專利名稱：接觸式測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種接觸式測(cè)量裝置，特別是關(guān)于一種具較小測(cè)量壓力的接觸式測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
一種現(xiàn)有接觸式測(cè)量裝置，其與產(chǎn)品表面接觸而進(jìn)行測(cè)量，該接觸式測(cè)量裝置廣泛應(yīng)用 于光學(xué)元件及工業(yè)元件等精密元件的形狀測(cè)量領(lǐng)域。但該接觸式測(cè)量裝置具有一個(gè)垂直于水 平面的測(cè)量壓力，而當(dāng)被測(cè)面為傾斜面時(shí)，該測(cè)量壓力會(huì)迫使測(cè)量端子產(chǎn)生彎曲及壓縮，從 而導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生。另外，測(cè)量壓力過(guò)大也會(huì)使測(cè)量端子產(chǎn)生變形。因此，這種接觸式 測(cè)量裝置不適于進(jìn)行高精度測(cè)量，例如對(duì)鏡片的傾斜角等部位的高精度測(cè)量。
現(xiàn)有用于減少測(cè)量壓力的方法有(l)將設(shè)有測(cè)量端子的軸傾斜設(shè)置，用該軸的重力分 力作為測(cè)量壓力進(jìn)行測(cè)量；(2)使用彈簧對(duì)設(shè)有測(cè)量端子的軸施加壓力。但是上述二方法有 如下缺點(diǎn)利用軸重力的分力作為測(cè)量壓力時(shí)，需靠軸的傾斜程度來(lái)改變測(cè)量壓力，會(huì)降低 測(cè)量精度、增加軸的調(diào)節(jié)難度；利用彈簧的彈力作為測(cè)量壓力時(shí)，測(cè)量壓力會(huì)隨著彈簧的壓 縮而增加，所以會(huì)增大測(cè)量誤差。
目前還有一種接觸式測(cè)量裝置，該接觸式測(cè)量裝置使用后部設(shè)有環(huán)狀受壓部的臺(tái)階軸， 該環(huán)狀受壓部用于接受驅(qū)動(dòng)裝置(例如氣泵)的氣體壓力。然而，由于氣泵的脈動(dòng)，所以很難 得到較小且穩(wěn)定的測(cè)量壓力。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具較小且穩(wěn)定測(cè)量壓力的接觸式測(cè)量裝置。 一種接觸式測(cè)量裝置，其包括測(cè)量端子，該測(cè)量端子接觸被測(cè)量物表面進(jìn)行測(cè)量，該接 觸式測(cè)量裝置上設(shè)有至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)該測(cè)量端子的驅(qū)動(dòng)氣缸，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸由作用在 該驅(qū)動(dòng)氣缸外側(cè)壁上的流動(dòng)氣體驅(qū)動(dòng)，該氣體部分排出而使該驅(qū)動(dòng)氣缸具較小之驅(qū)動(dòng)壓力。 作為本發(fā)明的改進(jìn)，該接觸式測(cè)量裝置還包括至少一個(gè)導(dǎo)引塊，導(dǎo)引塊上設(shè)有導(dǎo)引孔， 驅(qū)動(dòng)氣缸穿插于該導(dǎo)引孔內(nèi)。該導(dǎo)引塊上均勻設(shè)置有用于吹入氣體的氣體導(dǎo)管，該氣體導(dǎo)管 與導(dǎo)引孔相通，該氣體導(dǎo)管的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸軸線的夾角大于0度且小于90度，且向氣 體導(dǎo)管內(nèi)吹入的氣體作用于驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁上，從而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸朝靠近測(cè)量端子的方向 運(yùn)動(dòng)。
作為本發(fā)明的改進(jìn)，該驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁與該導(dǎo)引塊之間形成有氣體軸承，氣體可沿驅(qū)
動(dòng)氣缸的外側(cè)壁與該導(dǎo)引塊之間的間隙排出。上述結(jié)構(gòu)可降低摩擦力，提高隨動(dòng)性，使移動(dòng) 變得順暢，使驅(qū)動(dòng)氣缸具較小的驅(qū)動(dòng)壓力。
作為本發(fā)明的改進(jìn)，將多個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸在水平面上平行設(shè)置，驅(qū)動(dòng)氣缸的重力不會(huì)對(duì)測(cè)量 端子產(chǎn)生擠壓，而且，因?yàn)閷⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸連接成一體，所以可以約束測(cè)量端子在非測(cè)量方 向上的行進(jìn)，也能提高非測(cè)量方向上的剛性，因此可確保測(cè)量端子沿正確的方向移動(dòng)。
作為上述結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，將多個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸前后平行錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，且前后驅(qū)動(dòng)氣缸之間設(shè)置有 固定件。因該結(jié)構(gòu)在測(cè)量方向上的導(dǎo)引長(zhǎng)度增大，所以可提高測(cè)量端子的移動(dòng)穩(wěn)定性，同時(shí) 可進(jìn)一步提高在非測(cè)量方向上的剛性。
