為比較物體尺寸使這些物體位移的裝置及用該裝置比較尺寸的方法
2023-10-04 23:05:24 2
專利名稱：為比較物體尺寸使這些物體位移的裝置及用該裝置比較尺寸的方法
技術領域：
本發明涉及為了通過一個測量儀器比較至少兩個物體尺寸而使這些物體位移的裝置及用所述裝置比較尺寸的方法。
本發明尤其-但不僅僅-涉及測厚規的尺寸檢驗領域，它既可關係到新的測厚規也可關係到已用過的測厚規。
本發明的裝置有利地涉及到一個參考測厚規與相同厚度的待測量測厚規之間的傳統比較，並也涉及到一個唯一的參考測厚規與不同厚度的待測量測厚規之間的比較。
測厚規是一種至少具有兩個隔開非常精確的距離、即厚度的平行面的物體。
測厚規是現今使用的極高精度的測量物體，例如使用在機械製造車間中，尤其用於測量距離。
根據標準ISO 3650，測厚規是一種有形的量器，通常為矩形橫截面，用耐磨的材料作成，它具有兩個彼此平行的測量平面，它應能緊貼在另外測厚規的測量面上以組合成合併量器，或緊貼在用於測量距離的輔助平面的相同加工精度的平表面上。
同樣根據標準ISO 3650，一個測厚規的厚度按規定是一個測量面與和另一測量面緊貼的、相同材料及相同表面狀態的輔助平面的平表面的所有特定點之間的距離。
這種測厚規經常被操作及放置成一個測厚規與另一測厚規相接觸和/或與另外物體相接觸。
這種接觸將引起確定其厚度的測厚規面的逐漸磨損。
這種磨損，雖然本身很小，但改變了測厚規厚度及引起測量誤差。
因此必需對測厚規作周期性的檢驗，以便使具有異常磨損的測厚規可被確定部位並從使用中排除。
為了檢驗，進行比較是公知的，即已使用的每個測厚規的確定其厚度的對立面的距離作為一方與一個參考測厚規的對立面的距離作為另一方相互比較。
傳統上，一個測厚規的厚度測量是在多對點的點之間進行的，例如對於一個平行直六面體，在兩個對立面的對角線的頂端的點之間及在這些面的對角線的交點之間進行測量。
為此，使用了一種裝置，它包括-一個支架，即測量臺，它確定了一個參考測厚規及待檢驗的測厚規共用的支承及滑動面，及確定了它們涉及測量的面中的一個面，-一個部件，即移動模板，一方面， 它位於測量臺的上面及帶有限位框，後者用於與測厚規的側面協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器確定的位置及方向上，並保護它們自由地支承在測量臺上；另一方面，被一個沿平行於支承面的兩個交叉軸導向的裝置帶動，以允許這些測厚規同時移動。
最好，該裝置包括一個沿一個特定軌跡使移動模板位移的輔助導向裝置，用於引導兩個測厚規的同時位移，以致允許-將參考測厚規放置到測量儀器的兩個測隙機構之間，以便通過將所述每個測隙機構支承在測厚規的對立面中的一個上而允許在該測厚規上得到一個記錄，-使參考測厚規位移及使待檢驗的測厚規位移，以使得它們彼此互換位置及將待檢驗的測厚規放置在所述測隙機構之間，及依次地移動到每個記錄位置上。
裝有這種位移裝置的測量儀器是極其可靠的，及它的使用既簡單又快速。
這種現有技術的裝置可給出好的測量結果，但是它因引起每個參考測厚規一定的磨損而備受責備，這是由於在對待檢驗的測厚規作測量時參考測厚規一直保持與測量臺接觸。
本發明力求達到的目的正是一種測厚規的位移裝置，它不但具有公知裝置的優點，而且可顯著地降低參考測厚規的磨損。
為此，本發明旨在提出一種位移裝置，其主要特徵在於移動模板由至少兩個不同的部分組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中-第一部分，它包括限位框，用於在測量臺上在側向保持參考測厚規，及-至少另一部分，即第二部分，它包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規的限位框。
