用來對具有複雜的三維空間形狀的零件進行尺寸和/或形狀檢驗的光電子裝置的製作方法
2023-05-05 00:01:46
專利名稱：用來對具有複雜的三維空間形狀的零件進行尺寸和/或形狀檢驗的光電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來對具有複雜的三維空間形狀的零件進行尺寸和形狀檢驗的光電子裝置，所述零件包括多個基本上呈平面且相互平行的表面，所述光電子裝置包括一底座；一用來對一待檢零件進行鎖定和提供基準面並且能對所述多個基本平面狀的表面的設置情況進行確定的系統，以及具有一光電子系統的檢測裝置，用來提供一些能反映待檢零件尺寸的信號。本發明還涉及一種用來對具有貼合表面和多個基本平面狀和相互平行部件的零件進行尺寸和形狀檢驗的光電子裝置。
背景技術：
具有複雜形狀的零件例如是用於電子處理器的硬碟存儲器內的零件。一種類似的存儲器包括一「硬碟」，它包括多個磁碟，所述磁碟內存儲有一些位於各扇區內的數據，各扇區設置成呈同心的磁軌。磁碟以這樣一種方式安裝在一旋轉主軸上，即，基本上彼此相互平行且大體上彼此等距隔開。
一用於「硬碟」的讀／寫器包括一用於支承讀／寫磁頭的支承件，它包括一定數量的薄板或翼狀片，它們基本上設置在平行的平面上，每一薄板或翼狀片均支承著至少一個磁頭，例如一用於對其中一個磁碟進行讀／寫的霍爾效應探頭。
為了使磁頭能對磁碟上的所有扇區進行讀／寫，用來支承讀／寫磁頭的裝置藉助一軸承與一電動機相連，所述軸承能圍繞一垂直於由各翼狀片所形成的平面的軸線旋轉。
為了保證讀／寫器能適當工作，用於讀／寫磁頭的支承件的各翼狀片必須是平面狀的，並且彼此相互平行且以預定間距隔開，而且必須符合非常緊的公差限制。
光電子裝置可以用來對機械零件的尺寸和／或形狀進行檢驗。這些裝置包括例如一光電子系統，所述光電子系統具有一光發射器和一相關的接收器，用來產生和接收一光束，所述光電子系統位於一底座上，在所述底座上還有一用於所述待檢零件的支承件，所述支承件設置成可使光束照射在所述零件上。
雖然總的來說這些裝置是可靠的，但是，它們不能保證對形狀複雜的零件(例如前文提到的磁頭支承件)進行檢驗所需的精確度，也就是說，由於對類似零件小型化的要求不斷提高，檢驗作業將變得更為嚴格和苛刻。
本發明的內容本發明的目的在於提供一種對三維空間形狀複雜的零件進行尺寸和／或形狀進行檢驗的裝置，所述裝置是可靠的，精密的且特別精確，在檢驗過程中，它不會使零件變形，並且使用靈活。
本發明的該目的和其它目的可由根據權利要求1的裝置來實現。
本發明的另一目的在於提供這樣一種光電子裝置，它特別適於對具有貼合表面和多個基本平面狀且相互平行的部件(例如用於硬碟存儲器的讀／寫磁頭的支承件)進行尺寸和／或形狀檢驗，並且能保證具有極佳的可靠性、精密性、靈活性和精確性。
本發明的該目的和其它目的可由一如權利要求15所述的光電子裝置來實現。
本發明所能達到的主要效果之一是可以採用同一基本裝置和一些藉助進行簡單快速的操作對零件稍作更換，就可以對具有不同形狀和標稱尺寸的零件進行檢驗。
由於用於磁頭的支承件具有各種形狀和標稱尺寸，而且用於電子處理器工業的部件界發展迅速，因此，所述效果是特別重要的。
附圖簡要說明下面將結合附圖，藉助非限制性例子，對本發明作更具體的描述。在各附圖中
