尺寸测量方法
【专利摘要】一种尺寸测量方法，用于测量待测物体上待测元件相对于X基准面、Y基准面与Z基准面的尺寸，其包含下列步骤：提供测量夹具，所述测量夹具具有X定位面、Y定位面与Z定位面，分别对应于X基准面、Y基准面与Z基准面。根据X定位面、Y定位面与Z定位面分别建立X基准、Y基准与Z基准。放置待测物体于测量夹具上，使待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面分别贴合于测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面。测量待测元件相对X基准、Y基准与Z基准的位置与尺寸。
【专利说明】尺寸测量方法【技术领域】
[0001]本发明是有关一种测量方法，特别是有关于一种尺寸测量方法。
【背景技术】
[0002]一般而言，在量测一物体的三维尺寸时，若物体为规则的形状(例如圆柱体或长方体)，则可简单地利用尺规直接从物体的表面量测或通过投影机投影物体而得到三维尺寸。
[0003]当物体为不规则形状时，需先建立物体X、Y与Z方向的基准面才可作为测量的依据。其中，χ、 与Z方向的基准面通常定义在此物体的重点区域，例如此物体的某一表面在制作完成后需耦合于其他装置，则所述表面可以定义为X方向的基准面。此外，由于只有在基准面同侧的结构或特征才可被准确地量测，因此把X、Y与Z方向的基准面定义在物体的重点区域便可提高测量物体重点区域的精度。
[0004]然而，在实际情形下，物体的重点区域未必都位于物体的外侧表面。当物体的重点区域位于物体的内侧表面时，若将X、Y与Z方向的基准面定义在物体的内侧表面便会不易测量尺寸。也就是说，当物体的重点区域位于物体的内侧表面时，可能需从多个边开始量测，并得到多个量测值。之后，还需将量测值经过加减计算才可得到物体的确切尺寸。这样的做法，不仅测量时费时费力，且计算多个量测值后会降低尺寸的精度。此外，测量与计算时的错误也容易发生。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为提供一种尺寸测量方法，以改善现有技术的缺失。
[0006]本发明提供的尺寸测量方法包含下列步骤:(a)提供测量夹具，所述测量夹具具有X定位面、Y定位面与Z定位面，分别对应于X基准面、Y基准面与Z基准面；(b)根据X定位面、Y定位面与Z定位面分别建立X基准、Y基准与Z基准；(C)放置待测物体于测量夹具上，使待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面分别贴合于测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面；(d)测量待测元件相对X基准、Y基准与Z基准的位置与尺寸。
[0007]在本发明一实施方式中，其中上述测量夹具还包括多个弹簧夹，步骤(C)还包含通过多个弹簧夹夹置待测物体。
[0008]在本发明一实施方式中，其中上述待测元件与X基准面、Y基准面、Z基准面分别位于待测物体的相反两侧。
[0009]在本发明一实施方式中，其中上述待测元件与X基准面、Y基准面、Z基准面分别位于待测物体的相反两表面。`
[0010]在本发明一实施方式中，其中上述步骤(d)还包含通过投影机或三次元测量仪照射待测物体的待测元件，以辅助测量待测元件的位置与尺寸。
[0011]在本发明中，由于测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面可根据待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面来设计，因此当待测物体夹置于测量夹具上时，待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面可以分别贴合测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面。并且，由于在待测物体放置于测量夹具前，可根据X定位面、Y定位面与Z定位面预先建立X基准、Y基准与Z基准，因此，在待测物体放置于测量夹具后，待测物体上待测元件相对于X基准面、Y基准面与Z基准面的尺寸可通过预先建立的X基准、Y基准与Z基准来测量获得。因此，此尺寸测量方法可测量不规则的待测物体，利于提高待测物体的可靠性与测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是根据本发明一实施方式的待测物体的立体图。
[0013]图2是图1的待测物体的另一视角。
[0014]图3是根据本发明一实施方式的测量夹具的立体图。
[0015]图4是根据本发明一实施方式的尺寸测量方法的流程图。
[0016]图5是根据本发明一实施方式的待测物体放置于测量夹具时的立体图。
[0017]图6是图5的待测物体与测量夹具沿剖面线6-6’的剖面图。
[0018]图7是图5的待测物体与测量夹具沿剖面线7-7’的剖面图。
[0019]【主要元件符号说明】
[0020]100:待测物体 111:第一表面
[0021]112:X基准面 113:第二表面
[0022]114:Y基准面 116:Ζ基准面
[0023]122:待测元件 124:待测元件
[0024]200:测量夹具 210:承载座
[0025]212:Χ定位面 214:Υ定位面
[0026]216:Ζ定位面 220:承载座
[0027]230:弹簧夹 232:弹簧