本發明還旨在提出一種藉助上述位移裝置比較尺寸的方法。
在讀到以下參照概要表示的附圖以非限制性例作出的說明後，將會對本發明有很好的理解，附圖為
圖1本發明的裝置的俯視圖，圖2本發明的裝置的側視圖，圖3A至3C在三個使用階段中的本發明的裝置的縮小俯視圖。
參照附圖，其中表示了一個至少使兩個物體、即量規2，3位移的裝置1，用於藉助一個測量儀器4來比較這些量規的尺寸。
更具體地，這些物體2，3是測厚規，這就是說，它們是各至少具有兩個隔開非常精確的距離-即厚度-的平行面2A，2B，3A，3B的量規。
在以下的說明中，將使用名詞「測厚規」，以總地代表具有兩個隔開確定距離的面2A，2B，3A，3B的物體。
該位移裝置1被指定裝設一個測量儀器4，用於檢驗多個測厚規的厚度，即將確定每個待檢驗的測厚規3的厚度的對立面3A，3B的距離為一方與參考測厚規2的對立面2A，2B的距離為另一方相比較。
該裝置包括-一個支架5，即測量臺5，它確定了一個參考測厚規2及待檢驗的測厚規3共用的支承及滑動面，及確定了它們涉及測量的面2A，2B，3A，3B中的面2A，3A。
-一個部件6，即移動模板(chablon)，一方面，它位於測量臺5的上面及帶有限位框61A，62A，後者用於與測厚規的側面2L，3L協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器4確定的位置及方向上，並保護它們自由地支承在測量臺5上；另一方面，尤其是它可在該測量臺5上移動，以致允許測厚規2，3在測量臺5上位移，以便將測厚規移動到測量儀器4的至少一個測隙機構4A，4B的位置上。
有利地，部件6、即移動模板6沿至少一個與支承面P平行的軸A1，A2，A3移動，以致允許所述測厚規2，3在測量臺5上移動，以便能將它們移動到與測量儀器4的至少一個測隙機構4A，4B相接觸。
例如，測量臺5由多個縱向布置的圓柱形杆，即量杆組成，它們被彼此平行地保持在一個剛性件上，而該剛性件被裝有根據本發明的位移裝置的測量儀器4的基架(未示出)支承。
通常，測厚規3的厚度測量藉助兩個對立的測隙機構4A，4B來進行，它們被放置到各與確定厚度的兩個對立面2A，2B，3A，3B中的一個相接觸，但這發生在待測量的測厚規已被放在該機構之間以後。
該測量儀器包括一個控制裝置，尤其是自動方式的控制裝置，它用於一方面使測隙機構與測厚規的兩個對立面相接觸，另一方面當測量已被執行後使該測隙機構後移。
如已指出的，測厚規3的厚度測量最好在多個點3C，3D之間實現，例如，對於一個平行直六面體的測厚規3，在位於兩個對立面3A，3B的對角線的頂端的點3C之間，及在位於這些面的對角線的交點上的點3D之間。
一個有利的方式是，移動模板6至少由兩個不同的部分61，62組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中-第一部分61，它一方面包括限位框61A，用於在測量臺5上在側向保持參考測厚規2，及-至少另一部分，即第二部分62，它包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規3的限位框。
另一個有利的方式是，移動模板6至少由兩個不同的部分61，62組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中-第一部分61，它一方面包括限位框61A，用於在測量臺5上在側向保持參考測厚規2，及另一方面它與沿第一位移軸A1導向的裝置7協同作用，-至少另一部分，即第二部分62，它一方面包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規3的限位框，及另一方面它與沿兩個與測量臺5平行的交叉軸A1，A3導向的裝置8協同作用，這兩個軸A2，A3中至少一個軸A2與所述第一軸A1平行。