圖1是本發明一裝置的立體示意圖；圖2A、圖2B和圖2C是三個可藉助圖1所示裝置來檢驗的不同零件的立體示意圖，其比例相對於圖1的比例而言有所放大；圖3是圖1所示裝置的用來鎖定零件並提供基準面的系統的立體示意圖，其比例相對於圖1而言有所放大，並且其中所述零件是以剖視的形式示出的；圖4是一用來鎖定所述零件並提供基準面所述零件的第二系統的立體示意圖；圖5是圖4所示用來鎖定零件和提供基準面的所述第二系統的具體結構放大圖，其中所述零件的一部分是剖視的形式示出的；圖6是一用來鎖定零件並提供基準面的第三系統的立體示意圖；圖7是圖6所示用來鎖定零件並提供基準面圖6所示零件的系統的具體結構立體示意放大圖；圖8示意性地示出了一可藉助圖1所示裝置來檢驗的零件和用於檢驗作業的基準平面；以及圖9以圖表的形式示出了一些藉助本發明裝置來完成的檢驗作業。
本發明的較佳實施例圖1所示的裝置包括一縱向移動系統3連接其上的底座1，所述縱向移動系統包括一例如藉助螺釘固定於底座1的支承件5，它具有兩個一縱向滑動件11連接其上的導向件7和9，所述縱向滑動件11支承住一結構，更具體地說是支承住一旋轉臺13。一支承件15，基本呈C形並且攜帶有包括一光電子測量系統的檢測裝置，所述支承件15在其中心部分17例如藉助螺釘而固定於旋轉臺13上，並在自由端19、21處攜帶有光電子測量系統的一些單元或零部件，這將在下文中予以描述。
一包括一第一電動機27的第一驅動系統可以使旋轉臺13圍繞一軸線而旋轉，該軸線平行於由導向件7和9所定的方向。旋轉臺13朝順時針和逆時針方向的小幅旋轉移動可以使攜帶有光電子測量系統的支承件15的端部19和21在一基本垂直於旋轉臺13的旋轉運動軸線的平面內擺動。一固定於滑動件11上的止動塊28具有兩個可調螺釘26，所述螺釘的端部適於與支承件15相接觸，以對支承件的順時針和逆時針擺動加以限制約束。一可以根據旋轉臺13的角位置即光電子測量系統的角位置而提供一些信號的第一旋轉傳感器或編碼器29與電動機27相連。縱向滑動件11可以藉助一包括第二電動機23的第二驅動系統而沿著導向件7和9移動。一第二旋轉傳感器或編碼器25可以根據縱向滑動件11相對於底座1的位置而提供一信號。電動機23和27、傳感器25和29以及光電子系統的零部件以一種未在圖中示出的已知方式與一電源控制處理和顯示單元30相連。一用來對待檢零件47進行鎖定和提供基準面的系統31可例如藉助螺釘固定於底座1上。所述鎖定和提供基準面的系統可以具有不同的形狀和結構，例如視待檢零件的尺寸和所具有的翼狀片個數而定，這將在下文中予以描述。
作為舉例，圖2A、圖2B和圖2C示出了具有不同形狀和尺寸的三個待檢零件47、33和63。這些零件是硬碟存儲器的部件，更具體地說，它們是用於讀／寫磁頭(或「E-塊」)的支承件。每一支承件33和47均具有兩個基本平的且平行的構件或翼狀片36，而支承件63則具有七個翼狀片。所有的支承件都具有通孔52，所述通孔可作為適當軸承的軸承座。支承件33與另兩個支承件不同，它可利用一插在相關軸承座52內的軸承34來進行檢驗。更具體地說，軸承34(例如一種已知類型的滾珠軸承)包括可以圍繞一公共軸彼此相對旋轉的一外環和一內環，所述外環與軸承座52剛性地連接。
下面將結合圖3-圖8，對用於圖2A、圖2B和圖2C中示出的三個零件的三個不同的鎖定和提供基準面的系統進行描述。
