本發(fā)明涉及一種在線檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，尤其是一種高精度零件在線檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，屬于高精度零件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電子顯微鏡（electronmicroscope），簡(jiǎn)稱(chēng)電鏡或電顯，是使用電子來(lái)展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。高速的電子的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短（波粒二象性），而顯微鏡的分辨率受其使用的波長(zhǎng)的限制，因此電子顯微鏡的分辨率（約0.2納米）遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡的分辨率（約200納米）。電子顯微鏡由鏡筒、真空裝置和電源柜三部分組成。鏡筒主要有電子源、電子透鏡、樣品架、熒光屏和探測(cè)器等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個(gè)柱體。電子透鏡用來(lái)聚焦電子，是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件。

薄壁高精密產(chǎn)品的加工檢測(cè)一直是行業(yè)內(nèi)的一大難題，由于產(chǎn)品尺寸較小如采用常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)很難精確的檢測(cè)各尺寸。

常用三坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備可測(cè)量尺寸，但經(jīng)過(guò)驗(yàn)證三坐標(biāo)測(cè)量該產(chǎn)品時(shí)由于產(chǎn)品壁厚較薄，三坐標(biāo)設(shè)備使用的測(cè)量檢測(cè)頭為1mm的球型測(cè)頭，三坐標(biāo)測(cè)量時(shí)需采用球型測(cè)頭的球體最高點(diǎn)對(duì)所要測(cè)量的點(diǎn)、面進(jìn)行測(cè)量，而該產(chǎn)品的整體厚度所需測(cè)量的部位面較小，三坐標(biāo)測(cè)量時(shí)很難準(zhǔn)確的對(duì)該面進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)在使用三坐標(biāo)設(shè)備時(shí)必須將產(chǎn)品移至設(shè)備上才能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，因此不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的在線檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種能夠精確檢測(cè)高精度零件的尺寸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)思巧妙，檢測(cè)精度高，適用在線檢測(cè)的高精度零件在線檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高精度零件在線檢測(cè)方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、待檢測(cè)零件進(jìn)入檢測(cè)裝置檢測(cè)區(qū)域后，操控?cái)?shù)控機(jī)床控制電子顯微鏡靠近待檢測(cè)零件，調(diào)整電子顯微鏡的焦距，使待檢測(cè)零件清晰顯示以便于基準(zhǔn)位置的定位；

b、任意選取顯示器界面上一條直線作為基準(zhǔn)線，調(diào)整數(shù)控機(jī)床，使該直線與待檢測(cè)零件所需檢測(cè)尺寸的起始端面相切，并將數(shù)控機(jī)床上坐標(biāo)位置設(shè)置為初始位置，即：x0、y0和z0；

c、控制數(shù)控機(jī)床移動(dòng)，以基準(zhǔn)線與待檢測(cè)零件起始面對(duì)應(yīng)的另一測(cè)名相切，記錄數(shù)控機(jī)床軸向移動(dòng)距離，即：待檢測(cè)零件所需檢測(cè)尺寸方向的軸向坐標(biāo)，得到待檢測(cè)零件尺寸。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)方法，所述步驟a中，還包括將電子顯微鏡安裝于數(shù)控機(jī)床上以使數(shù)控機(jī)床控制電子顯微鏡的移動(dòng)，并將電子顯微鏡與顯示器連接。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)方法。所述步驟b中，顯示器界面上設(shè)置多條橫線和多條豎線，檢測(cè)待檢測(cè)零件的寬度時(shí)，任意選取一條豎線作為基準(zhǔn)線，檢測(cè)待檢測(cè)零件的厚度時(shí)，任意選取一條橫線作為基準(zhǔn)線。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)方法，所述步驟b中，顯示器界面上設(shè)置多條橫線或者多條豎線，選取任意一條作為基準(zhǔn)線，根據(jù)待檢測(cè)零件所需檢測(cè)的尺寸調(diào)整待檢測(cè)零件的方式方式。

一種高精度零件在線檢測(cè)裝置，包括數(shù)控機(jī)床、安裝于數(shù)控機(jī)床上可移動(dòng)的電子顯微鏡和用于電子顯微鏡顯示的顯示器，該電子顯微鏡與顯示器連接以顯示高精度零件在電子顯微鏡所觀被察到的區(qū)域，該顯示器上還設(shè)置有基準(zhǔn)線。采用電子顯微鏡能夠?qū)⑺枰獧z測(cè)的零件放大，利用顯示器上設(shè)置的基準(zhǔn)線靠齊零件的最突出的位置；操控?cái)?shù)控機(jī)床移動(dòng)，使基準(zhǔn)線與零件的另一側(cè)最突出的位置靠齊；識(shí)別數(shù)控機(jī)床上單方向的移動(dòng)距離，從而測(cè)出零件的尺寸。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)裝置，所述電子顯微鏡通過(guò)安裝機(jī)構(gòu)固定連接在數(shù)控機(jī)床上。

