【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于薄片检定的，特别涉及一种基于非接触光学的塞尺检定方法及其检定装置。
技术介绍
1、塞尺是具有固定厚度的实物量具，主要用于间隙检测，塞尺在机械加工、汽车维修、制造业等领域都得到了广泛的应用，其准确度直接关系着运用领域中的产品质量提升，在计量
中塞尺的检定周期为半年。根据现有技术jjg 62-2017塞尺检定规程及gb/t 22523-2008塞尺对塞尺的厚度尺寸极限偏差和弯曲度的检定采用接触式测量（contactmeasurement），测量方法是采用测微仪、测长仪或壁厚千分尺等作为主要标准器进行接触式测量直接测量。以测长仪为例其测量过程首先将测长仪的球形测帽与平面测帽接触，读取测长仪的读数值作为相对零点，然后，移动测长仪的测量轴使两测量帽离开，将塞尺片放入两测量帽之间，使球形测帽与塞尺正面接触，平面测帽与塞尺反面接触；按规定的测量点分别对规定测量点读数值与相对零点数值之差即为该点的厚度值；对于标称值大于0.10mm的塞尺，还应增加反面厚度测量，测量时使球形测帽与塞尺反面接触，平面测帽与塞尺正面接触，读取测长仪数据计算塞尺片的厚度偏差和弯曲度。
2、现有技术的塞尺检定采用接触式测量，具有以下不足：第一、接触式测量在操作测量方面需要人为翻转塞尺使塞尺片与接触头接触，在数据处理方面需要人为处理，存在测量速度缓慢、无法数据自动处理、检定人员劳动强度大；第二、接触式测量的测力造成压陷变形、测长仪测帽的平面度、测量位置偏离都对测量结果产生影响，也是重要的误差来源；第三、接触式测量方法无法实现对塞尺片的批量检定
3、中国专利技术专利cn 111895924 b公开了一种镜片厚度自动测量装置，其测量对象是各种圆形的小的非球面镜片，是透明的玻璃，其中心厚度采用一个激光同轴位移传感器测量，边缘厚度采用接触式传感器测量。该技术方案是基于镜片特性基础上所产生，如圆形镜片采用自动对心夹具找出镜片中心位置、如吸盘的转运是基于镜片可吸附特性。因此，该技术方案不适用于测量对象是薄的、软的、易变形、对褶皱要求高标准的且对厚度偏差有测量要求外还有弯曲度要求的塞尺。另外，其上位机软件会对实际数据与测量数据进行比较，得到缩放公式，根据不同镜片型号（曲率不同），上位机软件选用不同的缩放公式进行数据修正，也是仅针对镜片，不适用于塞尺的检定。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种精度高、操作方便高效、自动化、可批量检测的基于非接触光学的塞尺检定方法及其检定装置。
2、本专利技术是这样实现的：
3、一种基于非接触光学的塞尺检定方法，包括如下步骤：
4、步骤一：被检塞尺设置在共焦激光位移传感器的上测量头和下测量头之间，使两测量头激光同轴进行差动测量；
5、步骤二：将标准量块放置在上测量头和下测量头中间，输入标准量块的修正值，读取上测量头和下测量头之间距离d；
6、步骤三：确定塞尺片测量点，上测量头和下测量头分别读取每个塞尺片测量点中心原点o的数据，记录为和；
7、骤四：移动塞尺，在每个塞尺片测量点x、y轴平面方向上测量区域范围内进行微小位移，结合上测量头和下测量头的读数值形成n个坐标、，分别拟合成上、下两个平面s1、s2，平面s1到上测量头、平面s2下测量头的垂直距离分别标记为、；
8、步骤五：计算该测量点塞尺的厚度偏差和弯曲度分别为：
9、以上拟合平面s1为折算基准，塞尺的厚度偏差，同理，以下拟合平面s2为折算基准，塞尺的厚度偏差，其中d为标准量块进行校准得到的测量值，为被检塞尺的标称值，计算塞尺片厚度偏差或，同片塞尺不同测量点，取最大的那个测量点的作为该塞尺片的厚度偏差；
10、塞尺的弯曲度，同片塞尺不同测量点，取最大的作为该塞尺片的弯曲度。
11、一种基于非接触光学的塞尺检定装置，用于实现如上所述的一种基于非接触光学的塞尺检定方法，该检定装置包括：
12、包括：框架主体、安装底板、二维中空移动平台、夹具组件、安装竖板、共焦激光位移传感器、控制系统；
13、所述安装底板为平面结构，其安装在所述框架主体上；所述安装底板上安装有所述二维中空移动平台；
14、所述安装竖板的中部一侧通过连接筋固定连接所述安装底板，中部另一侧通过下测量头调整单元固定连接共焦激光位移传感器的下测量头，上部通过上测量头调整单元固定连接所述共焦激光位移传感器的上测量头，下部通过连接筋固定在所述框架主体的底板上；
15、所述二维中空移动平台，为中空的电动控制xy轴运动二维平台，其中空部位放置着所述夹具组件，所述二维中空移动平台的运动控制实现带动所述夹具组件定位；
16、所述控制系统，包括：下位机和电机控制器，安装于所述框架主体内；
17、所述共焦激光位移传器的测量头控制器、第一光学单元和第二光学单元均安装于所述框架主体内；所述测量头控制器分别通过所述第一光学单元和所述第二光学单元与所述上测量头和所述下测量头进行连接；
