專利名稱：接觸式測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量裝置，特別涉及一種接觸式測量裝置。
背景技術(shù)：
在工件加工過程中，通常會采用接觸式或者非接觸式測量裝置來對工件的平面 度、粗糙度等進(jìn)行測量。接觸式測量裝置需要在被測工件的表面施加一定的壓力。為了保 證測量精度，常見的接觸式測量裝置一般會采用氣體導(dǎo)軌，通過空氣的壓力使導(dǎo)芯在導(dǎo)軌 中基本處于懸浮狀態(tài)來減少導(dǎo)芯與導(dǎo)軌之間的摩擦。一種接觸式測量裝置，包括底座、測量尺、傳感器、測量頭、兩個導(dǎo)芯、兩個固定板 以及氣體導(dǎo)軌，其中傳感器和氣體導(dǎo)軌均固定于底座上。該氣體導(dǎo)軌上并排開設(shè)有兩個通 孔，該兩個導(dǎo)芯為圓柱體，且可分別穿過氣體導(dǎo)軌的兩個通孔并相對氣體導(dǎo)軌滑動。兩個固 定板與兩個導(dǎo)芯呈矩形連接，其中兩個導(dǎo)芯互相平行，兩個固定板互相平行。測量尺固定連 接于其中一個固定板上，測量頭固定連接于另一個固定板上。因為導(dǎo)芯為圓柱體，所以其在 導(dǎo)軌中運動時，除了可相對導(dǎo)軌上下滑動外，還可轉(zhuǎn)動，采用兩個導(dǎo)芯平行設(shè)置并通過固定 板將兩個導(dǎo)芯連接起來的方式，可以避免導(dǎo)芯在滑動的過程中轉(zhuǎn)動，增加了測量的精準(zhǔn)度。 但是因為增加了導(dǎo)芯的數(shù)量，相應(yīng)地需要增大導(dǎo)軌的寬度，這樣既增大該測量裝置的體積， 又增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種可保證測量精度且體積較小的接觸式測量裝置。一種接觸式測量裝置，包括導(dǎo)軌、導(dǎo)向件以及與導(dǎo)向件一端固定連接的測頭，該導(dǎo) 軌具有供導(dǎo)向件穿過的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向件與其軸線垂直的截面輪廓為非圓形，導(dǎo)軌的導(dǎo)向孔 為非圓孔，以使導(dǎo)向件僅有一個沿導(dǎo)軌導(dǎo)向孔的軸線方向的自由度。一種接觸式測量裝置，包括導(dǎo)軌、穿過導(dǎo)軌的導(dǎo)向件以及與導(dǎo)向件一端固定連接 的測頭，該導(dǎo)向件包括多個依次連接的側(cè)面，導(dǎo)軌具有多個依次連接且與導(dǎo)向件的側(cè)面對 應(yīng)的側(cè)板，以使導(dǎo)向件僅能于導(dǎo)軌內(nèi)滑動。上述接觸式測量裝置中通過將導(dǎo)向件上與其軸線垂直的截面輪廓和氣體導(dǎo)軌的 導(dǎo)向孔均設(shè)置為非圓形，使導(dǎo)向件相對于導(dǎo)軌只有一個自由度，可避免導(dǎo)向件于導(dǎo)軌內(nèi)轉(zhuǎn) 動，以保證測量精度。采用此種接觸式測量裝置僅用一個導(dǎo)向件和導(dǎo)軌即可，節(jié)省了成本且 減小了體積。


圖1是本發(fā)明實施例的接觸式測量裝置的立體分解圖。圖2是圖1所示接觸式測量裝置去掉外殼后的立體分解圖。圖3是圖2所示接觸式測量裝置另一視角的立體分解圖。圖4是圖1所示氣體導(dǎo)軌的立體剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明提供的接觸式測量裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的接觸式測量裝置100包括底座10、固定于底座10 上的傳感器20、氣體導(dǎo)軌30和抵持件40、與抵持件40連接的連接件50、平行連接于連接件 50同側(cè)的導(dǎo)向件60和測量尺70、與導(dǎo)向件60固定連接的測頭80以及蓋于底座10上的外 殼90。導(dǎo)向件60穿過氣體導(dǎo)軌30并可相對氣體導(dǎo)軌30滑動。
請同時參閱圖2，底座10具有第一基板11以及從第一基板11相對兩邊緣垂直延 伸的第二基板13和第三基板15。第一基板11上開設(shè)有安裝孔111。第二基板13的中部 設(shè)置有連接頭131，以與數(shù)控機床(圖未示)連接。第三基板15上開設(shè)有通孔151，可供測 頭80穿過。傳感器20固定于第一基板11上，用于讀取測量尺70的刻度。請同時參閱圖1和圖4，氣體導(dǎo)軌30固定于第一基板11上，與傳感器20并排。氣 體導(dǎo)軌30大致為長方體結(jié)構(gòu)，包括兩個第一側(cè)板31、兩個第二側(cè)板33、由該兩個第一側(cè)板 31和兩個第二側(cè)板33圍成的正方形的導(dǎo)向孔35以及依次連接并圍成該導(dǎo)向孔35的內(nèi)側(cè) 面37。