CN210922538U - 孔深测量机构及孔深测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种孔深测量机构及孔深测量装置,涉及孔深测量技术领域。该孔深测量机构包括基座、激光探测组件、位移测量组件以及驱动执行组件。驱动执行组件固定设置于基座且包括运动件,运动件与激光探测组件连接且带动激光探测组件沿第一方向滑动,位移测量组件包括滑动配合的定尺和动尺,定尺与基座固定连接,动尺与激光探测组件固定连接。激光探测组件包括激光发生组件和控制器,控制器与激光发生组件电连接。该孔深测量机构设计合理,操作方便,能够针对通孔和盲孔进行孔深的测量,误差小,精度高,且测量快速,适用于自动化生产线中使用,使用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及孔深测量技术领域,具体而言,涉及一种孔深测量机构及孔深测量装置。
背景技术
孔深参数测量是生产制造加工过程中十分重要的环节之一,孔深参数的在线提取是带孔零件自动加工装配的一个前提。
例如:航空复材零件的自动钻铆装配便需要通孔深度在线自动测量技术作为支撑。然而,现在该零件的钻铆由于无法进行孔深的自动测量,目前需要人工测量并选取合适长短的铆钉来进行铆接,手工测量通孔的主要器械有游标卡尺、深度尺等,其精度低、误差大、测量效率低且不适合用于自动化生产线。
因此,有效测量孔深的自动测量装置是目前加工制造中急需解决的一个技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种孔深测量机构,能够快速、准确的对孔的深度尺寸进行测量,适合于自动化生产线中使用。
本实用新型的目的还在于提供一种孔深测量装置,具有孔深测量机构的优点。
本实用新型的实施例是这样实现的:
基于上述目的,本实用新型的实施例提供了一种孔深测量机构,包括基座、激光探测组件、位移测量组件以及驱动执行组件;
所述驱动执行组件固定设置于所述基座且包括运动件,所述运动件与所述激光探测组件连接且带动所述激光探测组件沿第一方向滑动,所述位移测量组件包括滑动配合的定尺和动尺,所述定尺与所述基座固定连接,所述动尺与所述激光探测组件固定连接;
所述激光探测组件包括激光发生组件和控制器,所述控制器与所述激光发生组件电连接。
另外,根据本实用新型的实施例提供的,还可以具有如下附加的技术特征:
在本实用新型的可选实施例中,所述激光探测组件还包括架体,所述激光发生组件包括激光发生器、第一反光件、测头探针、第二反光件以及光接收器;
所述激光发生器、所述第一反光件以及所述测头探针均固定设置于所述架体,所述第二反光件固定设置于所述测头探针的通孔内,所述光接收器设置于所述架体且位于所述第一反光件的背离所述第二反光件的一侧;
所述激光发生器能够发射激光,所述激光通过所述第一反光件射入所述测头探针的通孔,经过所述第二反光件反射到所述光接收器,所述光接收器与所述控制器电连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述架体包括固定连接的底座和固定体,所述底座开设有固定孔;
所述激光发生器和所述第一反光件固定设置于所述底座的第一侧,所述测头探针穿设于所述固定孔且位于所述底座的第二侧,所述光接收器固定设置于所述固定体靠近所述底座的一侧,所述控制器固定设置于所述固定体背离所述底座的一侧,所述测头探针的侧壁开设有端口,所述第二反光件与所述端口相对应。
在本实用新型的可选实施例中,所述第一反光件具有第一反光面,所述激光发生器的中心轴线与所述第一反光面之间形成45°夹角;
所述测头探针的通孔内设置有挡光隔板,将通孔分隔为第一光孔和第二光孔,所述第一反光面能够反射激光使其进入所述第一光孔。