本發明還旨在一種為了通過一個測量儀器比較至少兩個物體尺寸而使這些物體位移的方法。
根據該方法-將參考測厚規2放置在移動模板第一部分61的一個切口中，及將待檢驗的測厚規3放置在移動模板第二部分62的一個切口中，然後
-通過移動模板6的第一部分61(圖1，3A)的移動，主要使參考測厚規2移動到與至少一個測隙機構4A，4B相接觸，然後-通過對移動模板6的第二部分62的操作，使第一部分61及參考測厚規2移動，以便使待檢驗的測厚規3替換了參考測厚規的位置(圖3B)，然後-仍通過使移動模板6的第二部分62移動，使待檢驗的測厚規3朝著至少另一測量位置移動(圖3C)。
因此可以理解，在通過移動模板6的第一部分61(圖1，3A)的移動，主要使參考測厚規2移動到與至少一個測隙機構4A，4B相接觸後，使該參考測厚規2可移動，以便通過使移動模板6的第二部分62移動，使一個待檢驗的測厚規3替換了參考測厚規的位置(圖3B)，然後使待檢驗的測厚規移動到至少另一測量位置(圖3C)。
同樣可理解，如果有必要，參考測厚規2及待檢驗的測厚規3可彼此單獨地移動。
因此，當移動模板6的第二部分62移動時，參考測厚規2不再在測量臺5上無用地移動。
在附圖中，通過觀察圖3B及3C可以理解這點。
導向裝置7，8未被詳細地表示出來。
技術人員知道選擇所要尋求的合適的導向裝置。
最好使用一個與待檢驗的測厚規相同的標準尺寸的參考測厚規。
在根據本發明的方法的一個優選形式中-一方面，使用·一個與待檢驗的測厚規3的標準尺寸不相同的標準尺寸的參考測厚規2，這就是說，該參考測厚規2的標準尺寸與待檢驗的測厚規3的標準尺寸具有確定的、明顯的差別，及·一個測量儀器4，它的至少一個測隙4A，4B可在測量方向上以高精確度位移一段大的距離，該距離如同參考測厚規與待檢驗的測厚規的標準尺寸的差別那樣大。
-另一方面，通過將至少一個測隙機構支承在參考測厚規2上而校準了測量裝置4後，使所述測隙機構至少移動一個參考測厚規2的標準尺寸與待檢驗的測厚規3的標準尺寸所相差的距離，然後「結合」由標準尺寸的差別引起的測隙機構位移值執行測量。
對於「結合」一詞的表達，是指對一個和/或多個測隙機構輸出信息的處理操作，它允許測量儀器不考慮為了補償參考測厚規與待檢驗的測厚規之間的已知標準尺寸的差別所控制移動的值，這尤其是為了顯示測量值。
在本發明一個優選的實施形式中，將使用至少裝有一個在長行程上具有高精度的傳感器的測量儀器4，該傳感器例如為增量型傳感器。
另一有利形式為-移動模板6至少由兩個不同的部分61，62組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中一個第一部分61及至少一個第二部分62可並列設置，為此它們面對面地設有用於協同操作的限位邊緣61B，62B、即位移部分，以使得當沿兩個平行軸位移時兩部分61，62中的一個可推動另一部分，-移動模板6的第一部分61，它一方面包括限位框61A，用於在測量臺5上在側向保持參考測厚規2，及另一方面它與沿第一位移軸A1導向的裝置7協同作用，-移動模板的每個第二部分62，它一方面包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規3的限位框，及另一方面它與沿兩個與測量臺5平行的交叉軸A1，A3導向的裝置8協同作用，這兩個軸A2，A3中至少一個軸A2與所述第一軸A1平行。
最好，該裝置1包括一個沿一個特定軌跡使移動模板6位移的輔助導向裝置9，用於引導兩個測厚規2，3的同時位移。