18、所述下位机分别与上位机、所述电机控制器和所述测量头控制器进行通讯连接，所述上位机上安装有自动测量软件，自动测量软件的控制要求通过所述下位机传达给所述电机控制器和所述测量头控制器，所述电机控制器和所述测量头控制器将反馈的信号通过所述下位机传给所述上位机；所述上测量头、所述下测量头采集到的数据经所述下位机上传给所述上位机。
19、进一步地，所述二维中空移动平台上还固定安装有两个高精度双轴水平仪，用于实时监控测量所述二维中空移动平台的水平度并反馈给所述下位机并进行测量结果数据修正。
20、进一步地，所述夹具组件，包括：夹具底板和磁环，其中所述夹具底板为金属材料，其上并列开设多个凹槽以便放入被检塞尺片和所述磁环，同时在测量部位开设通孔，以便所述上测量头和所述下测量头的激光能够射到被检塞尺片上；所述磁环为磁性圆环结构，其将被检塞尺片紧紧地压在所述夹具底板的所述凹槽内，所述磁环的内环区域即为塞尺圆形测量区域。
21、进一步地，所述安装竖板上固定设置有倾角传感器，用于检测所述安装竖板的倾斜角度，并将数据反馈给所述下位机进行数据修正。
22、进一步地，所述共焦激光位移传感器，为基恩士的cl-l030激光同轴位移计、德国米铱公司的ifs2406-10光谱共焦传感器、或中国海伯森公司的hps-cfl030光谱共焦位移传感器中的一种。
23、本专利技术的优点在于：
24、1、 采用共焦激光位移传感器差动式测量实现塞尺片的非接触式测量，精度高、不会造成压陷变形，不会造成对塞尺片的损坏；
25、2、采用专属的夹具防止夹具带来塞尺片的变形、褶皱，保证被检塞尺片在测量过程不改变其外形；
26、3、 采用中空移动平台保证运动过程中被检塞尺片的受力稳定，同时减少了装置空间，结构更紧凑；
27、4、 实现了塞尺片的批量、全自动检测，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于非接触光学的塞尺检定方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：用于实现如权利要求1所述的一种基于非接触光学的塞尺检定方法，该检定装置包括：
3.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述二维中空移动平台上还固定安装有两个高精度双轴水平仪，用于实时监控测量所述二维中空移动平台的水平度并反馈给所述下位机并进行测量结果数据修正。
4.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述夹具组件，包括：夹具底板和磁环，其中所述夹具底板为金属材料，其上并列开设多个凹槽以便放入被检塞尺片和所述磁环，同时在测量部位开设通孔，以便所述上测量头和所述下测量头的激光能够射到被检塞尺片上；所述磁环为磁性圆环结构，其将被检塞尺片紧紧地压在所述夹具底板的所述凹槽内，所述磁环的内环区域即为塞尺圆形测量区域。
5.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述安装竖板上固定设置有倾角传感器，用于检测所述安装竖板的倾斜角度，并将数据反馈给所述下位机
6.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述共焦激光位移传感器，为基恩士的CL-L030激光同轴位移计、德国米铱公司的IFS2406-10光谱共焦传感器、或中国海伯森公司的HPS-CFL030光谱共焦位移传感器中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种基于非接触光学的塞尺检定方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：用于实现如权利要求1所述的一种基于非接触光学的塞尺检定方法，该检定装置包括：
3.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述二维中空移动平台上还固定安装有两个高精度双轴水平仪，用于实时监控测量所述二维中空移动平台的水平度并反馈给所述下位机并进行测量结果数据修正。
4.如权利要求2所述的一种基于非接触光学的塞尺检定装置，其特征在于：所述夹具组件，包括：夹具底板和磁环，其中所述夹具底板为金属材料，其上并列开设多个凹槽以便放入被检塞尺片和所述磁环，同时在测量部...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉湖，周志春，陈晓丹，罗秋华，曾庆威，郑振强，龚国汉，魏源，
申请(专利权)人：龙岩市计量所，
类型：发明
国别省市：
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