在本实用新型的可选实施例中,所述第二反光件具有反光面,所述测头探针的中心轴线与所述反光面之间形成45°夹角,所述挡光隔板远离所述第一反光件的一端与所述第二反光件贴合,将所述反光面分隔为第二反光面和激光入射反光面;
所述激光通过所述第一光孔后,能够经过所述第二反光面反射且从所述端口射出,经孔壁反射后进入所述激光入射反光面,然后经过所述第二光孔进入所述光接收器。
在本实用新型的可选实施例中,所述光接收器包括基体、CCD电荷耦合元件以及调焦镜头,所述基体设置于所述固定体且具有嵌设腔,所述嵌设腔的中心轴线方向与所述测头探针的通孔方向一致;
所述CCD电荷耦合元件嵌设于所述嵌设腔内,所述调焦镜头固定设置于所述嵌设腔的开口端,所述控制器设置有光信号处理模块,所述光信号处理模块与所述CCD电荷耦合元件电连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述定尺为容栅定尺,所述动尺为容栅动尺;
所述位移测量组件还包括固定架和单片机,所述容栅动尺通过所述固定架可滑动的设置于所述容栅定尺,所述单片机固定设置于所述基座,且与所述容栅动尺电连接,所述容栅动尺随所述激光探测组件沿第一方向滑动。
在本实用新型的可选实施例中,所述驱动执行组件还包括驱动件和联轴器,所述运动件为滚珠丝杠副,所述驱动件与所述基座固定连接;
所述滚珠丝杠副包括丝杠和螺母,所述丝杠通过所述联轴器与所述驱动件的输出轴固定连接,所述螺母与所述激光探测组件固定连接,所述丝杠的延伸方向为所述第一方向。
在本实用新型的可选实施例中,所述基座包括顶盖、测头外壳以及滑动内壳,所述滑动内壳通过所述驱动执行组件可滑动的设置于所述测头外壳内;
所述滑动内壳包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述动尺固定连接,所述第二连接部与所述运动件固定连接,所述位移测量组件和所述驱动执行组件设置于所述测头外壳内,且所述定尺与所述顶盖固定连接。
本实用新型还提供了一种孔深测量装置,包括机械手和孔深测量机构,所述机械手夹持所述基座,使所述激光探测组件中的测头探针与孔的轴线方向一致。
本实用新型实施例的有益效果是:设计合理,操作方便,能够针对通孔和盲孔进行孔深的测量,误差小,精度高,且测量快速,适用于自动化生产线中使用,使用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的孔深测量机构第一视角的剖视图;
图2为孔深测量机构第二视角的剖视图;
图3为本实用新型实施例1提供的孔深测量机构的爆炸图;
图4为图3中基座的爆炸图;
图5为图3中位移测量组件的结构示意图;
图6为图3中驱动执行组件的结构示意图;
图7为图3中激光探测组件的结构示意图;
图8为测头探针部分结构的局部放大图;
图9为图7中光接收器的剖视图。
图标:1-孔深测量机构;2-基座;3-顶盖;4-测头外壳;5-滑动内壳;6-第一连接部;7-第二连接部;8-固定部;9-激光探测组件;10-底座;11-控制器;12-固定体;13-激光发生器;14-第一反光件;15-测头探针;16-第一光孔;17-第二光孔;18-挡光隔板;19-第二反光面;20-激光入射反光面;21-光接收器;22-基体;23-CCD电荷耦合元件;24-调焦镜头;25-端口;26-位移测量组件;27-容栅定尺;28-容栅动尺;29-固定架;30-单片机;31-驱动执行组件;32-驱动件;33-联轴器;34-滚珠丝杠副;35-丝杠;36-螺母。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母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,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
