專利名稱：一種同軸度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種同軸度檢測裝置，具體涉及一種用于兩個被測零件的圓 形內孔軸線之間的同軸度檢測裝置。
背景技術：
在光刻機整機機械系統(tǒng)集成過程中，有一些部件的集成精度指標提出了 孔與孔之間的同軸度精度要求，例如主基板中心孔與吊框中心孔的同軸度精
度指標在20um 30um之間。通常，這些孔的特點為孔徑大，相距遠，精度 要求高。由于需要裝配在線檢測，而且零部件尺寸與質量相當大、零部件所 裝備的設備不可搬動，因此無法在線使用三坐標等高精度檢測設備，這就需 要一種專用的裝配檢測裝置來實現(xiàn)同軸度檢測。
授權公告號為CN 2624177Y的實用新型專利公開了一種平行平面孔的同 軸度檢測儀，該同軸度檢測儀包括定位爪、轉盤，夾緊輪，定尺，基體，端 蓋，游標尺，轉軸，調心軸承和測桿。該平行平面孔的同軸度檢測儀通過定 位爪、轉盤、夾緊輪組成定位機構，測桿安裝在轉軸上，利用調心軸承旋轉 來檢測另一孔與基準孔的同軸度。由于測桿的旋轉中心為調心軸承旋轉中心， 而調心軸承旋轉中心與定位機構的定位面中心因制造精度等原因不可能完全 重合，因此，測桿所測得的數值實際為被檢測孔與調心軸承旋轉中心的同軸 度。而基準孔與被測孔的同軸度應該為測桿所測得的實測數值加上調心軸承旋轉中心與定位機構的定位面中心的同軸度誤差。
由于，調心軸承旋轉中心與定位機構的定位面中心的同軸度誤差的存在， 所以這種平行平面孔的同軸度檢測儀不適用于高精度的同軸度檢測，并且對 調心軸承的制造精度要求高。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是為實現(xiàn)孔徑尺寸大、精度高、間隔距離遠 的兩個圓形內孔軸線之間的同軸度在線檢測，提供一種同軸度檢測裝置。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的同軸度檢測裝置，包括支撐機構、 位于支撐機構的支撐平面上的旋轉機構、與旋轉機構連接的定位機構以及與 定位機構連接的檢測機構；同軸度檢測裝置的特征在于，定位機構、檢測機 構在與旋轉機構同步旋轉時，定位機構的旋轉中心軸相對于被檢測零件一的 圓形內孔的軸線相同，所述檢測機構與所述定位機構在旋轉時具有相同的旋 轉中心軸。
根據本發(fā)明提供的同軸度檢測裝置，其中，所述支撐機構包括支撐板、 第一螺母、三個或者三個以上置于所述零件一之上的可調支撐座，所述支撐板 上表面形成支撐機構的支撐平面，通過調節(jié)第 一螺母和可調支撐座來調節(jié)支 撐機構的支撐平面。
根據本發(fā)明提供的同軸度檢測裝置，其中，所述旋轉機構包括第二螺母、 三個或者三個以上置于所述支撐平面上的鋼珠滾輪、以及置于所述鋼珠滾輪 上的旋轉板。
根據本發(fā)明提供的同軸度檢測裝置，其中，所述定位機構包括與所述旋 轉機構連接的連接主軸、與所述連接主軸固定連接的第一連接桿、與所述第一連接桿連接的第二連接桿、三個或三個以上置于所述連接主軸上的滑板、 用于定位固定滑板的螺釘以及置于滑板上的滾輪。每個滑板上具有兩個形狀
結構相同的平行于所述零件一的圓形內孔軸線方向布置的滾輪；連接主軸具 有與滑板數量相等的懸臂，滑板安裝在懸臂之上，滑板相對懸臂位置可調； 第一連接桿的第一端通過螺紋實現(xiàn)與連接主軸固定連接，第二連接桿螺紋連 接于第 一連接桿的第二端，通過第二連接桿與第 一連接桿之間的螺紋調節(jié)， 可以實現(xiàn)第二連接桿的伸出長度的調節(jié)；通過第二螺母與連接主軸之間的螺 紋連接，實現(xiàn)所述定位機構和所述旋轉機構的固定連接。
根據本發(fā)明提供的同軸度檢測裝置，其中，所述檢測機構包括固定連接 于定位裝置的第二連接桿的連接裝置、與連接裝置連接的杠桿表支架、以及 固定置于杠桿表支架末端的杠桿表。其中，所述連接裝置包括置于第二連接 桿上的連接環(huán)、置于連接環(huán)上連接套筒、銷軸、以及用于實現(xiàn)第二連接桿、 連接環(huán)連、連接套筒、銷軸四個之間同時鎖緊固定的鎖緊扳手。其中，在檢 測機構旋轉時，杠桿表用來測量被測零件二的圓形內孔面與檢測機構旋轉中 心軸的距離變化。
