CN219869523U - 适用于车载盖板测量的定位治具装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种适用于车载盖板测量的定位治具装置，该定位治具装置包括：移动Z轴，CCD及面光源，移动平台，定位测量治具，钢化玻璃，以及底光源；其中，CCD及面光源设置在移动Z轴之上，底光源与CCD及面光源相对且二者分别位于移动平台的下方和上方，底光源位于移动平台的下方，CCD及面光源位于移动平台的上方，钢化玻璃设置在移动平台之上，定位测量治具设置在钢化玻璃之上，且包括通孔。本公开能够有效降低测量误差，提高测量数据准确性。

Description

适用于车载盖板测量的定位治具装置

技术领域

本公开涉及车载盖板玻璃加工技术领域，尤其涉及一种适用于车载盖板测量的定位治具装置。

背景技术

目前，在车载盖板玻璃的加工技术行业中，通常将车载盖板玻璃划分为2D、2.5D及3D工艺制品。生产方法是将玻璃基板进行切割，通过精雕、光孔、3D曲面成型等系列工艺加工后，制成各种规格型号的产品。

但是，通常情况下，行业采用二次元测量仪、三坐标测量机进行离线首巡检监视进行测量，现行检验方式存在如下不足：第一、3D产品的自重导致产品放置形变，测试数据变差大，数据缺乏真实性；第二、产品外形由多段曲、自由点组合而成，无法抓取直线、圆等有效特性进行测量坐标系建立；

第三、仪器的底光源无法穿透定位治具，而仪器的面光源在取点时容易形成光晕等现象导致测量数据偏差。

针对上述问题，提出本公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置。

实用新型内容

本公开所要解决的一个技术问题是：现有技术中对于车载盖板玻璃加工中的定位测量方案存在无法有效建立测量坐标系，未考虑产品形变等因素，光源无法穿透定位治具等造成测量定位不够准确的问题。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种适用于车载盖板测量的定位治具装置，该定位治具装置包括：移动Z轴，CCD及面光源，移动平台，定位测量治具，钢化玻璃，以及底光源；其中，CCD及面光源设置在移动Z轴之上，底光源与CCD及面光源相对且二者分别位于移动平台的下方和上方，底光源位于移动平台的下方，CCD及面光源位于移动平台的上方，钢化玻璃设置在移动平台之上，定位测量治具设置在钢化玻璃之上，定位测量治具包括：通孔。

在一些实施例中，移动Z轴用于沿Z轴方向移动便于坐标系的建立与定位。

在一些实施例中，定位测量治具包括：X基准轴线，Y基准轴线，仿形贴合面，Z轴平面，以及定位边。

在一些实施例中，仿形贴合面包括：A平面和B平面，A平面和B平面连接的中间部位为圆弧平滑过渡。

在一些实施例中，A平面和B平面的平面度小于等于0.2，A平面和B平面连接的中间部位的轮廓度小于等于0.5。

在一些实施例中，仿形贴合面根据产品形态采用1:1仿形设计加工而成。

在一些实施例中，仿形贴合面使得定位测量治具的精度小于等于0.04㎜。

在一些实施例中，定位测量治具的通孔用于测量时底光源的透过并成像。

在一些实施例中，通孔为多个。

在一些实施例中，X基准轴线，Y基准轴线以及Z轴平面用于尺寸及轮廓度测量时建立测量坐标系。

通过上述技术方案，本公开提供的适用于车载盖板测量的定位治具装置能够通过X/Y/Z三轴结合，并在多个测量点位进行开通孔的设计，避免仪器底光源无法穿透治具，造成面光源在取点位形成光晕现象导致测量数据偏差等问题，能够有效降低测量误差，提高测量数据准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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他的附图。

图1是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的整体装夹的结构示意图；

图2是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的定位测量治具的结构示意图；

图3是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的定位测量治具的坐标系特征元素的示意图一；

图4是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的定位测量治具的坐标系特征元素的示意图二；

图5是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的定位测量治具的通孔的示意图。

附图标记说明：

1、移动Z轴； 2、CCD及面光源； 3、移动平台；

4、定位测量治具； 5、钢化玻璃； 6、底光源；

7、X基准轴线； 8、Y基准轴线； 9、仿形贴合面；

10、Z轴平面； 11、定位边。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

通常情况下，本行业采用二次元测量仪、三坐标测量机进行离线首巡检监视测量，主要管控项目包含但不限于：

1.几何尺寸：包括直径、半径、长度、角度、宽度、高度、深度、点到点的距离、点到线的距离、圆心距等。

2.形位公差：直线度、平面度、圆度、平行度、垂直度、同轴度、对称度、轮廓度等。

相关技术中的测量方案，无法有效建立测量坐标系，未考虑产品形变等因素，光源无法穿透定位治具等造成测量不够准确的问题；因此需要提出本公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置。