該兩個第一側(cè)板31相對設(shè)置，該兩個第二側(cè)板33相對設(shè)置，第一側(cè)板31和第二側(cè) 板33可采用螺釘連接、鉚接、焊接或膠粘等方式連接，本實施例中，第一側(cè)板31和第二側(cè)板 33通過螺釘連接。導(dǎo)向件60可滑動地容納于導(dǎo)向孔35中。第一側(cè)板31上自外表面向內(nèi)部開設(shè)有一個進(jìn)氣口 311，其內(nèi)部還開設(shè)有與進(jìn)氣口 311相通的導(dǎo)氣孔313以及與導(dǎo)氣孔313連通的多個出氣口 315，出氣口 315延伸至氣體導(dǎo) 軌30的內(nèi)側(cè)面37與氣體導(dǎo)軌30的導(dǎo)向孔35相通。第二側(cè)板33的內(nèi)部開設(shè)有與第一側(cè)板31的導(dǎo)氣孔313相通的氣道(圖未示)以 及與氣道連通的出氣口 331，該出氣口 331延伸至氣體導(dǎo)軌30的內(nèi)側(cè)面37且與氣體導(dǎo)軌 30的導(dǎo)向孔35相通。氣體導(dǎo)軌30的內(nèi)側(cè)面37上向氣體導(dǎo)軌30內(nèi)部凹陷形成有導(dǎo)槽371，導(dǎo)槽371沿 氣體導(dǎo)軌30的內(nèi)側(cè)面37延伸并使第一側(cè)板31上的各出氣口 315連通以及使第二側(cè)板33 上的各出氣口 331連通。請同時參閱圖2和圖3，抵持件40 —端與第二基板13固定連接，用于提供測量壓 力，其可為彈簧、氣泵等能夠提供變化測量壓力的裝置，本實施例中，抵持件40為彈簧。連接件50為板狀結(jié)構(gòu)，與抵持件40的另一端固定連接。導(dǎo)向件60為中空結(jié)構(gòu)，所以導(dǎo)向件60具有重量輕且制造方便的優(yōu)點。導(dǎo)向件60 上與其軸線垂直的截面輪廓為非圓形，本實施例中為正方形，即導(dǎo)向件60包括四個依次垂 直連接的側(cè)面。導(dǎo)向件60通過螺釘與連接件50固定連接，穿過氣體導(dǎo)軌30的導(dǎo)向孔35 并可相對氣體導(dǎo)軌30滑動。導(dǎo)向件60與抵持件40分別位于連接件50的相對兩側(cè)。測量尺70通過螺釘固定于連接件50上，緊靠氣體導(dǎo)軌30。測量尺70與導(dǎo)向件 60平行，且位于連接件50的同側(cè)。導(dǎo)向件60和測量尺70均垂直于連接件50，當(dāng)導(dǎo)向件60 運動時，測量尺70與導(dǎo)向件60 —同運動。測頭80與導(dǎo)向件60固定連接，測頭80的端部從底座10的第三基板15的通孔 151穿過，以對外部的待測工件(圖未示)進(jìn)行測量。
請參閱圖1，外殼90蓋于底座10的外部以保護(hù)固定于底座10上的各個元件，同時 可以防塵，外殼90上開設(shè)有一個安裝孔91。 請同時參閱圖1至圖4，氣體導(dǎo)軌30的其中一個進(jìn)氣口 311與外殼90的安裝孔 91相連通，另一個進(jìn)氣口 311與第一基板11的安裝孔111相連通。可以選擇從外殼90的 安裝孔91或者底座10的安裝孔111其中之一或者兩者一起給氣體導(dǎo)軌30通氣。氣體從 進(jìn)氣口 311進(jìn)入后，可經(jīng)過導(dǎo)氣孔313流向出氣口 315以及導(dǎo)槽371，并最終流入氣體導(dǎo)軌 30的導(dǎo)向孔35內(nèi)，從而可以使導(dǎo)向件60懸浮于氣體導(dǎo)軌30內(nèi)，減小其相對氣體導(dǎo)軌30滑 動時的摩擦。因為導(dǎo)向件60的截面為正方形，氣體導(dǎo)軌30的導(dǎo)向孔35也為正方形孔，所以可 使導(dǎo)向件60僅相對氣體導(dǎo)軌30滑動而不會在其中轉(zhuǎn)動，使用一個導(dǎo)向件60便可保證測量 精度，同時也降低了成本，減小了接觸式測量裝置100的整體體積。此外，因為僅使用了一 個導(dǎo)向件60，氣體導(dǎo)軌30的體積也較小，可以將傳感器20與氣體導(dǎo)軌30并排設(shè)置，從而使 導(dǎo)向件60與測量尺70平行，并通過盡可能地減少測量尺70與導(dǎo)向件60之間的距離的方 法來減少平行度的誤差，從而可以減少該接觸式測量裝置100的長度?？梢岳斫?，導(dǎo)向件60與其軸線垂直的截面輪廓還可以為除正方形以外的其余形 狀，如六邊形、三角形等，優(yōu)選正多邊形等對稱圖形，這可使導(dǎo)向件60各向受力對稱。另外，導(dǎo)向件60與其軸線垂直的截面輪廓形狀與氣體導(dǎo)軌30的導(dǎo)向孔35的形狀 也可以不同。如導(dǎo)向件60與其軸線垂直的截面輪廓為三角形，氣體導(dǎo)軌30的導(dǎo)向孔35為 正方形，只要能避免導(dǎo)向件60在氣體導(dǎo)軌30內(nèi)轉(zhuǎn)動，僅能相對氣體導(dǎo)軌30滑動即可。