一種組合定位裝置及定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是精密測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體講的是一種組合定位裝置及定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)電一體化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)已逐步走近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，特別是精密制造及大批量檢驗(yàn)的工作環(huán)境，廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械、電子、儀表等領(lǐng)域。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)使測(cè)量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效方法之一，可以替代多種測(cè)量工具，測(cè)量精度高，重復(fù)性好。
[0003]三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的探針座組件5，如圖2，包括探針座5-4、連接桿5-3、探針5_8、磁性吸盤5-1和磁性吸盤底座5-2，連接桿的下端與探針座相連、上端與磁性吸盤底座相連，磁性吸盤通過定位螺釘5-6連接在磁性吸盤底座上，磁性吸盤的側(cè)壁上設(shè)有定位槽5-5，通過松動(dòng)定位螺釘，可以旋轉(zhuǎn)磁性吸盤，將定位槽轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)期位置，再擰緊螺釘將磁性吸盤固定；探針座上設(shè)有四個(gè)螺紋孔，四個(gè)螺紋孔用于安裝探針，四個(gè)螺紋孔位于同一平面，四個(gè)螺紋孔的螺紋孔中兩兩相對(duì)，其中兩個(gè)螺紋孔的連線為探針座的X軸、另兩個(gè)螺紋孔的連線為探針座的Y軸，探針座的X軸與Y軸垂直，探針座的X軸或Y軸為探針座軸線5-10，磁性吸盤上的定位槽為圓弧形，假設(shè)過定位槽的中心存在一條直線L，將這條直線L稱為定位槽軸線5-9，定位槽沿定位槽軸線對(duì)稱，在對(duì)探針組件找準(zhǔn)定位時(shí)，從磁性吸盤正上方俯視，若以探針座的X軸為參考，判斷探針座的X軸與定位槽軸線是否重合，則探針座的X軸是探針座軸線5-10 ;若以探針座的Y軸為參考，判斷探針座的Y軸與定位槽軸線是否重合，則探針座的Y軸是探針座軸線5-10。
[0004]但是，在三坐標(biāo)測(cè)量中，我們一般取工作臺(tái)的表面作為基準(zhǔn)面，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量圓度和同軸度等形位誤差時(shí)，所要獲取的截面曲線必需是與圓柱面或者圓錐面的中心軸線垂直的截面，這就要求在測(cè)量時(shí)，必需使得圓柱面或者圓錐面的中心軸線與測(cè)頭的的中心軸線平行。若將被測(cè)工件直接放置于工作臺(tái)上時(shí)，就有可能因?yàn)闇y(cè)量定位端面與中心軸線不垂直導(dǎo)致提取要素失真，如圖1所示。
[0005]我們現(xiàn)在使用的是ZEISS CONTURA G2三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，由于探針座與延長(zhǎng)連接桿都是通過螺紋連接的，在安裝星形探針組件的時(shí)候，現(xiàn)有方法是從磁性吸盤正上方俯視，目視探針座軸線與定位槽軸線是否重合，這種方法易造成誤判，使探針座軸線與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的X軸或Y軸不平行，導(dǎo)致提取要素失真，引起測(cè)量誤差，如圖3、圖4所示?？梢?，在用三坐標(biāo)測(cè)量圓度、同軸度誤差時(shí)，若使得工件、探針安裝不合理，都會(huì)使得測(cè)量過程中引入其他幾何誤差的影響，使得測(cè)量精度變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的組合定位裝置及定位方法，可對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)所用探針組件和被測(cè)工件進(jìn)行找正定位。
[0007]本發(fā)明給出以下技術(shù)方案:
[0008]一種組合定位裝置，其特殊之處在于:
[0009]包括底板和支撐部；
[0010]所述底板上設(shè)置有第一導(dǎo)軌，第一導(dǎo)軌與底板平行，第一導(dǎo)軌上設(shè)置有第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊均能夠沿第一導(dǎo)軌的軸向滑動(dòng)，第一滑塊和第二滑塊上分別設(shè)置有第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6，第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表頭均用于與被測(cè)工件的基準(zhǔn)面接觸；
[0011]所述支撐部，包括橫向段和豎直段，橫向段與底板固連，豎直段與底板垂直；
[0012]所述橫向段設(shè)有定位孔，定位孔用于安裝探針組件的探針座，探針座安裝在定位孔時(shí)，探針組件的連接桿與底板垂直，定位頭與探針座的X軸或Y軸垂直；
