投影式量测装置的制作方法
专利名称：投影式量测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及尺寸量测技术领域，尤其涉及一种用于测试工件尺寸的投影式量测装置。
背景技术：
一般精密尺寸量测装置结构复杂、价格昂贵，且操作繁琐，若将其用于仅量测工件 尺寸如长度则无疑造成设备的浪费。因此，有必要开发一种结构小巧且成本低廉的精密尺 寸量测装置来降低成本和提高操作便捷性。
发明内容
以下以实施例为例说明一种成本低廉、结构简单、操作方便的投影式量测装置。该投影式量测装置包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台及与该 载物台相连的水平驱动机构。该载物台具有与水平面垂直的载物面。该量测装置进一步包 括设于该物镜和该载物台之间的投影部。该投影部包括与物镜相对的水平设置的投影板， 在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。本技术方案的投影式量测装置基于显微镜原理和投影原理，通过测量工件投影的 尺寸来间接获知工件尺寸，具有结构简单、操作方便、价格低廉等优点。
图1是本技术方案一实施例提供的投影式量测装置的示意图。图2是图1所示投影式量测装置的水平驱动机构、数据单元及基座沿II-II线的 剖视图。图3是利用图1所示投影式量测装置量测工件长度的示意图。图4是利用图1所示投影式量测装置的目镜十字线与工件两端部投影重合的示意 图。
具体实施例方式以下结合实施例和附图对本技术方案提供的投影式量测装置进行详细说明。参见图1至图3，本技术方案一实施例提供的投影式量测装置100包括基座10、固 定架20、目镜30、物镜40、水平驱动机构50、载物台60、投影部70、数据单元80和光源90。基座10具有固定面11。目镜30和物镜40通过固定架20悬空固定于基座10的 固定面11的上方。水平驱动机构50固定于固定面11，其用于驱动载物台60在平行于水平面的平面 内移动。水平驱动机构50可为常见显微镜的X-Y轴方向驱动平台。本实施例中，水平驱动 机构50用于驱动载物台60沿图1所示X轴方向于与水平面平行的平面内来回移动。具体 地，请一并参见图1及图2，水平驱动机构50包括承载体57、支撑体58、驱动器51、传动轴52、移动平台56和滑块53。承载体57包括顶壁571和自顶壁571两端部延伸的侧壁572。 顶壁571和侧壁572配合地围合形成腔体573。顶壁571开设有与腔体573贯通的滑槽 574。支撑体58固定于固定面11，其与承载体57隔开设置。支撑体58具有支撑面581，并 自支撑面581向其内部开设有用于限制移动平台56移动轨迹的限位槽582。驱动器51为 手摇轮，在外力的驱动下，其可绕其中心轴转动。移动平台56 —端承载于顶壁571，并遮盖 滑槽574，另一端采用凸起(图未示)收容于支撑体58的限位槽582内的方式承载于支撑 体58。滑块53固定于移动平台56，并收容于腔体573内。传动轴52为螺杆，其一端贯穿 承载体57及滑块53，另一端与驱动器51相连。每当驱动器51沿其中心轴转动一定圈数， 传动轴52相应地沿X轴方向水平地移动对应的距离，由此带动滑块53及移动平台56沿滑 槽574和限位槽582移动相应的距离。为提高光透过性，移动平台56由高透光率的材料制 成，如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯。载物台60固定于水平驱动机构50的移动平台56，且与物镜40相对。当驱动器 51绕其中心轴旋转一定圈数时，载物台60在移动平台56的带动下与移动平台56 —起朝相 同的方向移动相同的距离。载物台60具有与水平面垂直的载物面61。投影部70固定于基座10，其包括投影板71。投影板71水平地设于载物台60与 物镜40之间，并与载物台60和物镜40相对。请参见图3，光源90置于固定面11，用于透过移动平台56照射承载于载物面61 的工件，从而于投影板71内获得工件的投影。为提高测试精度，光源90优选为单波长的激 光光源。请参见图1及图2，数据单元80包括位置探测器81、微处理器82和显示器83。位 置探测器81可为本领域常用线性位置探测棒，其一端与滑块53相连，另一端与微处理器82 相连。当滑块53滑动时，位置探测器81由于受到滑块53的压力或拉力而进行相应的伸缩， 从而感测滑块53滑动前及滑动后的位置，并将该位置传输给微处理器82。微处理器82接 收该位置后将其转换为位置坐标数据，并计算得出滑块53滑动前后的位置坐标数据差，并 由显示器显示出来。使用本实施例提供的投影式量测装置100测量工件的尺寸，如长度时，请参见图 3，需首先将工件200粘贴于载物面61，且使其沿长度方向的中心轴线平行于投影板71。其 次，启动光源90，此时，将于投影板71获得工件200沿其长度方向的投影，该投影的长度即 为工件200的长度。