如上所述，本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置作用在驅(qū)動(dòng)氣缸上的流動(dòng)氣體可部分排出，所以能 達(dá)到較小驅(qū)動(dòng)壓力，即該測(cè)量端子在較小驅(qū)動(dòng)壓力作用下，與被測(cè)量物輕輕接觸。因此，無(wú) 論測(cè)量位置如何變化，測(cè)量端子均具有穩(wěn)定且較小的測(cè)量壓力，進(jìn)而對(duì)設(shè)有傾斜部的被測(cè)量 物也能精密測(cè)量。且即使被測(cè)量物非常脆弱，也能進(jìn)行精密測(cè)量。又因本發(fā)明的接觸式測(cè)量 裝置由為數(shù)不多的元件組成，所以有制造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、不易損壞、操作簡(jiǎn)單及故障少等 優(yōu)點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明第一實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置的橫斷面圖。
圖2是圖1所示接觸式測(cè)量裝置的縱斷面圖。
圖3是圖2所示接觸式測(cè)量裝置的驅(qū)動(dòng)氣缸的受力分析圖。
圖4是本發(fā)明接觸式測(cè)量裝置的應(yīng)用實(shí)例的立體圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置除去蓋體后的橫斷面圖。
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置除去蓋體后的橫斷面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置做進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖1所示，本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置10包括底座11及固設(shè)在該底座11的導(dǎo)引塊12。該 導(dǎo)引塊12內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)引孔14，該導(dǎo)引孔14相互平行且有一定間隔地貫穿該導(dǎo)引塊12。每一 導(dǎo)引孔14內(nèi)分別穿插有可移動(dòng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸16，且該導(dǎo)引塊12與驅(qū)動(dòng)氣缸16的外側(cè)壁之間 存在間隙，該間隙里充入氣體就構(gòu)成氣體軸承142。在本實(shí)施例中，該導(dǎo)引塊12內(nèi)開(kāi)設(shè)有二 導(dǎo)引孔14，該二導(dǎo)引孔14內(nèi)各穿插有一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸16?？梢岳斫?，該接觸式測(cè)量裝置可僅包 括一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸16。
驅(qū)動(dòng)氣缸16可為端口敞開(kāi)的管狀體、端口封閉的管狀體或?qū)嵭牡闹w，其由不銹鋼、鋁 、鈦、碳鋼中任意一種材料制成。該驅(qū)動(dòng)氣缸16的兩端伸出導(dǎo)引塊12，其前端部固設(shè)有一個(gè) 桿狀固定件18。該固定件18的中間部位固設(shè)有測(cè)量端子20。該測(cè)量端子20的頭部呈針狀以與 被測(cè)量物體接觸，而其根部固定在該固定件18上。
驅(qū)動(dòng)氣缸16的后端部固設(shè)有另一個(gè)桿狀固定件22。該固定件18、固定件22可防止驅(qū)動(dòng)氣 缸16相對(duì)該導(dǎo)引塊12旋轉(zhuǎn)，其可隨驅(qū)動(dòng)氣缸16—起沿導(dǎo)引孔14前后移動(dòng)。該固定件22上固設(shè) 有向后方伸出的標(biāo)尺24，底座11上設(shè)有與該標(biāo)尺24對(duì)應(yīng)且用于讀取該標(biāo)尺24刻度的傳感器 26。在此，該標(biāo)尺24和傳感器26也可互相換位設(shè)置。
如圖2所示，該底座11及各上述構(gòu)成物上面覆蓋有蓋體102。該蓋體102前端開(kāi)設(shè)有供測(cè) 量端子20的前端部伸出的測(cè)量端子口 (圖未標(biāo))。蓋體102上方設(shè)有向?qū)б?4提供氣體的氣 體導(dǎo)管104，多個(gè)氣體導(dǎo)管104相互平行且有一定間隔地穿插于導(dǎo)引塊12內(nèi)，并與導(dǎo)引孔14相 通。氣體導(dǎo)管104的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角大于0度且小于90度。導(dǎo)引塊12的下方 也設(shè)有向?qū)б?4提供氣體的氣體導(dǎo)管106，多個(gè)氣體導(dǎo)管106相互平行且有一定間隔地穿插 于導(dǎo)引塊12內(nèi)且位于氣體導(dǎo)管104的相對(duì)側(cè)，并與導(dǎo)引孔14相通。