圖3示出了用來鎖定47和提供基準面零件的系統31(在圖1中也有示出)，它包括一例如藉助螺釘而與底座1相連的工作檯49，所述工作檯上安裝有一旋轉盤51，該旋轉盤具有一圓筒形的對中表面81，用來插入用於讀／寫磁頭47的支承件的孔52內。一快速鎖定裝置，具體地說是一桿式垂直壓緊器53，可將壓力施加於零件47(在圖2A中，該零件是底朝上的)的上表面，從而可以保持一由孔52內的一凹槽形成的環形基準平面54與旋轉盤51的三個表面部分55相接觸，如圖2A所示，在圖3中僅示出了與兩個表面部分。一與旋轉盤51相連的抗旋轉塊57，可以防止零件47在檢驗過程中意外旋轉。一與工作檯49相連的基準塊59包括一形成光電子測量系統的基準平面r的表面58，其功能將在下文中、在對所述裝置的工作原理進行描述的時候予以說明。一防護件61可以保護基準塊59，以免受到可能會沉積在表面58上的灰塵或其它外來異物的侵擾，從而可以使光電子系統對基準平面r進行適當的檢測。因此，鎖定和提供基準面的系統31可以藉助環形表面54和一由表面部分55形成且平行於基準塊59的表面58的基準平面之間的相互協作而對待檢支承件47的位置，即對翼狀片36相對於基準平面r的角位置進行驗定和固定。
如圖4和圖5所示，用來鎖定零件33並提供基準面的系統31′包括一例如藉助螺釘連接於底座1的工作檯35，所述工作檯上安裝有一個對中旋轉盤37，所述旋轉盤內設置有相對於圖2B被翻倒過來的零件33。更具體地說，除了一容納在軸承34的中心孔內用來限定零件的橫向位置的圓筒形構件82之外，旋轉盤37還包括三個(圖5中僅示出了一個)以120°間隔設置的垂直銷38，其各端面基本上處於同一平面，以支承軸承34的環形貼合面41(圖2B)。一快速鎖定裝置，更具體地說是一桿式壓緊器39將一垂直推力施加於零件33，從而可以保持表面41與三個銷子38相接觸，並具有一由旋鈕50驅動的中心32，所述旋鈕可以圍繞一垂直軸旋轉。中心32與軸承34的內環相接觸並可以使它相對於在孔52內固定的外環作旋轉運動，用來對那些與支承件33的多個工作位置相對應的多個相互角位置進行檢驗。固定於旋轉盤37上的兩個銷子40可以側向地鎖定各翼狀片36，因此可以防止零件33在檢驗過程中作旋轉運動。固定於工作檯35的兩個基準塊43和45包括表面46和48，所述兩表面形成一用於光電子測量系統基準平面r′，其作用與圖3所示表面58所形成的基準平面r的作用是相同的，這將在下文中描述。兩個保護件42和44可以對基準塊43和45加以保護。
以一種與前文所描述的鎖定和提供基準面的系統31相同的方式，系統31′也可以藉助一相對於零件固定的表面和一由旋轉盤37的表面部分(三個銷子38)55形成且平行於基準塊(43和45)的表面(46和48)的基準平面之間的相互協作，對待檢零件(在這種情況中是支承件33)相對於基準平面r′的角位置進行驗明和固定。在這種情況中有所不同的是相對於零件33固定且用來確定其角位置的表面是容納在孔52內的軸承34的一表面(41)。
如圖6和圖7所示，用來鎖定零件63並為其定位提供基準面的系統31″包括一基準塊64，其上藉助兩個片簧66安裝有一浮動板65。基準塊64的表面60、62和板65分別形成用於所述光電子系統的基準平面r″和r′，其基準平面形成方式與鎖定和為定位提供基準面的系統31′和31″的基準平面形成方式是相同的。一相對於基準塊64固定的旋轉盤67形成一環形的、基本平面的、可供置放零件63的表面68，以及一圓筒形表面80，該表面形成一垂直於表面60的軸線並容納在零件63的孔52內，零件63相對於圖2C來說已被翻倒過來。孔52具有一基本圓筒形的內表面，並具有一形成有兩個如圖2C所示的貼合邊緣76的偏心部72。一快速鎖定裝置具有兩個壓緊器，一個垂直壓緊器69和一個側向壓緊器71，所述兩壓緊器可同時由杆件73驅動，可以將零件63抵著環形表面68向下和藉助使並保持兩邊緣76抵著旋轉盤67的圓筒形表面80而橫向推動。側向壓緊器71可以由一桿件來替代，該杆件與旋轉盤67相連，並且絕大部分包含在其總體尺寸內，用來在零件63的內表面上產生一推力，以保持邊緣76推抵旋轉盤67。固定於浮動板65的三個銷子70(圖7中僅示出了兩個銷子)與零件63的一環形貼合面83相接觸，由此可以使前述浮動板65以一由銷子70的尺寸所設定的已知距離而使其自身平行於該表面83定位。
