多角度尺寸量测装置的制作方法

本发明涉及量测技术领域，具体是涉及一种多角度尺寸量测装置。

背景技术：

现阶段，于生产过程中，需要对工件多个特征部位尺寸进行量测，以掌握相应关键部位的公差，及时发现不良品。所谓工件上的特征部位就是指于工件上加工出来的各类槽、孔、弯折部、凸肋、锥部等等。

以往的做法是，制作多套不同的定位治具分别针对工件的各种不同的特征部位尺寸分别进行量测。但是，不同的定位治具具有不同的量测基准，切换量测基准就会造成量测结果出现较大误差；多个量测治具逐次量测还会耗费相当多的工时。

有鉴于此，实有必要开发一种多角度尺寸量测装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种多角度尺寸量测装置，该装置能够将工件上的多个特征部位反射至同一平面进行量测。

为了达到上述目的，本发明的多角度尺寸量测装置包括：

载物板，其上设置有工件放置区域，所述载物板根据所述工件的底部特征做过对应设计；

第一基准块，其放置于所述工件放置区域的一侧；

第二基准块，其放置于所述工件放置区域的另一侧；

第一组棱镜，其设置于所述第一基准块的背面；

第二组棱镜，其设置于所述第二基准块的背面；

所述第一组棱镜的背面还设置有第三组棱镜；

所述工件放置区域下方还设置有第四组棱镜；

其中，所述第一基准块与第二基准块的侧面根据所述工件侧面上的特征部位做过对应加工设计。

较佳的，所述载物板的工件放置区域旁还围绕设置有若干个限位柱，所述载物板的工件放置区域上根据预放置工件的底部特征做过对应设计。

较佳的，所述工件放置区域旁还设置有压环，所述压环与固定柱相连接。

较佳的，所述第一组棱镜与所述第二组棱镜均为两块，所述第三组棱镜与所述第四组棱镜均为一块。

较佳的，各所述第一组棱镜及各所述第二组棱镜均通过垫块放置于所述载物板上。

较佳的，所述载物板架设于底板上。

较佳的，所述多角度尺寸量测装置上方还设置有工业相机。

较佳的，所述第一组棱镜、第二组棱镜、第三组棱镜、第四组棱镜均为全反射棱镜。

相较于现有技术，本发明的多角度尺寸量测装置通过在工件放置区域两侧及底部设置多组棱镜，利用棱镜的光学反射原理将工件两侧及底部的特征部位反射至上方，使用工业相机进行拍摄来进行数字化量测。此外，本发明同时设置有基准块以辅助工业相机的拍摄，使得两个间隔较宽的特征部位被拍摄到。较之以往，本发明将工件各个方向上的特征部位反射至同一方向进行量测，同时借助基准块，减少量测误差的同时提高了量测效率。

【附图说明】

图1绘示为本发明多角度尺寸量测装置的结构示意图。

图2绘示为本发明的原理第一示意图。

图3绘示为本发明的原理第二示意图。

图4绘示为待量测工件示意图。

图5绘示为本发明于一较佳实施例的第一工作状态示意图。

图6绘示为本发明于一较佳实施例的第二工作状态示意图。

图7绘示为本发明于一较佳实施例的第三工作状态示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1和图4所示，图1绘示为本发明多角度尺寸量测装置的结构示意图，图4绘示为待量测工件示意图。

载物板101，其上设置有工件10的放置区域，载物板101上根据工件10底面上的圆孔开设有方形槽；

第一基准块201，其放置于工件10放置区域的右侧；

第二基准块202，其放置于工件10放置区域的左侧；

第一组棱镜301，其设置于第一基准块201的背面，用以量测工件10的右侧特征部位尺寸；

第二组棱镜302，其设置于第二基准块202的背面，用以量测工件10的左侧特征部位尺寸；

载物板101的底部设置有第四组棱镜(图未示)，用以向右反射成像工件底部的特征部位。

第一组棱镜301的背面还设置有第三组棱镜303，用来将第四组棱镜反射来的光线向上反射；

较佳的，载物板101上的工件10放置区域旁还围绕设置有若干个限位柱，以辅助定位工件10；所述载物板101的工件放置区域上根据工件10的底部特征开设有若干个方形槽。