图1为本实施例提供的孔深测量机构1第一视角的剖视图,图2为本实施例提供的孔深测量机构1第二视角的剖视图,图3为本实施例提供的孔深测量机构1的爆炸图,请参照图1至图3所示。
孔深测量机构1包括基座2、激光探测组件9、位移测量组件26以及驱动执行组件31,基座2为外壳结构,激光探测组件9、位移测量组件26以及驱动执行组件31均设置于外壳的空腔内,基座2包括连接端和测量端,连接端用于和外部机械设备连接,测量端用于对待测量孔进行测量,该孔深测量机构1可以方便、快速的对通孔或盲孔进行孔深度测量。
其中,驱动执行组件31固定设置于基座2的连接端,且用于提供驱动力,驱动执行组件31包括运动件,通过运动件与激光探测组件9连接,位移测量组件26包括滑动配合的定尺和动尺,定尺与基座2的连接端固定连接,动尺与激光探测组件9固定连接且相对于定尺滑动,动尺的运动方向和运动件带动激光探测组件9的运动方向一致。
激光探测组件9包括激光发生组件和控制器11,控制器11与激光发生组件电连接,驱动执行组件31用于为激光探测组件9和动尺提供动力源,使得测头探针15运动,激光探测组件9通过控制器11将光信号转化为图像并进行处理和光点识别,用于对待检测孔的入口和/或出口进行识别,通过激光探测组件9和位移测量组件26的配合,来实现快速、准确的测量待检测孔的深度。
下面对该孔深测量机构1的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明。
图4为图3中基座2的爆炸图,请参照图4所示。
基座2包括顶盖3、测头外壳4和滑动内壳5,顶盖3和测头外壳4的连接端固定连接,测头外壳4的测量端为敞开口的自由端,驱动执行组件31和位移测量组件26固定设置于顶盖3,且位于测头外壳4的连接端,激光探测组件9与滑动内壳5固定连接,且通过滑动内壳5分别与驱动执行组件31的运动件,和位移测量组件26的动尺连接,使得滑动内壳5带动激光探测组件9相对于测头外壳4沿第一方向滑动,这里的第一方向为测头外壳4的轴线方向。
可选的,滑动内壳5包括第一连接部6、第二连接部7以及固定部8,第一连接部6和第二连接部7位于固定部8的同一端且相对设置,其中,激光探测组件9固定设置于固定部8,第一连接部6与位移测量组件26中的动尺固定连接,第二连接部7与驱动执行组件31的运动件固定连接。
可选的,测头外壳4为空心圆柱状结构,滑动内壳5为与测头外壳4的内壁相配合的圆柱状结构,且滑动内壳5位于测头外壳4的空腔内部,滑动内壳5的外径恰好与测头外壳4的内径间隙配合。
图5为图3中位移测量组件26的结构示意图,请参照图5所示。
位移测量组件26包括定尺、动尺、固定架29以及单片机30,其中,定尺为容栅定尺27,动尺为容栅动尺28。容栅定尺27与顶盖3固定连接,且容栅定尺27的延伸方向与顶盖3垂直,容栅动尺28通过固定架29可滑动的设置于容栅定尺27,固定架29与滑动内壳5的第一连接部6固定连接。
单片机30固定设置于顶盖3,且单片机30与容栅动尺28通过导线连接,实现信号传输。在位移测量组件26作用下,容栅动尺28随滑动内壳5沿第一方向滑动。
可选的,固定架29包括第一动尺固定架和第二动尺固定架,第一动尺固定架和第二动尺固定架平行设置且均开设有滑动孔,第一动尺固定架和第二动尺固定架的一端均与容栅动尺28固定连接,第一动尺固定架和第二动尺固定架的另一端均与第一连接部6固定连接,容栅定尺27依次穿设于第一动尺固定架的滑动孔和第二动尺固定架的滑动孔。
可选的,容栅定尺27远离容栅动尺28的一端通过螺杆和定尺固定架与顶盖3固定连接,定尺固定架开设有固定孔,容栅定尺27穿设于固定孔且与定尺固定架固定,定尺固定架通过螺杆与顶盖3连接,使得容栅定尺27沿第一方向延伸,定尺固定架和螺杆起到稳固作用,增强容栅定尺27的稳固性。
可选的,容栅定尺27和容栅动尺28贴合设置,在容栅动尺28的背离容栅定尺27的一侧设置有电路板,通过导线将电路板与单片机30电连接。
