[实用新型]一种端面装配微小间隙非接触测量装置

说明书

本发明提供了一种端面装配微小间隙非接触测量装置，包括控制主机和检测主体；控制主机包括光谱控制器和位移控制器，检测主体包括升降平台、位移台和光谱传感器；光谱控制器和光谱传感器连接，光谱传感器设于位移台上，位移台设于升降平台上，光谱传感器用于测量间隙宽度，所述位移台用于控制光谱传感器在位移台上移动，升降平台用于控制位移台的升降；所述位移控制器和位移台连接，所述位移控制器用于控制光谱传感器的移动和升降。采用本方案，利用光谱共焦传感器进行测量，光谱共焦位移传感器是基于波长位移调制的非接触式位移传感器，工作频率达上千赫兹，对于被测件表面纹理、倾斜和颜色不敏感，适用范围广，测量精度高，分辨率可达纳米级。

技术领域

本发明涉及间隙精度测量技术领域，具体涉及一种端面装配微小间隙非接触测量装置。

背景技术

在汽车工业、航空航天等行业中，有效的控制产品装配过程中的端面装配间隙十分重要。对装配端面间隙的高精度测量已成为影响装配质量的关键因素。现有的间隙检测通常采用塞尺、电涡流传感器、线激光传感器、视觉测量等方法。采用塞尺测量时，需要选择不同规格的塞尺片进行不断测试，测量过程繁琐且效率低，且测量精度受人为的影响，精度不高。此外，塞尺可能会对形成间隙的材料造成损伤。电涡流法测量过程需要植入被检测间隙，但是植入时需要在被测对象上增加安装孔，极易造成测量工件的损坏。线激光传感器通过线激光的横向分辨率测量间隙宽度，不会对工件造成损伤，但是其横向分辨率在数十微米量级，难以实现五十微米以下的微小间隙测量。视觉测量利用工业相机拍摄间隙图像，提取间隙边缘，利用图像处理计算间隙宽度，易受打光方式，被测件表面纹理及环境光照条件等因素的影响，适用范围小。因此，现有的测量方式存在测量效率低、测量精度低、测量过程易受环境影响、普适性差和难以测量五十微米以下的微小间隙等技术问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种端面装配微小间隙非接触测量装置，采用本方案，利用光谱共焦传感器进行测量，光谱共焦位移传感器是基于波长位移调制的非接触式位移传感器，工作频率达上千赫兹，对于被测件表面纹理、倾斜和颜色不敏感，适用范围广，同时其测量精度高，分辨率可达纳米级。

本发明采用的技术方案为：一种端面装配微小间隙非接触测量装置，包括控制主机和检测主体；

所述控制主机包括光谱控制器和位移控制器，所述检测主体包括升降平台、位移台和光谱传感器；

所述光谱控制器和光谱传感器连接，所述光谱传感器设于位移台上，所述位移台设于升降平台上，所述光谱传感器用于测量间隙宽度，所述位移台用于控制光谱传感器在位移台上移动，所述升降平台用于控制位移台的升降；

所述位移控制器和位移台连接，所述位移控制器用于控制光谱传感器的移动和升降。

本方案具体运作时，通过安装检测主体扫查间隙，可通过专用工装调节检测主体，只要保证位移台及光谱传感器与间隙平行，扫查方向与间隙垂直即可，并不限于垂直方向的间隙，任意方向的间隙均可测量；因此，本方案由控制主机控制检测主体的运行，其中光谱控制器通过光纤线连接光谱传感器，其中光谱传感器优选采用光谱探头，光谱传感器安装在位移台上，位移台上有设有竖向安装板，竖向安装板上带有通孔，通孔的尺寸和光谱传感器的尺寸相匹配，光谱传感器穿过通孔，使光谱传感器被固设在位移台上，而在升降平台侧面设有横向安装板，位移台设置于横向安装板上，位移台自身可在横向安装板上位移，并带动光谱传感器，而横向安装板可沿升降平台上下滑动，并带动位移台和光谱传感器，最终实现光谱传感器的升降，光谱传感器的的移动通过位移控制器控制，光谱传感器可通过水平和竖直方向的移动测量装配端面间隙的宽度；

其中控制主机和检测主体底部均设置有底板，便于放置；控制主机和检测主体上均还设有外壳框架，外壳框架用于罩住并保护控制主机和检测主体内部的配件；在检测主体的底板上还设有专用工装，优选为调平螺栓，可根据专用工装安装，使光谱探头扫查方向与间隙垂直，实现任意方向间隙的测量。