[0013]所述豎直段設(shè)有第二導(dǎo)軌，第二導(dǎo)軌與第一導(dǎo)軌垂直，第二導(dǎo)軌上設(shè)置有第三滑塊，第三滑塊能夠沿第二導(dǎo)軌的軸向滑動(dòng)；
[0014]第三滑塊上設(shè)有定位頭，定位頭與橫向部平行，定位頭用于限位在探針組件磁性吸盤定位槽的中心處。
[0015]上述組合定位裝置還包括定位桿，定位孔呈矩形或“十〃字形；
[0016]若定位孔呈矩形，定位孔與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的探針座相適配；或所述定位桿有兩個(gè)，這兩個(gè)定位桿分別用于連接在探針座上相對(duì)的兩個(gè)螺紋孔上；
[0017]若定位孔呈“十〃字形，所述定位桿有四個(gè)，這四個(gè)定位桿分別用于連接在探針座上的四個(gè)螺紋孔上。
[0018]支撐部與底板之間螺紋連接。
[0019]上述支撐部呈倒“T〃形。
[0020]上述組合定位裝置還包括支撐平臺(tái)，所述底板與支撐平臺(tái)螺紋連接。
[0021]上述支撐平臺(tái)是大理石平臺(tái)。
[0022]上述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的數(shù)量均為一條或兩條。
[0023]上述第二導(dǎo)軌與豎直段之間螺紋連接。
[0024]使用上述組合定位裝置的定位方法，其特征在于:包括以下步驟，
[0025]I)將組合定位裝置放置在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量區(qū)，將標(biāo)準(zhǔn)量塊放置在支撐平臺(tái)上，標(biāo)準(zhǔn)量塊包括兩個(gè)相對(duì)的基準(zhǔn)面，分別為第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面，使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上Z軸的探針與第一基準(zhǔn)面接觸；
[0026]2)沿第一導(dǎo)軌長(zhǎng)度方向，使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由第一基準(zhǔn)面的一端到另一端，選取至少兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量，得到的測(cè)量結(jié)果即為相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的Y軸坐標(biāo)；
[0027]若這些值均相等，進(jìn)行步驟3);
[0028]否則，微微扭動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)量塊，重新進(jìn)行步驟2);
[0029]3)將標(biāo)準(zhǔn)量塊固定；
[0030]將標(biāo)準(zhǔn)量塊的第二基準(zhǔn)面與第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表頭均接觸；
[0031]若第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)相等，將第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)均置零，即完成對(duì)組合定位裝置的調(diào)零，此時(shí)，第一導(dǎo)軌與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的X軸平行，第二導(dǎo)軌與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的Z軸平行；
[0032]若第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)不相等，微微扭動(dòng)所述組合定位裝置，使第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)相等，將第一指針式千分表1-5和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)均置零，即完成對(duì)組合定位裝置的調(diào)零，此時(shí)，第一導(dǎo)軌與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的X軸平行，第二導(dǎo)軌與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的Z軸平行；
[0033]4)移走標(biāo)準(zhǔn)量塊；
[0034]5)將探針組件的探針座置入定位孔2-8中，然后移動(dòng)第三滑塊；
[0035]若定位頭能限位在探針組件磁性吸盤定位槽的中心處，此時(shí)，定位頭與探針座的X軸或Y軸垂直，則完成探針組件的找準(zhǔn)定位工作；
[0036]若定位頭不能限位在探針組件磁性吸盤定位槽的中心處，則松動(dòng)磁性吸盤5-1上的定位螺釘5-6，旋轉(zhuǎn)磁性吸盤5-1，使定位頭能夠限位在探針組件磁性吸盤定位槽的中心處，此時(shí)，定位頭與探針座的X軸或Y軸垂直，然后擰緊定位螺釘5-6，將定位頭限位在探針組件磁性吸盤定位槽的中心處，則完成探針組件的找準(zhǔn)定位工作；
[0037]6)將被測(cè)工件4放置在支撐平臺(tái)3上，被測(cè)工件4基準(zhǔn)面與第一指針式千分表1_5和第二指針式千分表1-6的表頭均接觸，
[0038]若第一指針式千分表1-5)和第二指針式千分表1-6的表盤讀數(shù)相等，即被測(cè)工件4找準(zhǔn)定位完