在该位移测量组件26中,容栅动尺28与容栅定尺27组合为容栅位移传感器,用于测量滑动内壳5及安装于其固定部8的激光探测组件9的位移数据,容栅定尺27和容栅动尺28在测量时会发生相对位移,容栅动尺28上的电路板会记录其相对位移,并将位移数据传输给单片机30。单片机30与容栅动尺28之间进行数据通讯,且单片机30负责控制运动单元的整体动作与逻辑算法。
图6为图3中驱动执行组件31的结构示意图,请参照图6所示。
驱动执行组件31包括驱动件32、联轴器33以及运动件,驱动件32与顶盖3固定连接,驱动件32通过联轴器33与运动件连接,且为运动件提供动力。可以理解的是,驱动件32可以直接和运动件连接,用于带动运动件运动,也可以通过联轴器33与运动件连接,具体根据实际需求而定。
可选的,驱动件32为驱动电机,具体的,驱动电机可以为直流电机、步进电机、伺服电机等,只要可以为运动件提供动力即可,具体不做限制,驱动件32与单片机30电连接,通过单片机30控制驱动件32的工作。
可选的,运动件为滚珠丝杠副34,滚珠丝杠副34包括丝杠35和螺母36,丝杠35通过联轴器33与驱动件32的动力输出轴固定连接,螺母36滑动设置于丝杠35上,且通过滑动内壳5的第二连接部7与激光探测组件9固定连接。
通过驱动电机带动丝杠35旋转,使得螺母36沿着丝杠35的轴向做直线运动,当驱动电机在单片机30的控制下旋转时,会驱动螺母36向下运动,同时带动滑动内壳5的第二连接部7以及激光探测组件9向下运动。能够使激光探测组件9中的测头探针15伸入待检测孔中,于此同时,容栅动尺28相对于容栅定尺27移动,并记录位移数据。
图7为图3中激光探测组件9的结构示意图,请参照图7所示。
激光探测组件9包括架体、激光发生组件以及控制器11,架体与滑动内壳5固定连接,架体包括底座10和固定体12,底座10与固定体12分别与滑动内壳5固定连接,且底座10与固定体12均为板状结构,其平行设置于滑动内壳5的内部,底座10开设有固定孔。
激光发生组件包括激光发生器13、第一反光件14、测头探针15、第二反光件以及光接收器21。激光发生器13、第一反光件14以及测头探针15均固定设置于架体的底座10,第二反光件固定设置于测头探针15的通孔内,光接收器21设置于架体的固定体12,且光接收器21位于固定体12的靠近第一反光件14的一侧。
可选的,底座10包括测头底面,测头底面为与固定体12相对应的面,激光发生器13通过发生器座固定于测头底面,第一反光件14通过反光架设置于测头底面,且用于将激光发生器13发出的激光进行反射到测头探针15的通孔内。即激光发生器13能够发射激光,激光射到第一反光件14的反光面后进行反射,通过第一反光件14射入测头探针15的通孔。
可选的,第一反光件14具有第一反光面,激光发生器13的中心轴线与第一反光面之间形成45°夹角,且使第一反光件14位于底座10上固定孔的上方。
可选的,测头探针15穿设于固定孔且位于底座10的背离测头底面的一侧,且测头探针15沿第一方向延伸,在本实施例中,测头探针15与底座10垂直设置。测头探针15为中空的圆柱状结构,且测头探针15的中心轴线与第一反光面之间的夹角为45°,从而使激光经过第一反光件14反射后进入测头探针15的通孔内。
图8为测头探针15端部的局部放大图,请参照图8所示。
测头探针15远离底座10的一端的侧壁开设有端口25,第二反光件设置于测头探针15的通孔内,且与端口25相对应,使得激光经过第二反光件能够反射至测头探针15的外侧。
可选的,测头探针15的通孔内设置有挡光隔板18,该挡光隔板18为长条形薄板结构,沿测头探针15的长度方向设置于测头探针15的通孔内,将通孔分隔为第一光孔16和第二光孔17,即挡光隔板18将第一光孔16和第二光孔17完全隔离,第二反光件具有反光面,测头探针15的中心轴线与反光面之间形成45°夹角,挡光隔板18远离第一反光件14的一端与第二反光件的反光面贴合,将反光面分隔为第二反光面19和激光入射反光面20。
