專利名稱：用于測量工件形狀的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量裝置，具體涉及一種用于測量工件形狀的裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外機械制造技術(shù)迅速發(fā)展，所加工的工件曲面越來越復(fù)雜，精度要求也越來越高，這就體現(xiàn)了在生產(chǎn)加工零件時需要實時檢測其表面的尺寸精度的重要性，而傳統(tǒng)的人工手動測量的高度尺使用時存在很大的局限性?，F(xiàn)代測量裝置雖然測量精度高，數(shù)據(jù)讀取直觀，但是操作過程及結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格可達10萬、100萬，甚至更高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于測量工件形狀的裝置，該裝置簡單、實用，可以通過對測量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，利用計算機三維輔助設(shè)計軟件，實現(xiàn)對零件被測面的反求，繪制測量面的三維圖形。為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種用于測量工件形狀的裝置，包含水平調(diào)節(jié)組件，所述的水平調(diào)節(jié)組件包含絲桿，其特點是，該測量裝置還包含高度自動測量組件，所述的高度自動測量組件包含設(shè)在絲桿上的溜板、設(shè)在溜板上的步進電機、齒條探測部件、導(dǎo)向部件和數(shù)據(jù)采集傳感部件；所述的齒條探測部件通過導(dǎo)向部件與步進電機相連；所述的數(shù)據(jù)采集傳感部件設(shè)置在齒條探測部件上。其中，所述的齒條探測部件包含測頭、齒條、齒輪和電機；所述齒條的下端與測頭相連，其上端部通過齒輪與電機的輸出軸相連，該齒條可上下移動。所述的導(dǎo)向部件包含導(dǎo)向套和導(dǎo)向支架；所述的導(dǎo)向套設(shè)置在所述齒輪與絲桿之間的齒條上；所述的導(dǎo)向支架一端設(shè)置在步進電機上，其另一端托住導(dǎo)向套。所述的數(shù)據(jù)采集傳感部件包含數(shù)據(jù)采集器和容柵傳感器；所述的容柵傳感器采集信號輸入數(shù)據(jù)采集器；所述的數(shù)據(jù)采集器與外部單片機相連。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、使用完畢后本裝置可收起裝入一個箱包，攜帶方便，可直接用于機床加工過程中對于零件的實時監(jiān)測，還可直接用于平臺測量，可對零件在垂直方向上規(guī)則、不規(guī)則平面及曲面進行過程測量，適用場合比較廣泛。2、帶有高度自檢功能，擴大了數(shù)顯卡尺的功能，操作過程及使用方便。3、可用于加工過程中的高度尺寸檢測，并且能夠?qū)⒘慵壽E反映在計算機上，直觀性更強。4、通過對被測點的位置控制、自動定位、數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)自動化測量，提高檢測效率。5、操作過程簡單，并且對環(huán)境的要求不高，成本低，如果成批生產(chǎn)，還會帶來更大的經(jīng)濟效益。

圖1為本實用新型一種用于測量工件形狀的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。如圖1所述，一種用于測量工件形狀的裝置包含水平調(diào)節(jié)組件、高度自動測量組件，所述的水平調(diào)節(jié)組件包含絲桿11和與絲桿11集成的導(dǎo)軌，絲桿11與導(dǎo)軌的集成滿足了傳動精度和承載力的要求，且節(jié)省了空間，有利于提高量程范圍。所述的高度自動測量組件包含設(shè)在絲桿11上的溜板2、設(shè)在溜板2上的步進電機3、齒條探測部件、導(dǎo)向部件和數(shù)據(jù)采集傳感部件；齒條探測部件4通過導(dǎo)向部件5與步進電機3相連；數(shù)據(jù)采集傳感部件6 設(shè)置在齒條探測部件4上。齒條探測部件4包含測頭41、齒條42、齒輪43和電機44，本實施例中，該測頭41 為錐度頭，使其與工作臺接觸為點接觸。所述齒條42的下端設(shè)有細牙螺釘，測頭41設(shè)有內(nèi)螺紋孔，細牙螺釘與帶有內(nèi)螺紋孔的錐頭相配，使測頭41安裝在齒條42的下端，齒條42的上端部通過齒輪43與電機44的輸出軸相連，該齒條42在電機44的控制下，由齒輪43帶動可上下移動，并使得測頭41也同時上下移動。導(dǎo)向部件5包含導(dǎo)向套51和導(dǎo)向支架52 ； 導(dǎo)向套51設(shè)置在所述齒輪43與絲桿11之間的齒條42上；導(dǎo)向支架52 —端設(shè)置在步進電機3上，其另一端托住導(dǎo)向套51。數(shù)據(jù)采集傳感部件包含數(shù)據(jù)采集器61和容柵傳感器62 ；所述的容柵傳感器62采集高度信號輸入數(shù)據(jù)采集器61 ；所述的數(shù)據(jù)采集器61與外部單片機相連。本實用新型現(xiàn)場應(yīng)用時，將高度自動測量組件安放于機床工作臺，考慮到測頭41 可能發(fā)生運動軌跡和基準平面不平行，所以首先將四根立柱7調(diào)平行。