再次，调节目镜30和物镜40的焦距，通过目镜30观测工件200于投 影板71内的投影，转动驱动器51，直至载物台60在水平驱动机构50的驱动下运动至目镜 30可聚焦清晰地看见工件200的轮廓。此时，请一并参见图3及图4，以目镜30的十字线 对准工件200的一端部于投影板71内的投影201，位置探测器81将通过自身伸缩感测滑块 53的位置，微处理器82获取该位置，将其转化为位置坐标数据，并将该位置坐标数据设为 零。最后，保持目镜30和物镜40的焦距不变，利用水平驱动机构50驱动载物台60运动， 直至目镜30的十字线对准工件200的另一端部于投影板71内的投影202，此时，位置探测 器81将再次感测滑块53的位置，微处理器82读取该位置，将其转换为位置坐标数据，并通 过显示器显示出来，从而获得工件200的长度。本实施例提供的投影式量测装置100基于显微镜原理和投影原理，通过观测工件 的轮廓投影长度间接得出工件200的长度，具有结构简单，操作方便的优点。
此外，本实施例的投影式量测装置100的水平驱动机构50的结构不限于此，如可 不包括移动平台56，而直接将载物台60与滑块53固定，使载物台60连同滑块53在驱动 器51的驱动下沿滑槽574运动。此外，该水平驱动机构50还可为本领域常见的水平驱动 机构，如X-Y轴滑动台与步进电机的组合，只要能使载物台60相对物镜40在平行于水平面 的平面内做X-Y轴运动，直至目镜30能清晰观察到承载于载物台60的工件200的两端部 于投影板71内的投影即可。数据单元80可独立于水平驱动机构50设置，如单独设置但与 滑块53相连的人机界面。以上对本技术方案的投影式量测装置进行了详细描述，但不能理解为是对本技术 方案构思的限制。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出 其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范 围。
权利要求
一种投影式量测装置，其包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台和与该载物台相连的水平驱动机构，其特征是，该载物台具有与水平面垂直的载物面，该量测装置进一步包括设于该物镜和该载物台之间的投影部，该投影部包括与物镜相对水平设置的投影板，在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。
2.如权利要求1所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括基 座，该水平驱动机构包括承载体、滑块、传动轴和驱动器，该承载体固定于该基座，其包括顶 壁和自顶壁两端部延伸的侧壁，该顶壁和侧壁配合围合形成腔体，该顶壁开设有与该腔体 贯通的滑槽，该载物台和该滑块分别固定于该顶壁的相对两侧，且该滑块收容于该腔体内， 该传动轴贯穿该侧壁和滑块，并与驱动器相连，其在驱动器的驱动下带动滑块和载物台沿 滑槽滑动。
3.如权利要求1所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括基 座，该水平驱动机构包括承载体、滑块、移动平台、传动轴和驱动器，该承载体固定于该基 座，其包括顶壁和自顶壁两端部延伸的侧壁，该顶壁和侧壁配合围合形成腔体，该顶壁开设 有与该腔体贯通的滑槽，该移动平台和该滑块分别固定于该顶壁的相对两侧，且该滑块收 容于该腔体内，该载物台固定于该移动平台，并与物镜相对，该传动轴贯穿该侧壁和滑块， 并与驱动器相连，其在驱动器的驱动下带动滑块、移动平台和载物台沿滑槽滑动。
4.如权利要求2或3所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括 数据单元，该数据单元包括位置探测器和微处理器，该位置探测器一端与滑块相连，用于感 测滑块滑动前后的位置，并将该滑块滑动前后的位置传输至该微处理器，该微处理器用于 将该滑块滑动前后的位置转换为位置坐标数据，从而获取滑块滑动距离。
全文摘要
一种投影式量测装置，其包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台、与载物台相连的水平驱动机构和设于该物镜和该载物台之间的投影部。该投影部包括与物镜相对的水平设置的投影板，在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。该投影式量测装置基于显微镜原理及投影原理设置，具有结构简单、成本低廉和操作方便等优点。
文档编号G01B11/02GK101907442SQ200910303058
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者黄建峰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司
