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同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法

2020-08-21 22:38:40

  同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法

  第一、技术领域

  本发明涉及同轴度测试领域,尤其涉及一种同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法。

  第二、背景技术

  同轴度就是定位公差,理论正确位置即为基准轴线。由于被测轴线对基准轴线的不同点可能在空间各个方向上出现,故其公差带为一以基准轴线为轴线的圆柱体,公差值为该圆柱体的直径,在公差值前总加注符号“Φ”。

  为保证摄像装置的各种性能,摄像装置内的镜筒安装室需要尽可能的保证同轴度,才能够保证摄像装置的性能。

  如图1和图2所示,为了增加镜筒安装室20内的镜片的稳定性,现有的镜筒安装室20存在隔断部21,而在测试镜筒安装室20时,通常使用三次元的探针来检测镜筒安装室20的同轴度,探针难以直接抵接在镜筒安装室20的外壁上时,由于三次元位置固定。

  因此,需要测量上述类型的镜筒安装室20时,通常将镜筒安装室20放置在顶部存在一个楔形槽内的测试块30,操作员在测试完成镜筒安装室20的一侧之后,镜筒安装室20倒置,来测试镜筒安装室20的另一侧,但由于镜筒安装室20两侧的两次测试过程在三次元的测试过程中,探针需要重新定位,且镜筒安装室20的轴线也存在一定程度的偏移,测量镜筒安装室20的同轴度得到的精度较低。

  第三、发明内容

  本发明将解决现有的技术问题,提供一种同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法,操作员只需要测量同一侧的测试主体与镜筒安装室内壁的同轴度,增加了镜筒安装室的测量精度。

  本发明提供的技术方案如下:

  一种用于测试镜筒安装室同轴度的测试治具,包括抵接主体和测试主体,所述测试主体为旋转体;所述抵接主体用于抵接于镜筒安装室一侧的内壁;所述测试主体用于穿过镜筒安装室内的隔断部,进入所述镜筒安装室的另一侧;当所述抵接主体抵接于所述镜头安装室一侧的内壁上时,所述测试主体的旋转轴线与所述镜筒安装室另一侧的轴线重合。

  本技术方案中,通过抵接在镜筒安装室下端的抵接主体的设置,连接在抵接主体上的测试治具与镜筒安装室的轴线重合,因此,测试主体的轴线即可表征镜筒安装室下端的轴线,操作员只需要测量同一侧的测试主体与镜筒安装室内壁的同轴度,即可获取到镜筒安装室两端的同轴度,操作过程中,三次元的探针也无需重新定位,增加了镜筒安装室的测量精度。

  优选地,所述抵接主体为旋转体,所述抵接主体的最大半径与所述镜筒安装室一侧的内径相同。

  本技术方案中,通过旋转体的设置,镜筒安装室的下端首先通过抵接主体将轴线传递给抵接主体,通过控制抵接主体与测试主体的同轴度,即可增加镜筒安装室的测量精度。

  优选地,所述抵接主体为圆柱体,所述抵接主体靠近所述隔断部的一侧抵接于所述隔断部。

  本技术方案中,通过圆柱体的设置,减小了抵接主体与隔断部之间的间隙,继而减小了抵接主体倾斜的可能,进一步减小了镜筒安装室下端的轴线与测试主体轴线的同轴度,增加了测试治具测量的可靠性。

  本发明的目的之一还在于提供一种镜筒安装室同轴度的测试方法,包括以下步骤:S1、将所述镜筒安装室朝向所述测试主体,并向所述抵接主体的方向,将所述镜筒安装室套设在所述测试治具上,直至所述抵接主体抵接于所述隔断部;S2、将所述抵接主体远离所述测试主体的一侧抵接于三次元;S3、启动三次元,通过三次元的探针,触碰所述测试主体与所述镜筒安装室远离所述抵接主体一侧的内壁;S4、三次元依据所述测试主体及所述镜筒安装室远离所述抵接主体一侧内壁的坐标,分析得到所述镜筒安装室两端的同轴度。

  优选地,步骤S4之后还包括以下步骤:S51、判断所述镜筒安装室两端的同轴度之差是否在预设范围内;S52、当所述镜筒安装室两端的同轴度之差在预设范围内时,所述镜筒安装室的同轴度满足要求;S53、当所述镜筒安装室两端的同轴度之差不在预设范围内时,所述镜筒安装室的同轴度不满足要求。

