一種球面零件中心厚度測量裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種球面零件中心厚度測量裝置及測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多采用數(shù)顯高度尺對零件進(jìn)行厚度檢測，如授權(quán)公告號為CN201251434Y的中國實(shí)用新型專利說明書所公開的厚度檢測裝置，測量時，將工件放置在底座上，使測量頭壓在工件上，進(jìn)而得到工件的厚度。在利用此類厚度檢測裝置測量規(guī)則的球面零件如球面透鏡的中心厚度時，可對應(yīng)測量規(guī)則球面透鏡中心位置兩面的厚度尺寸，兩厚度尺寸之差即為透鏡中心位置處的厚度。但這種測量方法需要在進(jìn)行正反兩面測量時需要進(jìn)行正反兩頂面的水平調(diào)平，測量效率較低。特別是對于不規(guī)則外形的球面透鏡時，不規(guī)則的球面透鏡的正反兩頂面的水平調(diào)平更為苦難，而如果引入工裝來輔助調(diào)平的話，又存在由于工裝自身精度誤差而影響測量精度的問題，厚度檢測效率較低，精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的球面零件中心厚度測量裝置，同時，本發(fā)明還提提供一種球面零件中心厚度測量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行正反兩頂面的水平調(diào)平導(dǎo)致厚度測量效率低的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明所提供的球面零件中心厚度測量裝置的技術(shù)方案是:一種球面零件中心厚度測量裝置，包括用于支撐放置待測球面零件的支座，支座上方設(shè)有可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在待測球面零件上側(cè)面上的上測量頭及用于檢測上測量頭移動位移的上位移傳感器，所述支座上于所述上測量頭下方設(shè)有測量缺口，測量裝置還包括與所述上測量頭配合使用、可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在球面零件下側(cè)面上的下測量頭及用于檢測下測量頭移動位移的下位移傳感器。
[0005]所述的支座的上側(cè)面為用于支撐放置所述待測球面零件的水平支撐面，水平支撐平面與同軸布置的上下測量頭的軸線垂直。
[0006]測量裝置包括基座，所述支座支撐設(shè)置在所述基座上方，所述基座上設(shè)有支架，所述上測量頭和上位移傳感器設(shè)置在所述支架上，所述下測量頭及下位移傳感器設(shè)置在所述基座上。
[0007]本發(fā)明所提供的球面透鏡中心厚度測量方法的技術(shù)方案是:測量球面零件中心厚度的測量方法，包括如下步驟；
步驟一，將上測量頭和下測量頭相對移動對接，記錄上位移傳感器及下位移傳感器檢測的基準(zhǔn)位移數(shù)值，然后上測量頭與下測量頭分開；
步驟二，將待測球面零件放置于支座的測量缺口處，使上測量頭向下移動并接觸頂壓在待測球面零件的上側(cè)面上，平移待測球面零件，記錄上位移傳感器所測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移極值，并將待測球面零件保持在上測量頭測得所述相對位移極值的位置處； 步驟三，使下測量頭向上頂壓接觸在待測球面零件的下側(cè)面上，得到下測量頭測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移數(shù)值；
步驟四，將上位移傳感器測得的相對位移極值和下位移傳感器測得的相對位移數(shù)值進(jìn)行代數(shù)相加即可得到待測球面零件的中心厚度值。
[0008]所述的步驟一中的基準(zhǔn)位移數(shù)值為零，即在上測量頭和下測量頭相對移動對接時將上位移傳感器及下位移傳感器清零。
[0009]所述待測球面零件為球面透鏡，球面透鏡為凸凹透鏡或雙面凸透鏡或雙面凹透
Ho
