轴向移动导轨和Z轴向移动导轨，所述Y轴向移动导轨水平设置在机台底座的上表面且平行设置于所述产品定位结构的两侧，在所述Y轴向移动导轨上设有第一连接柱，所述第一连接柱的底端与Y轴向移动导轨的轨道槽可滑动连接，所述X轴向移动导轨水平设置且其两端分别与两个第一连接柱的顶端固定连接，在所述X轴向移动导轨上设有第二连接柱，所述第二连接柱的顶端与X轴向移动导轨的轨道槽可滑动连接，所述Z轴向移动导轨竖向设置在第二连接柱的下部，所述探头本体可滑动设置在Z轴向移动导轨上。

优选地，所述第一连接柱、第二连接柱和探头本体的动作均采用伺服电机驱动。

优选地，所述机台底座的上表面、靠位框架的下表面、以及连接底板的上下表面的加工平整度均在0.01mm范围内。

优选地，所述弹性连接件为多个压缩弹簧，且各压缩弹簧沿所述产品支撑底座的中轴线方向排列成一行。

本实用新型提供的技术方案至少具有如下有益效果：

所述检测装置利用弹性连接件和靠位框架间的配合作用实现对3D产品的位置固定，且检测时3D产品的姿态稳定，通过将原来位于测量平台上表面的Z向基准面转换到靠位框架的下表面，解决了测量3D产品凹面轮廓时Z向基准面选取困难的问题，有效弥补了现有测量仪器的不足，进而实现对复杂3D产品尺寸的精准测量，确保了实际加工的加工精度和产品良率。同时，本装置结构简单且通用性好，设计制作方便，生产成本低廉，具有较高的使用推广价值，有利于发挥高精度仪器的最大使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型所述检测装置的结构示意图；

图2是图1中产品定位结构的立体图；

图3是图2中产品定位结构的正面结构示意图

图4是图2中产品定位结构的侧面结构示意图

图5是图2中产品定位结构的俯视结构示意图；

图中：01 3D产品，1机台底座，2探头本体，3靠位框架，4产品支撑底座，5固定支撑架，6弹性连接件，7测量孔位，8连接底板，9Y轴向移动导轨，10X轴向移动导轨，11Z轴向移动导轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，包括机台底座1、固定设置于所述机台底座1上表面的产品定位结构、以及用于测量3D产品01凹面轮廓的可移动检测结构。

所述可移动检测结构包括位于3D产品01上方的探头本体2以及用于实现所述探头本体2在X、Y、Z轴方向上运动的移动导轨，所述移动导轨包括Y轴向移动导轨9、X轴向移动导轨10和Z轴向移动导轨11。其中，所述Y轴向移动导轨9水平设置在机台底座1的上表面且数量为两个，两个Y轴向移动导轨9于产品定位结构的两侧平行设置，在所述Y轴向移动导轨9上设有第一连接柱，所述第一连接柱的底端与Y轴向移动导轨9的轨道槽可滑动连接，所述X轴向移动导轨10水平设置且其两端分别与两个第一连接柱的顶端固定连接，在所述X轴向移动导轨10上设有第二连接柱，所述第二连接柱的顶端与X轴向移动导轨10的轨道槽可滑动连接，所述Z轴向移动导轨11竖向设置在第二连接柱的下部，所述探头本体2可滑动设置在Z轴向移动导轨11上。

在本实施例中，所述第一连接柱、第二连接柱和探头本体2的动作均采用伺服电机驱动。

继续参见图2～图5，所述产品定位结构包括水平设置于3D产品上方的靠位框架3、设置于3D产品下方的产品支撑底座4、以及水平设置在所述产品支撑底座4下方的连接底板8，所述连接底板8通过螺栓与机台底座1的上表面固定连接，在所述靠位框架3的两相对侧边设置固定支撑架5，在所述产品支撑底座4的底面设置弹性连接件6，所述固定支撑架5和弹性连接件6的下端均固定连接在所述连接底板8上。