手動調(diào)整容易產(chǎn)生較大誤差，故采用自動調(diào)整。由于步進電機3控制方便，取材容易、性價比高，所以選取步進電機3為調(diào)整電機。電動機44帶動齒輪43旋轉(zhuǎn)，從而電機44驅(qū)動齒條42使測頭41可以上下移動，從而達到調(diào)節(jié)裝置指定三個點高度的目的，使裝置水平面與工作臺平行，測頭 41在工件的上表面輪廓面運動。運動軌跡通過單片機記錄，在PC機上顯示。從單片機發(fā)送預(yù)先設(shè)置的非一直線上的三點，將三點的高度數(shù)值通過電容式傳感器反饋給單片機，單片機進行數(shù)據(jù)處理，將調(diào)整信號傳給步進電機3驅(qū)動，再次重復(fù)設(shè)定三點高度測量反饋調(diào)整直至達到平行度要求，然后鎖緊。當(dāng)單片機接收到準備測試信號后，立即發(fā)送取網(wǎng)格點信號，等待網(wǎng)格點坐標(biāo)信號，接收到網(wǎng)格點信號后，由單片機發(fā)送信號給驅(qū)動模塊使電機拖動至給定點，然后電機44驅(qū)動控制軸使它向下運行，接收到接近信號后，電機44便低速運行至停止信號。通過數(shù)顯裝置將當(dāng)前的高度反饋給控制單片機，再經(jīng)由單片機將Z軸位移信號送出。發(fā)送第二個網(wǎng)格點信號，完成以上操作，直至將所有Z軸坐標(biāo)信號發(fā)送出去控制結(jié)束，利用測得點的數(shù)據(jù)自動繪制出工件三維輪廓圖。[0027]綜上所述，本實用新型一種用于測量工件形狀的裝置，該裝置簡單、實用，可以通過對測量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，利用計算機三維輔助設(shè)計軟件，實現(xiàn)對零件被測面的反求，繪制測量面的三維圖形。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種用于測量工件形狀的裝置，包含水平調(diào)節(jié)組件，所述的水平調(diào)節(jié)組件包含絲桿 (11)，其特征在于，該測量裝置還包含高度自動測量組件，所述的高度自動測量組件包含設(shè)在絲桿(11)上的溜板(2)、設(shè)在溜板(2)上的步進電機(3)、齒條探測部件、導(dǎo)向部件和數(shù)據(jù)采集傳感部件；所述的齒條探測部件(4)通過導(dǎo)向部件(5)與步進電機(3)相連；所述的數(shù)據(jù)采集傳感部件(6)設(shè)置在齒條探測部件(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量工件形狀的裝置，其特征在于，所述的齒條探測部件包含測頭(41)、齒條(42)、齒輪(43)和電機(44)；所述齒條(42)的下端與測頭(41)相連，其上端部通過齒輪(43)與電機(44)的輸出軸相連，該齒條(42 )可上下移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測量工件形狀的裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)向部件包含導(dǎo)向套(51)和導(dǎo)向支架(52);所述的導(dǎo)向套(51)設(shè)置在所述齒輪(43 )與絲桿(11)之間的齒條(42 )上；所述的導(dǎo)向支架(52)—端設(shè)置在步進電機(3)上，其另一端托住導(dǎo)向套(51)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測量工件形狀的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集傳感部件包含數(shù)據(jù)采集器(61)和容柵傳感器(62)；所述的容柵傳感器(62)采集信號輸入數(shù)據(jù)采集器(61)；所述的數(shù)據(jù)采集器(61)與外部單片機相連。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測量工件形狀的裝置，包含絲桿、高度自動測量組件，高度自動測量組件包含設(shè)在絲桿上的溜板、設(shè)在溜板上的步進電機、齒條探測部件、導(dǎo)向部件和數(shù)據(jù)采集傳感部件，齒條探測部件通過導(dǎo)向部件與步進電機相連；數(shù)據(jù)采集傳感部件設(shè)置在齒條探測部件上。齒條探測部件包含測頭、齒條、齒輪和電機；齒條的下端與測頭相連，其上端部通過齒輪與電機的輸出軸相連，該齒條可上下移動。數(shù)據(jù)采集傳感部件包含數(shù)據(jù)采集器和容柵傳感器；容柵傳感器采集信號輸入數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與外部單片機相連。該裝置簡單、實用，可以通過對測量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，利用計算機三維輔助設(shè)計軟件，繪制測量面的三維圖形。
文檔編號G01B21/20GK202083376SQ20112016559
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者朱乾坤, 王佳, 錢銳, 陸翔宇, 陳凱, 顧鑫 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)