另， 為避免導(dǎo)向件60出現(xiàn)晃動，此種情況需要在氣體導(dǎo)軌30上設(shè)置三個進(jìn)氣口，使導(dǎo)向件60 的三個面能受力均勻。當(dāng)然，還可以使傳感器20與連接件50連接，而將測量尺70固定于底座10上，只 要傳感器20與測量尺70其中之一能與導(dǎo)向件60運動即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種接觸式測量裝置，包括導(dǎo)軌、導(dǎo)向件以及與所述導(dǎo)向件一端固定連接的測頭，所述導(dǎo)軌具有供所述導(dǎo)向件穿過的導(dǎo)向孔，其特征在于所述導(dǎo)向件與其軸線垂直的截面輪廓為非圓形，所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向孔為非圓孔，以使所述導(dǎo)向件僅有一個沿所述導(dǎo)軌導(dǎo)向孔的軸線方向的自由度。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述接觸式測量裝置還包括測 量尺與傳感器，所述測量尺和傳感器其中之一與所述導(dǎo)向件一起運動。
3.如權(quán)利要求2所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述接觸式測量裝置還包括連 接件，所述導(dǎo)向件和測量尺均與所述連接件固定連接，所述導(dǎo)向件和測量尺平行，且所述導(dǎo) 向件、測量尺和傳感器均位于所述連接件的同側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌為氣體導(dǎo)軌。
5.如權(quán)利要求4所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌上設(shè)置有進(jìn)氣口以及 與所述進(jìn)氣口相通的出氣口，所述出氣口朝向所述導(dǎo)向件，所述導(dǎo)軌具有朝向所述導(dǎo)向件 的內(nèi)側(cè)面，所述內(nèi)側(cè)面上還開設(shè)有與所述導(dǎo)軌的出氣口連通的導(dǎo)槽。
6.如權(quán)利要求1所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述導(dǎo)向件上與其軸線垂直的 截面輪廓為正多邊形，所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向孔為正多邊形孔。
7.一種接觸式測量裝置，包括導(dǎo)軌、穿過所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向件以及與所述導(dǎo)向件一端固 定連接的測頭，其特征在于所述導(dǎo)向件包括多個依次連接的側(cè)面，所述導(dǎo)軌具有多個依次 連接且與所述導(dǎo)向件的側(cè)面對應(yīng)的側(cè)板，以使所述導(dǎo)向件僅能于所述導(dǎo)軌內(nèi)滑動。
8.如權(quán)利要求7所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述接觸式測量裝置還包括測 量尺與傳感器，所述測量尺和傳感器其中之一與所述導(dǎo)向件一起運動。
9.如權(quán)利要求7所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌為氣體導(dǎo)軌。
10.如權(quán)利要求9所述的接觸式測量裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌上設(shè)置有進(jìn)氣口以及 與所述進(jìn)氣口相通的出氣口，所述出氣口朝向所述導(dǎo)向件，導(dǎo)軌的側(cè)板具有朝向所述導(dǎo)向 件的內(nèi)側(cè)面，所述內(nèi)側(cè)面上還開設(shè)有與所述導(dǎo)軌的出氣口連通的導(dǎo)槽。
全文摘要
一種接觸式測量裝置，包括導(dǎo)軌、導(dǎo)向件以及與導(dǎo)向件一端固定連接的測頭，該導(dǎo)軌具有供導(dǎo)向件穿過的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向件與其軸線垂直的截面輪廓為非圓形，導(dǎo)軌的導(dǎo)向孔為非圓孔，以使導(dǎo)向件僅有一個沿導(dǎo)軌導(dǎo)向孔的軸線方向的自由度。本發(fā)明的接觸式測量裝置具有可保證測量精度且體積較小的優(yōu)點。
文檔編號G01B21/30GK101813471SQ20091030054
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者夏發(fā)平 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司