一固定於浮動板65的銷子74與零件63內的一相關孔78嚙合，可防止在零件在接觸過程中作旋轉運動。鎖定零件和為零件定位提供基準面的系統31″可對待檢支承件63的位置，即可對翼狀片36相對於基準平面r″和r＇＇＇的角位置進行驗明和固定。更具體地說，邊緣76與旋轉盤67的圓筒形表面80的相互協作可以將零件63定位在這樣一個位置，其中，用來容納軸承的孔52的軸線與圓筒形表面80的軸線相平行，並由此垂直於基準塊64的表面60(基準平面r″)。而且，正如前文所提到的，銷子70的設置和尺寸可以使支承件63的那一與所述銷子70相接觸的下表面與浮動板65的表面62(基準平面r＇＇＇)設置成彼此相互平行。
應予理解的是，在本文中描述和圖示的三個用來對零件進行鎖定和為其定位提供基準面的系統31、31′和31″均可以以一種可互換的方式安裝在底座1上。為了便於進行該作業，有三個定位塊79固定於底座1上，圖1中僅示出了兩個定位塊。這些定位塊79可以在藉助螺釘將它們連接於底座1之前對鎖定零件和為其定位提供基準面的系統31、31′和31″進行快速且準確的定位。
系統31、31′和31″是這樣一些例子，它們示出了如何提供不同的表面和基準來準確地確定待檢翼狀片36的表面位置。選擇這一個或另一個系統通常是取決於待檢支承件(33、47或63)的工作狀況，換言之，取決於那些確定所述支承件在其硬碟存儲器內工作過程中的實際角位置的基準面。
與在本文中圖示和描述的有所不同的用於鎖定零件和為其定位提供基準面的系統，即用於具有不同於支承件33、47和63的特徵的鎖定並提供基準面的系統也在本文所考慮的範圍內，在本說明書中，支承件33、47和63僅僅是一個例子，例如已知的投影型光電子測量系統(如圖1所示)包括一紅外線輻射發射器75和一接收器，或CCD(「電荷耦合器件」)型光敏器件77。
發射器75固定於支承件15的一端19，而接收器77則以這樣一種方式固定於支承件15的另一端21，即，光基本上是沿著一垂直於旋轉臺14的旋轉軸線的平面被導向的。
光束是由發射器75朝著所述零件的方向發射出來的。所述零件遮斷所述光束的一部分，未被遮斷的那部分光束則到達接收器77。根據投射在接收器77上的所述零件的受照邊緣的位置，可以藉助適當的電子處理技術來計算出所述零件的尺寸，或者計算出它們相對於標稱尺寸而言的偏差。
本發明的裝置可以用來對支承件33、47和63的翼狀片作間距、扭曲或彎曲的檢驗。
下面將對所述裝置的工作原理進行描述，為了簡單起見，將僅對用於讀／寫磁頭47的支承件進行描述，根據圖8和圖9，所述支承件具有兩個翼狀片36。
在開始對零件進行檢驗之前，利用一標準樣件使所述裝置進行一校準循環。然後，用待檢驗的零件47來更換所述標準樣件。
電動機23可對縱向滑動件11沿著導向件7和9的移動加以控制，一直到編碼器25發出下述信號為止滑動件11已到達光電子測量系統在截面區域S1所處的位置。