氣體導(dǎo)管106與氣體導(dǎo)管 104的數(shù)量相等，且以驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線為對(duì)稱中心與氣體導(dǎo)管104對(duì)稱設(shè)置，即氣體導(dǎo)管 106的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角等于氣體導(dǎo)管104的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾 角?？梢岳斫猓瑲怏w導(dǎo)管104并不限于位于驅(qū)動(dòng)氣缸16的上、下方，只需其與導(dǎo)引孔14相通 ，且氣體導(dǎo)管104、 106的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角為大于0度且小于90度。氣體導(dǎo) 管104與氣體導(dǎo)管106還可以不對(duì)稱相互錯(cuò)開(kāi)設(shè)置于驅(qū)動(dòng)氣缸16的兩側(cè)。也可以只設(shè)置氣體導(dǎo) 管104或只設(shè)置氣體導(dǎo)管106。
當(dāng)向氣體導(dǎo)管104、 106內(nèi)吹入氣體時(shí)，氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔14內(nèi)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)氣缸16的受力 情況如圖3所示，F(xiàn)2分別為自氣體導(dǎo)管104、氣體導(dǎo)管106內(nèi)吹入的氣體作用在兩個(gè)驅(qū)動(dòng) 氣缸16上的力。由于氣體導(dǎo)管104與氣體導(dǎo)管106的數(shù)量相等，所以氣體作用在驅(qū)動(dòng)氣缸16上 的力Fh F2的大小相等，而又因?yàn)闅怏w導(dǎo)管104的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角和氣體 導(dǎo)管106的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角相等，所以Fh F2在垂直于驅(qū)動(dòng)氣缸16軸線方 向即圖示的Y軸方向分力F^、 F2Y大小相等，但分力F^、 F2Y方向相反，故驅(qū)動(dòng)氣缸16在Y軸方 向受到的作用力為零。同時(shí)，由于氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔14時(shí)，于驅(qū)動(dòng)氣缸16的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊 12之間形成氣體軸承142，故驅(qū)動(dòng)氣缸16在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力較小。F2在平行于驅(qū)動(dòng) 氣缸16軸線方向即圖示X軸方向的分力分別為Fu、 F2X， F1X、 F2x大小相等，方向均指向靠近 測(cè)量端子20的方向，分力Fu、 F2x可推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸16運(yùn)動(dòng)，從而使得測(cè)量端子20始終與被測(cè) 量物體的表面接觸。
在本實(shí)施例中，導(dǎo)引塊12大體為一個(gè)中間開(kāi)孔的長(zhǎng)方體，氣體導(dǎo)管104、 106均勻分布于 導(dǎo)引塊12的相對(duì)側(cè)面上。導(dǎo)引塊12可設(shè)計(jì)為一個(gè)中間開(kāi)孔的圓柱體，導(dǎo)管104、 106均勻分布 于導(dǎo)引塊12的圓周上并與導(dǎo)引孔14相通。
驅(qū)動(dòng)氣缸l6的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊l2之間存在間隙，該間隙與外界相通，當(dāng)向氣體導(dǎo)管104 、106吹入的氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔14時(shí)，部分氣體沿該間隙排出，所以能實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)氣缸16較小 且穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)壓力。部分氣體的排出使得蓋體102的內(nèi)部壓力比外界氣壓稍高，因此可以防 止外部的灰塵等異物侵入蓋體102內(nèi)部。吹入氣體導(dǎo)管104、 106的氣體可為一般空氣，也可 為其他氣體。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1及圖2，下面說(shuō)明本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置10的使用方法及工作原理。使用該 接觸式測(cè)量裝置10時(shí)，首先將該接觸式測(cè)量裝置10設(shè)置在安裝有被測(cè)量物的加工設(shè)備旁邊， 且將氣體導(dǎo)管104、 106通過(guò)軟管與之氣體供給源連接。
