专利名称：一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统。
背景技术：
对薄型微小产品(产品尺寸为3*2. 6*0. 45mm或更小)的尺寸测量，通常使用千分尺进行，即一只手拿捏待测产品，另一只手旋拧千分尺，每次测量一个产品一个方向的尺寸。因为微小产品的外形尺寸微小，所以用手拾取、拿捏产品非常困难。如果操作人员手较大或经验不足，使用千分尺测量微小产品的测量速度会极慢，甚至无法完成测量工作。以测量尺寸为3*2. 6*0. 45mm的产品为例，熟练的专业检验人员测量315片该产品的一个方向的尺寸(如尺寸为3mm的方向)需要用时约12分钟，而非专业检验人员会用时30分钟以上甚至无法完成测量。对于尺寸为2. 2*1. 6*0. 45mm或尺寸更小的产品，非专业检验人员使用千分尺进行测量就更加难以实现了。如此薄型微小的产品，使用非接触式的测量方法，例如光学影像测量方法，可以解决拿取产品困难的难题。而一般采用光学影像方法测量产品的尺寸，都是采用单片摆放或手工摆放到固定位置，来配合光学测量的动作。虽然光学影象测量方法具有较强的通用性和易操作性，但是，对于烧结钕铁硼尺寸规格种类繁多，产品微小，检验量大，如果还用人工实现测量产品快速摆放、快速测量，效果均不好。中国专利申请No. 201010110472. 4公开了一种光学测量设备。该发明虽然可以实现连续测量多工位产品，但是，仅以3*2. 6*0. 45mm方片产品为例，每次测量315片，仍然需要人工将大量待测样品一片一片的上料、下料，并且要旋转工装一次一次测量不同方向的产品。
发明内容本实用新型的目的是提供一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统，实现薄型微小产品的快速批量测量，有效地降低测量误差和提高测量效率。为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统，包括光学测量设备，其特征在于所述快速批量测量装置还包括辅助定位板和批量上料装置，所述批量上料装置包括定位工装和托盘，所述定位工装为筛式定位工装，设有数排数列阵列式排列的矩形定位孔，所述矩形定位孔的长度和宽度分别大于待测产品的长度和宽度，所述矩形定位孔的宽度小于待测产品的长度，所述定位孔之间的间距相同，所述定位孔的高度小于待测产品的厚度，所述定位工装的底面是可与所述托盘的上表面紧贴的表面；所述定位工装的底面前后两端各设有一个支脚且所述定位工装的支脚的高度大于所述托盘的厚度；所述托盘左右各有一个提手；所述托盘左右提手间的长度与所述定位工装的长度相等，所述托盘的宽度与所述定位工装支脚间的宽度相等，所述托盘厚度小于所述定位工装支脚高度减去待测产品厚度；所述批量上料装置水平放置在所述光学测量设备的测量平台上。[0007]优选地，所述托盘为玻璃托盘。根据本实用新型，可以一次性将大量待测产品以标准的间隔放置在光学测量设备的测量平台上，较于现有技术每测量一片产品就需要上下一次料的情况，节约了上下料时间；通过光学测量设备，进行二维尺寸(长和宽)自动化连续测量，启动程序后测量过程无需干预，光学测量设备会自动连续完成全部样品(例如315片或者更多)的测量，较于现有技术每测量一次就需要停顿，再上料后再启动测量，大大地节约了测量时间。根据本实用新型，对测量人员的技术要求低，培训1天即可上岗；而通常使用千分尺测量，对测量人员的技能要求高，在手很灵巧的条件下仍需要至少培训15天。根据本实用新型，可降低产品测量结果的测量误差并且提高测量结果的准确率。
图1为定位工装的结构示意图；图2为托盘的结构示意图；图3为定位工装与托盘安装过程示意图；图4为定位工装与托盘安装到位示意图；图5为装满待测产品后定位工装从托盘上取下的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。附图1-5中表示的零件有定位工装1、定位孔2、托盘3、托盘提手4、待测产品5、 定位工装支脚6。请参见图1-5所示，批量上料装置包括定位工装1和托盘3，在所述定位工装1上规则排列有很多矩形定位孔2，所述矩形定位孔2的开孔尺寸略大于待测产品的相应尺寸， 相邻定位孔之间的间距间隔一致且定位孔2的高度小于待测产品的厚度，所述定位工装1 底面前后两端各有一个定位工装支脚6且所述定位工装支脚6在定位工装1与托盘3组合时低于所述托盘3的底面；所述托盘3左右各有一个托盘提手4，所述托盘左右提手间的长度与所述定位工装的长度相适应，所述托盘的宽度与所述定位工装支脚间的宽度相适应， 所述托盘的厚度小于所述定位工装支脚高度减去待测产品的厚度。使用所述的快速测量装置测量产品尺寸的方法包括以下步骤将定位工装1与托盘3组合放置，使所述定位工装1的下表面与所述托盘3的上表面紧贴；将大量待测产品倾倒在所述定位工装1上；前后左右晃动所述批量上料装置，使待测产品进入定位工装1上的定位孔2内；倾斜批量上料装置，将未进入定位孔2内的多余的待测产品倾倒出去，使所述批量上料装置上只保留进入定位孔2内的待测产品5 ；提住托盘3左右两侧的托盘提手 4，将所述批量上料装置水平放置在光学测量设备的测量平台上，因所述定位工装支脚6低于所述托盘3的底面，故所述批量上料装置放置在光学测量设备的测量平台上后，所述定位工装支脚6先接触光学测量设备的测量平台，然后所述托盘3的底面再接触光学测量设备的测量平台，定位工装1自然与托盘3的上表面脱离，所述定位工装1上的定位孔2内的待测产品5按照既定的间距均勻的摆放在托盘3上；从托盘3上取下定位工装1 ；用辅助定位板将托盘3在光学测量设备的测量平台上摆正；启动光学测量设备的批量测量程序进行连续测量，测量每一个待测产品投影可见的长度、宽度两个尺寸，以及两边平行度、两边垂直度等数据；连续批量测量完成后，在光学测量设备的电脑中观察、分析、导出测量数据； 提住托盘3左右两侧的托盘提手4，将测量后的产品清理干净，以备下一次测量。