  本技术方案中,通过预设范围的设置,即可判断镜筒安装室两端的同轴度是否满足镜头的要求。

  本发明的目的之一还在于提供一种用于镜筒安装室的同轴度精度提高方法,包括以下步骤:S10、获取所述抵接主体与所述测试主体之间的同轴度;S20、分析所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配是否在预设公差范围内;S30、当所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配在预设公差范围内时,获取所述抵接主体远离所述测试主体一侧与所述主体外壁之间的垂直度; S40、当所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配不在预设公差范围内时,获取所述抵接主体靠近所述测试主体一侧的平面度;S81、分析获取到的所有参数是否均在预设参数范围内;S82、当至少存在一个获取到的参数不在预设参数范围内时,重新加工所述抵接主体和/或所述测试主体,并重新执行步骤S10。

  优选地,步骤S80之前还包括:S50、获取所述抵接主体靠近所述测试主体一侧与所述抵接主体外壁之间的垂直度;

  优选地,步骤S80之前还包括:S60、获取所述抵接主体远离所述测试主体一侧的平面度。

  优选地,步骤S80之前还包括:S71、获取所述抵接主体的圆度;S72、获取所述测试主体的圆度。

  与现有技术相比,本发明提供的一种同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法具有以下有益效果:

  1、通过抵接在镜筒安装室下端的抵接主体的设置,连接在抵接主体上的测试治具与镜筒安装室的轴线重合,因此,测试主体的轴线即可表征镜筒安装室下端的轴线,操作员只需要测量同一侧的测试主体与镜筒安装室内壁的同轴度,即可获取到镜筒安装室两端的同轴度,操作过程中,三次元的探针也无需重新定位,增加了镜筒安装室的测量精度。

  2、通过旋转体的设置,镜筒安装室的下端首先通过抵接主体将轴线传递给抵接主体,通过控制抵接主体与测试主体的同轴度,即可增加镜筒安装室的测量精度。

  3、通过圆柱体的设置,减小了抵接主体与隔断部之间的间隙,继而减小了抵接主体倾斜的可能,进一步减小了镜筒安装室下端的轴线与测试主体轴线的同轴度,增加了测试治具测量的可靠性。

  第四、附图说明

  下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

  图1是现有技术测试镜筒安装室的结构示意图;

  图2是现有技术中测试镜筒安装室的内部结构示意图;

  图3是本发明一种用于测试镜筒安装室同轴度的测试治具的结构示意图;

  图4是本发明一种用于测试镜筒安装室同轴度的测试治具的剖视图;

  图5是本发明一种镜筒安装室同轴度的测试方法的流程示意图;

  图6是本发明一种用于镜筒安装室的同轴度精度提高方法的流程示意图;

  图7是本发明另一种用于镜筒安装室的同轴度精度提高方法的流程示意图。

  附图标号说明:10、测试治具;11、抵接主体;12、测试主体;20、镜筒安装室;21、隔断部;30、测试块;40、探针。

  第五、具体实施方式

  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

  为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。

  根据本发明提供的一种实施例,如图3和图4所示,一种用于测试镜筒安装室同轴度的测试治具,包括抵接主体11和测试主体12,本实施例中,抵接主体11设置在下侧,测试主体12设置在上侧,测试主体12为旋转体。

  抵接主体11用于抵接于镜筒安装室20一侧的内壁;测试主体12用于穿过镜筒安装室20内的隔断部21,进入镜筒安装室20的另一侧;镜筒安装室20能够竖直设置,测试治具10能够从镜筒安装室20的下端进入镜筒安装室20,测试主体12能够穿过隔断部21,进入到镜筒安装室20的上端。

  当抵接主体11抵接于镜头安装室一侧的内壁上时,测试主体12的旋转轴线与镜筒安装室20另一侧的轴线重合。

  具体地,在抵接主体11的外壁抵接在镜筒安装室20的下侧内壁时,抵接主体11即可被固定;继续向上移动抵接主体11,测试主体12的外径小于隔断部21上开口的内径,因此,测试主体12能够穿过隔断部21,因此测试主体12能够进入到镜筒安装室20的上端。

