[發(fā)明專利]觸針式三維粗糙度測量儀的三維工作臺

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710133666.4
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101140157A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 李伯奎;盛健勇;陳前亮;劉遠偉;宣新年
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G01B5/28
• 分類號: G01B5/28
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及觸針式三維粗糙度測量儀，具體涉及觸針式三維粗糙度測量儀的三維工作臺。

背景技術(shù)

隨著制造技術(shù)的飛速發(fā)展、工藝水平的不斷提高，隨著計算能力、圖像分析及數(shù)字處理技術(shù)的提高，以及零件表面本身特殊功能屬性的要求，對零件表面質(zhì)量的評定提出了更高的要求。如制件表面的耐磨性、密封性、傳熱性、導電性以及對光線和聲波的反射性，液體和氣體在壁面的流動性、腐蝕性，薄膜、集成電路元件以及人造器官的表面性能等。這些技術(shù)性能的評價常常依賴于制件表面的特征狀況，與表面的微觀幾何結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系。而傳統(tǒng)用于表面特征測量評定的粗糙度測量儀僅基于一段二維輪廓，二維粗糙度評定參數(shù)由于信息量的限制，它不能全面準確地反映零件表面的性態(tài)，不能評定上述大量的制件表面性能。而三維分析法明顯優(yōu)于二維分析法，它更接近于真實表面，三維參數(shù)是從區(qū)域表面而非輪廓軌跡獲得，具有整體特性，因此其統(tǒng)計特性好，誤差小，對描述零件表面特性具有重要意義，表面三維形貌的合成及三維粗糙度評定參數(shù)的研究，已成為當前粗糙度領域研究的一個重要方向。

零件表面質(zhì)量的測量與評定通常由粗糙度測量儀完成，現(xiàn)在廣泛使用觸針式粗糙度測量儀，盡管它存在一些缺陷，如觸針最小半徑的限制、觸針彈跳及劃痕等，但仍是目前最常用最可靠的表面粗糙度測量儀，并且一直是各國國家及國際標準制定的依據(jù)。在2006年獲得實用新型專利《觸針式三維粗糙度測量儀》，專利號：200420025713.5，在儀器使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于儀器重要組成部分三維工作臺在精度、結(jié)構(gòu)、成本、使用等方面存在一定的問題，嚴重影響了測量結(jié)果的準確性，限制了儀器的進一步推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種觸針式三維粗糙度測量儀的三維工作臺，準確實現(xiàn)工件表面的三維評定，使觸針式三維粗糙度測量儀使用更加準確、可靠、方便，并有效降低成本，促進觸針式三維粗糙度測量儀的進一步商品化和產(chǎn)業(yè)化。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：由基礎平臺、三維工作臺、觸針、驅(qū)動及傳感裝置、立柱組成測量儀，立柱安裝在基礎平臺上，驅(qū)動與傳感裝置通過螺母與立柱中的絲杠連接在立柱上，觸針連接驅(qū)動與傳感裝置，三維工作臺安裝在基礎平臺上，其特征在于：三維工作臺由六層工作臺組成，由底部向上依次為第一層工作臺、第二層工作臺、第三層工作臺、第四層工作臺、第五層工作臺和第六層工作臺，第六層工作臺位于整個工作臺的頂部，第一層工作臺位于整個工作臺的底部；三號旋鈕安裝在第一層工作臺側(cè)面，基礎平臺上設T型槽，第一層工作臺通過T型螺栓固定在基礎平臺的T型槽上，第一層、第二層工作臺之間安裝蝸輪蝸桿連接機構(gòu)；二號旋鈕安裝在第二層工作臺側(cè)面，第二層、第三層工作臺之間安裝絲杠螺母及鉸鏈活塊連接機構(gòu)；第三層、第四層工作臺之間為固定連接；一號旋鈕安裝在第四層工作臺側(cè)面，第四層、第五層工作臺之間安裝滑塊頂進頂出連接機構(gòu)；第五層工作臺側(cè)面安裝步進電機，第五層、第六層工作臺之間安裝滾珠絲杠螺母連接機構(gòu)，第六層工作臺上放置被測工件或回轉(zhuǎn)體裝夾件。

其中蝸輪蝸桿連接機構(gòu)為：三號旋鈕安裝在第一層工作臺側(cè)面，蝸桿軸安裝在第一層工作臺內(nèi)，蝸輪通過螺釘固定在第二層工作臺內(nèi)，三號旋鈕連接蝸桿軸的伸出端。三號旋鈕轉(zhuǎn)動，帶動蝸桿軸轉(zhuǎn)動，蝸桿軸帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪帶動第二層工作臺及以上部分繞Z軸方向轉(zhuǎn)動。

其中絲杠螺母及鉸鏈活塊連接機構(gòu)為：二號旋鈕安裝在第二層工作臺側(cè)面，絲杠安裝在第二層工作臺內(nèi)，二號旋鈕連接絲杠的伸出端，螺母旋合在絲杠上，活塊通過螺釘固定在第三層工作臺下部，下銷軸和螺母鉸接，上銷軸和活塊鉸接，并穿過螺母上部的開口槽，上下銷軸通過兩根彈簧連接。二號旋鈕轉(zhuǎn)動，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動帶動螺母作往復直線運動，螺母通過下銷軸、兩根彈簧、上銷軸連接活塊，這樣螺母的往復直線運動就可帶動活塊作往復運動，由于上銷軸可沿螺母上部的開口槽上下移動，同時由于兩根彈簧的拉緊作用，就實現(xiàn)由活塊帶動底部圓弧形的第三層工作臺在第二層工作臺上部的圓弧形成型面上做往復轉(zhuǎn)動，給往復轉(zhuǎn)動加上死限位后，實現(xiàn)第三層工作臺面只能繞X軸方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動范圍+10°～-10°，如此帶動第三層工作臺及以上部分繞X軸方向轉(zhuǎn)動。