CN2570732Y - 一种精密测量仪 - Google Patents

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徐春云
谭登丰
卢罗宗
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Abstract

本实用新型涉及测量设备技术领域，特指一种精密测量仪。其技术方案为：其主要由基座、连接臂和工作台构成，连接臂固定在基座上，工作台可滑动的安装在基座上，位于工作台上方的镜头安装在连接臂上；在工作台的下方固定有一坐标板，位于坐标板下方的镜头固定在基座上。所述的坐标板采用晶圆板制造，其表面划分有若干的方格，且方格内标示有方格一个顶点坐标的条形码。采用这种结构后，放置在工作台上的物体经光学放大后进入CDD数码镜头内，将投影的影像数字化，并传输到电脑中对其进行测量，而将无须采用原由光栅测量仪中的光栅尺，并且也不会因为工作台导轨等尺寸或配合存在的误差而影响到本实用新型测量的精度。

Description

一种精密测量仪
技术领域：
本实用新型涉及测量设备技术领域，特指一种精密测量仪。
背景技术：
在生产生活中，人们在测量比较细小的物体时，通常使用的测量器具为游标卡尺或螺旋测量仪，其测量精度通常为0.05mm或0.01mm，当需要更加精确的测量物体时，需要更加精密的测量器具，而光栅测量仪是通常使用的一种测量比较精确的设备。目前的光栅测量仪多为卡尺台式的，其通过正交的可滑动导轨来使工作台在一平面内移动，其移动的方式可通过手动或螺旋杆等方式实现，并由光栅尺测出位移数据。为保证测量的精度，用于滑动的导轨其本身的制造精度要求很高，但是其在生产加工及装配的过程中不可避免的会出现尺寸误差和配合误差，这样就给测量的结果带来一定的误差，影响了测量的精度。
另一方面，在半导体行业中，晶圆的技术已经发展的日趋成熟，在晶圆上集成的电路其精细程度越来越高。发明目的：
本实用新型的目的在于提供一种可大大提高测量精度的精密测量仪。
发明内容：
本实用新型是通过如下技术方案实现的：其主要由基座、连接臂和工作台构成，连接臂固定在基座上，工作台可滑动的安装在基座上，位于工作台上方的镜头安装在连接臂上；在工作台的下方固定有一坐标板，位于坐标板下方的镜头固定在基座上。
所述的坐标板采用晶圆板制造，其表面划分有若干的方格，且方格内标示有方格一个顶点坐标的图案。
采用这种结构后，首先由于坐标板采用晶圆板制造，所以在晶圆板表面刻画细小的方格，其技术上是可行并可以实施的，然后可通过像素将其细化得出方格内某点的相对坐标数值。测量时，放置在工作台上的物体经光学放大后进入CDD数码镜头内，将投影的影像数字化，并传输到电脑中对其进行测量。而将无须采用原由光栅测量仪中的光栅尺，并且也不会因为工作台导轨等尺寸或配合存在的误差而影响到本实用新型测量的精度。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
图1是本实用新型的立体结构图；
图2是本实用新型剖视图；
图3是本实用新型工作台的立体图；
图4是本实用新型坐标板的局部示意图；
图5是图4F处的局部放大图。
具体实施方式：
见附图1、2、3、4，本实用新型包括：基座1、连接臂2、工作台3、坐标板5和镜头4、6。镜头4、6采用的是CCD数码摄像镜头。
其中连接臂2固定在基座1上，镜头4通过连接座41滑动安装在连接臂2上的竖直固定的滑轨21上，即镜头4在连接座41带动下，沿滑轨21上下滑动，这样可便于我们对被测物体惊醒定位。
工作台2可滑动的安装在基座1上，其具体结构为：工作台3安装在两导轨31之间，而导轨31又固定在中间板32上，同样的道理，中间板32安装在与导轨31正交的另一导轨33上导轨33固定在底板34上，而底板34固定在基座1上。这样以来工作台3在导轨31、32作用下可分别沿相互正交的两导轨31、33滑动。移动的方式可通过手动或螺旋杆等方式实现。
在工作台3的下方固定有一坐标板5，坐标板5采用晶圆板制造，其表面划分有若干的方格51。且方格51内标示有方格一个顶点坐标的条形码。方格51为大小一样的正方形，方格51内的图案511也可采用条形码、数字的形式。位于坐标板5下方的镜头6固定在基座1上，保证镜头6与镜头4之间在竖直方向保持相对固定，镜头6可以直接或通过光学器具接收到被测物体的影像。
当使用本实用新型时，将需要测量的物体放置在工作台3上，调整工作台3的位置，使物体正对镜头4，将物体定位。与此同时处于下方的镜头6将确定物体的投影所在坐标板5的方格51的位置，并且镜头6会将投影的图象输入到电脑中进行测量分析。并可将影像资料储存于电脑中，便于日后的查阅或传输。下面具体描述本实用新型的测量方法：见附图5，以测量E点的坐标为例进行说明。当E点投影的影像经过光学放大，并由镜头6传输到电脑中后，将首先找到E点所处的方格，本例中E点处于顶点为A、B、C、D的方格中，此方格内这时可根据方格内标示方格一个顶点坐标的条形码511得出A点的坐标值(x，y)。由于方格在刻画的过程中已经按照一定的尺寸要求刻画，假设方格的边长为a，所以由A点的坐标可以得出其他三点的坐标值B(x，y+a)、C(x+a，y+a)、D(x+a，y)，由于影像是经过CCD数码摄像镜头输送的，我们可以通过其采用的像素为基准得出E点的坐标，假设我们CCD数码摄像镜头采用的像素为80万/cm，即在每平方毫米中有80万个像素，而方格的边长为1mm，这样我们就可以知道在构成方格这一平方毫米的图像其像素为80万个，我们可以把像素看作一个个微小的点，如此我们通过电脑分析，将像素与长度单位换算后，可以精确得出E点的坐标。如此我们可以测出构成影像每个点的坐标值，这样就可以测出物体的尺寸，且其测量度精度大大高于现在目前其他的测量仪的精度，以CCD镜头采用80万像素为基准的话，其精度就可以达到0.0005mm-0.0025mm，远高于其他同类产品。
本实用新型无须将无须采用原由光栅测量仪中的光栅尺，并且也不会因为工作台、导轨等尺寸或配合存在的误差而影响到本实用新型测量的精度。

Claims (4)

1、一种精密测量仪，包括：基座(1)、连接臂(2)和工作台(3)，连接臂(2)固定在基座(1)上，工作台(2)可滑动的安装在基座上，其特征在于：位于工作台(3)上方的镜头(4)安装在连接臂(2)上；在工作台(3)的下方固定有一坐标板(5)，位于坐标板(5)下方的镜头(6)固定在基座(1)上。
2、根据权利要求1所述的一种精密测量仪，其特征在于：所述的坐标板(5)采用晶圆板制造，其表面划分有若干的方格(51)，且方格内标示有方格一个顶点坐标的图案(511)。
3、根据权利要求1所述的一种精密测量仪，其特征在于：工作台(3)安装在两个相互叠加且正交的导轨上。
4、根据权利要求1所述的一种精密测量仪的，其特征在于：方格(51)为大小一样的正方形，方格(51)内的图案(511)也可采用条形码、数字形式。
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