所述靠位框架3的内边尺寸小于3D产品01的边沿尺寸，在所述靠位框架3的内边位置均布有八个测量孔位7。

在本实施例中，所述弹性连接件6为三个排成一行的压缩弹簧，且各压缩弹簧沿所述产品支撑底座4的中轴线方向排列成一行。

在本实施例中，所述机台底座1的上表面、靠位框架3的下表面、以及连接底板8的上下表面的加工平整度均在0.01mm范围内。

本实施例的工作过程如下：

向下按压产品支撑底座4使压缩弹簧压缩蓄力，将3D产品01放置在产品支撑底座4上，放松按压力道，产品支撑底座4在压缩弹簧的作用下带动3D产品向上移动，直至产品的边沿位置与靠位框架3的下表面紧贴，此时，靠位框架3的下表面与3D产品01的四个侧边位于同一水平面上，以该确定的水平面作为Z向基准面。

探头本体2在伺服电机的作用下沿X、Y、Z轴方向移动，通过测量孔位7确定产品的中心位置，以该中心点配合Z向基准面建立产品检测的空间坐标系，探头本体2沿产品的标准轮廓线光滑移动，进而完成检测工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，包括机台底座(1)、固定设置于所述机台底座(1)上表面的产品定位结构、以及用于测量3D产品(01)凹面轮廓的可移动检测结构；所述可移动检测结构包括位于3D产品(01)上方的探头本体(2)以及用于实现所述探头本体(2)在X、Y、Z轴方向上运动的移动导轨；所述产品定位结构包括水平设置于3D产品上方的靠位框架(3)以及设置于3D产品下方的产品支撑底座(4)，所述靠位框架(3)通过设置于其侧边的固定支撑架(5)与所述机台底座(1)直接或间接固连，所述产品支撑底座(4)通过设置于其底面的弹性连接件(6)与所述机台底座(1)直接或间接固连，所述靠位框架(3)的内边尺寸小于3D产品(01)的边沿尺寸，通过弹性连接件和产品支撑底座迫使3D产品的边沿位置与靠位框架的下表面紧贴，以确定用于建立产品检测坐标系的Z向基准面，在所述靠位框架(3)的内边位置设有多个测量孔位(7)。

2.根据权利要求1所述用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，所述产品定位结构还包括水平设置在所述产品支撑底座(4)下方的连接底板(8)，所述连接底板(8)与机台底座(1)的上表面固定连接，且所述固定支撑架(5)和弹性连接件(6)的下端均固定连接在所述连接底板(8)上。

3.根据权利要求2所述用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，所述移动导轨包括Y轴向移动导轨(9)、X轴向移动导轨(10)和Z轴向移动导轨(11)，所述Y轴向移动导轨(9)水平设置在机台底座(1)的上表面且平行设置于所述产品定位结构的两侧，在所述Y轴向移动导轨(9)上设有第一连接柱，所述第一连接柱的底端与Y轴向移动导轨(9)的轨道槽可滑动连接，所述X轴向移动导轨(10)水平设置且其两端分别与两个第一连接柱的顶端固定连接，在所述X轴向移动导轨(10)上设有第二连接柱，所述第二连接柱的顶端与X轴向移动导轨(10)的轨道槽可滑动连接，所述Z轴向移动导轨(11)竖向设置在第二连接柱的下部，所述探头本体(2)可滑动设置在Z轴向移动导轨(11)上。

4.根据权利要求3所述用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，所述第一连接柱、第二连接柱和探头本体(2)的动作均采用伺服电机驱动。

5.根据权利要求2所述用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，所述机台底座(1)的上表面、靠位框架(3)的下表面、以及连接底板(8)的上下表面的加工平整度均在0.01mm范围内。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述用于3D产品凹面轮廓测量的检测装置，其特征在于，所述弹性连接件(6)为多个压缩弹簧，且各压缩弹簧沿所述产品支撑底座(4)的中轴线方向排列成一行。