該輔助裝置9包括單元9A，9B，它們能保證-將參考測厚規2放置到測量儀器4的至少一個測隙機構4A，4B的位置上，以便通過將所述測隙機構4A，4B支承在測厚規2的對立面2A，2B中的至少一個上而允許在該測厚規2上得到一個記錄，-使參考測厚規2位移及至少一個待檢驗的測厚規3位移，以使得它們彼此互換位置及將待檢驗的測厚規放置在測隙機構4A，4B的位置上，及依次地移動到每個記錄位置上。
輔助裝置9通常包括兩個不同的功能單元9A，9B，其中一個是凸輪軌道9A，它確定了用於測厚規2，3的特定軌跡，及另一個機構9B是凸輪軌道9A的跟隨器，這些單元9A，9B與裝置1的其它功能單元相組合，以便協同作用，及至少對移動模板6專門設定一個軌跡，由此使這些測厚規向著至少一個測隙機構4A，4B移動。
有利地，一方面，凸輪軌道9A由布置在移動模板6中的一個切口62C的邊緣9A形成；另一方面，跟隨機構9B由至少間接與測量臺5連接的一個導輪構成。
顯著有利地，至少移動模板6的一個第二部分62被置於沿特定軌跡移動的輔助導向裝置9的影響下。
顯著有利的還在於，裝置1包括一個沿特定軌跡移動的輔助導向裝置9，用於至少沿一個軸A2，A3引導兩個測厚規2，3的同時移動，即為移動模板6的一個第二部分62包括裝置9的至少一個單元9A，9B。
以下的方式是有利的-該移動模板6的第一部分61由一個實質為矩形的板61組成，一方面它包括一個切口，該切口的周面構成用於在側向保持參考測厚規2的限位框61A，另一方面與一個沿第一移動軸A1導向的裝置7協同作用，-該移動模板6的至少一個第二部分62由一個板62組成，一方面它包括一個切口，該切口的周面構成用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規3的限位框62A，另一方面它與沿兩個與測量臺5平行的交叉軸A2，A3導向的裝置8協同作用，這兩個軸A2，A3中至少一個軸A2與所述第一軸A1平行，-這些板對它們的導向裝置定位並與這些導向裝置連接，以致它們面對面地具有兩個能夠協同操作的邊緣61B，62B，用於當沿兩個平行軸A1，A2位移時兩部分61，62中的一個可推動另一部分。
有利地，在構成移動模板6的第二部分62的板上裝有輔助導向裝置，它包括一個切口62C，該切口的邊緣9A構成凸輪軌道9A，另一方面，它包括由至少間接與測量臺5連接的一個導輪組成的跟隨機構9B。
最好，每個板61，62各包括一個操作旋鈕61D，62D。
權利要求
1.為了通過一個測量儀器(4)比較至少兩個物體(2，3)即參考測厚規及待檢驗的測厚規的尺寸，而使這些測厚規位移的裝置(1)，所述位移裝置(1)包括-一個支架，即測量臺(5)，它確定了參考測厚規(2)及待檢驗的測厚規(3)共用的支承及滑動面(P)，及確定了它們涉及測量的面(2A，2B，3A，3B)中的一個面(2A，3A)，-一個部件(6)，即移動模板，一方面，它位於測量臺(5)的上面及帶有限位框(61A，62A)，後者用於與測厚規的側面(2L，3L)協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器(4)確定的位置及方向上，並保護它們自由地支承在測量臺(5)上，及另一方面，它可在該測量臺(5)上移動，該裝置的特徵在於該移動模板(6)由至少兩個不同的部分(61，62)組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中-第一部分(61)，它包括限位框(61A)，用於在測量臺(5)上在側向保持參考測厚規(2)，及-至少另一部分，即第二部分(62)，它包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規(3)的限位框(62A)。