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所提供的使用球面零件中心厚度測量裝置的測量方法在使用時，上下測量頭同軸布置，這樣，當(dāng)待測球面零件平移至上測量頭移動至上位移傳感器所測得相對位移極值的位置時，表示上測量頭接觸頂壓在待測球面零件的上端面，此時，保持待測球面零件不動，同軸布置的下測量頭向上接觸頂壓在待測球面零件的下側(cè)面上，將上下位移傳感器所測得位移數(shù)值相加即可得到待測球面零件中心厚度，測量簡單可靠，不需要進(jìn)行正反兩頂面的翻轉(zhuǎn)調(diào)平，測量效率和測量精度均較高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明所提供的球面透鏡中心厚度測量裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示測量裝置的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1、圖2所示，一種球面透鏡中心厚度測量裝置的實(shí)施例，該實(shí)施例中的測量裝置包括基座1，基座I上通過支柱3固定設(shè)置有用于支撐放置待測球面透鏡7的支座2，在支座2上方設(shè)有可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在待測球面透鏡7上側(cè)面上的上測量頭6及用于檢測上測量頭移動位移的上位移傳感器(圖中未顯示)，上測量頭6及上位移傳感器均設(shè)置在支架4上，支架4設(shè)在基座I上。在支座2上于上測量頭6下方設(shè)有測量缺口 21。測量裝置還包括與上測量頭6配合使用、可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在球面透鏡7下側(cè)面上的下測量頭5及用于檢測下測量頭5移動位移的下位移傳感器(圖中未顯示)，此處的下測量頭5及下位移傳感器均設(shè)在基座I上。
[0013]本實(shí)施例中，支座I的支座的上側(cè)面為用于支撐放置所述待測球面透鏡的水平支撐面，水平支撐平面與同軸布置的上下測量頭的軸線垂直。在其他實(shí)施例中，如果支座I的上側(cè)面并非水平支撐平面，可通過在支座2上設(shè)置調(diào)平工裝來給待測球面透鏡提供水平支撐面，提高測量精度。
[0014]本實(shí)施例中，兩位移傳感器可采用現(xiàn)有的數(shù)顯高度尺中常用的位移傳感器，只要可以測量對應(yīng)測量頭的位移數(shù)值即可。
[0015]本發(fā)明提供使用如圖1所示的測量裝置測量球面透鏡中心厚度的測量方法，包括如下步驟；
步驟一，將上測量頭和下測量頭相對移動對接，記錄上位移傳感器及下位移傳感器的測量基準(zhǔn)，然后上測量頭與下測量頭分開；
步驟二，將待測球面透鏡放置于支座的測量缺口處，使上測量頭向下移動并接觸頂壓在待測球面透鏡的上側(cè)面上，平移待測球面透鏡，記錄上位移傳感器所測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移極值，并將待測球面透鏡保持在上測量頭測得所述相對位移極值的位置處；
步驟三，使下測量頭向上頂壓接觸在待測球面透鏡的下側(cè)面上，得到下測量頭測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移數(shù)值；
步驟四，將上位移傳感器測得的相對位移極值和下位移傳感器測得的相對位移數(shù)值進(jìn)行代數(shù)相加即可得到待測球面透鏡的中心厚度值。
[0016]本實(shí)施例中，將步驟一中的基準(zhǔn)位移數(shù)值為零，即在上測量頭和下測量頭相對移動對接時將上位移傳感器及下位移傳感器清零。在其他實(shí)施例中，也可以記錄兩位移傳感器在上下測量頭對接時的數(shù)值作為測量基準(zhǔn)，通過做加減運(yùn)算來得到兩位移傳感器相對于測量基準(zhǔn)的相應(yīng)位移數(shù)值。
[0017]如圖2所述，本發(fā)明所測透鏡為上凸下凹的凸凹透鏡，這樣，相對位移極值即為最大值，在其他實(shí)施例中，當(dāng)測量上凹下凸的凸凹透鏡時，相對位移極值則為最小值。
[0018]本實(shí)施例所提供的測量方法還可用于測量雙面凸透鏡和雙面凹透鏡?？梢杂糜跍y量標(biāo)準(zhǔn)的球面透鏡，特別適合用于測量不規(guī)則的球面透鏡，不需要反復(fù)翻轉(zhuǎn)即可測得球面透鏡的中心厚度數(shù)值。在對凸凹透鏡及雙面凹透鏡進(jìn)行檢測時，可直接將待測的透鏡放置在支座2上，當(dāng)用于測量雙面凸透鏡時，為便于對透鏡進(jìn)行支撐定位，可在支座2上加工支座相應(yīng)的定位支撐結(jié)構(gòu)。
[0019]本實(shí)施例中，在步驟二中可通過反復(fù)移動的方式來尋找相對位移極值位置。
