本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及接觸式測量裝置。

背景技術(shù)：

段差，指兩塊模具鑲件或前后模等分型面位置因為加工精度偏差導(dǎo)致匹配的偏差，通常在模具加工前模具制造商會詳細(xì)與產(chǎn)品計者檢討產(chǎn)生偏差應(yīng)該哪一邊高出，如果成型出來的產(chǎn)品與檢討時的一致叫順差，反之為逆差。為求得真實段差，需要對產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題：如何測量表面中間位置有個小氣泡的產(chǎn)品，以獲得真實段差。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種接觸式測量段差的裝置，包括安裝在升降裝置上的產(chǎn)品壓塊和測量探針；產(chǎn)品壓塊和測量探針活動安裝在升降裝置上，所述接觸式測量段差的裝置設(shè)有對產(chǎn)品壓塊和測量探針的位移量進(jìn)行測量的位移測量裝置。

按上述技術(shù)方案，測量產(chǎn)品的段差，方法如下：首先，要標(biāo)定測量探針與產(chǎn)品壓塊的距離，具體地，升降裝置驅(qū)動產(chǎn)品壓塊和測量探針下行，產(chǎn)品壓塊首先接觸標(biāo)準(zhǔn)塊，之后，測量探針接觸標(biāo)準(zhǔn)塊，位移測量裝置得出產(chǎn)品壓塊和測量探針的下行位移差，該位移差即是產(chǎn)品壓塊和測量探針的上下距離差；其次，對帶有小氣泡的產(chǎn)品進(jìn)行測量，具體地，升降裝置驅(qū)動產(chǎn)品壓塊和測量探針下行，產(chǎn)品壓塊首先接觸產(chǎn)品，之后，測量探針接觸產(chǎn)品上的小氣泡，測量探針將小氣泡中的空氣擠出后再與產(chǎn)品接觸，位移測量裝置得出產(chǎn)品壓塊和測量探針的下行位移差，該位移差是產(chǎn)品的名義段差，該名義段差與上述產(chǎn)品壓塊和測量探針的上下距離差的差值即是產(chǎn)品的真實段差。

按上述技術(shù)方案，本發(fā)明不僅可測量段差，還可測量各種產(chǎn)品的表面偏差，如產(chǎn)品的平面度。

所述產(chǎn)品壓塊上設(shè)有第一測力組件。升降裝置在驅(qū)動產(chǎn)品壓塊下行的過程中，第一測力組件對產(chǎn)品壓塊所受力的情況進(jìn)行測量，結(jié)合位移測量裝置對產(chǎn)品壓塊位移的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)品壓塊在下行位移某個值時，產(chǎn)品壓塊接觸到產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)塊。其中，產(chǎn)品壓塊接觸到產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)塊時，產(chǎn)品壓塊受力情況發(fā)生變化，第一測力組件所測得值能體現(xiàn)這種變化，據(jù)此判斷產(chǎn)品壓塊接觸到產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)塊。

所述第一測力組件包括安裝在產(chǎn)品壓塊上的第一稱重傳感器、安裝在第一稱重傳感器上方的重量塊；所述產(chǎn)品壓塊和重量塊滑動配合在第一導(dǎo)軌上，第一導(dǎo)軌安裝在升降裝置上。所述第一導(dǎo)軌的上方設(shè)有導(dǎo)軌上保護(hù)塊，第一導(dǎo)軌的下方設(shè)有導(dǎo)軌下保護(hù)塊，第一導(dǎo)軌上設(shè)有承托重量塊的托塊。

所述測量探針上設(shè)有第二測力組件。升降裝置在驅(qū)動測量探針下行的過程中，第二測力組件對測量探針?biāo)芰Φ那闆r進(jìn)行測量，結(jié)合位移測量裝置對測量探針位移的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷測量探針在下行位移某個值時，測量探針接觸標(biāo)準(zhǔn)塊，或者，測量探針接觸產(chǎn)品上的小氣泡并將其內(nèi)的空氣擠出。其中，測量探針接觸到產(chǎn)品上的小氣泡并將其內(nèi)的空氣擠出時，測量探針受力情況發(fā)生變化，第二測力組件所測得值能體現(xiàn)這種變化，據(jù)此判斷測量探針接觸到產(chǎn)品上的小氣泡并將其內(nèi)的空氣擠出。

所述第二測力組件包括測量探針上的第二稱重傳感器、安裝在第二稱重傳感器上方的導(dǎo)軌連接塊，導(dǎo)軌連接塊滑動配合在第二導(dǎo)軌上，第二導(dǎo)軌安裝在升降裝置上。所述導(dǎo)軌連接塊上設(shè)有限位銷，升降裝置上開設(shè)長條形限位孔，限位銷配合在限位孔內(nèi)，限位銷可在限位孔中上下滑動。

所述升降裝置包括由伺服電機(jī)驅(qū)動的絲桿機(jī)構(gòu)。

利用伺服電機(jī)的位置控制模式，通過位移測量裝置、第一測力組件和第二測力組件對數(shù)據(jù)的采集，獲得“接觸力-位移”的曲線，可以快速、準(zhǔn)確的得出產(chǎn)品的準(zhǔn)確段差。相比伺服電機(jī)力矩模式測量，本發(fā)明有效克服力矩、行程、力矩、行程的循環(huán)反饋誤差，且速度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都較高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明一種接觸式測量段差的裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種接觸式測量段差的裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種接觸式測量段差的裝置另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中測量組件100的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中測量組件100另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1中測量組件100的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為測量組件100測量產(chǎn)品90時擬合出的第一張“力-位移曲線”圖；