本發(fā)明的技術效果是，被測零件一作為基準零件，通過定位機構實現(xiàn)其 相對于被檢測零件一的圓形內孔面中心的定位，調節(jié)滑板，使滑板上的滾輪 均與零件一的圓形內孔面接觸，最終實現(xiàn)定位機構的旋轉中心軸相對于被檢 測零件一的圓形內孔面的中心軸相同；通過旋轉機構帶動定位機構和檢測機
構同步旋轉，因此檢測機構與定位機構在旋轉時具有相同的旋轉中心軸，檢 測機構機構上的杠桿表所檢測的同軸度直接是被測零件一的內圓柱孔與被測 零件二的圓形內孔之間的同軸度。因此，該同軸度檢測裝置具有檢測精度高 的特點。同時，定位機構中滑板相對懸臂位置可調，所述第一連接桿和第二連接桿的長度較長，并可以實現(xiàn)第二連接到長度調接，檢測機構中的杠桿表 支架的尺寸長度可以根據檢測的孔的直徑選擇，因此實現(xiàn)大尺寸孔徑、距離 遠之間的孔的同軸度高精度在線檢測。


圖l是本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的軸側示意圖2是本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的支撐積i構軸測示意圖3是本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的旋轉機構軸測示意圖4是本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的定位機構軸測示意圖5是本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的檢測^J的主視圖和俯視圖6是本實施例同軸度檢測裝置的調試狀態(tài)的主視圖7是本實施例同軸度檢測裝置的使用狀態(tài)的主視圖和俯視圖。
符號i兌明
l第二螺母 2旋轉板 3鋼珠滾輪 4滑板 5螺釘
6滾輪 7支撐板 8連接主軸 9第一連接桿IO第二連接桿
11銷軸 12連接套筒 13鎖緊扳手 14連接環(huán) 15杠桿表支架 16杠桿表 17第一螺母 18可調支撐座1001零件一 1002零件二 1003標準圓環(huán) 061滾輪球面 70支撐板上表面 081連接主軸懸臂 161杠桿表探頭球面 10011零件一孔基準面 10012零件一上表面
10021零件二孔基準面 10031標準圓環(huán)孔基準面 10032標準圓環(huán)上基準面 181可調支撐下表面
具體實施方式
為4吏本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明 作進一步的詳細描述。
圖1所示為本發(fā)明實施例同軸度檢測裝置的軸側示意圖。整個同軸度檢 測裝置包括支撐機構、旋轉機構、定位機構以及與定位機構以及檢測機構四 個部分。
圖2是本實施例同軸度檢測裝置的支撐機構軸測示意圖。結合圖1和圖2 所示，支撐機構包括支撐板7、三個第一螺母17、三個置于所述工件之上的 支撐座18，其中支撐板上表面70定義為支撐平面，支撐板上表面70平面度 在0. 5um~ 5um范圍內；通過調節(jié)第一螺母17和支撐座18的高度可以實現(xiàn)調 節(jié)，從而調節(jié)支撐板的上表面70。
圖3所示是本實施例同軸度檢測裝置的旋轉機構軸測示意圖。結合圖1 和圖3所示，旋轉機構位于支撐機構的支撐平面上，旋轉機構包括第二螺母1、 三個置于支撐板上表面70上的鋼珠滾輪3以及置于所述鋼珠滾輪上的旋轉板 2，通過鋼珠滾輪3在支撐機構的支撐平面上的滾動，實現(xiàn)旋轉機構作圓周旋轉。
圖4所示是本實施例同軸度檢測裝置的定位機構軸測示意圖。結合圖1 和圖4所示，定位機構包括通過第二螺母1與所述旋轉機構固定連接的連接 主軸8、與所述連接主軸8固定連接的第一連接桿9、與所述第一連接桿連接 的第二連接桿10、置于所述連接主軸上的三個滑板4、用于定位固定滑板的 六個螺釘5以及置于滑板上六個的滾輪6;每個滾輪6的形狀結構相同，每個 滑板4上的兩個滾輪平行于被測零件一的圓形內孔軸線方向布置；連接主軸8 具有與滑板數量相等的懸臂，滑板4安裝在懸臂之上，滑板4相對懸臂位置 調節(jié)完畢后通過螺釘5固定；第一連接桿9的一端通過螺紋實現(xiàn)與連接主軸8固定連接，第二連接桿10的圓柱螺紋連接于第 一連接桿的另 一端的內孔螺紋， 通過第二連接桿10與第一連接桿之間的螺紋調節(jié)，可以實現(xiàn)第二連接桿的伸
