[發明專利]用于測量狹縫深度的裝置及其校準方法、測量方法

在審

• 申請號: 202210920044.0
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115451894A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李明銳;龍萍;楊明君
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01B21/18
• 分類號: G01B21/18;G01N3/08;G01N3/06;G01N3/04
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 方清

本發明涉及長度測量領域，具體涉及一種用于測量狹縫深度的裝置及其校準、測量方法，用于測量狹縫深度的裝置，包括：二維測高儀和測量頭；測量頭通過固定件固定連接于二維測高儀；二維測高儀通過控制測量頭的移動獲取測量頭的高度值；測量頭呈片狀，測量頭的厚度與狹縫的寬度匹配；測量頭可拆卸固定于固定件。本發明通過將測量頭設置為片狀的測量頭，并將測量頭的厚度設置為與狹縫的寬度匹配，相較于毫米級以下粗細的針狀的測量頭，能夠減小因測量頭彎曲變形而產生的測量誤差，提高用于測量狹縫深度的裝置測量狹縫深度的精度，能夠拆卸更換不同厚度的測量頭，方便快捷地適應測量不同寬度狹縫的深度，提高測量的效率。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，特別是一種用于測量狹縫深度的裝置及其校準方法、測量方法。

背景技術

能夠實現幾何尺寸檢測的設備有許多，如：鋼卷尺、鋼直尺、卡尺、千分尺、測長儀、測高儀、光學計、影像測量儀、坐標測量機、激光跟蹤儀等，測量精度從毫米級、絲米、微米到納米級，可以不同程度不同方式地實現幾何尺寸和角度的測量。但是，現有長度測量技術幾乎離不開兩種方式：接觸式和非接觸式測量，接觸測量法是測量器具的傳感器與被測零件的表面直接接觸的測量方法，例如用游標卡尺、百分尺和比較儀等測量零件都是接觸測量法。接觸測量法在生產現場得到了廣泛應用，因為它可以保證測量器具與被測零件間具有一定的測量力，具有較高的測量可靠性。非接觸測量是以光電、電磁等技術為基礎，在不接觸被測物體表面的情況下，得到物體表面參數信息的測量方法，典型的非接觸測量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測量法、機器視覺測量。

近年來，隨著先進加工方法的不斷發展，生產制造的零部件越來越精密，為了配合緊密零部件的安裝，會存在寬度為毫米級以下的狹縫，需要測量寬度為毫米級以下的狹縫深度，例如圖1所示待測工件100，存在狹縫0的縫隙的寬度僅0.2mm的待測工件，對于寬度較小的狹縫的深度測量，目前國內外常用方法為影像測量儀聚焦測量法，屬于非接觸式測量，由于光或電波在傳遞中會受狹縫內毛刺或物理阻擋物，精密成像儀器難以聚焦成像，或者影響光/電波的反射，使得難以聚焦或聚焦顯示不清晰狹縫，光束難以進入狹縫，導致測量不準確、測量誤差大等諸多缺點，因而，測量此類毫米級以下寬度的狹縫的深度，采用接觸式測量雖然相比于非接觸式測量較為準確，但是傳統的接觸式測量工具，其測量頭通常設置為探針，為了適應毫米級以下寬度的狹縫，需要毫米級以下粗細的探針，而較細的探針強度較低，接觸狹縫或待測工件后容易彎曲變形，導致測得的狹縫深度誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的用于測量狹縫深度的裝置由于探針為了適應狹縫寬度而較細，接觸狹縫或待測工件后容易彎曲變形，導致測量頭的長度發生變化而誤差較大的問題，提供一種用于測量狹縫深度的裝置及其校準方法、測量方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于測量狹縫深度的裝置，包括：二維測高儀和測量頭；所述測量頭通過固定件固定連接于所述二維測高儀；所述二維測高儀通過控制所述測量頭的移動獲取所述測量頭的高度值；所述測量頭呈片狀，所述測量頭的厚度與狹縫的寬度匹配；所述測量頭可拆卸固定于所述固定件。

由于狹縫寬度為毫米級以下，為適應狹縫寬度，傳統的測量頭設置為直徑為毫米級以下的針狀測量頭，本方案通過將測量頭設置為片狀的測量頭，并將測量頭的厚度設置為與狹縫的寬度匹配，相較于毫米級以下粗細的針狀的測量頭，使片狀測量頭的截面尺寸增大，增大了測量頭的抗壓、抗拉強度，降低了在相同軸力(垂直于截面的作用力)下測量頭的彎曲變形，從而減小了因測量頭彎曲變形而產生的測量誤差，提高了用于測量狹縫深度的裝置測量狹縫深度的精度；并且，通過設置固定件，將測量頭可拆卸固定于固定件，能夠根據狹縫寬度或狹縫深度拆卸更換不同厚度的測量頭，能夠方便快捷地適應測量不同寬度狹縫的深度，提高測量的效率。