较佳的，工件放置区域内还设置有固定柱102；放置工件后，压环103将工件固定在载物板101上。

较佳的，第一组棱镜301及第二组棱镜302均通过垫块放置于载物板101上。

较佳的，载物板101通过支架104架设于底板105上。

较佳的，所述多角度尺寸量测装置上方还装设有工业相机400。

较佳的，第一组棱镜301、第二组棱镜302、第三组棱镜、第四组棱镜均为全反射棱镜。

其中，第一基准块201与第二基准块202的侧面上根据工件10的侧面上特征部位做过对应加工设计。

请先参阅图2所示，图2绘示为本发明的原理第一示意图。

利用光学原理，光线水平射入块状棱镜中发生反射，由于反射面与水平面之间呈45°夹角，入射光线与反射光线之间呈直角，反射光线竖直向上反射在棱镜的上表面，工件10左侧及右侧的孔就可以从上方拍照量测。利用第一组棱镜301、第二组棱镜302反射工件10左右两侧上的孔属于此类情况。

请再参阅图3所示，图3绘示为本发明的原理第二示意图。

光线竖直向下射入第一块棱镜通过第一次反射，再水平射入第二块棱镜，而后反射光线变为垂直向上，这样工件10底部上的孔就在第二块棱镜的顶面成像。于本实施例中，利用第三组棱镜303及第四组棱镜反射工件10底部特征属于此类情况。

其中，工件10侧面上有的孔与孔之间距离过远，超出了工业相机400所能拍摄的最大宽度，因而不能够同时将两个孔同时拍摄到。因此需要借助基准块，以第一基准块201为例，第一基准块201上开设有两个同比例放大的孔。设工件上两个孔之间的距离为x，第一基准块201上两个放大孔之间的距离为a，工件10上孔与第一基准块201上的放大孔之间的距离均为b。那么，工件10上两孔间距为x＝a+2b。所以，要知道工件10上两个孔间距x，仅需用工业相机拍摄下基准块上的孔间距a，再加工件10上两孔与第一基准块201上的放大孔之间的距离b即可。

第二基准块202原理类似，于此不再赘述。

以下给出使用本发明的多角度尺寸量测装置对带量测工件10进行量测的一较佳实施例。

请参阅图5至图7所示并再次结合图2至图4所示，其中图2绘示为本发明的原理第一示意图，图3绘示为本发明的原理第二示意图，图4绘示为待量测工件示意图，图5至图7绘示为本发明于一较佳实施例的第一至第三工作状态示意图。

s101：将待量测工件10放置于载物板101上的工件放置区域处；

s102：将压环103套设于固定柱102上，固定柱102向下抵住工件10完成定位；

s103：第一组棱镜301、第二组棱镜302、第三组棱镜303、第四组棱镜对工件10上左侧、右侧、底部特征部位向上反射成像，工业相机400从上方分别对第一组棱镜301、第二组棱镜302、第三组棱镜303、第四组棱镜进行拍摄。

其中，根据要不同结构的预量测工件，可分别对应设计载物板101及第一基准块201、第二基准块202进行更换。

相较于现有技术，本发明的多角度尺寸量测装置通过在工件放置区域两侧及底部设置多组棱镜，利用棱镜的光学反射原理将工件两侧及底部的特征部位反射至上方，使用工业相机进行拍摄来进行数字化量测。此外，本发明同时设置有基准块以辅助工业相机的拍摄，使得两个间隔较宽的特征部位也能够使用工业相机拍摄。较之以往，本发明将工件各个方向上的特征部位反射至同一方向进行量测，同时借助基准块，减少量测误差的同时提高了量测效率。

需要指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员基于本发明技术方案对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，都落入本发明的保护范围内。