技术领域：
本发明涉及尺寸量测技术领域，尤其涉及一种用于测试工件尺寸的投影式量测装置。
背景技术：
一般精密尺寸量测装置结构复杂、价格昂贵，且操作繁琐，若将其用于仅量测工件 尺寸如长度则无疑造成设备的浪费。因此，有必要开发一种结构小巧且成本低廉的精密尺 寸量测装置来降低成本和提高操作便捷性。
发明内容
以下以实施例为例说明一种成本低廉、结构简单、操作方便的投影式量测装置。该投影式量测装置包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台及与该 载物台相连的水平驱动机构。该载物台具有与水平面垂直的载物面。该量测装置进一步包 括设于该物镜和该载物台之间的投影部。该投影部包括与物镜相对的水平设置的投影板， 在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。本技术方案的投影式量测装置基于显微镜原理和投影原理，通过测量工件投影的 尺寸来间接获知工件尺寸，具有结构简单、操作方便、价格低廉等优点。
图1是本技术方案一实施例提供的投影式量测装置的示意图。图2是图1所示投影式量测装置的水平驱动机构、数据单元及基座沿II-II线的 剖视图。图3是利用图1所示投影式量测装置量测工件长度的示意图。图4是利用图1所示投影式量测装置的目镜十字线与工件两端部投影重合的示意 图。
具体实施例方式以下结合实施例和附图对本技术方案提供的投影式量测装置进行详细说明。参见图1至图3，本技术方案一实施例提供的投影式量测装置100包括基座10、固 定架20、目镜30、物镜40、水平驱动机构50、载物台60、投影部70、数据单元80和光源90。基座10具有固定面11。目镜30和物镜40通过固定架20悬空固定于基座10的 固定面11的上方。水平驱动机构50固定于固定面11，其用于驱动载物台60在平行于水平面的平面 内移动。水平驱动机构50可为常见显微镜的X-Y轴方向驱动平台。本实施例中，水平驱动 机构50用于驱动载物台60沿图1所示X轴方向于与水平面平行的平面内来回移动。具体 地，请一并参见图1及图2，水平驱动机构50包括承载体57、支撑体58、驱动器51、传动轴52、移动平台56和滑块53。承载体57包括顶壁571和自顶壁571两端部延伸的侧壁572。 顶壁571和侧壁572配合地围合形成腔体573。顶壁571开设有与腔体573贯通的滑槽 574。支撑体58固定于固定面11，其与承载体57隔开设置。支撑体58具有支撑面581，并 自支撑面581向其内部开设有用于限制移动平台56移动轨迹的限位槽582。驱动器51为 手摇轮，在外力的驱动下，其可绕其中心轴转动。移动平台56 —端承载于顶壁571，并遮盖 滑槽574，另一端采用凸起(图未示)收容于支撑体58的限位槽582内的方式承载于支撑 体58。滑块53固定于移动平台56，并收容于腔体573内。传动轴52为螺杆，其一端贯穿 承载体57及滑块53，另一端与驱动器51相连。每当驱动器51沿其中心轴转动一定圈数， 传动轴52相应地沿X轴方向水平地移动对应的距离，由此带动滑块53及移动平台56沿滑 槽574和限位槽582移动相应的距离。为提高光透过性，移动平台56由高透光率的材料制 成，如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯。载物台60固定于水平驱动机构50的移动平台56，且与物镜40相对。当驱动器 51绕其中心轴旋转一定圈数时，载物台60在移动平台56的带动下与移动平台56 —起朝相 同的方向移动相同的距离。载物台60具有与水平面垂直的载物面61。投影部70固定于基座10，其包括投影板71。投影板71水平地设于载物台60与 物镜40之间，并与载物台60和物镜40相对。请参见图3，光源90置于固定面11，用于透过移动平台56照射承载于载物面61 的工件，从而于投影板71内获得工件的投影。为提高测试精度，光源90优选为单波长的激 光光源。请参见图1及图2，数据单元80包括位置探测器81、微处理器82和显示器83。位 置探测器81可为本领域常用线性位置探测棒，其一端与滑块53相连，另一端与微处理器82 相连。当滑块53滑动时，位置探测器81由于受到滑块53的压力或拉力而进行相应的伸缩， 从而感测滑块53滑动前及滑动后的位置，并将该位置传输给微处理器82。微处理器82接 收该位置后将其转换为位置坐标数据，并计算得出滑块53滑动前后的位置坐标数据差，并 由显示器显示出来。使用本实施例提供的投影式量测装置100测量工件的尺寸，如长度时，请参见图 3，需首先将工件200粘贴于载物面61，且使其沿长度方向的中心轴线平行于投影板71。其 次，启动光源90，此时，将于投影板71获得工件200沿其长度方向的投影，该投影的长度即 为工件200的长度。