出長度調節(jié)。
圖5是本實施例同軸度檢測裝置的檢測機構的主視圖和俯視圖。結合圖 1和圖5所示，檢測機構包括連接環(huán)14、連接套筒12、鎖緊扳手13、銷軸11、 銷軸11連接的杠桿表支架1以及置于杠桿表支架末端的杠桿表16,其中連接 環(huán)14、連接套筒12、鎖緊扳手13、與銷軸11組成檢測機構的連接裝置，用 于實現(xiàn)與定位機構的第二連接桿IO固定連接，通過鎖緊扳手實現(xiàn)第二連接桿 10、連接環(huán)連14、連接套筒12、銷軸四個之間同時鎖緊固定。
圖1所示同軸度檢測裝置安裝過程如下
旋轉機構穿過定位機構的連接主軸8后，通過第二螺母1與連接主軸8 之間的螺紋連接，實現(xiàn)所述定位機構和所述旋轉機構的固定連接。利用螺母l 與定位機構固定。第一連接桿9安裝在定位機構上，檢測機構利用螺紋與連 桿9連接。三個滑板4安裝在連接主軸8的三個懸臂081上，利用螺釘5固 定。六個滾輪6分三組分別安裝到滑板4上。三個可調支撐座18安裝到支撐 板7上，利用第一螺母17鎖緊。三個鋼珠滾輪3安裝在旋轉板2上。第二連 接桿IO插入連接環(huán)14的半圓孔內，銷軸11插入連接環(huán)14的圓孔內，連接 套筒12套在銷軸11上，杠桿表支架15同時插入連接套筒12和銷軸11的孔 內，然后利用鎖緊扳手13固定；杠桿表16安裝在杠桿表支架15上固定。其 中，被測第一內孔于被測第二內孔的距離決定連接環(huán)14于第二連接桿10的 相對連接固定位置。作為定位孔的第一內孔的直徑決定滑板4與懸臂081的 連接固定定位。
圖6所示為本實施例同軸度檢測裝置的調試狀態(tài)的主視圖。結合圖6和圖2所示，該實施例的同軸度檢測裝置調整方法如下利用標準圓環(huán)1003 進行調整，要求標準圓環(huán)的孔基準面10031與標準圓環(huán)的上基準面10032垂 直，孔標準圓環(huán)1003的直徑不限；調整時，將檢測裝置的定位才幾構置于標準 圓環(huán)1003內，支撐機構的可調支撐座18放置于標準圓環(huán)的上基準面10032 上，調節(jié)可調支撐18，保證支撐座的上平面與標準圓環(huán)的上基準面10032平 行；然后調節(jié)調整滑板4與連接主軸8的懸臂081的相對位置，同時調節(jié)滾 輪6與調整滑板4的相對位置，保證六個滾輪的球面061與標準圓環(huán)的基準 面10031全部相切；并且檢測裝置在標準圓環(huán)1003內是否轉動自如，最終達 到六個滾輪的球面061能同時與標準圓環(huán)的基準面10031相切。
圖7所示為本實施例同軸度檢測裝置的使用狀態(tài)的主視圖和俯視圖。如 圖7所示，檢測裝置用來檢測零件一 1001的圓形內孔和零件二 1002的圓形 內孑L的同軸度。第一步，將檢測裝置放置到零件一1001上，可調支撐下表面 181與零件一的上表面10012貼合。第二步，調整滑板4與連接主軸8的懸臂 081的相對位置，使?jié)L輪的061面與零件一的孔基準面10011貼合，然后用螺 釘5鎖緊。若滑板4上的兩個滾輪6中只有一個滾輪的球面061與零件一的 孔基準面10011貼合，那么可以調節(jié)支撐座18，調整檢測裝置的角度，來確 保三個滑板4上共計六個滾輪的球面061完全與零件一的孔基準面10011貼 合，從而實現(xiàn)了檢測裝置對零件一 1001孔的定位。
第三步，調節(jié)杠桿表支架15相對于第二連接桿10的位置使杠桿表探頭 球面161與零件二的內孔基準面10021接觸。
第四步，轉動旋轉板2，觀察杠桿表16的讀數，計算極值差。檢測時， 杠桿表16應分別檢測零件二的孔基準面10021面的若干點，取得多個極值差， 這些值中的最大值就是兩個零件的同軸度誤差。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構成許多有很大差別的 實施例。應當理解，除了如所附的權利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明 書中所述的具體實施例。
權利要求
