專利名稱：帶有檢驗標準規(guī)的粗糙度測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粗糙度測量裝置。
粗糙度測量裝置在車間和工廠中使用用來確定工件的粗糙度特征值。例如由DE 41 32 724 C2公開了一種粗糙度測量儀器。該儀器由一個進給機構和一個由它驅動的粗糙度測量規(guī)組成。由粗糙度測量規(guī)產生的信號被送到一個分析單元中，以確定粗糙度特征值。
粗糙度測量規(guī)具有一個安裝在一個杠桿臂上的金剛石探針，該探針在工件表面滑動地被引導。由表面粗糙度造成的金剛石探針的運動通過一個合適的傳感器獲取并轉換為電信號。其中金剛石探針的偏移的大小對應傳感器裝置的信號振幅。粗糙度特征值由給出的電信號確定。因此必須注意，電信號大小的定義與粗糙度相關。為此要對粗糙度測量裝置進行標定(Kalibrierung)。
有時需要對標定進行檢驗，以確定由儀器測得的粗糙度特征值是可信的。這應該以一種盡可能簡單的方式進行。
由此引出本發(fā)明的任務，提供一種可信的粗糙度測量裝置。
該任務利用根據權利要求1的粗糙度測量裝置解決，它以簡單的方式允許對正確的標定偶爾進行檢驗。為此該粗糙度測量裝置具有一個容納機構，該容納機構不僅支承帶有其粗糙度測量規(guī)的進給機構，而且支承一個檢驗標準規(guī)。其中該檢驗標準規(guī)最好在容納機構內的一個位置上這樣布置，它一方面可以通過粗糙度測量規(guī)接觸到，另一方面又被保護免于從外面接觸。該檢驗標準規(guī)例如由一個塑料件用一個基本上平的表面構成，該表面的粗糙度已知或已限定。該檢驗標準規(guī)可以例如通過仿制一個校對規(guī)獲得。就這點而言它具有比校對規(guī)略小的精度，不過它仍具有足夠的精度，以能夠檢驗粗糙度測量裝置是否需要進行一次新的標定。校對規(guī)在需要時可立即應用，比較測量在任何時候都可以用很少的操作進行，并且不必為此附加測量機構。
容納機構優(yōu)選設計成平的長方體形的物體，它在一個窄側上具有一個用于工件的V形支承導槽。該V形容納導槽由兩個互相成一個鈍角的平面構成，它從外面看形成一個凹下的凹槽。在兩個平面的虛擬的交線處優(yōu)選布置一條縫隙，粗糙度測量規(guī)通過這個縫隙具有一個到放置在該V形導槽上的工件的表面的通道。
在容納機構中優(yōu)選平行于該V形導槽構造一個圓柱形的孔，這個孔用于容納帶有粗糙度測量規(guī)的進給機構。該進給機構可以在容納機構中軸向滑動，這樣粗糙度測量規(guī)不僅在容納機構外部，而且在它內部都可以定位。此外該進給機構優(yōu)選可以用手以很小的力繞它的縱軸線轉動。為此它最好具有一個圓柱形的外殼。在這個實施方式中，檢驗標準規(guī)被布置在一個在圓柱形孔的壁中形成的槽里。它可以例如卡緊、粘貼或壓入這里面。它由此可以永久并受保護地固定，其中粗糙度測量規(guī)的標定的檢驗可以以最簡單的方式實現，方法是將進給機構在容納機構中旋轉180°，這樣粗糙度測量規(guī)就接觸了檢驗標準規(guī)的表面。然后進行一個簡單的掃描過程。如果該掃描過程以希望的精度提供了期望的粗糙度特征值，就可以不做粗糙度測量裝置的再次標定。
檢驗標準規(guī)布置在用于進給機構的孔中的結果是可以用粗糙度測量裝置特別簡單地工作。特別是可以以最簡單和可靠的方式進行標定的檢驗。如果必須進行一個再次標定，例如為了再次校準粗糙度測量規(guī)的敏感度或一個相連的放大器的放大因子，這在緊急情況下可以在檢驗標準規(guī)上進行。不過最好是利用一個標定標準規(guī)工作，它分開保存并僅僅在需要時使用的。它可以由鋼或玻璃制成。
本發(fā)明的實施方式的其它有利的細節(jié)是從屬權利要求、附圖或說明的主題。
在附圖中示出了一個本發(fā)明的實施例。圖中示出

圖1 按照本發(fā)明的粗糙度測量裝置在檢驗一次標定時的透視圖，圖2 粗糙度測量裝置在測量一個工件表面的粗糙度時的縱截面圖，圖3 粗糙度測量裝置在一個不工作位置的縱截面圖，圖4 粗糙度測量裝置在檢驗標定時的縱截面圖和，圖5 粗糙度測量裝置在測量一個放置在粗糙度測量裝置上的工件時的縱截面圖。
