[发明专利]自位接触式测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了自位接触式测量装置，包括基准测量元件、测量元件、施力元件A、施力元件B、测量传感器、执行装置、导向元件、定位元件、定位装置、驱动装置，基准测量元件内装有导向元件，测量元件安装在导向元件内，基准测量元件和测量元件之间设计有定位装置和施力元件A，测量传感器安装在基准测量元件顶端，其测头与测量元件的上端面相接触，施力元件B置于定位元件与基准测量元件之间，定位元件通过螺栓与执行装置连接，执行装置上安装有驱动装置，执行装置在驱动装置驱动下上下运动。本装置测量精度可大幅度提高，降低了制造精度。

技术领域

本发明属于测量设备领域，具体涉及一种自位接触式测量装置及其测量方法。

背景技术

由于当今科学技术的飞速发展，新产品的出现，对测量提出了更高的要求，普遍要求重复精度要达到微米数量级，个别的要求还高。现有的测量装置主要用在在线自动测量两个平行平面的高度差和点到平面的距离。其测量方法是，将被测物定位、夹紧于测量装置上，并与测量元件的导向元件同轴。

测量元件由两部分组成其一为基准测量元件，该元件与被测物较大的平面接触。另外一部分测量元件下端与被测物的另一平面或点接触，上端与测量传感器接触。测量时测量元件在驱动装置带动下于导向元件中上下运动，从而完成测量。

这种测量装置不可避免的将被测物的定位误差和非测量装置的制造误差带入测量结果中，因此其测量精度较低，一般其重复测量精度在0.01mm数量级上。这样的测量结果，根本满足不了用户的要求。所以改进这种测量装置结构、提高其测量精度是迫在眉睫的。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种自位接触式测量装置及其测量方法，它排除了被测物的定位误差和非测量装置的制造误差的影响，从而使测量精度大幅度提高，降低了非测量装置的制造精度，从而节约了制造成本。

本发明的技术方案如下：

自位接触式测量装置，包括基准测量元件3、测量元件4、施力元件A5、施力元件B12、测量传感器6、执行装置7、导向元件8、定位元件9、定位装置10、驱动装置11，基准测量元件内装有导向元件，测量元件安装在导向元件内，基准测量元件和测量元件之间设计有定位装置和施力元件A，施力元件A能可靠保证测量元件与被测物的接触；测量传感器安装在基准测量元件顶端，其测头与测量元件的上端面相接触，施力元件B置于定位元件与基准测量元件之间，以保证基准测量元件与被测物之间的可靠接触；定位元件通过螺栓与执行装置固定连接，执行装置上安装有驱动装置，执行装置在驱动装置驱动下上下运动。测量精度可大幅度提高，降低了制造精度。

进一步，基准测量元件和测量元件下方放置有由夹具1固定夹持的被测物2，夹具固定于执行装置7的下部。

进一步，在测量过程中基准测量元件、测量元件与被测物始终保持可靠而完全的自然贴合状态。

进一步，在测量过程中基准测量元件、测量元件与执行装置是脱离的。

该自位接触式测量装置的测量方法，包括如下步骤：

（1）将被测物2放置在夹具1上定位并夹紧；

（2）命令驱动装置工作，执行装置7在驱动装置驱动下向下运动至基准测量元件3与被测物2的下端面接触，并脱离执行装置7止；

（3）此时被测物2上端面将测量元件4和测量传感器6顶起，设定测量元件4原始位置时，测量传感器6的读数为零，则顶起后测量传感器6的读数即为被测物2上端面或点到下端面的距离；至此测量完成；

（4）执行装置7向上运动自动返回并带动由“基准测量元件3”、“测量元件4”、“施力元件A5”、“测量传感器6”、“导向元件8”五个零部件组成的测量单元退回原位；将测量值显示并记录；至此完成一次测量的工作全过程。