進(jìn)一步的，所述數(shù)控機(jī)床上設(shè)置有機(jī)床主軸和設(shè)置在機(jī)床主軸上的刀柄，電子顯微鏡通過(guò)安裝機(jī)構(gòu)安裝于刀柄上。該安裝方式最簡(jiǎn)單，也更加穩(wěn)定，利于電子顯微鏡穩(wěn)定檢測(cè)加工件。

進(jìn)一步的，所述安裝機(jī)構(gòu)通過(guò)芯棒安裝于刀柄上，以利于延長(zhǎng)電子顯微鏡。便于電子顯微鏡的安裝以及電子顯微鏡對(duì)零件的檢測(cè)。

進(jìn)一步的，所述安裝機(jī)構(gòu)包括架體，該架體的一端部設(shè)置有用于將架體安裝與芯棒上的第一安裝孔，另一端部設(shè)有用于安裝電子顯微鏡的第二安裝孔。

進(jìn)一步的，所述第一安裝孔上設(shè)置有用于調(diào)整第一安裝孔孔內(nèi)徑的第一螺栓，該第一安裝孔上還設(shè)置有螺紋孔，該螺紋孔上設(shè)置有用于緊固架體的第二螺栓，該第二螺栓通過(guò)螺紋孔貫穿第一安裝孔側(cè)壁并與芯棒接觸。

進(jìn)一步的，所述芯棒為鋁制芯棒。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)裝置，該電子顯微鏡采集信號(hào)的一段端部設(shè)置有用于提高圖像清晰度的照明燈。

進(jìn)一步的，所述照明燈為led燈。

本發(fā)明的一種高精度零件在線檢測(cè)裝置，所述基準(zhǔn)線包括多條橫線和多條豎線。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了傳統(tǒng)高精度零件檢測(cè)難的問(wèn)題，采用電子顯微鏡的設(shè)計(jì)使待檢測(cè)加工件放大數(shù)倍，利用基準(zhǔn)線進(jìn)行定位，并通過(guò)數(shù)控機(jī)床移動(dòng)能夠直觀得出零件測(cè)得的尺寸，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度高，有利于在線檢測(cè)的工作效率和檢測(cè)精度。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-電子顯微鏡、11-照明燈、2-顯示器、3-基準(zhǔn)線、4-安裝機(jī)構(gòu)、41-架體、42-第一安裝孔、43-第二安裝孔、44-第一螺栓、45-第二螺栓、5-數(shù)控機(jī)床、51-機(jī)床主軸、52-刀柄、6-芯棒。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。

實(shí)施例1

一種高精度零件在線檢測(cè)方法，如圖1所示，包括如下步驟：

a、待檢測(cè)零件進(jìn)入檢測(cè)裝置檢測(cè)區(qū)域后，操控?cái)?shù)控機(jī)床控制電子顯微鏡靠近待檢測(cè)零件，調(diào)整電子顯微鏡的焦距，以使待檢測(cè)零件清晰顯示以便于基準(zhǔn)位置的定位；

b、任意選取顯示器界面上一條直線作為基準(zhǔn)線，調(diào)整數(shù)控機(jī)床，使該直線與待檢測(cè)零件所需檢測(cè)尺寸的起始端面相切，并將數(shù)控機(jī)床上坐標(biāo)位置設(shè)置為初始位置，即：x0、y0和z0；

c、控制數(shù)控機(jī)床移動(dòng)，以基準(zhǔn)線與待檢測(cè)零件起始面對(duì)應(yīng)的另一測(cè)名相切，記錄數(shù)控機(jī)床軸向移動(dòng)距離，即：待檢測(cè)零件所需檢測(cè)尺寸方向的軸向坐標(biāo)，得到待檢測(cè)零件尺寸。

基于上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)原則上，在另一具體實(shí)施方式中，步驟a中，還包括將電子顯微鏡安裝于數(shù)控機(jī)床上以使數(shù)控機(jī)床控制電子顯微鏡的移動(dòng)，并將電子顯微鏡與顯示器連接。

在其中一具體實(shí)施方式中，步驟b中，顯示器界面上設(shè)置多條橫線和多條豎線，檢測(cè)待檢測(cè)零件的寬度時(shí)，任意選取一條豎線作為基準(zhǔn)線，檢測(cè)待檢測(cè)零件的厚度時(shí)，任意選取一條橫線作為基準(zhǔn)線。

在另一具體實(shí)施方式中，步驟b中，顯示器界面上設(shè)置多條橫線或者多條豎線，選取任意一條作為基準(zhǔn)線，根據(jù)待檢測(cè)零件所需檢測(cè)的尺寸調(diào)整待檢測(cè)零件的方式方式。

