[发明专利]通孔深度测量光纤测头及手动式和自动式通孔深度测量器

说明书

本发明提供了通孔深度测量光纤测头及手动式和自动式通孔深度测量器，所述通孔深度测量光纤测头包括光纤探测组件、光线输出束盒、光线接收束盒、光源、光信号接收器及数据处理与传输组件；所述手动式通孔深度测量器由上述光纤测头和手持装置组合而成，手持装置包括手持壳体及安装在手持壳体上的控制系统、显示器和电源；所述自动式通孔深度测量器由上述光纤测头和自动化装置组合而成，自动化装置包括用于安装光纤测头得主轴、带动主轴运动的三维运动系统及控制系统。以上述光纤测头为核心测量器件的通孔深度测量器不仅能保证测量精度，提高测量的稳定性和缩短测量时间，而且对被测通孔构件的形状及加工质量无要求。

技术领域

本发明属于孔参数测量领域，涉及用于通孔深度测量的传感器及通孔深度测量仪器。

背景技术

通孔深度测量，是制造加工过程中的重要环节。现有的手工测量器械主要有游标卡尺、深度尺，但采用上述手工测量器械进行测量不仅测量精度差，而且测量效率低。中国专利ZL 201110081333.8公开了一种通孔深度测量装置，该装置采用直线位移传感器作为孔深测量核心器件，以侧视光纤传感器来判别是否可进行位移记录，以内置双出杆气缸作为驱动元件，以支撑座作为轴线基准定位元件。当使用该装置进行孔深测量时，支撑座端面法兰紧贴工件表面，使得测量装置中心轴线平行于待测通孔轴线，并通过支撑座的观察孔观察，保证侧视光纤传感器处于待测通孔的上方，外部控制器启动直线位移传感器及侧视光纤传感器，同时驱动双出杆气缸开始运动，并带动侧视光纤传感器和直线位移传感器运动。当双出杆气缸驱动侧视光纤传感器感应到待测通孔后，外部控制器控制直线位移传感器记录位移，从而得到待测通孔的深度。当将该装置集成于自动化设备中时，则不需要支撑座，但需要自动化设备保证通孔深度测量装置中心轴线平行于待测通孔轴线。此种通孔深度测量装置相对于手工测量器械虽然提高了测量精度，并适合于自动测量，但还存在以下不足：该装置通过前端支撑座端面法兰定位，需要一个平面度非常高的基准面，导致其对所测量通孔的对象有较高的表面质量与形状精度要求；核心测量传感器为直线位移传感器且驱动装置为气缸，导致保养要求较高，测量时间较长，总体体积较大；该装置其测量技术本质属于机械式测量，导致该装置稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通孔深度测量光纤测头及以光纤测头为核心测量器件的手动式通孔深度测量器和自动式通孔深度测量器，以提高测量的稳定性，缩短测量时间，扩大使用范围并减小体积。