2.為了通過一個測量儀器(4)比較至少兩個物體(2，3)即參考測厚規及待檢驗的測厚規的尺寸，而使這些測厚規位移的裝置(1)，所述位移裝置(1)包括-一個支架，即測量臺(5)，它確定了參考測厚規(2)及待檢驗的測厚規(3)共用的支承及滑動面(P)，及確定了它們涉及測量的面(2A，2B，3A，3B)中的一個面(2A，3A)，-一個部件(6)，即移動模板，一方面，它位於測量臺(5)的上面及帶有限位框(61A，62A)，後者用於與測厚規的側面(2L，3L)協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器(4)確定的位置及方向上，並保護它們自由地支承在測量臺(5)上，及另一方面，它可沿平行於支承面(P)的至少一個軸(A1，A2，A3)移動，以致允許測厚規(2，3)在該測量臺(5)上移動，該裝置的特徵在於該移動模板(6)由至少兩個不同的部分(61，62)組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中-第一部分(61)，它一方面包括限位框(61A)，用於在測量臺(5)上在側向保持參考測厚規(2)，及另一方面它與沿第一位移軸(A1)導向的裝置(7)協同作用，-至少另一部分，即第二部分(62)，它一方面包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規(3)的限位框(62A)，及另一方面它與沿兩個與測量臺(5)平行的交叉軸(A1，A3)導向的裝置(8)協同作用，這兩個軸(A2，A3)中至少一個軸(A2)與所述第一軸(A1)平行。
3.為了通過一個測量儀器(4)比較至少兩個物體(2，3)即參考測厚規及待檢驗的測厚規的尺寸，而使這些測厚規位移的裝置(1)，所述位移裝置(1)包括-一個支架，即測量臺(5)，它確定了參考測厚規(2)及待檢驗的測厚規(3)共用的支承及滑動面(P)，及確定了它們涉及測量的面(2A，2B，3A，3B)中的一個面(2A，3A)，-一個部件(6)，即移動模板，一方面，它位於測量臺(5)的上面及帶有限位框(61A，62A)，後者用於與測厚規的側面(2L，3L)協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器(4)確定的位置及方向上，並保護它們自由地支承在測量臺(5)上，及另一方面，它可沿平行於支承面(P)的至少一個軸(A1，A2，A3)移動，以致允許測厚規(2，3)在該測量臺(5)上移動，該裝置的特徵在於-該移動模板(6)由至少兩個不同的部分(61，62)組成，這兩部分能彼此分開地移動，其中一個第一部分(61)及至少一個第二部分(62)可並列設置，為此它們面對面地設有用於協同操作的限位邊緣(61B，62B)、即位移部分，以使得當沿兩個平行軸(A1，A2)位移時，兩部分(61，62)中的一個可推動另一部分，-移動模板(6)的第一部分(61)，它一方面包括限位框(61A)，用於在測量臺(5)上在側向保持參考測厚規(2)，及另一方面它與沿第一位移軸(A1)導向的裝置(7)協同作用，-移動模板(6)的每個第二部分(62)，它一方面包括用於在側向保持至少一個待檢驗的測厚規(3)的限位框(62A)，及另一方面它與沿兩個與測量臺(5)平行的交叉軸(A1，A3)導向的裝置(8)協同作用，這兩個軸(A2，A3)中至少一個軸(A2)與所述第一軸(A1)平行。
4.根據權利要求1至3中任一項的裝置，其特徵在於至少移動模板(6)的一個第二部分(62)被置於使移動模板(6)沿特定軌跡移動的輔助導向裝置(9)的影響下， 用於至少沿一個軸(A2，A3)引導兩個測厚規(2，3)的同時移動。
5.根據權利要求4的裝置，其特徵在於移動模板(6)的第二部分(62)至少包括輔助裝置(9)的一個單元(9A，9B)。
