[發明專利]一種精準測量弱剛性薄形零件厚度的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011010510.9
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112113527B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王偉;周冠宇;張祥朝;徐敏
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08;G01B21/20;G01B21/32
• 代理公司: 鄭州翊博專利代理事務所(普通合伙) 41155
• 代理人: 付紅莉

本發明屬于弱剛性薄形零件檢測技術領域，具體涉及一種精準測量弱剛性薄形零件厚度的裝置及方法。該裝置包括基板，基板上設有與基板轉動配合的真空回轉工作臺，真空回轉工作臺的兩側對稱設有兩個豎直導軌，兩個豎直導軌之間設有橫向導軌，橫向導軌的兩端分別與豎直導軌滑動連接；橫向導軌上設有與橫向導軌滑動連接的測量探針。本發明通過旋轉真空回轉工作臺和調整測量探針的橫向位移，對置于真空回轉工作臺上的弱剛性薄形零件的兩個測量面對應的各個位點的坐標進行螺線式掃描檢測，通過計算得到待測零件各個檢測位點的厚度值，從而獲取弱剛性薄形零件表面的形變信息，對弱剛性薄形零件的加工應用具有重要指導作用。

技術領域

本發明屬于弱剛性薄形零件檢測技術領域，具體涉及一種精準測量弱剛性薄形零件厚度的裝置及方法。

背景技術

弱剛性薄形零件通常指剛度差、易變形，精度要求高的薄形零件，其口徑厚度比值通常大于10:1，關鍵部位精度要求達到IT5-IT7級，如玻璃片、鋁片、銅片等等，被廣泛應用于各種精密制造行業中，例如航空、航天、國防以及高科技民間應用等領域。

弱剛性薄形零件由于應力及重力作用從而存在復雜的變形情況，精準測量其厚度較為困難。目前現有的厚度測量方法主要有激光三角法、電容法、射線法等。激光三角法只能測量透明的樣品；電容法由于兩極固定,測量范圍較小且電介質的改變對測量帶來巨大的繁瑣工作量；射線法不易實現在線掃描，且需要經常進行矯正，以及其他技術都具有一定的局限，不適合對弱剛性薄形零件厚度進行精準測量。本發明提供一種裝置與方法，可對其實現對弱剛性薄形零件厚度的精準測量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種精準測量弱剛性薄形零件厚度的裝置，利用該裝置進行弱剛性薄形零件厚度的檢測方法是本發明的另一個目的。

基于上述目的，本發明采用如下技術方案：一種精準測量弱剛性薄形零件厚度的裝置，包括基板，基板上設有與基板轉動配合的真空回轉工作臺，真空回轉工作臺的兩側對稱設有豎直導軌，豎直導軌的底部固定于基板上；兩個豎直導軌之間設有橫向導軌，橫向導軌的兩端分別與豎直導軌滑動連接；橫向導軌上設有與橫向導軌滑動連接的測量探針。

進一步地，真空回轉工作臺的上表面開設有多個同軸的環形槽，真空回轉工作臺的側面開設有貫穿真空回轉工作臺的氣孔，氣孔的一側由堵頭密封，氣孔的另一側連接抽氣裝置；環形槽的槽內底面開設有與氣孔相連通的通孔。

進一步地，多個同軸的環形槽的槽內深度一致。

進一步地，基板上設有圓臺，真空回轉工作臺設于圓臺上；基板上還設有與基板轉動連接的旋轉桿，旋轉桿貫穿圓臺與真空回轉工作臺固定連接。

進一步地，測量探針在橫向導軌上橫向移動時經過真空回轉工作臺的中心。

進一步地，真空回轉工作平臺的上表面邊緣或外周設有角度刻度標識。

進一步地，豎直導軌上設有調節橫向導軌上下移動的調節旋鈕。

利用上述裝置對弱剛性薄形零件的厚度進行測量的方法，包括如下步驟：

(1)將待測弱剛性薄形零件置于真空回轉工作臺上，利用測量探針對弱剛性薄形零件在初始位點處的厚度d₀進行測量；