當(dāng)氣體經(jīng)過(guò)該氣體導(dǎo)管104、 106進(jìn)入導(dǎo)引孔14內(nèi)，氣體的推力作用于驅(qū)動(dòng)氣缸16的外側(cè) 壁上，驅(qū)動(dòng)氣缸16在導(dǎo)引塊12的導(dǎo)引孔14導(dǎo)引下，向靠近測(cè)量端子20的方向徐徐前進(jìn)。
因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)氣缸16的前端設(shè)有用于固定該測(cè)量端子20的固定件18，所以該測(cè)量端子20和 驅(qū)動(dòng)氣缸16—同移動(dòng)，當(dāng)該測(cè)量端子20與被測(cè)量物體接觸時(shí)，二者停止移動(dòng)。又因驅(qū)動(dòng)氣缸 16的后端部設(shè)有標(biāo)尺24，標(biāo)尺24也隨驅(qū)動(dòng)氣缸16—同移動(dòng)，當(dāng)標(biāo)尺24移動(dòng)時(shí)，傳感器26感測(cè) 標(biāo)尺24的移動(dòng)距離，亦即測(cè)量端子20的移動(dòng)距離，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給處理裝置(圖未標(biāo))。 處理裝置對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理。
因?yàn)轵?qū)動(dòng)氣缸l6的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊l2之間的間隙與外界相通，所以吹入導(dǎo)引孔l4內(nèi)的氣 體中有一部分氣體沿該間隙排出，從而使得導(dǎo)引孔14內(nèi)的氣體壓力保持相對(duì)穩(wěn)定。而吹入氣 體作用于驅(qū)動(dòng)氣缸16上的力基本穩(wěn)定，所以能產(chǎn)生穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)壓力推動(dòng)測(cè)量端子20運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)向氣體導(dǎo)管104、 106吹入氣體時(shí)，氣體的原驅(qū)動(dòng)壓力Fh F2的分力Fu、 F2x對(duì)驅(qū)動(dòng)氣 缸16起推動(dòng)作用，所以測(cè)量端子20的驅(qū)動(dòng)壓力比原驅(qū)動(dòng)壓力小。當(dāng)吹入氣體導(dǎo)管104、 106的 氣體壓力一定時(shí)，氣體導(dǎo)管104、 106的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸16的軸線夾角越大，則驅(qū)動(dòng)壓力 越小。上述結(jié)構(gòu)可使測(cè)量端子20具較小且穩(wěn)定的壓力，所以測(cè)量物上即使有傾斜面及曲面， 也不存在過(guò)大的測(cè)量壓力，因而不會(huì)損壞測(cè)量端子20及被測(cè)量物體表面，因此可以提高測(cè)量 精度。
另外，驅(qū)動(dòng)氣缸16的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊12之間形成有氣體軸承142，驅(qū)動(dòng)氣缸16與導(dǎo)引孔 14保持非接觸式導(dǎo)引狀態(tài)，所以驅(qū)動(dòng)氣缸16可在最小摩擦力狀態(tài)下向前移動(dòng)。因而，驅(qū)動(dòng)氣 缸16可帶動(dòng)測(cè)量端子20平滑移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。
圖4是將本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置10用于超精密鏡片模具加工設(shè)備100的立體示意圖。該 接觸式測(cè)量裝置10的結(jié)構(gòu)和圖1及圖2所示的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。該接觸式測(cè)量裝置10使 用的氣體為一般空氣。
加工傾斜角度較大的鏡片時(shí)，可將本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置安裝在鏡片制造設(shè)備內(nèi)，可 以在鏡片加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡片傾斜角度的測(cè)量。這樣不僅可以消除安裝、拆卸被測(cè)量物時(shí) 所產(chǎn)生的誤差，且可以大幅度縮短測(cè)量時(shí)間。通過(guò)實(shí)踐證明，在制造超硬合金制的玻璃鏡片 模具時(shí)，加工時(shí)間可縮短1/3 1/5。
如圖5所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置30的二驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B分別平行且 相互錯(cuò)開(kāi)地前后設(shè)置于二導(dǎo)引塊32上。