下面结合附图对本公开的各个实施例进行详细说明。

图1是本公开实施例公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置的整体装夹的结构示意图；

如图1所示，本公开实施例提供一种适用于车载盖板测量的定位治具装置，该定位治具包括：移动Z轴1，CCD及面光源2，移动平台3，定位测量治具4，钢化玻璃5，以及底光源6。

具体地，CCD及面光源2设置在移动Z轴1之上，底光源6与CCD及面光源2相对且二者分别位于移动平台3的下方和上方，底光源6位于移动平台3的下方，CCD及面光源2位于移动平台3的上方，钢化玻璃5设置在移动平台3之上，定位测量治具4设置在钢化玻璃5之上，定位测量治具4包括：通孔，从图2中可以看出有多个通孔。

上述的定位测量治具4包括的通孔可以使得底光源6的光能够穿过治具，更好地实现定位测量，提高测量的精度。

在一些实施例中，移动Z轴1用于沿Z轴方向移动便于坐标系的建立与定位，此处Z轴的移动可以是自动或者手工操作，对此不做限定，本领域技术人员能够实现的方式均可以应用与此。

具体地，完成测试的定位治具装置的主设备可以为二次元测量仪(如图1)，该二次元测量仪的硬件CCD以及光栅尺，可以通过USB及RS232数据线传输到电脑的数据采集卡中，将光信号转化为电信号，之后由影像测量仪的软件在电脑显示器上成像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。以上的工序基本在几万分之一秒完成，所以可以将其看作是实时检测设备，或者称为动态测量设备。

在一些实施例中，定位治具装置的设备成像依赖光源系统，光源类型分为底光源6与CCD及面光源2，二者可根据测量工件来进行调节控制以达到良好的效果，光源亮度可以在各种光线条件下选择符合实际的合适的光源亮度，行业内成像光源对最终测试结果影响值约0.03㎜水准。

在一些实施例中，定位测量治具4包括：X基准轴线7，Y基准轴线8，仿形贴合面9，Z轴平面10，以及定位边11；如图3所示，示出了X基准轴线7，Y基准轴线8，X轴线和Y轴线的相交处为孔坐标原点，或者说是通孔坐标原点；其中C向指的是：沿着图2中的B-B剖面的C1周的方向；图4示出了仿形贴合面9，Z轴平面10，以及定位边11；图5是沿A-A的剖面图，图中示出了多个通孔。

在一些实施例中，定位测量治具4的使用方式为：将对应实体产品与该定位测量治具4贴合放置，放置过程遵循治具定位边11与产品定位边贴合，定位测量治具4及产品一体放置于定位治具装置的移动平台3之上。

具体地，针对多曲及自由点外形的产品，按照标准外形形态增加设计产品与治具取放的定位边11，此点设计理念有效避免因人为因素导致的放置误差，保证产品放置位置的一致性，避免检测过程中人工干预初步寻边。

并且，定位边11的相关部位进行镂空沉槽设计，预留塞规测试位，在无三坐标测量机的情况下对3D产品轮廓进行定量检测。

在一些实施例中，仿形贴合面9包括：A平面和B平面，A平面和B平面连接的中间部位为圆弧平滑过渡，从图4可以看出坐标的无倾斜的平面是A平面，右侧与A平面通过圆弧面连接具有倾斜角度的平面为B平面。

在一些实施例中，A平面和B平面的平面度小于等于0.2，A平面和B平面连接的中间部位的轮廓度小于等于0.5。

在一些实施例中，仿形贴合面9根据产品形态采用1:1仿形设计加工而成。

具体地，产品与治具贴合面可以根据不同产品形态1:1仿形设计加工，曲面及折弯部加工精度需满足产品轮廓度公差1/5～1/10的分辨率，通过仿形放置可有效避免产品自重导致的形变。

在一些实施例中，仿形贴合面9使得定位测量治具4的精度小于等于0.04㎜。

在一些实施例中，定位测量治具4还包括：通孔，通孔用于测量时底光源6的透过并成像。

在一些实施例中，通孔为多个。

在传统的测试方式中，当尺寸测量位与有治具或支撑发生遮挡时，通常采用影像测量仪的面光源对进行对焦亮度供应，这种模式容易造成光晕及光明暗差，验证影像测量数据准确性的问题。本实施例中通过原始图档比对，在对应尺寸测试位机的相应位置增加通孔，可以避免该问题。