其中,第二反光面19与第一光孔16对应,激光入射反光面20与第二光孔17对应,当激光发生器13射出激光,经过第一反光件14的第一反光面反射,将激光射入第一光孔16中射到第二反光面19上,经过第二反光面19的反射,将激光从测头探针15的端口25反射出来。
可选的,光接收器21固定设置于固定体12靠近底座10的一侧,且光接收器21位于第二光孔17的正上方,控制器11固定设置于固定体12背离底座10的一侧,且与光接收器21电连接。
当测头探针15检测孔深时,测头探针15位于孔内,激光通过第一光孔16后,能够经过第二反光面19反射,从端口25射出的激光射至孔壁上,经过孔壁的反射使激光反射至激光入射反光面20,经过激光入射反光面20的反射,使激光进入第二光孔17中,任何射到光接收器21中,由于光接收器21与控制器11电连接,控制器11为光信号处理电路,其将电信号转换成RGB图像并传输到上位机进行图像处理与激光光点的识别。
图9为图7中光接收器21的剖视图,请参照图9所示。
可选的,光接收器21包括基体22、CCD电荷耦合元件23以及调焦镜头24,基体22设置于固定体12上且具有嵌设腔,嵌设腔的中心轴线与测头探针15的通孔方向一致,且基体22位于第二光孔17的正上方。
CCD电荷耦合元件23嵌设于嵌设腔内,调焦镜头24固定设置于嵌设腔的开口端,控制器11设置有光信号处理模块,光信号处理模块与CCD电荷耦合元件23电连接,在本实施例中,控制器11固定设置于光接收器21的尾端,通过导线将控制器11与光接收器21的对应端口25连接。
本实施例提供的孔深测量机构1是用于进行孔深参数的测量,其能够测量的孔深范围为:孔径尺寸为3mm~30mm,孔深尺寸为1mm~50mm,针对目前的绝大多数零件材料均可以材料。
可以理解的是,孔深测量机构1的参数尺寸不做限定,其根据待测量孔的孔深和孔径来选择,当待测量孔的孔径和孔深较大或较小时,可以针对性的制作与其相对应的孔深测量机构1,可以制作不同档位的测量机构,从而适应不同尺寸的待测量孔。
可以理解的是,第一反光面、第二反光面19以及激光入射反光面20可以由平面镜、反光膜、金属薄片、反光纸等反光材料实现,根据需求而定,不做具体限制。
本实用新型的实施例1提供的孔深测量机构1的工作原理:
激光探测组件9中,激光发生器13用于产生激光光束,由于其安装于第一反光件14的前方,因此激光光束会投射向第一反光面,第一反光面用于反射激光发生器13出射的激光光束,由于激光发生器13的中心轴线与第一反光面的夹角为45°,因此,激光束会被反射进测头探针15的第一光孔16,并被第二反光面19接收到,第二反光面19与测头探针15的中心轴线夹角为45°,即投射向第二反光面19上的激光束与第二反光面19的夹角也为45°。因此,经过第二反光面19的反射,激光束会垂直于测头探针15的中心轴线从端口25处出射向孔内壁,即激光束会垂直的投射向孔壁。
当测头探针15下方的端口25伸入待测量孔内时,孔壁会反射激光,若端口25未进入孔内或已经离开了通孔的下表面,则不会有激光返回。
第二反光面19与激光入射反光面20位于同一平面且均安装于测头探针15的尾端,中间由挡光隔板18隔开,孔壁反射回的激光束会被激光入射反光面20接收到,通过第二光孔17反射向光接受器。
光接受器包括CCD电荷耦合元件23和调焦镜头24,其中调焦镜头24用于将激光束聚焦到CCD电荷耦合元件23上,CCD电荷耦合元件23用于将光信号转换为电信号并传输到控制器11的光信号处理模块,光信号处理模块将电信号转换成RGB图像并传输到上位机进行图像处理与激光光点的识别,上位机将激光信号的有无信息传输给单片机30进行标记。