底座31上固設(shè)有二圓柱形導(dǎo)引塊32，該二導(dǎo)引塊32平行且相互錯(cuò)開(kāi)前后設(shè)置，該二導(dǎo)引 塊32內(nèi)分別開(kāi)設(shè)有貫通的導(dǎo)引孔34。該二導(dǎo)引孔34內(nèi)分別插設(shè)該驅(qū)動(dòng)氣缸36A及36B。向?qū)б?孔34內(nèi)吹入氣體，從而在驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊32之間形成氣體軸承342，使 得驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B與導(dǎo)引孔34保持非接觸狀態(tài)。工作時(shí)驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B在較小摩擦力作 用下，可沿導(dǎo)引孔34的軸線方向前后移動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)氣缸36A的前端垂直固設(shè)有固定件38，該固定件38用于支撐及固定測(cè)量端子40。該 驅(qū)動(dòng)氣缸36A的后端和驅(qū)動(dòng)氣缸36B的前端處垂直固設(shè)有另一個(gè)固定件42。該固定件42上固設(shè) 有向后方向伸延的標(biāo)尺44，且底座31上設(shè)有與標(biāo)尺44對(duì)應(yīng)用于讀取標(biāo)尺44刻度的傳感器46。
每一個(gè)導(dǎo)引塊32的圓周上均勻設(shè)置有多個(gè)用于吹入氣體的氣體導(dǎo)管304、 306，氣體導(dǎo)管 304、 306相互平行且有一定間隔地穿插于導(dǎo)引塊32內(nèi)并與導(dǎo)引孔34相通，氣體導(dǎo)管304位于 氣體導(dǎo)管306的相對(duì)側(cè)。與第一實(shí)施例相似，氣體導(dǎo)管304、 306與驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B具有一 定的夾角，且向氣體導(dǎo)管304、 306內(nèi)吹入的氣體作用在驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B的作用力具有沿驅(qū) 動(dòng)氣缸36A、 36B軸線方向的分力，該分力可以推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸36A、 36B沿導(dǎo)引孔34的軸線方向 運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)測(cè)量端子40運(yùn)動(dòng)。自氣體導(dǎo)管304、 306吹入導(dǎo)引孔34的氣體可沿驅(qū)動(dòng)氣缸 36A、 36B與導(dǎo)引塊32之間的間隙排出，從而使得導(dǎo)引孔34內(nèi)的氣體壓力保持相對(duì)穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng) 氣缸36A、 36B受到的推力較為穩(wěn)定。可以理解，可以根據(jù)排氣量的需要，可調(diào)整驅(qū)動(dòng)氣缸 36A、 36B與導(dǎo)引塊32之間的間隙大小，或是在導(dǎo)引塊32上開(kāi)設(shè)排氣機(jī)構(gòu)，該排氣機(jī)構(gòu)貫穿導(dǎo) 引塊32并與導(dǎo)引孔34相通，還可以增大導(dǎo)引塊32上穿插氣體導(dǎo)管304、 306的孔，從而在導(dǎo)引 塊32與氣體導(dǎo)管304、 306之間形成間隙，可用于排氣。
在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)氣缸36A及36B、固定件38及42、測(cè)量端子40、標(biāo)尺44構(gòu)成一個(gè)移動(dòng) 體。從氣體導(dǎo)管304、 306向驅(qū)動(dòng)氣缸36A及36B內(nèi)吹入氣體時(shí)， 一部分氣體由驅(qū)動(dòng)氣缸36A、
36B與導(dǎo)弓1塊32之間的間隙排出，所以可在較小驅(qū)動(dòng)壓力條件下進(jìn)行測(cè)量。又因驅(qū)動(dòng)氣缸 36A及36B前后錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，所以會(huì)增加測(cè)量端子40移動(dòng)方向上的導(dǎo)引距離，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量。 另，本發(fā)明之接觸式測(cè)量裝置還可設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上平行錯(cuò)開(kāi)的驅(qū)動(dòng)氣缸。
如圖6所示，本發(fā)明第三實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置50包括底座51及固設(shè)在該底座51的導(dǎo) 引塊52A、 52B。該導(dǎo)引塊52A、 52B為圓柱體且其上均開(kāi)設(shè)有導(dǎo)引孔54，其中一個(gè)導(dǎo)引孔54內(nèi) 穿插有可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣缸56A，另一個(gè)導(dǎo)引孔54內(nèi)穿插有可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣缸56B。驅(qū)動(dòng)氣缸 56A的前端部固設(shè)有測(cè)量端子60，且該測(cè)量端子60直接或通過(guò)固定件固設(shè)于驅(qū)動(dòng)氣缸56A的前 端。驅(qū)動(dòng)氣缸56A后端部固設(shè)有向后方向伸延的標(biāo)尺64，并且該底座51上設(shè)有與標(biāo)尺64對(duì)應(yīng) 且用于讀取標(biāo)尺64刻度的傳感器66。驅(qū)動(dòng)氣缸56A的后端與驅(qū)動(dòng)氣缸56B的前端垂直固設(shè)有固 定件62。