再次，调节目镜30和物镜40的焦距，通过目镜30观测工件200于投 影板71内的投影，转动驱动器51，直至载物台60在水平驱动机构50的驱动下运动至目镜 30可聚焦清晰地看见工件200的轮廓。此时，请一并参见图3及图4，以目镜30的十字线 对准工件200的一端部于投影板71内的投影201，位置探测器81将通过自身伸缩感测滑块 53的位置，微处理器82获取该位置，将其转化为位置坐标数据，并将该位置坐标数据设为 零。最后，保持目镜30和物镜40的焦距不变，利用水平驱动机构50驱动载物台60运动， 直至目镜30的十字线对准工件200的另一端部于投影板71内的投影202，此时，位置探测 器81将再次感测滑块53的位置，微处理器82读取该位置，将其转换为位置坐标数据，并通 过显示器显示出来，从而获得工件200的长度。本实施例提供的投影式量测装置100基于显微镜原理和投影原理，通过观测工件 的轮廓投影长度间接得出工件200的长度，具有结构简单，操作方便的优点。
此外，本实施例的投影式量测装置100的水平驱动机构50的结构不限于此，如可 不包括移动平台56，而直接将载物台60与滑块53固定，使载物台60连同滑块53在驱动 器51的驱动下沿滑槽574运动。此外，该水平驱动机构50还可为本领域常见的水平驱动 机构，如X-Y轴滑动台与步进电机的组合，只要能使载物台60相对物镜40在平行于水平面 的平面内做X-Y轴运动，直至目镜30能清晰观察到承载于载物台60的工件200的两端部 于投影板71内的投影即可。数据单元80可独立于水平驱动机构50设置，如单独设置但与 滑块53相连的人机界面。以上对本技术方案的投影式量测装置进行了详细描述，但不能理解为是对本技术 方案构思的限制。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出 其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范 围。
权利要求
一种投影式量测装置，其包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台和与该载物台相连的水平驱动机构，其特征是，该载物台具有与水平面垂直的载物面，该量测装置进一步包括设于该物镜和该载物台之间的投影部，该投影部包括与物镜相对水平设置的投影板，在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。
2.如权利要求1所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括基 座，该水平驱动机构包括承载体、滑块、传动轴和驱动器，该承载体固定于该基座，其包括顶 壁和自顶壁两端部延伸的侧壁，该顶壁和侧壁配合围合形成腔体，该顶壁开设有与该腔体 贯通的滑槽，该载物台和该滑块分别固定于该顶壁的相对两侧，且该滑块收容于该腔体内， 该传动轴贯穿该侧壁和滑块，并与驱动器相连，其在驱动器的驱动下带动滑块和载物台沿 滑槽滑动。
3.如权利要求1所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括基 座，该水平驱动机构包括承载体、滑块、移动平台、传动轴和驱动器，该承载体固定于该基 座，其包括顶壁和自顶壁两端部延伸的侧壁，该顶壁和侧壁配合围合形成腔体，该顶壁开设 有与该腔体贯通的滑槽，该移动平台和该滑块分别固定于该顶壁的相对两侧，且该滑块收 容于该腔体内，该载物台固定于该移动平台，并与物镜相对，该传动轴贯穿该侧壁和滑块， 并与驱动器相连，其在驱动器的驱动下带动滑块、移动平台和载物台沿滑槽滑动。
4.如权利要求2或3所述的投影式量测装置，其特征是，该投影式量测装置进一步包括 数据单元，该数据单元包括位置探测器和微处理器，该位置探测器一端与滑块相连，用于感 测滑块滑动前后的位置，并将该滑块滑动前后的位置传输至该微处理器，该微处理器用于 将该滑块滑动前后的位置转换为位置坐标数据，从而获取滑块滑动距离。
全文摘要
一种投影式量测装置，其包括目镜、物镜、光源、设于该物镜和光源之间的载物台、与载物台相连的水平驱动机构和设于该物镜和该载物台之间的投影部。该投影部包括与物镜相对的水平设置的投影板，在该光源的照射下，固定于该载物面的工件在该投影板内形成投影。该投影式量测装置基于显微镜原理及投影原理设置，具有结构简单、成本低廉和操作方便等优点。
文档编号G01B11/02GK101907442SQ200910303058
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者黄建峰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司
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