通過使光電子測量系統75的各部件基本上在截面區域S1平面內擺動，電動機27可對旋轉臺13的小幅順時針和逆時針旋轉運動加以控制。在這些擺動過程中，光電子測量系統對翼狀片36的下表面a、c和上表面b、d的空間位置和基準平面r的空間位置進行檢測，所述基準平面由基準塊59的表面58確定，並已在前文中結合圖3和鎖定並提供基準面的系統31進行了描述。檢測數據可由電源、控制、處理和顯示單元30來處理，由此可為每一平面獲得一回歸曲線Pa(α)、Pb(a)、Pc(α)、Pd(α)、Pr(α)，所述回歸曲線能根據旋轉臺13的擺動角α反映出每一平面的位置的變化。
每一所述曲線在光束方向平行於相關平面的擺動角αmax或αmin時，均具有一最大值(在一相對於一下平面的曲線情況下)，或一最小值(在一相對於一上平面的曲線情況下)。因此，光電子系統與基準平面r的相互對齊，換言之，光束方向平行於平面r時旋轉臺13的角位置就可由旋轉臺13的角αmin來確定，處於該角度αmin時，有關於基準平面的回歸曲線Pr(α)具有一最小值。處於該角αmin時，有關於翼狀片36各表面的回歸曲線Pi(αmin)所獲得的值，(i=a、b、c、d)和有關於基準平面Pr(αmin)的回歸曲線所獲得的值之間的差值表示所述翼狀片的各平面離開基準平面r的距離Li(i=a、b、c、d)。由這些值可以獲得存在於各翼狀片36之中的距離。
根據本發明的裝置還可以對支承件33、47和63的形狀誤差，以及翼狀片36的各表面相對於基準平面r的平行誤差進行檢測。具體地說，可以對翼狀片36各表面相對於基準平面r而言的撓曲(「彎曲」)和扭矩(「扭曲」)情況加以檢驗，所述撓曲和扭轉情況可以反映出分別沿著圖8的平面和沿著基本上根據光束方向的平面的平行誤差。
為了確定翼狀片36的一表面相對於基準平面r的「扭轉」，只要進行下述作業就可以了對存在於有關於表面的回歸曲線具有最大／最小值(αamax、αbmin、αcmax、αdmin)時的角度和有關於基準平面r的回歸曲線具有最小值αmin時的角度之間的角度差進行計算，並將所獲得的該值乘以在測量區域處的翼狀片36的標稱寬度。
因此，藉助一次擺動，就可以對用來計算各翼狀片36之間的間距和翼狀片36相對於基準平面的扭矩所必需的數據進行檢測。
為了計算「彎曲度」，必需在兩個截然不同的橫截面S1和S2處進行相同的擺動，並計算出在所述兩橫截面處所獲得的值Li(i=a、b、c、d、e、f)之間的差值。在這種情況中，在所述光電子系統於橫截面S1處完成第一次擺動之後，電動機23對滑動件11沿著導向件7和9的平動加以控制，一直到所述滑動件到達由編碼器25所監控的位置為止，其中，所述光電子測量系統是位於完成第二次擺動的橫截面S2處。
因此，藉助使光電子系統沿著一平行於導向件7和9的縱軸完成兩個完整的擺動和平動，可以獲得對於翼狀片間距檢驗作業所必需的數據，以及各單個翼狀片相對於一基準平面而言的「扭轉」和「彎曲」情況。如果採用兩對發射器一接收器，在沿著一平行於導向件7和9的方向、基本上在橫截面S1和S2處進行擺，這些檢驗作業甚至還可以藉助一次擺動就可以完成。
以一種完全相同的方式，可對支承件33和63進行檢驗。
關於支承件63，應予理解的是，雖然有關於彎曲度和扭矩的檢驗作業是相對於平面r″進行的，但是，作為另一種方案，在例如必需對翼狀片36相對於表面83的位置進行檢驗的情況中，對各翼狀片36之間的間距進行的檢驗作業也可以相對於由浮動平面65形成的參考平面r＇＇＇來進行。
一種與本文所描述的相同且只包括一對發射器75／接收器77的光電子系統覆蓋的是一有限的測量範圍(常用值20毫米)，並且不能對特別「高」的零件，例如圖2C所示的支承件63進行檢驗。在這種情況中，根據一種已知方法，與支承件15相連的光電子系統可以包括例如具有部分重疊範圍的兩個發射器和兩個接收器，用來保證光束沿進行檢驗作業方向的連續性。