圖8為測量組件100測量產(chǎn)品90時擬合出的第二張“力-位移曲線”圖。

圖中符號說明：

100、測量組件；

10、產(chǎn)品壓塊；11、彎折部；

20、測量探針；

30、第一稱重傳感器；31、重量塊；32、第一導(dǎo)軌；33、導(dǎo)軌上保護(hù)塊；34、導(dǎo)軌下保護(hù)塊；35、托塊；

40、第二稱重傳感器；41、導(dǎo)軌連接塊；42、第二導(dǎo)軌；43、限位銷；

50、伺服電機(jī)；501、減速器；51、絲桿機(jī)構(gòu)；52、升降組件；

60、機(jī)架板；

70、直線光柵尺；

80、標(biāo)準(zhǔn)塊；

90、被測產(chǎn)品。

具體實施方式

結(jié)合圖1至圖3，一種接觸式測量段差的裝置，包括安裝在機(jī)架板60上的升降裝置和位移測量裝置、安裝在升降裝置上的測量組件100，所述測量組件包括產(chǎn)品壓塊10和測量探針20，位移測量裝置對產(chǎn)品壓塊和測量探針的位移量進(jìn)行測量。

所述升降裝置包括由伺服電機(jī)50驅(qū)動的絲桿機(jī)構(gòu)51，絲桿機(jī)構(gòu)的螺母與升降組件52連接，升降組件隨著絲桿機(jī)構(gòu)的絲桿旋轉(zhuǎn)而升降。

所述位移測量裝置優(yōu)選直線光柵尺70。

結(jié)合圖4至圖6，產(chǎn)品壓塊10和測量探針20活動安裝在升降組件52上；產(chǎn)品壓塊設(shè)有彎折部11，彎折部上開設(shè)穿孔，測量探針20活動插設(shè)在穿孔內(nèi)。

所述產(chǎn)品壓塊10上設(shè)有第一測力組件。所述第一測力組件包括安裝在產(chǎn)品壓塊10上的第一稱重傳感器30、安裝在第一稱重傳感器上方的重量塊31；所述產(chǎn)品壓塊和重量塊滑動配合在第一導(dǎo)軌32上，第一導(dǎo)軌安裝在升降組件52上。所述第一導(dǎo)軌32的上方設(shè)有導(dǎo)軌上保護(hù)塊33，第一導(dǎo)軌的下方設(shè)有導(dǎo)軌下保護(hù)塊34，第一導(dǎo)軌上設(shè)有承托重量塊31的托塊35。

所述測量探針20上設(shè)有第二測力組件。所述第二測力組件包括安裝測量探針20上的第二稱重傳感器40、安裝在第二稱重傳感器上方的導(dǎo)軌連接塊41，導(dǎo)軌連接塊滑動配合在第二導(dǎo)軌42上，第二導(dǎo)軌安裝在升降組件52上。所述導(dǎo)軌連接塊41上設(shè)有限位銷43，升降裝置上開設(shè)長條形限位孔，限位銷配合在限位孔內(nèi)。

操作中，本發(fā)明所述一種接觸式測量段差的裝置的工作流程如下：

第一，標(biāo)定測量探針20與產(chǎn)品壓塊10的距離。把標(biāo)準(zhǔn)塊80放入載具，伺服電機(jī)50驅(qū)動升降組件52下行，當(dāng)產(chǎn)品壓塊10快要接觸標(biāo)準(zhǔn)塊80時，伺服電機(jī)50獲得信號，走位置控制模式，數(shù)據(jù)采集卡分別對第一稱重傳感器30和第二稱重傳感器40的力信號采集，并且將直線光柵尺70反饋的脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰疲欧姍C(jī)50到某一固定位置時停止前進(jìn)，力和位移信息采集結(jié)束。具體地，產(chǎn)品壓塊10首先接觸標(biāo)準(zhǔn)塊80，之后，測量探針20接觸標(biāo)準(zhǔn)塊80，根據(jù)直線光柵尺70采集的數(shù)據(jù)信息，得出產(chǎn)品壓塊10和測量探針20的下行位移差，該位移差即是產(chǎn)品壓塊和測量探針的上下距離差。

第二，測量產(chǎn)品的名義段差。把產(chǎn)品90放入載具，伺服電機(jī)50驅(qū)動升降組件52下行，當(dāng)產(chǎn)品壓塊10快要接觸產(chǎn)品90時，伺服電機(jī)50獲得信號，走位置控制模式，數(shù)據(jù)采集卡分別對第一稱重傳感器30和第二稱重傳感器40的力信號采集，并且將直線光柵尺70反饋的脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰?，伺服電機(jī)50到某一固定位置時停止前進(jìn)，力和位移信息采集結(jié)束，擬合出兩個連續(xù)的“力-位移曲線”(如圖7、圖8)，運用數(shù)學(xué)算法(微積分)找出產(chǎn)品壓塊10剛接觸產(chǎn)品的位置H1，測量探針20擠壓氣泡力0.20N時的位移H2，產(chǎn)品的名義段差即是H1和H2的差值。

第三，上述名義段差與上述產(chǎn)品壓塊10和測量探針20的上下距離差的差值即是產(chǎn)品90的真實段差。

由于被測產(chǎn)品90中間有小氣泡，所以要采用接觸式測量方法。本發(fā)明所述一種接觸式測量段差的裝置，可以采用0.05N～2N范圍內(nèi)任一需求力擠出氣泡中空氣，并獲得重復(fù)精度在0.01mm以內(nèi)的段差測量。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。