  由于测试主体12为旋转体,当测试主体12的轴线与抵接主体11外端之间的距离与测试主体12的下端之间的间距相同时,测试治具10的轴线即可与镜筒安装室20的轴线重合,且由于镜筒安装室20的下端抵接在抵接主体11上,测试治具10的轴线即测试主体12的轴线即可表征镜筒安装室20下端的轴线。

  需要测量镜筒安装室20两端的同轴度时,只需要将装配好的镜筒安装室20与测试治具10放置在三次元上,并使得测试治具10抵接在三次元的台面上,三次元的探针40通过抵接在测试主体12的外壁上,来获取测试主体12外壁的坐标,多个测试主体12外壁的坐标形成环状的散点图形,三次元即可计算得到测试主体12的轴线位置,测试主体12的轴线位置即可代表镜筒安装室20下端的轴线位置;同理,通过抵接在镜筒安装室20上端内壁上,即可获取到镜筒安装室20内壁的坐标,获取到镜筒安装室20上端的轴线位置;三次元再通过两个轴线位置即可计算得到镜筒安装室20两个轴线的同轴度。

  本实施例中,通过抵接在镜筒安装室20下端的抵接主体11的设置,连接在抵接主体11上的测试治具10与镜筒安装室20的轴线重合,因此,测试主体12的轴线即可表征镜筒安装室20下端的轴线,操作员只需要测量同一侧的测试主体12与镜筒安装室20内壁的同轴度,即可获取到镜筒安装室20两端的同轴度,操作过程中,三次元的探针40也无需重新定位,增加了镜筒安装室20的测量精度。

  优选地,抵接主体11为旋转体,抵接主体11的最大半径与镜筒安装室20一侧的内径相同;本实施例中,通过旋转体的设置,镜筒安装室20的下端首先通过抵接主体11将轴线传递给抵接主体11,通过控制抵接主体11与测试主体12的同轴度,即可增加镜筒安装室20的测量精度。

  具体地,抵接主体11为圆柱体,抵接主体11靠近隔断部21的一侧抵接于所述隔断部21;本实施例中,通过圆柱体的设置,减小了抵接主体11与隔断部21之间的间隙,继而减小了抵接主体11倾斜的可能,进一步减小了镜筒安装室20下端的轴线与测试主体12轴线的同轴度,增加了测试治具10测量的可靠性。

  根据本发明提供的一种使用上述实施例所描述的测试治具进行镜筒安装室的同轴度测试的方法,如图5所示,包括以下步骤:

  S1、将所述镜筒安装室20朝向所述测试主体12,并向所述抵接主体11的方向,将所述镜筒安装室20套设在所述测试治具10上,直至所述抵接主体11抵接于所述隔断部21;

  S2、将所述抵接主体11远离所述测试主体12的一侧抵接于三次元;

  S3、启动三次元,通过三次元的探针40,触碰所述测试主体12与所述镜筒安装室20远离所述抵接主体11一侧的内壁;

  S4、三次元依据所述测试主体12及所述镜筒安装室20远离所述抵接主体11一侧内壁的坐标,分析得到所述镜筒安装室20两端的同轴度。

  需要测量镜筒安装室20两端的同轴度时,只需要将装配好的镜筒安装室20与测试治具10放置在三次元上,并使得测试治具10抵接在三次元的台面上,三次元的探针40通过抵接在测试主体12的外壁上,来获取测试主体12外壁的坐标,多个测试主体12外壁的坐标形成环状的散点图形,三次元即可计算得到测试主体12的轴线位置,测试主体12的轴线位置即可代表镜筒安装室20下端的轴线位置;同理,通过抵接在镜筒安装室20上端内壁上,即可获取到镜筒安装室20内壁的坐标,获取到镜筒安装室20上端的轴线位置;三次元再通过两个轴线位置即可计算得到镜筒安装室20两个轴线的同轴度。

  具体地,步骤S1和S2的顺序能够替换。

  S51、判断所述镜筒安装室20两端的同轴度之差是否在预设范围内;

  S52、当所述镜筒安装室20两端的同轴度之差在预设范围内时,所述镜筒安装室20的同轴度满足要求;