在现有技术中，用千分尺测量315片3*2. 6*0. 45mm产品需上、下料315次，测量 3mm及2. 6mm两个方向尺寸共用时约25分钟；而用本实用新型所述的快速测量装置，测量 315片3*2. 6*0. 45mm产品，同样测量3mm及2. 6mm两个方向尺寸仅用约8分钟。在现有技术中，用千分尺测量3*2. 6*0. 45mm产品的3mm方向的尺寸，其GRR约为 15%,而用本实用新型所述的快速测量装置，测量3*2. 6*0. 45mm产品的3mm方向的尺寸，因所述快速测量装置消除了人与人之间的误差，其GRR仅约为5 %。设计矩形定位孔尺寸的要点，一是尽量扩大定位孔的面积，以便于产品以更高的概率、更短的晃动时间进入定位孔内；二是因矩形定位孔的较短尺寸方向小于产品的较长尺寸，产品如果水平旋转90度摆放就无法进入定位孔，这就保证了产品进入定位孔都是一个方向，不会发生有的横着有的竖着的情况；产品较长尺寸方向，定位孔尺寸要稍大一些，方便产品容易进入定位孔，比如3x 2. 6x 0. 45的产品，3方向将孔d尺寸设计为3. 5mm ；产品较短尺寸方向，定位孔尺寸要稍大一些，但要小于产品较长方向的尺寸，比如2. 6方向将孔尺寸设计为2. 8mm, 2. 8 < 3 ；对每个定位孔边缘进行打磨处理，使产品易于进入孔内；在通过晃动装置，产品进入定位孔中，对于没有进入定位孔仍然处于定位板上方的产品，在最后倾斜装置时，其受到重力作用，会滑落离开定位板；因为定位板的厚度是根据产品的厚度设计的，如3x2. 6x0. 45，定位板的厚度为 0. 4mm，在最后倾斜装置时，应用重力的作用，将可能存在的立着、倾斜的产品滑落离开定位孔或定位板，而正确进入定位孔的产品因受到定位孔的束缚则不会离开，这样就将多余的无用产品一次性分离出去。GRR 是“Gauge Repeatability and R印roducibility” 的缩写，是指“量具的重复性和再现性”，GRR值等于测量系统内部变差和系统之间变差的和，其中包含了人与人之间的测量误差。重复性是用一个评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性进行多次测量所得到的测量变异，它是设备本身的固有变差或能力，被称为“评价人内部”的变异。 再现性是用不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性进行测量所得的平均值的变差，被称为“评价人之间”的变差。
权利要求1.一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统，包括光学测量设备，其特征在于所述快速批量测量装置还包括辅助定位板和批量上料装置，所述批量上料装置包括定位工装和托盘，所述定位工装为筛式定位工装，设有数排数列阵列式排列的矩形定位孔，所述矩形定位孔的长度和宽度分别大于待测产品的长度和宽度，所述矩形定位孔的宽度小于待测产品的长度，所述定位孔之间的间距相同，所述定位孔的高度小于待测产品的厚度，所述定位工装的底面是可与所述托盘的上表面紧贴的表面；所述定位工装的底面前后两端各设有一个支脚且所述定位工装的支脚的高度大于所述托盘的厚度；所述托盘左右各有一个提手； 所述托盘左右提手间的长度与所述定位工装的长度相等，所述托盘的宽度与所述定位工装支脚间的宽度相等，所述托盘厚度小于所述定位工装支脚高度减去待测产品厚度；所述批量上料装置水平放置在所述光学测量设备的测量平台上。
2.根据权利要求1所述的薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统，其特征在于所述托盘为玻璃托盘。
专利摘要一种薄型微小产品尺寸的快速批量测量系统，包括光学测量设备，所述快速测量装置还包括辅助定位板和批量上料装置，所述批量上料装置由定位工装和托盘组成，所述定位工装设有数排数列阵列式排列的矩形定位孔，所述定位孔的尺寸大于待测产品的相应尺寸；所述定位工装的底面前后两端各设有一个支脚；所述托盘左右各有一个提手；所述托盘左右提手间的长度与所述定位工装的长度相等，所述托盘的宽度与所述定位工装支脚间的宽度相等，所述托盘厚度小于所述定位工装支脚高度减去待测产品厚度；所述批量上料装置水平放置在所述光学测量设备的测量平台上。根据本实用新型，可实现批量薄型微小产品的快速测量，有效降低测量误差和提高测量效率。
文档编号G01B11/00GK202033003SQ201120026740
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者俞建苑, 周大鹏, 敖晨虹, 蔡喆伦 申请人:三环瓦克华(北京)磁性器件有限公司, 北京中科三环高技术股份有限公司