導(dǎo)引塊52A的圓周上均勻設(shè)置有多個(gè)用于吹入氣體的氣體導(dǎo)管503、 505，氣體導(dǎo)管503、 505與導(dǎo)引孔54相通，且氣體導(dǎo)管503、 505的延伸方向垂直于驅(qū)動(dòng)氣缸56A的軸線。向氣體導(dǎo) 管503、 505吹入氣體時(shí)，氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔54，從而在驅(qū)動(dòng)氣缸56A的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊52A之間 形成氣體軸承542。驅(qū)動(dòng)氣缸56A可在較小摩擦力作用下沿導(dǎo)引孔54運(yùn)動(dòng)時(shí)。
導(dǎo)引塊52B的圓周上均勻設(shè)置有多個(gè)用于吹入氣體的氣體導(dǎo)管504、 506，氣體導(dǎo)管504、 506均勻分布于驅(qū)動(dòng)氣缸56B的兩側(cè)。氣體導(dǎo)管504、 506與驅(qū)動(dòng)氣缸56B的軸線呈一定的夾角 ，且向氣體導(dǎo)管504、 506內(nèi)吹入的氣體作用在驅(qū)動(dòng)氣缸56B的作用力具有沿驅(qū)動(dòng)氣缸56B軸線 方向的分力，該分力可以推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸56A、 56B沿導(dǎo)引孔54的軸線方向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)測(cè)量 端子60運(yùn)動(dòng)。自氣體導(dǎo)管504、 506吹入導(dǎo)引孔54的氣體可沿驅(qū)動(dòng)氣缸56B與導(dǎo)引塊52B之間的 間隙排出，從而使得導(dǎo)引孔54內(nèi)的氣體壓力保持相對(duì)穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)氣缸56A、 56B受到的推力較 為穩(wěn)定?？梢愿鶕?jù)排氣量的需要，調(diào)整驅(qū)動(dòng)氣缸56B與導(dǎo)引塊52B之間的間隙大小，或是在導(dǎo) 引塊52B上開(kāi)設(shè)排氣機(jī)構(gòu)，該排氣機(jī)構(gòu)貫穿導(dǎo)引塊52B并與導(dǎo)引孔54相通，還可以增大導(dǎo)引塊 52B上穿插氣體導(dǎo)管504、 506的孔，從而在導(dǎo)引塊52B與氣體導(dǎo)管504、 506之間形成間隙，可 用于排氣。
可以理解，氣體導(dǎo)管503、 505的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸56A軸線的夾角大于0度且小于90度 ，且自氣體導(dǎo)管503、 505吹入的氣體可以驅(qū)使驅(qū)動(dòng)氣缸56A朝靠近測(cè)量端子60的方向運(yùn)動(dòng)。 或使氣體導(dǎo)管503、 505的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸56A軸線的夾角可以大于0度且小于90度，氣體 導(dǎo)管504、 506的延伸方向垂直于驅(qū)動(dòng)氣缸56B的軸線。可以理解，還可以平行錯(cuò)開(kāi)設(shè)置三個(gè) 或三個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)氣缸。
下面說(shuō)明本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置的幾種應(yīng)用例(1) 將本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置設(shè)在移動(dòng)的機(jī)臺(tái)上面，且沿水平方向移動(dòng)該接觸式測(cè)量 裝置，該接觸式測(cè)量裝置即可成為橫型測(cè)量裝置。
(2) 如(1)中的機(jī)臺(tái)沿X、 Y及Z軸移動(dòng)，且將進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化控制，本發(fā)明的接觸式 測(cè)量裝置即可成為一種三維測(cè)量裝置。這樣，就可以精確測(cè)量有各種不規(guī)則形狀的被測(cè)量物 體。
(3) 如果將本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置設(shè)在沿三軸方向或更多軸方向移動(dòng)的數(shù)控機(jī)床上， 即可以成連接器式測(cè)量裝置。這樣，較為方便地進(jìn)行測(cè)量及各種補(bǔ)正。
(4) 可將本發(fā)明的接觸式測(cè)量裝置作為其它各種測(cè)量?jī)x器的橫型測(cè)量端子使用。
權(quán)利要求