在圖1中示出了一種粗糙度測量裝置1，它附帶一個容納機構2，該容納機構用于一個帶有一個粗糙度測量規(guī)4的進給機構3。容納機構2總體上約為長方形。它可以通過兩個互相連接的部件或一個部件構成，所述部件在一個窄側5上具有一個用于容納工件的V形導槽。該V形導槽通過兩個互相構成一個鈍角的平面6、7形成。平面6、7彼此以一個縫隙8為界，該縫隙在一個與它平行的圓柱形孔9中延伸。這個孔用于容納進給機構3?？p隙8穿過該孔的外殼。
在平面6、7上分別在一個棱11、12處連接另外的平面13、14，這樣形成了一個平的蓬形。棱11、12例如用作容納機構2安放在平面上的棱。
孔9優(yōu)選設計成通孔。其直徑略大于進給機構3的圓柱形殼體的外徑。由此它可軸向滑動并且繞它的縱軸線可轉動地安放在孔9中。進給機構3在此以很小的間隙(滑座)坐落在孔9中。在此在例如由塑料制成的進給機構的殼體和孔9的壁之間的摩擦保證進給機構3停留在其位置。
如圖2所示，進給機構3包含一個導向機構15，該導向機構帶有一個導軌16和一個安放在導軌上的滑塊17，以及一個未進一步示出的驅動機構，該驅動機構通過一個未進一步示出的控制單元以預先設定的距離沿著導軌16牽引滑塊17?；瑝K17支承粗糙度測量規(guī)4，它由此一起運動。粗糙度測量規(guī)4附帶一個固定在一個支臂18上的觸針19，該觸針掃描工件21的表面并在此跟隨由表面粗糙度限定的表面微觀結構。由此造成的支臂18相對于工件表面垂直線的運動由一個布置在粗糙度測量規(guī)4內的轉換器轉變?yōu)殡娦盘?。這個電信號被送到一個未進一步示出的控制機構，該控制機構顯示、儲存和/或進一步處理這個信號，例如用于求出粗糙度特征值。該控制單元此外還可以在需要時進行導向機構15的垂向調整，并且由此調節(jié)粗糙度測量規(guī)4，如在圖2中通過箭頭22表明的那樣。
在孔9的壁與縫隙8對置的一側構造一個在圖1或圖2中可見的凹槽23，在該凹槽中放有一個檢驗標準規(guī)24。該檢驗標準規(guī)24例如是一個帶有一個具有確定的粗糙度的檢驗面25的長方體形的物體。檢驗面25徑向朝內。它構成了孔9的壁的一部分。檢驗標準規(guī)24例如是一個合成樹脂件，其檢驗面25是仿制一個標準規(guī)或校對規(guī)的表面形成。凹槽23優(yōu)選直接在孔9的邊緣相連地布置，這樣檢驗標準規(guī)24可以從容納機構2的端面看到(見圖1)。在此凹槽23要這么深，使檢驗面25比孔9的壁徑向略更外一些。當進給機構3在凹槽23的區(qū)域滑動時，在檢驗面25和進給機構3的外殼體表面之間保持一個間隙26。這樣可以避免檢驗面25的損壞。
就這方面描述的粗糙度測量裝置1是如下工作的為確定工件21的表面的粗糙度或粗糙度特征值，可以將一個粗糙度測量裝置1，如圖2所示，放置在工件表面上。在此容納機構2以棱11、12放置在工件表面上。進給機構3可以在孔9中滑動，使它可以從孔中突出來，或者不突出來。然后粗糙度測量規(guī)4由在圖2中所示的位置下沉這么多，使觸針19接觸到工件表面?，F在，如果滑塊17被進給機構3以預先設定的速度在一個預先設定的距離上沿著導軌16移動，觸針19掃描工件表面。然后產生的電信號可以顯示，儲存或分析，以求出粗糙度特征值。
按照圖3，一個類似的優(yōu)選方案對小工件是可行的。此處表面可以通過穿過縫隙8掃描。
掃描工件表面的一個另外的方案由圖5示出。此處容納機構2以它的背部支承在一個未進一步示出的底座上。由平面6、7構成的V形導槽在這里容納工件21。該工件例如是一個圓柱形物體，它的外表面應該沿著外殼輪廓線掃描以確定粗糙度。
為了檢驗由粗糙度測量規(guī)4給出的信號就工件的粗糙度而言是否能正確反映工件21的表面結構的垂直特征值，有時可以進行一次標定的檢驗。為此進給機構3，如在圖1和4中所示在孔9中旋轉，使粗糙度測量規(guī)4停在與縫隙8對置的一側。進給機構3關于其縱向位置要如此定位，使探針在孔9的邊緣附近幾乎在檢驗面25的起點處。該檢驗面在孔9的縱向上具有長度，該長度對應最大的要進行的掃描長度，或者超過它。檢驗面25優(yōu)選長于20mm。它的寬度最好有幾個毫米，這樣在手動轉動進給機構時可以有一個確定的公差，并且在此使探針19可靠地接觸到檢驗面25上。否則要通過一個在進給機構中的銷子和縫隙8來保證轉動限位。