[0020]上述實(shí)施例所提供的測量裝置及測量方法均用于測量球面透鏡的中心厚度尺寸，球面透鏡可為規(guī)則的，也可以為不規(guī)則。當(dāng)然，上述測量裝置及測量方法也可以用于測量其他類似的球面零件的中心厚度尺寸。
【主權(quán)項】
1.一種球面零件中心厚度測量裝置，包括用于支撐放置待測球面零件的支座，支座上方設(shè)有可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在待測球面零件上側(cè)面上的上測量頭及用于檢測上測量頭移動位移的上位移傳感器，其特征在于:所述支座上于所述上測量頭下方設(shè)有測量缺口，測量裝置還包括與所述上測量頭配合使用、可沿上下方向往復(fù)移動的用于接觸頂壓在球面零件下側(cè)面上的下測量頭及用于檢測下測量頭移動位移的下位移傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面零件中心厚度測量裝置，其特征在于:所述的支座的上側(cè)面為用于支撐放置所述待測球面零件的水平支撐面，水平支撐平面與同軸布置的上下測量頭的軸線垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球面零件中心厚度測量裝置，其特征在于:測量裝置包括基座，所述支座支撐設(shè)置在所述基座上方，所述基座上設(shè)有支架，所述上測量頭和上位移傳感器設(shè)置在所述支架上，所述下測量頭及下位移傳感器設(shè)置在所述基座上。4.使用權(quán)利要求1所述的測量裝置測量球面零件中心厚度的測量方法，其特征在于:包括如下步驟； 步驟一，將上測量頭和下測量頭相對移動對接，記錄上位移傳感器及下位移傳感器檢測的基準(zhǔn)位移數(shù)值，然后上測量頭與下測量頭分開； 步驟二，將待測球面零件放置于支座的測量缺口處，使上測量頭向下移動并接觸頂壓在待測球面零件的上側(cè)面上，平移待測球面零件，記錄上位移傳感器所測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移極值，并將待測球面零件保持在上測量頭測得所述相對位移極值的位置處； 步驟三，使下測量頭向上頂壓接觸在待測球面零件的下側(cè)面上，得到下測量頭測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移數(shù)值； 步驟四，將上位移傳感器測得的相對位移極值和下位移傳感器測得的相對位移數(shù)值進(jìn)行代數(shù)相加即可得到待測球面零件的中心厚度值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于:所述的步驟一中的基準(zhǔn)位移數(shù)值為零，即在上測量頭和下測量頭相對移動對接時將上位移傳感器及下位移傳感器清零。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的測量方法，其特征在于:所述待測球面零件為球面透鏡，球面透鏡為凸凹透鏡或雙面凸透鏡或雙面凹透鏡。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種球面零件中心厚度測量裝置及測量方法，測量方法包括如下步驟：步驟一，將上測量頭和下測量頭相對移動對接，記錄上位移傳感器及下位移傳感器檢測的基準(zhǔn)位移數(shù)值；步驟二，將待測球面零件放置于支座的測量缺口處，使上測量頭向下移動并接觸頂壓在待測球面零件的上側(cè)面上，平移待測球面零件，記錄上位移傳感器所測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移極值；步驟三，使下測量頭向上頂壓接觸在待測球面零件的下側(cè)面上，得到下測量頭測得的相對于所述測量基準(zhǔn)的相對位移數(shù)值；將相對位移極值和相對位移數(shù)值進(jìn)行代數(shù)相加即可得到待測球面零件的中心厚度值。測量簡單可靠，不需要進(jìn)行正反兩頂面的翻轉(zhuǎn)調(diào)平，測量效率和測量精度均較高。
【IPC分類】G01B21/08
【公開號】CN105526901
【申請?zhí)枴緾N201510864992
【發(fā)明人】韓雪峰, 董續(xù)勇, 張華峰, 趙艷平, 王有智, 趙建輝
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月1日