1.一種接觸式測(cè)量裝置，其包括測(cè)量端子，該測(cè)量端子接觸被測(cè)量物表面進(jìn)行測(cè)量，其特征在于該接觸式測(cè)量裝置上設(shè)有至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)該測(cè)量端子的驅(qū)動(dòng)氣缸；至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸由作用在該驅(qū)動(dòng)氣缸外側(cè)壁上的流動(dòng)氣體驅(qū)動(dòng)，該氣體部分排出而使該驅(qū)動(dòng)氣缸具較小之驅(qū)動(dòng)壓力。
2.如權(quán)利要求l所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)氣缸的 外側(cè)壁設(shè)置有至少一個(gè)氣體導(dǎo)管，該氣體導(dǎo)管的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸軸線的夾角大于o度且 小于90度，且向氣體導(dǎo)管內(nèi)吹入的氣體作用于驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁上，從而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸帶動(dòng) 測(cè)量端子運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該接觸式測(cè)量 裝置還包括至少一個(gè)導(dǎo)引塊，導(dǎo)引塊上設(shè)有導(dǎo)引孔，驅(qū)動(dòng)氣缸穿插于該導(dǎo)引孔內(nèi)，該氣體導(dǎo) 管設(shè)置于導(dǎo)引塊上，且于導(dǎo)引孔相通。
4.如權(quán)利要求3所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)氣缸的 外側(cè)壁與該導(dǎo)引塊間存在間隙，向氣體導(dǎo)管內(nèi)吹入氣體可以使驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊之 間形成氣體軸承。
5.如權(quán)利要求l所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該接觸式測(cè)量 裝置包括至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸，該至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸平行并排設(shè)置。
6.如權(quán)利要求l所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該接觸式測(cè)量 裝置包括至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸，該至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸前后平行錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，其中至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣 缸受帶動(dòng)測(cè)量端子運(yùn)動(dòng)的作用力。
7.如權(quán)利要求6所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該接觸式測(cè)量 裝置的前后驅(qū)動(dòng)氣缸之間設(shè)置有固定件，該固定件設(shè)置于前面驅(qū)動(dòng)氣缸的后端并設(shè)置于后面 的驅(qū)動(dòng)氣缸的前端。
8.如權(quán)利要求l所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于該接觸式測(cè)量 裝置還包括標(biāo)尺和傳感器，該標(biāo)尺和傳感器之一可與測(cè)量端子一起移動(dòng)，該傳感器用于讀取 該標(biāo)尺刻度。
9.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于 :該接觸式測(cè)量裝置還包括底座，該底座用于支撐及固定上述構(gòu)成物。
10.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的接觸式測(cè)量裝置，其特征在于 :該接觸式測(cè)量裝置還包括蓋體，該蓋體防止外部的灰塵等異物侵入。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種接觸式測(cè)量裝置，其包括測(cè)量端子，該測(cè)量端子接觸被測(cè)量物表面進(jìn)行測(cè)量，該接觸式測(cè)量裝置上設(shè)有至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)該測(cè)量端子的驅(qū)動(dòng)氣缸，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸由作用在該驅(qū)動(dòng)氣缸外側(cè)壁上的流動(dòng)氣體驅(qū)動(dòng)，該氣體部分排出而使該驅(qū)動(dòng)氣缸具較小之驅(qū)動(dòng)壓力。
文檔編號(hào)G01L1/02GK101339084SQ20071020102
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者慶 劉, 李軍旗 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司