[发明专利]一种便携式轮廓测量仪及其控制方法

说明书

本发明涉及一种便携式轮廓测量仪及其控制方法，特别涉及物理测量领域。包括：控制器、转盘机构、转盘驱动装置、测头机构和测头进给机构；所述转盘机构包括转盘，所述转盘用于放置待测物体；所述转盘驱动装置包括步进驱动器、步进电机和蜗轮蜗杆，所述步进驱动器用于驱动所述步进电机，所述步进电机用于带动所述蜗轮蜗杆运动，所述蜗轮蜗杆用于带动所述转盘旋转；所述测头机构包括滚珠丝杆和探针，所述探针用于获得被测物体的运动轨迹。本方案解决了如何提高在线测试的测量精度的技术问题，适用于物体的轮廓测量。

技术领域

本发明涉及物理测量领域，特别涉及一种便携式轮廓测量仪及其控制方法。

背景技术

随着科技的发展和进步，制造工业对平面轮廓测量的要求日益加大。平面轮廓测量的技术也得到了充分的提高。再加上轮廓测量的成本低，精度高，最终使得研究平面轮廓测量成为一个较为热门的课题。

近年来，在经济与技术不断的发展的情况下，平面轮廓测量的技术也在日益的提高，在制造工业上更是广泛的应用。

目前市面上轮廓仪有光学式、机械式、电动式和气动式。电动轮廓仪具有体积小、重量轻、放大倍数高、测量迅速、数字显示等优点，因此得到享受了广泛应用。根据结构不同，电动式轮廓仪分为电感式、压电式、光电式、电容式四种。电感式轮廓你就测量传感器将触针的位移通过杠杆机械作用在线圈内的磁芯上，便磁芯做相应位移，从而引起电感量变化。该仪器性能稳定、精度度、压电式轮廓仪传感哭触针的位移转换成压电片的力的大小产生电荷电量变化，该仪器结构简单、使用方便。除以上分类方法外，还可按仪器大小分为袖珍式、便携式、台式，也可按测量参数的多少分为单参数和多参数轮廓仪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高在线测试的测量精度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式轮廓测量仪，包括：控制器、转盘机构、转盘驱动装置、测头机构和测头进给机构；

所述转盘机构包括转盘，所述转盘用于放置待测物体；

所述转盘驱动装置包括步进驱动器、步进电机和蜗轮蜗杆，所述步进驱动器用于驱动所述步进电机，所述步进电机用于带动所述蜗轮蜗杆运动，所述蜗轮蜗杆用于带动所述转盘旋转；

所述测头机构包括滚珠丝杆和探针，所述探针用于获得被测物体的运动轨迹，所述探针还用于刚接触到被测物体表面时，产生一个接触电信号并发送到所述测头进给机构；

所述测头进给机构包括伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器用于带动所述伺服电机运动，所述伺服电机用于带动所述滚珠丝杆运动，所述滚珠丝杆用于带动所述探针运动，所述测头进给机构用于接收到所述接触电信号后带动所述伺服电机停止转动，并记录当前位置生成位置信息，根据当前探针获取的信息和所述位置信息生成反馈信息并一同发送到所述控制器；

所述控制器用于分别与所述伺服驱动器和所述步进驱动器连接，所述控制器还用于输出所述反馈信息。

本发明的有益效果是：本方案的轮廓测量仪利用微位移传感器对被测工件表面轮廓的坐标点进行连续测量，控制器发出控制信号驱动步进电机旋转，蜗轮蜗杆带动转盘运动。被测零件就安装在这个旋转的转盘上，再由控制器发出控制信号驱动伺服电机运动，通过滚珠丝杆带动探针运动。测头与被测物体保持接触，随着被测物体的运动改变自己的运动方式。测头机构在软件的控制下进位或者退位，每一次测头停止运动的时刻，就会记录一次被测零件的径向值，转盘转动一周之后，将所有径向值加以拟合，就可得到被测零件的轮廓外形尺寸。探针的运动方式经传感器进入控制器。经控制器处理后获得被测物体的实际运动位置，进而计算被测物体的各项参数，因此本方案相比其他同类型的测量仪精度高速度快，并可以进行在线测试。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。