[0028]Dl:方向D2:方向
[0029]D3:距离6-6’:剖面线
[0030]7-7’:剖面线 S1:步骤
[0031]S2:步骤S3:步骤
[0032]S4:步骤
【具体实施方式】
[0033]以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式表示。
[0034]图1是根据本发明一实施方式的待测物体100的立体图。图2是图1的待测物体100的另一视角。同时参阅图1与图2，待测物体100具有相反二侧的第一表面111与第二表面113，且待测物体100的待测元件122、124位于第二表面113上。在本实施方式中，待测物体100为不规则的形状，且待测元件122为圆柱体，待测元件124为长方体。待测物体100可以为一体成型的物体。待测物体100具有在测量尺寸时所定义的X基准面112、Υ基准面114与Z基准面116，X基准面112、Y基准面114与Z基准面116分别为三维空间内的三个正交平面，且待测元件122、124与X基准面112、Y基准面114、Z基准面116分别位于待测物体100的相反两侧或相反两表面。
[0035]图3是根据本发明一实施方式的测量夹具200的立体图。同时参阅图2与图3，测量夹具200包含承载座210、220与多个弹簧夹230。其中，承载座210的形状依据待测物体100的X基准面112与Z基准面116来设计，承载座220的形状依据待测物体100的Y基准面114来设计。承载座210具有X定位面212与Z定位面216，分别对应X基准面112与Z基准面116，承载座220具有Y定位面214，对应Y基准面114。当待测物体100放置于测量夹具200上时，测量夹具200的X定位面212贴合于待测物体100的X基准面112，测量夹具200的Y定位面214贴合于待测物体100的Y基准面114，且测量夹具200的Z定位面216贴合于待测物体100的Z基准面116。在本实施例中，尽管对应X基准面112、Υ基准面114与Z基准面116的X定位面212、Y定位面214与Z定位面216位于两个承载座上，然而，本发明对此不作任何限制。在其他实施例中，X定位面212、Υ定位面214与Z定位面216也可设置于同一个承载座上。
[0036]由于待测物体100的X基准面112、Υ基准面114与Z基准面116可分别贴合于测量夹具200的X定位面212、Υ定位面214与Z定位面216，因此在待测物体100尚未放置于测量夹具200前，就可通过X定位面212、Y定位面214与Z定位面216来预先建立X-Y-Z三维座标系。
[0037]另一方面，弹簧夹230具有弹簧232，使弹簧夹230可往方向Dl或方向D2移动，使弹簧夹230可夹置测量夹具200上的待测物体100。弹簧夹230的数量可依实际需求而定，不以限制本发明。在以下叙述中，将详细说明待测物体100放置于测量夹具200上时的操作步骤与状态。
[0038]图4是根据本发明一实施方式的尺寸测量方法的流程图。如图所示，首先在步骤SI中，提供测量夹具，所述测量夹具具有X定位面、Y定位面与Z定位面，分别对应于X基准面、Y基准面与Z基准面。接着在步骤S2中，根据X定位面、Y定位面与Z定位面分别建立X基准、Y基准与Z基准。之后在步骤S3中，放置待测物体于测量夹具上，使待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面分别贴合于测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面。最后在步骤S4中，测量待测元件相对X基准、Y基准与Z基准的位置与尺寸。
[0039]同时参阅图2与图3，当放置待测物体100于测量夹具200上时，可先将待测物体100的Z基准面I 16放置于测量夹具200的Z定位面216上，依靠待测物体100自身的重力作用，可使得待测物体100的Z基准面116贴合于测量夹具200的Z定位面216。此外，当夹置待测物体100于测量夹具200上时，可通过测量夹具200的多个弹簧夹230夹置待测物体100，使待测物体100的X基准面112与Y基准面114分别贴合于测量夹具200的X定位面212与Y定位面214。然而，本发明对此不作任何限制。在其他实施例中，若待测物体100本身重力较小时,也可在垂直于Z定位面216的方向上设置弹簧夹，以依靠弹簧夹的弹力作用确保待测物体100的Z基准面116可贴合于测量夹具200的Z定位面216。
[0040]图5是根据本发明一实施方式的待测物体100放置于测量夹具200时的立体图。由于弹簧夹230分别往方向Dl或方向D2施力于待测物体100，因此可固定待测物体100于测量夹具200上。[0041]同时参阅图2与图3，更具体地说，在本实施例中，除了待测物体100的Z基准面116是靠重力贴合测量夹具200的Z定位面216外，待测物体100的X基准面112与Y基准面114是靠弹簧夹230的弹力分别稳固地贴合测量夹具200的X定位面212与Y定位面214。在本实施方式中，待测物体100的第一表面111紧邻于测量夹具200，且待测物体100与测量夹具200的间形成有一距离D3。此外，待测物体100与测量夹具200之间的贴合面只有X基准面112、Y基准面114、Z基准面116、X定位面212、Y定位面214与Z定位面216。这样的设计称为完全让位。