在对待检测孔进行测量时,将孔深测量机构1通过机械设备先安置于待测孔的上方。单片机30控制驱动件32旋转,测头探针15会在驱动执行组件31的驱动下向前运动伸入孔中,与此同时,激光发生器13发射出激光,激光从测头探针15的端口25中会垂直出射激光束,当测头探针15的端口25经过孔的上表面时,激光会投射到孔壁上,经孔壁反射回的激光信号会被光接受器接受,并经过控制器11中的上位机识别,向单片机30传输激光信号“有”的标志,此时单片机30会将位移测量组件26中的位移数据清零。
同理,当测头探针15继续向下运动时,若测量的是通孔,则测头探针15会伸出待测量孔的下表面,此时光接受器就接受不到激光信号,此时,单片机30会收到激光信号“无”的标志,单片机30会记录位移测量组件26的位移数据,此数据即为通孔深度的数据。
若测量的是盲孔,则测头探针15会被孔的底端挡住,位移测量组件26的位移数据不再变化,此时最终停止的位移数据便是盲孔的孔深,在实际测量时,需要提前测量测头探针15的底端与端口25处的尺寸作为补偿尺寸,补偿尺寸和测量尺寸之和即为盲孔的实际孔深。
当测量到最终的孔深数据后,单片机30会控制驱动件32反向旋转,测头探针15便会向后运动收回,并准备下一次的测量。
本实用新型实施例1提供的孔深测量机构1具有的有益效果是:
设计合理、巧妙,能够针对通孔和盲孔测量,且测量精度高,误差小,提高了测量效率,适合于自动化生产线使用,实用性强,适用范围广。
实施例2
本实用新型实施例2提供了一种孔深测量装置,包括机械手和如实施例1提供的孔深测量机构1,具体说明如下:
机械手夹持孔深测量机构1的基座2,使激光探测组件9中的测头探针15与孔的轴线方向一致,对待测量孔进行孔深测量。
该装置在进行孔深测量时,其安装位置位于待测量孔的上方,测头探针15的中心轴线需与待测量孔的中心轴线同轴,驱动件32在单片机30的逻辑控制下,可驱动滑动内壳5及与其固定的激光探测组件9向孔内伸出,并可在得到测量数据后驱动滑动内壳5和激光探测组件9向回收缩至测头外壳4内。
可以理解的是,机械手还可以为数控机床、机械臂、三坐标机等自动化机械设备,其测量出的孔深数据实时的与数控机床的上位机进行数据交换并进行动作反馈,其配合加工设备,可以对在线自动化孔深进行测量,也可以单独使用,直接对孔深参数进行测量,适用于产品质量检测环节中。
待检测孔的截面形状可以为圆形、方形、矩形、椭圆形、长条形等,孔深测量装置能够检测的孔截面形状没有要求,可以对任意形状的通孔或盲孔进行孔深测量,适用范围广。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,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。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种孔深测量机构,其特征在于,包括基座、激光探测组件、位移测量组件以及驱动执行组件;
所述驱动执行组件固定设置于所述基座且包括运动件,所述运动件与所述激光探测组件连接且带动所述激光探测组件沿第一方向滑动,所述位移测量组件包括滑动配合的定尺和动尺,所述定尺与所述基座固定连接,所述动尺与所述激光探测组件固定连接;
所述激光探测组件包括激光发生组件和控制器,所述控制器与所述激光发生组件电连接。
2.根据权利要求1所述的孔深测量机构,其特征在于,所述激光探测组件还包括架体,所述激光发生组件包括激光发生器、第一反光件、测头探针、第二反光件以及光接收器;
所述激光发生器、所述第一反光件以及所述测头探针均固定设置于所述架体,所述第二反光件固定设置于所述测头探针的通孔内,所述光接收器设置于所述架体且位于所述第一反光件的背离所述第二反光件的一侧;