在一些实施例中，X基准轴线7，Y基准轴线8以及Z轴平面10用于尺寸及轮廓度测量时建立测量坐标系。

具体地，随着市场需求不断提高，产品的外形由多段曲、自由点组合而成产品设计越来越高，无法抓取直线、圆等有效特性进行测量坐标系建立，本公开在治具外围设计加工X基准轴线7、Y基准轴线8及Z轴平面10，用于满足尺寸及轮廓度测量时建立测量坐标系(参见图3以及图4)。

下面通过另一实施例对本公开的测量定位方案进行说明：

首先，实施设计方案前提取客户图纸的基础信息为：

1、产品为3D结构，需进行基板切割、精雕、3D曲面、印刷等系列工艺加工；

2、产品外形为多段曲，尺寸及轮廓度均无法直接在产品上抓取特征元素建立测量坐标系；

3、产品3D成型后包含左右端A平面、B平面，中间部位为圆弧平滑过渡；可以设定三坐标测量机检测A平面与B平面的平面度(≤0.2)及折弯曲面的轮廓度(≤0.5)，此处为示例性地；

4、产品3D成型及印刷后需使用二次元测量仪进行外形、印刷相关尺寸。

然后，通过客户图纸所提取基础信息设计加工测量定位测量治具：

1、定位测量治具的贴合面可以根据产品形态1:1仿形设计加工，加工后治具精度需满足五分之一原则，例如≤0.04㎜；

2、定位测量治具的外围设计加工X基准轴线、Y基准轴线及Z轴平面用于尺寸及轮廓度测量时建立测量坐标系；

3、根据尺寸测量图纸复刻3D定位测量治具对应的测量点位，在测量点位处加工φ15的通孔，用于测量时仪器底光透过成像。

本公开的适用于车载盖板测量的定位治具装置，使用1:1仿形，增设坐标系基准及测量位开通孔等，能够具有以下优点：

1、使用1:1原始图档贴合设计定位测量治具，定位测量治具可以完全模拟装配放置，能有效释放产品自重同时避免其它附加压力；

2、该定位治具装置可实现一体多用，同时实现影像测量仪尺寸及三坐标测量机的轮廓度测量管控；通过在定位测量治具外围增设X、Y轴线及Z轴平面，有效解决无法在产品上抓取直线、圆等有效特性进行测量坐标系建立问题；

3、配合标准塞规，在无三坐标测量机的情况下对3D产品轮廓进行定量检测；

4、测量点位开通孔的设计，能够邮箱避免仪器底光源无法穿透治具，面光源在取点位形成光晕现象导致测量数据偏差的问题，有效降低测量误差，提高测量数据准确性。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述定位治具装置包括：移动Z轴(1)，CCD及面光源(2)，移动平台(3)，定位测量治具(4)，钢化玻璃(5)，以及底光源(6)；其中，所述CCD及面光源(2)设置在所述移动Z轴(1)之上，所述底光源(6)与所述CCD及面光源(2)相对且二者分别位于所述移动平台(3)的下方和上方，所述底光源(6)位于所述移动平台(3)的下方，所述CCD及面光源(2)位于所述移动平台(3)的上方，所述钢化玻璃(5)设置在所述移动平台(3)之上，所述定位测量治具(4)设置在所述钢化玻璃(5)之上，所述定位测量治具(4)包括：通孔。

2.根据权利要求1所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述移动Z轴(1)用于沿Z轴方向移动便于坐标系的建立与定位。

3.根据权利要求1所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述定位测量治具(4)包括：X基准轴线(7)，Y基准轴线(8)，仿形贴合面(9)，Z轴平面(10)，以及定位边(11)。

4.根据权利要求3所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述仿形贴合面(9)包括：A平面和B平面，所述A平面和所述B平面连接的中间部位为圆弧平滑过渡。

5.根据权利要求4所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述A平面和所述B平面的平面度小于等于0.2，所述A平面和所述B平面连接的中间部位的轮廓度小于等于0.5。

6.根据权利要求3所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述仿形贴合面(9)根据产品形态采用1:1仿形设计加工而成。

7.根据权利要求6所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述仿形贴合面(9)使得所述定位测量治具(4)的精度小于等于0.04㎜。

8.根据权利要求3所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述定位测量治具(4)的所述通孔用于测量时所述底光源(6)的透过并成像。

9.根据权利要求8所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述通孔为多个。

10.根据权利要求3所述的适用于车载盖板测量的定位治具装置，其特征在于，所述X基准轴线(7)，所述Y基准轴线(8)以及所述Z轴平面(10)用于尺寸及轮廓度测量时建立测量坐标系。