6.根據權利要求2至5中任一項的裝置，其特徵在於-該移動模板(6)的第一部分(61)由一個實質為矩形的板(61)組成，一方面它包括一個切口，該切口的周面構成用於在側向保持參考測厚規(2)的限位框(61A)，另一方面與一個沿第一移動軸(A1)導向的裝置(7)協同作用，-該移動模板(6)的至少一個第二部分(62)由一個板(62)組成，一方面它包括一個切口，該切口的周面構成用於在側向保持至少一個待控制的測厚規(3)的限位框(62A)，另一方面它與沿兩個與測量臺(5)平行的交叉軸(A2，A3)導向的裝置(8)協同作用，這兩個軸(A2，A3)中至少一個軸(A2)與所述第一軸(A1)平行，-這些板對它們的導向裝置定位並與這些導向裝置連接， 以致它們面對面地具有兩個能夠協同操作的邊緣(61B，62B)，用於當沿兩個平行軸(A1，A2)位移時兩部分(61，62)中的一個可推動另一部分。
7.根據權利要求6的裝置，其特徵在於在構成移動模板(6)的第二部分(62)的板上裝有輔助導向裝置(9)，它包括一個切口(62C)，該切口的邊緣(9A)構成凸輪軌道(9A)，另一方面，它包括由至少間接與測量臺(5)連接的一個導輪組成的跟隨機構(9B)。
8.用於通過一個測量儀器比較物體尺寸的方法，該測量儀器裝有根據權利要求1至7中任一項的至少移動兩個物體(2，3)即參考測厚規及待檢驗的測厚規的裝置(1)，其特徵在於-將參考測厚規(2)放置在移動模板第一部分(61)的一個切口中，及將至少一個待檢驗的測厚規(3)放置在移動模板第二部分(62)的一個切口中，然後-通過移動模板(6)的第一部分(61)的移動，主要使參考測厚規(2)移動到與至少一個測隙機構(4A，4B)相接觸，然後-通過對移動模板(6)的第二部分(62)的操作，使移動模板的第一部分(61)及參考測厚規(2)移動，以便使待檢驗的測厚規(3)替換了參考測厚規的位置，然後-仍通過使移動模板(6)的第二部分(62)移動，使待檢驗的測厚規(3)朝著至少另一測量位置移動。
9.根據權利要求8的方法，其特徵在於-一方面，使用·一個與待檢驗的測厚規(3)的標準尺寸不相同的標準尺寸的參考測厚規(2)，這就是說，該參考測厚規(2)的標準尺寸與待檢驗的測厚規(3)的標準尺寸具有確定的、明顯的差別，及·一個測量儀器(4)，它的至少一個測隙(4A，4B)可在測量方向上以高精確度位移一段大的距離，該距離如同參考測厚規與待檢驗的測厚規的標準尺寸的差別那樣大，及-另一方面，通過將至少一個測隙機構支承在參考測厚規(2)上而校準了測量裝置(4)後，使所述測隙機構至少移動一個參考測厚規(2)的標準尺寸與待檢驗的測厚規(3)的標準尺寸所相差的距離，然後結合由標準尺寸的差別引起的測隙機構位移值執行測量。
10.根據權利要求9的方法，其特徵在於使用至少裝有一個在長行程上具有高精度的傳感器的測量儀器(4)，該傳感器例如為增量型傳感器。
全文摘要
本發明涉及為了通過一個測量儀器(4)比較測厚規(2,3)的尺寸,而使這些測厚規位移的裝置(1),所述位移裝置(1)包括:－．一個支架,即測量臺(5),它確定了參考測厚規(2)及待檢驗的測厚規(3)的支承及滑動面(P),－．一個部件(6),即移動模板,一方面,它位於測量臺(5)的上面及帶有限位框(61A,62A),後者用於與測厚規的側面(2L,3L)協同作用及將測厚規保持在相對測量儀器(4)確定的位置及方向上,並保護它們自由地支承在測量臺(5)上,及被一個沿平行於支承面(P)的至少一個軸(A1,A2,A3)導向的裝置(7)帶動,該裝置的特徵在於:該移動模板(6)由至少兩個不同的部分(61,62)組成,這兩部分能彼此分開地移動。
文檔編號G01B3/32GK1335927SQ00802559
公開日2002年2月13日 申請日期2000年11月2日 優先權日1999年11月4日
發明者K·蒂施勒 申請人:布朗和沙普·特薩有限公司