基于上述實(shí)施方式檢測(cè)方法的設(shè)計(jì)原則上，在其中一具體實(shí)施方式中，一種高精度零件在線檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括數(shù)控機(jī)床5、安裝于數(shù)控機(jī)床上可移動(dòng)的電子顯微鏡1和用于電子顯微鏡顯示的顯示器2，該電子顯微鏡1與顯示器2連接以顯示高精度零件在電子顯微鏡所觀被察到的區(qū)域，該顯示器2上還設(shè)置有基準(zhǔn)線3。

具體的，在上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，該顯示器2為電腦。采用電腦能夠更適應(yīng)電子顯微鏡的性能。

在另一具體實(shí)施方式中，電子顯微鏡1通過(guò)安裝機(jī)構(gòu)4固定連接在數(shù)控機(jī)床1上。

基于上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，在其中一具體實(shí)施方式中，數(shù)控機(jī)床5上設(shè)置有機(jī)床主軸51和設(shè)置在機(jī)床主軸51上的刀柄52，電子顯微鏡1通過(guò)安裝機(jī)構(gòu)4安裝于刀柄上。

基于上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，在另一具體實(shí)施方式中，安裝機(jī)構(gòu)4通過(guò)芯棒6安裝于刀柄上，以利于延長(zhǎng)電子顯微鏡。該方式不僅能夠保證電子顯微鏡的空間，同時(shí)能夠延長(zhǎng)電子顯微鏡的延伸長(zhǎng)度。

在另一具體實(shí)施方式中，安裝機(jī)構(gòu)4包括架體41，該架體41的一端部設(shè)置有用于將架體安裝與芯棒上的第一安裝孔42，另一端部設(shè)有用于安裝電子顯微鏡的第二安裝孔43。該設(shè)計(jì)方式能夠便于電子顯微鏡的拆裝，也利于電子顯微鏡的安裝穩(wěn)定。

基于上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)原則上，在其中一具體實(shí)施方式中，第一安裝孔42上設(shè)置有用于調(diào)整第一安裝孔孔內(nèi)徑的第一螺栓44。能夠使架體與芯棒接觸更加充分，保證整體裝置在移動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。

同時(shí)，為了緊固連接關(guān)系，在另一具體實(shí)施方式中，第一安裝孔42上還設(shè)置有螺紋孔，該螺紋孔上設(shè)置有用于緊固架體的第二螺栓45，該第二螺栓45通過(guò)螺紋孔貫穿第一安裝孔側(cè)壁并與芯棒接觸。

具體的，第一安裝孔42為套筒結(jié)構(gòu)，該套筒的長(zhǎng)度大于架體中部連接桿的寬度。更加具體的，第一安裝孔42和第二安裝孔43均為套筒結(jié)構(gòu)。

在另一具體實(shí)施方式中，芯棒6為鋁制芯棒。具體的，該芯棒的長(zhǎng)度為300mm。一般采用250mm-350mm。

當(dāng)然，第二安裝孔43可通過(guò)螺栓與電子顯微鏡進(jìn)行裝配。另外，也可以采用錐形軸腔進(jìn)行裝配。作為更優(yōu)的架體與電子顯微鏡的外殼一體制成。該穩(wěn)定性更強(qiáng)。

由于是處于在線檢測(cè)，在光線不佳的情況下會(huì)影響對(duì)零件的檢測(cè)，因此，在其中一具體實(shí)施方式中，該電子顯微鏡1采集信號(hào)的一段端部設(shè)置有用于提高圖像清晰度的照明燈11。作為更加具體的，照明燈11為led燈。

基于上述具體實(shí)施方式的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，在另一具體實(shí)施方式中，基準(zhǔn)線3包括多條橫線和多條豎線。而在實(shí)際操作中，該基準(zhǔn)線可以設(shè)置為電子顯微鏡內(nèi)部并顯示在顯示器上。也可以在通過(guò)軟件顯示電子顯微鏡的采集信息，利用在軟件內(nèi)加入線條相關(guān)的程序。具體的，電子顯微鏡1與顯示器2之間通過(guò)通訊數(shù)據(jù)線連接。

本實(shí)施例中，經(jīng)測(cè)量電子顯微鏡所測(cè)尺寸精度可達(dá)到0.002mm，滿足所加工產(chǎn)品的測(cè)量精度，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)機(jī)床在線測(cè)量功能，提高了加工效率降低了加工成本。

綜上所述，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)高精度零件檢測(cè)難的問(wèn)題，采用電子顯微鏡的設(shè)計(jì)使待檢測(cè)加工件放大數(shù)倍，利用基準(zhǔn)線進(jìn)行定位，并通過(guò)數(shù)控機(jī)床移動(dòng)能夠直觀得出零件測(cè)得的尺寸，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度高，有利于在線檢測(cè)的工作效率和檢測(cè)精度。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。