[发明专利]一种精确测量薄板产品特征尺寸的装置及其使用方法

说明书

本发明公开并提供了一种结构简单、使用方便和测试效果好的精确测量薄板产品特征尺寸的装置及其使用方法。本发明所采用的技术方案是：本发明包括一种精确测量薄板产品特征尺寸的装置，它包括载具模块和光学测试模块，载具模块包括载具底板、上顶模块和基准面板，载具底板的上表面上设置有若干弹性压头，产品放置在弹性压头的上部，基准面板的下部设置为与产品的上表面相适配的基准面，载具底板的一组对角位置上均设置有定位销钉，基准面板设置有导套，光学测试模块包括设置在载具模块的左、右和下方三个方向上的光源以及上方的相机，载具模块上设置有与光源和相机相配合的通光孔位。本发明可用于薄板特征尺寸测量装置的技术领域。

技术领域

本发明涉及一种精确测量薄板产品特征尺寸的装置及其使用方法。

背景技术

钢制薄平板零件等平板类产品因为厚度很薄，本身在冲压生产的过程中就带有一定的形变，在对该类产品进行特征尺寸测量时，产品不应该处于自由态，需要使用几个压力面或者压力点将产品按压在一个基准平面上，因此产品配套的载具将是一个设计重点。

现有的测量方案一般是将被测产品放置在仿形平面上，仅仅限制住X，Y轴方向的移动，而并没有在Z轴方向对产品按压，因此产品本身的翘曲，变形等不一致会导致不同产品之间的测量结果差异很大，一致性差也就导致产品的良率低下，生产废料增多，人工、物料和时间成本均有所升高。现有的薄板类产品，有些采用人工使用卡尺等手段进行测量，人工测量会导入无法避免的人工误差，测量的效率低下，人工成本增加，并且有很多异形尺寸无法使用工具导致无法测量。因此产生了光学的测量手段。现有的光学测量一般是采用一个相机，并且在相机的下方加入一个同轴光来照亮产品。这种测量的缺点也同样明显：产品尺寸较大或者被测项分布较远时，相机的视野变大导致成本指数增加；同轴光无法清晰的照亮侧面的被测项以及异形的被测项。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便和测试效果好的精确测量薄板产品特征尺寸的装置及其使用方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括一种精确测量薄板产品特征尺寸的装置，它包括载具模块和光学测试模块，所述载具模块包括载具底板、与所述载具底板的底部相配合的上顶模块和与所述载具底板的上部相配合的基准面板，所述载具底板的上表面上设置有若干与产品的外型相适配的弹性压头，产品放置在所述弹性压头的上部，所述基准面板的下部设置为与产品的上表面相适配的基准面，所述载具底板的一组对角位置上均设置有定位销钉，所述基准面板设置有与所述定位销钉相适配的导套，所述光学测试模块包括设置在所述载具模块的左、右和下方三个方向上的光源以及上方的相机，所述载具模块上设置有与所述光源和所述相机相配合的通光孔位。

在上述方案中，定位销钉和导套的配合用于对位，上顶模块用于自下而上对载具底板进行上顶，使得放置在载具底板中的产品被压紧在基准面板与载具底板之间，本专利将产品平整的压在基准面上，克服了产品本身的翘曲和变形，所以增加了产品的测量一致性，也就减少了整个生产过程的成本；载具底板使用了多个弹性压头，根据产品的形状特征非均匀的分布，目的是使产品尽可能的在基准面上被压平。本专利通过多方位对产品进行了固定，使测量的结果一致性更强，良率更高。另外本专利的测量方案，采用了相机从产品的上方拍照，另外三个方向上分别都通过光源照射打光的光学测量方案，区别于现有的物理手段测量以及单相机同轴光测量，测量效果更佳。另外，本专利在下方和侧面打光使侧面的和异形的被测量项也可以准确测量。

进一步地，两个所述定位销钉一个为圆柱销一个为菱形销。

在上述方案中，两个定位销钉设计成一个圆柱销和一个菱形销相互配合，是为了防止定位销钉本身孔位的位置误差或安装误差导致的卡涩现象。

进一步地，所述载具底板的上部还设置有若干与产品的外型相适配的限位销钉，所述基准面板为所述限位销钉设置让位。

在上述方案中，限位销钉限制了产品在X轴和Y轴的位移，保证产品在测量中的稳定。