  S53、当所述镜筒安装室20两端的同轴度之差不在预设范围内时,所述镜筒安装室20的同轴度不满足要求。

  通过预设范围的设置,即可判断镜筒安装室20两端的同轴度是否满足镜头的要求。

  根据本发明提供的一种用于镜筒安装室的同轴度精度提高方法,如图6所示,包括以下步骤:

  S10、获取抵接主体11与测试主体12之间的同轴度;

  通过抵接主体11与测试主体12之间的同轴度的检测,来尽可能保证测试主体12的轴线能够代表抵接主体11的轴线。

  S20、分析抵接主体11与镜筒安装室20的装配是否在预设公差范围内;

  通过公差来确定抵接主体11与镜筒安装室20是过盈配合还是过度配合。

  S30、当抵接主体11与镜筒安装室20的装配在预设公差范围内时,获取所述抵接主体11远离所述测试主体12一侧与所述主体外壁之间的垂直度。

  即当抵接主体11与镜筒安装室20过盈配合时,抵接主体11紧密抵接在镜筒安装室20的内壁上,因此,测试治具10的精度与抵接主体11的倾斜程度相关性较高,通过增加抵接主体11底面与侧面之间的垂直度,减小了设置在三次元上的抵接主体11倾斜的可能,增加了探针40测试得到坐标形成曲线的圆度,便于三次元计算得到镜筒安装室20两端轴线的坐标,增加了测试治具10的可靠性。

  S40、当所述抵接主体11与所述镜筒安装室20的装配不在预设公差范围内时,获取所述抵接主体11靠近所述测试主体12一侧的平面度。

  当抵接主体11与镜筒安装室20过度配合时,抵接主体11的上端抵接在隔断部21上,通过平面度的检测,减小了测试治具10倾斜的可能,增加测试治具10的测试精度。

  S81、分析获取到的所有参数是否均在预设参数范围内;

  S82、当至少存在一个获取到的参数不在预设参数范围内时,重新加工所述抵接主体11和/或所述测试主体12,并重新执行步骤S10。

  S83、当所有参数均在预设参数范围内时,测试治具10的精度提升完成。

  本实施例中,预设参数范围为2-10um,用户能够根据加工精度的要求,自由选取预设参数范围。

  本实施例中,通过抵接主体11与镜筒安装室20配合方式的检测,来确定需要改善的参数,增加了测试治具10精度提升的效率。

  根据本发明提供的一种用于镜筒安装室的同轴度精度提高方法,如图7所示,包括以下步骤:

  S10、获取所述抵接主体与所述测试主体之间的同轴度;

  S20、分析所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配是否在预设公差范围内;

  S30、当所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配在预设公差范围内时,获取所述抵接主体远离所述测试主体一侧与所述主体外壁之间的垂直度;

  S40、当所述抵接主体与所述镜筒安装室的装配不在预设公差范围内时,获取所述抵接主体靠近所述测试主体一侧的平面度;

  S50、获取抵接主体11靠近测试主体12一侧与抵接主体11外壁之间的垂直度;

  通过抵接主体11上端与抵接主体11外壁垂直度的改善,减小了测试主体12与镜筒安装室20相对倾斜的可能,减小了测试主体12与镜筒安装室20之间的同轴度,增加测试治具10的测试精度。

  S60、获取抵接主体11远离所述测试主体12一侧的平面度。

  通过抵接主体11底端平面度的检测,进一步减小测试治具10与镜筒安装室20倾斜的可能,增加了探针40测试得到坐标形成曲线的圆度,便于三次元计算得到镜筒安装室20两端轴线的坐标,增加了测试治具10的可靠性。

  S71、获取抵接主体11的圆度;

  S72、获取测试主体12的圆度。

  通过抵接主体11圆度的检测,增加了抵接主体11抵接在镜筒安装室20上的可靠性,减小了抵接主体11的轴线与镜筒安装室20下端轴线之间的同轴度。

  通过测试主体12圆度的检测,增加了探针40测试得到测试主体12坐标形成测试主体12外壁曲线的圆度,增加了测试治具10的可靠性。

  S81、分析获取到的所有参数是否均在预设参数范围内;

  S82、当至少存在一个获取到的参数不在预设参数范围内时,重新加工所述抵接主体和/或所述测试主体,并重新执行步骤S10。

  S83、当所有参数均在预设参数范围内时,测试治具10的精度提升完成。

  应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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