當探針處在檢驗面25的起點時，進行一個檢驗掃描過程。在這個方法中沿著一條直線以預先設定的掃描速度掃描檢驗面25并且分析由傳感器單元提供的信號。如果在分析中求出的粗糙度特征值，特別是Rz，處在一個預先設定或可預設的已知的檢驗標準規(guī)24的粗糙度特征值的公差范圍內，粗糙度測量規(guī)4的標定就可以評定為正確的并且該粗糙度測量裝置可以繼續(xù)用于正常的測量工作。不過如果在檢驗掃描過程中求出的粗糙度特征值處在公差范圍之外，也就是說，所求出的粗糙度特征值與檢驗標準規(guī)24的已知粗糙度特征值的區(qū)別超出了一個可允許的誤差，粗糙度測量裝置1，特別是粗糙度測量規(guī)4，必須被標定。在個別情況下這也可以在檢驗標準規(guī)24上輔助進行。在兩種情況下在所涉及的標準規(guī)上進行掃描，其中按結構形式直接在傳感器上，在一個與傳感器相連的放大單元上或在分析單元上進行相應的再次校正。例如再次調整一個放大因子或一個阻尼因子。
利用根據本發(fā)明的粗糙度測量裝置可以使使用者以簡單和明了的方式快速和簡單地檢驗粗糙度測量裝置正確的標定，以確定他的測量在生產過程或測量過程中的有效性。
根據本發(fā)明的粗糙度測量裝置1具有一個用于進給機構3的容納機構2，該進給機構用于牽引一個粗糙度測量規(guī)4通過一個工件表面。容納機構2在粗糙度測量規(guī)4的作用距離內支承一個帶有一個檢驗面25的檢驗標準規(guī)24。檢驗標準規(guī)24優(yōu)選在一個凹槽中固定地布置在容納機構2上，其中該凹槽在一個用于容納進給機構3的孔的壁中形成。檢驗標準規(guī)的檢驗面25由此在容納機構2內被保護以防止污染和損傷，不過在此仍然布置成易于接近的。
權利要求
1.粗糙度測量裝置(1)，帶有一個粗糙度測量規(guī)(4)，該粗糙度測量規(guī)具有一個用于掃描工件表面的探針(19)和一個轉換器，該轉換器與探針(19)相連并將探針的運動轉化為電信號，帶有一個進給機構(3)，裝備它以使粗糙度測量規(guī)(19)沿著一個在工件表面上的路徑運動，帶有一個容納機構(2)，它具有一個用于可調整地容納進給機構(3)的孔(9)，以及帶有一個檢驗標準規(guī)(24)，它布置在容納機構(2)上。
2.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)布置在孔(9)中。
3.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)由一個帶有一個平的檢驗面(25)的物體構成，該檢驗面具有一個確定的粗糙度。
4.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)是一個長方體形的物體。
5.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)由一種塑料制成。
6.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)是一個校對規(guī)的仿制品。
7.按權利要求1所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)布置在一個凹槽(23)中，該凹槽布置在孔(9)的壁中。
8.按權利要求7所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，檢驗標準規(guī)(24)在凹槽(23)中的深度使它的檢驗面比壁徑向更外。
9.按權利要求7所述的粗糙度測量裝置，其特征在于，凹槽(23)縱向延伸地布置在孔(9)的端面開口處。
全文摘要
根據本發(fā)明的粗糙度測量裝置(1)具有一個用于進給機構(3)的容納機構(2)，該進給機構用于牽引一個粗糙度測量規(guī)(4)通過一個工件表面。容納機構(2)在粗糙度測量規(guī)(4)的作用距離內支承一個帶有一個檢驗面(25)的檢驗標準規(guī)(24)。檢驗標準規(guī)(24)優(yōu)選在一個凹槽中固定地布置在容納機構(2)上，其中該凹槽在一個用于容納進給機構(3)的孔的壁中形成。檢驗標準規(guī)的檢驗面(25)由此在容納機構(2)內被保護以防止污染和損傷，不過在此仍然布置成易于接近的。
文檔編號G01B7/34GK1829896SQ200480021540
公開日2006年9月6日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權日2003年7月26日
發(fā)明者J·特爾策爾, R·維利希 申請人:卡爾·馬爾控股有限公司