1. 一種同軸度檢測裝置，用于兩個被檢測零件的圓形內孔軸線之間的同軸度檢測，包括支撐機構、位于支撐機構的支撐平面上的旋轉機構、與旋轉機構連接的定位機構以及與定位機構連接的檢測機構，其特征在于，所述定位機構的旋轉中心軸相對于被檢測零件一的圓形內孔的軸線相同，所述檢測機構與所述定位機構在旋轉時具有相同的旋轉中心軸。
2. 根據權利要求1所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述支撐機構包括 支撐板(7)、第一螺母(17)、三個或者三個以上置于所述零件一之上的 可調支撐座(18)，所述支撐板上表面(70)形成所述支撐機構的支撐平 面，通過調節(jié)第一螺母(17)和可調支撐座(18)來調節(jié)支撐機構的支撐 平面。
3. 根據權利要求l所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述旋轉機構包括 第二螺母(1 )、三個或者三個以上置于所述支撐平面上的鋼珠滾輪(3 )、 以及置于所述鋼珠滾輪上的旋轉板(2 )。
4. 根據權利要求l所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述定位機構包括 與所述旋轉機構連接的連接主軸(8)、與所述連接主軸固定連接的第一連 接桿(9)、與所述第一連接桿連接的第二連接桿(10)、三個或三個以上 置于所述連接主軸上的滑板(4)、用于定位固定滑板的螺釘(5)以及置 于滑板上的滾輪(6)。
5. 根據權利要求4所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，每個滑板上具有兩 個形狀結構相同的平行于所述零件一的圓形內孔軸線方向布置的滾輪。
6. 根據權利要求4所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述連接主軸具有 與滑板數量相等的懸臂，所述滑板安裝與所述懸臂之上，所述滑板相對懸臂位置可調。
7. 根據權利要求4所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述第一連接桿的 第一端通過螺紋實現(xiàn)與連接主軸固定連接，所述第二連接桿螺紋連接于第 一連接桿的第二端，通過第二連接桿與第一連接桿之間的螺紋調節(jié)，可以 實現(xiàn)第二連接桿的伸出長度的調節(jié)。
8. 根據權利要求1或2或4所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，通過第二 螺母(1)與連接主軸(8 )之間的螺紋連接，實現(xiàn)所述定位機構和所述旋 轉機構的固定連接。
9. 根據權利要求l所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述檢測機構包括 固定連接于定位裝置的第二連接桿的連接裝置、與連接裝置連接的杠桿表 支架(15)、以及固定置于杠桿表支架末端的杠桿表(16)。
10. 根據權利要求7所述的同軸度檢測裝置，其特征在于，所述連接裝置包括 置于第二連接桿上的連接環(huán)(14 )、置于連接環(huán)上連接套筒(12 )、銷軸(11 )、 以及用于實現(xiàn)第二連接桿、連接環(huán)連、連接套筒、銷軸四個之間同時鎖緊 固定的鎖緊扳手(13)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同軸度檢測裝置，用于兩個內孔之間的同軸度檢測，支撐機構、旋轉機構、定位機構以及檢測機構，其中，所述定位機構的旋轉中心軸相對于被檢測零件一的圓形內孔面的中心軸相同，所述檢測機構與所述定位機構在旋轉時具有相同的旋轉中心軸。因此，該同軸度檢測裝置所檢測的同軸度直接是被測第一孔與被測第二孔的同軸度。該同軸度檢測裝置具有檢測精度高的特點，并能實現(xiàn)大尺寸孔徑、距離遠之間的孔的同軸度高精度在線檢測。
文檔編號G01B5/252GK101413778SQ20081020091
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權日2008年10月8日
發(fā)明者嚴天宏, 袁志揚, 慧 陳 申請人:上海微電子裝備有限公司