通過進行簡單且快速的對裝置略加調整的作業，本發明的裝置可以對具有不同特徵和尺寸的零件進行極其精確、可靠和正確的檢驗。具體地說，為了從對一種類型的零件進行檢驗轉變到對另一種類型的零件進行檢驗，只要更換用來對零件鎖定和更換提供基準面的、僅藉助螺釘固定於底座的系統31、31′和31″，和／或根據零件的尺寸，也是僅藉助螺釘固定於旋轉臺13上、用於所述光電子測量系統的各構件的支承件15就可以了。
本發明的保護範圍還包括一些其特徵與前文所描述和圖示的有所不同的裝置。例如，鎖定和提供基準面的系統31、31′和31″可以包括一與各圖中所示的那些(53、39、69)基本相同的杆式垂直壓緊器，它們包括一自動對中裝置，以避免在所述零件上的壓緊器的推力產生不同於垂直方向的作用力。所述自動對中裝置可以是一種已知類型的裝置，它包括一可容納一球的中空件，所述球適於與所述零件的基準表面相接觸。而且，用於所述光電子測量系統的支承件15可以剛性地固定於底座1，而用來鎖定零件並提供基準面的系統(31、31′、31″)可以固定於與縱向滑動件11相連的旋轉臺13，以保持如圖所示的基本垂直的設置情況。在這種情況中，光電子系統75、77的各零件相對於底座1是固定的，而零件則可以沿縱向擺動和平動，從而能在不同的橫截面處接受檢驗。
作為另一種方案，旋轉臺13可以與底座1直接相連，而不是與滑動件11相連，而所述光電子系統的支承件15和用來對零件進行鎖定並為其定位提供基準面的系統(31、31′、31″)與滑動件11和旋轉臺13相連，或反過來也是可以的。
本文所描述的裝置還可以用來對其形狀和功能與本文所描述的有所不同的零件進行非接觸式檢驗。
權利要求
1．一種用來對具有複雜的三維空間形狀的零件(33，47，63)進行尺寸和／或形狀檢驗的光電子裝置，所述零件包括多個基本平面且相互平行的表面，所述光電子裝置包括·一底座(1)；·一用來對待檢零件(33，47，63)進行鎖定和提供基準面並且能對所述多個基本平面的表面的設置情況進行確定的系統(31，31′，31″)；以及·具有一光電子系統(75，77)的檢測裝置，用來提供一些能反映待檢零件尺寸的信號；其特徵在於，它包括一旋轉結構(13)，其中一個所述鎖定和提供基準面的系統(31，31′，31″)和光電子系統(75，77)與旋轉結構(13)相連，所述裝置還包括一用於縱向移動的系統(3)，它與底座(1)相連，它形成一縱軸，零件(33，47，63)的所述平面狀表面基本上平行於所述縱軸，所述旋轉結構(13)固定於底座(1)或縱向移動系統(3)，從而可以作縱向平動和圍繞所述縱軸、在所述零件(33，47，63)和所述光電子系統(75，77)之間作往復的旋轉移動，光電子系統(75，77)可以在所述往復的旋轉移動過程中發出一些所述信號。
2．如權利要求1所述的光電子裝置，其特徵在於，所述檢測裝置包括一基本呈C形且用於光電子系統(75，77)的支承件(15)，所述支承件(15)以及鎖定和提供基準面的系統(31，31′，31″)分別固定於旋轉結構(13)和底座(1)。
3．如權利要求2所述的光電子裝置，其特徵在於，所述縱向移動系統(3)包括一可以沿著所述縱軸移動的滑動件(11)，所述旋轉結構(13)與所述滑動件(11)相連。
4．如權利要求3所述的光電子裝置，其特徵在於，所述縱向移動系統(3)包括兩個導向件(7，9)。
5．如權利要求3或4所述的光電子裝置，其特徵在於，它包括一第一驅動系統，所述第一驅動系統具有一與旋轉結構(13)相連的第一電動機(27)，用來對旋轉結構(13)圍繞所述縱軸的旋轉運動加以控制。