[0042]图6是图5的待测物体100与测量夹具200沿剖面线6_6’的剖面图。同时参阅图5与图6，当弹簧夹230以方向D2的弹力压迫待测物体100时，待测物体100的X基准面112可紧密贴合于测量夹具200的承载座210上的X定位面212。
[0043]图7是图5的待测物体100与测量夹具200沿剖面线7_7’的剖面图。同时参阅图5与图7，当弹簧夹230以方向Dl的弹力压迫待测物体100时，待测物体100的Y基准面114可紧密贴合于测量夹具200的承载座220上的Y定位面214。
[0044]同时参阅图1与图3，当待测物体100夹置于测量夹具200上时(如图5所示)，Z定位面216的位置相同于Z基准面116的位置，X定位面212的位置相同于X基准面112的位置，且Y定位面214的位置相同于Y基准面114的位置，因此能以X定位面212、Y定位面214与Z定位面216为基准，测量待测物体100的元件122、124的位置与尺寸。也就是说，藉由此尺寸测量方法测量待测物体100，即使待测物体100的X基准面112、Y基准面114与Z基准面116定义在待测物体100的内侧表面(也就是靠近第一表面111的表面)，仍可贴合测量夹具200的X定位面212、Υ定位面214与Z定位面216。此尺寸测量方法可藉由测量夹具200测量不规则的待测物体100，利于提高待测物体100的可靠性与精度。
[0045]由于测量夹具200的X定位面212、Y定位面214与Z定位面216可根据待测物体100的X基准面112、Y基准面114与Z基准面116来设计，因此当待测物体100夹置于测量夹具200上时，待测物体100的X基准面112、Y基准面114与Z基准面116可以分别贴合测量夹具200的X定位面212、Υ定位面214与Z定位面214。并且，由于测量夹具200的X定位面212、Y定位面214与Z定位面216为外露表面，在待测物体100放置于测量夹具200前，可根据X定位面212、Y定位面214与Z定位面214预先建立X基准、Y基准与Z基准，因此，在待测物体100放置于测量夹具200后，待测物体100上待测元件122、124相对于X基准面112、Y基准面114与Z基准面116的尺寸可通过预先建立的X基准、Y基准与Z基准来测量获得。
[0046]此外，在测量待测物体100的尺寸时，还可藉由投影机(未绘示于图)照射位于待测物体100的第二表面113上的待测元件122、124，以辅助测量待测元件122、124的位置与尺寸。然而，在其他实施例中，也可通过其他装置(例如三次元测量仪)来辅助测量待测元件122、124的位置与尺寸，并不以投影机为限。
[0047]本发明上述实施方式与先前技术相较，具有以下优点:
[0048](I)当待测物体夹置于测量夹具上时，待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面可以分别贴合于测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面。也就是说，此尺寸测量方法可测量不规则的待测物体，利于提高待测物体的可靠性与精度。
[0049](2)待测物体可藉由测量夹具的多个弹簧夹夹置于测量夹具上，使待测物体的X基准面与Y基准面分别贴合于测量夹具的X定位面与Y定位面，确保待测物体的X基准面、Y基准面与Z基准面分别紧密贴合测量夹具的X定位面、Y定位面与Z定位面。
[0050] 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种尺寸测量方法，用于测量待测物体上待测元件相对于X基准面、Y基准面与Z基准面的尺寸，其特征在于，所述尺寸测量方法包含下列步骤: (a)提供测量夹具，所述测量夹具具有X定位面、Y定位面与Z定位面，分别对应于所述X基准面、所述Y基准面与所述Z基准面； (b)根据所述X定位面、所述Y定位面与所述Z定位面分别建立X基准、Y基准与Z基准； (C)放置所述待测物体于所述测量夹具上，使所述待测物体的所述X基准面、所述Y基准面与所述Z基准面分别贴合于所述测量夹具的所述X定位面、所述Y定位面与所述Z定位面；以及 (d)测量所述待测元件相对所述X基准、所述Y基准与所述Z基准的位置与尺寸。
2.根据权利要求1所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述测量夹具还包括多个弹簧夹，所述步骤(C)还包含: 通过所述多个弹簧夹夹置所述待测物体。
3.根据权利要求1所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述待测元件与所述X基准面、所述Y基准面、所述Z基准面分别位于所述待测物体的相反两侧。
4.根据权利要求1所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述待测元件与所述X基准面、所述Y基准面、所述Z基准面分别位于所述待测物体的相反两表面。
5.根据权利要求1所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤(d)还包含: 通过投影机或三次元测量仪照射所述待测物体的所述待测元件，以辅助测量所述待测元件的位置与尺寸。
【文档编号】G01B11/00GK103453863SQ201210175069
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】任红贤, 陈方方, 邱明达 申请人:名硕电脑(苏州)有限公司, 永硕联合国际股份有限公司