所述激光发生器能够发射激光,所述激光通过所述第一反光件射入所述测头探针的通孔,经过所述第二反光件反射到所述光接收器,所述光接收器与所述控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的孔深测量机构,其特征在于,所述架体包括固定连接的底座和固定体,所述底座开设有固定孔;
所述激光发生器和所述第一反光件固定设置于所述底座的第一侧,所述测头探针穿设于所述固定孔且位于所述底座的第二侧,所述光接收器固定设置于所述固定体靠近所述底座的一侧,所述控制器固定设置于所述固定体背离所述底座的一侧,所述测头探针的侧壁开设有端口,所述第二反光件与所述端口相对应。
4.根据权利要求3所述的孔深测量机构,其特征在于,所述第一反光件具有第一反光面,所述激光发生器的中心轴线与所述第一反光面之间形成45°夹角;
所述测头探针的通孔内设置有挡光隔板,将通孔分隔为第一光孔和第二光孔,所述第一反光面能够反射激光使其进入所述第一光孔。
5.根据权利要求4所述的孔深测量机构,其特征在于,所述第二反光件具有反光面,所述测头探针的中心轴线与所述反光面之间形成45°夹角,所述挡光隔板远离所述第一反光件的一端与所述第二反光件贴合,将所述反光面分隔为第二反光面和激光入射反光面;
所述激光通过所述第一光孔后,能够经过所述第二反光面反射且从所述端口射出,经孔壁反射后进入所述激光入射反光面,然后经过所述第二光孔进入所述光接收器。
6.根据权利要求3-4任意一项所述的孔深测量机构,其特征在于,所述光接收器包括基体、CCD电荷耦合元件以及调焦镜头,所述基体设置于所述固定体且具有嵌设腔,所述嵌设腔的中心轴线方向与所述测头探针的通孔方向一致;
所述CCD电荷耦合元件嵌设于所述嵌设腔内,所述调焦镜头固定设置于所述嵌设腔的开口端,所述控制器设置有光信号处理模块,所述光信号处理模块与所述CCD电荷耦合元件电连接。
7.根据权利要求1所述的孔深测量机构,其特征在于,所述定尺为容栅定尺,所述动尺为容栅动尺;
所述位移测量组件还包括固定架和单片机,所述容栅动尺通过所述固定架可滑动的设置于所述容栅定尺,所述单片机固定设置于所述基座,且与所述容栅动尺电连接,所述容栅动尺随所述激光探测组件沿第一方向滑动。
8.根据权利要求1所述的孔深测量机构,其特征在于,所述驱动执行组件还包括驱动件和联轴器,所述运动件为滚珠丝杠副,所述驱动件与所述基座固定连接;
所述滚珠丝杠副包括丝杠和螺母,所述丝杠通过所述联轴器与所述驱动件的输出轴固定连接,所述螺母与所述激光探测组件固定连接,所述丝杠的延伸方向为所述第一方向。
9.根据权利要求1所述的孔深测量机构,其特征在于,所述基座包括顶盖、测头外壳以及滑动内壳,所述滑动内壳通过所述驱动执行组件可滑动的设置于所述测头外壳内;
所述滑动内壳包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述动尺固定连接,所述第二连接部与所述运动件固定连接,所述位移测量组件和所述驱动执行组件设置于所述测头外壳内,且所述定尺与所述顶盖固定连接。
10.一种孔深测量装置,其特征在于,包括机械手和权利要求1-9任意一项所述的孔深测量机构,所述机械手夹持所述基座,使所述激光探测组件中的测头探针与孔的轴线方向一致。
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CN201921714125.5U CN210922538U (zh) | 2019-10-12 | 2019-10-12 | 孔深测量机构及孔深测量装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN210922538U true CN210922538U (zh) | 2020-07-03 |
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