6．如權利要求5所述的光電子裝置，其特徵在於，它包括一第一旋轉傳感器(29)，所述第一旋轉傳感器與第一電動機(27)相連，用來根據旋轉結構(13)的角位置發出信號。
7．如權利要求6所述的光電子裝置，其特徵在於，它包括一第二驅動系統，所述第二驅動系統具有一與縱向移動系統(3)相連的第二電動機(23)，用來對滑動件(11)的移動情況加以控制。
8．如權利要求7所述的光電子裝置，其特徵在於，它包括一第二旋轉傳感器(25)，所述第二旋轉傳感器與第二電動機(23)相連，用來根據所述滑動件(11)相對於底座(1)的位置發出信號。
9．如權利要求2至8中任一權利要求所述的採用投影方法的光電子裝置，其特徵在於，所述光電子系統包括至少一個發射裝置(75)和至少一個接收裝置(77)，所述發射裝置和所述接收裝置固定於支承件(15)，位於相對於待檢零件(33，47，63)而言相對的位置。
10．如權利要求9所述的光電子裝置，其特徵在於，所述光電子系統包括多個發射裝置(75)和多個接收裝置(77)。
11．如權利要求9或10所述的光電子裝置，其特徵在於，所述發射裝置(75)是一紅外線二極體，所述接收裝置(77)是一CCD型光敏器件。
12．如前述權利要求中任一權利要求所述的光電子裝置，其特徵在於，所述鎖定和提供基準面的系統包括至少一個能形成一個用於光電子系統(75，77)的基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)的構件(43，45；59；64；65)。
13．如權利要求12所述的光電子裝置，其特徵在於，所述鎖定和提供基準面系統包括基準表面(38；55；70；80)，所述基準表面用來與待檢零件(33，47，63)的貼合表面(41；54；76；83)相協作、用來確定所述零件相對於所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)的位置。
14．如權利要求13所述的光電子裝置，其特徵在於，所述鎖定和提供基準面的系統包括快速鎖定裝置(39；53；69；71；73)，所述快速鎖定裝置用來與待檢零件(33，47，63)的各表面相協作、用來鎖定所述零件相對於所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)的所述位置。
15．一種用來對具有貼合表面(41；54；76；83)和多個基本平面狀且相互平行構件(36)的零件(33，47，63)進行尺寸和形狀檢驗的光電子裝置，所述光電子裝置包括·一底座(1)；·一移動系統(3)，它與底座(1)相連，形成一縱軸，並包括一可沿著一平行於所述縱軸的方向平移的滑動件(11)，·一旋轉結構(13)，它與所述滑動件(11)，用來圍繞所述縱軸作旋轉運動，·一第一驅動系統(27)，它與旋轉結構(13)相連，用來對所述旋轉運動加以控制，·一第一傳感器(29)，用來根據旋轉結構(13)的角位置發出信號，·一第二驅動系統(23)，它與移動系統(3)相連，用來對所述平動移動情況加以控制，·一第二傳感器(25)，它能根據滑動件(11)相對於底座(1)的位置而發出信號，·一光電子檢測系統(75，77)，它包括一基本上呈C形的支承件(15)，其兩自由端(19，21)和一中心部(17)與旋轉結構(13)相連，以及至少一個發射裝置(75)和至少一個接收裝置(77)，它們與所述支承件(15)的所述自由端相連，分別用來發射和接收一設置在一基本垂直於所述縱軸的平面內的光束，·一用於待檢零件(33，47，63)的鎖定和提供基準面的系統(31，31′，31″)，它具有至少一個具有一表面(46，48；58；60，62)的構件(43，45；59；64；65)，所述表面形成一用於光電子檢測系統(75，77)的基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)，基準表面(38；55；70；80)，用來與待檢零件(33，47，63)的貼合表面(41；54；76；83)相協作，用來以這樣一種方式來確定所述零件的位置，即，所述基本平面狀的構件(36)基本上平行於所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)，以及一快速鎖定裝置(39；53；69；71；73)，用來與待檢零件(33，47，63)的各表面相協作，用來鎖定所述零件的基本平面狀構件相對於所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)的所述位置；以及·一處理和控制單元(30)，它與所述光電子系統(75，77)、所述第一和第二驅動系統(27，23)以及所述第一和第二傳感器(29，25)相連，用來對藉助所述光電子系統和藉助所述傳感器傳送的信號進行處理，並對所述驅動系統加以控制。
16．如權利要求15所述的光電子裝置，其特徵在於，所述發射裝置(75)和接收裝置(77)以一種方式與所述支承件(15)相連，即，在旋轉結構(13)的一角位置(αmin)處，光束的方向本身就平行於所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)，在旋轉結構(13)作旋轉運動的過程中，所述處理和控制單元(30)可以對來自於光電子檢測系統(75，77)和第一傳感器(29)的信號進行處理，以便對所述角位置(αmin)進行檢測。
17．如權利要求16所述的光電子裝置，其特徵在於，在旋轉結構(13)作旋轉運動的過程中，所述光電子檢測系統(75，77)可以發出一些信號(Pi(α))，所述信號可以表示待檢零件(33，47，63)的所述基本平面狀部件(36)的各表面和所述基準平面(r，r′，r″，r＇＇＇)之間的間距，所述處理和控制單元(30)可以對所述信號進行處理，並可以對旋轉結構(13)在所述角位置(amin)處的值(Li)進行檢測。
全文摘要
一種用來對零件,尤其是具有複雜的三維空間形狀且作為硬碟存儲器的讀/寫磁頭(33,47,63)的支承件的零件進行尺寸和形狀檢驗的光電子裝置,它包括:一具有兩個導向件(7,9)的底座(1),所述導向件與滑動件(11)相連,所述滑動件可以沿著導向件(7,9)縱向移動;以及一用來對待檢零件(33,47,63)進行鎖定和提供基準面的系統(31)。所述滑動件(11)支承住一旋轉臺(13),一用於光電子測量系統的支承件(15)固定於其上。旋轉臺(13)圍繞一平行於導向件(7,9)的軸線的旋轉運動可以使所述光電子測量系統基本上在一垂直於所述軸線的平面內擺動,以便在檢驗過程中,使光電子測量系統的構件(75,77)和零件(33,47,63)之間的相互位置最優化。只要更換所述裝置中的部分構件,就可以對具有不同旋轉和標稱尺寸的零件(33,47,63)進行檢驗。
文檔編號G01B5/00GK1278908SQ98810952
公開日2001年1月3日 申請日期1998年10月9日 優先權日1997年11月7日
發明者F·丹尼利 申請人:阿齊翁尼馬坡斯公司