CN102797946A - 白平衡调试探头定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白平衡调试探头定位装置，包括：探头前后移动模块，用于控制探头沿垂直待调试屏幕方向运动；探头上下移动模块，用于控制探头沿待调试屏幕的上下方向运动；探头旋转模块，用于调整探头的镜片与待调试屏幕平行，其固定设置在探头前后移动模块上，探头旋转模块包括基座、至少两个测距传感器和第一步进电机，至少两个测距传感器和探头固定设置在基座上，所述至少两个测距传感器分别测量其自身与所述待调试屏幕之间的距离并向所述第一步进电机提供控制信号，所述第一步进电机的输出轴与基座固定连接。本发明具有自动实现探头定位且定位准确度高的优点，即可保证探头的镜片与待调试屏幕平行且距离固定。

Description

白平衡调试探头定位装置
技术领域
本发明涉及显示设备白平衡调试技术领域，特别涉及一种白平衡调试探头定位装置。
背景技术
目前，在电视机生产过程中，白平衡是彩色电视机质量的一个重要指标，在白平衡调试过程中白平衡调试数据主要靠探头采集。电视机生产线为了满足各种尺寸电视机的要求，其每个工位位置都是不定的，所以现有技术中均是采用人工定位探头的方式。
人工定位探头的操作步骤是，先把探头固定在一个三脚架上，人工将三脚架的两个角靠着电视机底座，使探头大致和电视机液晶屏垂直，并调整探头使其与电视机液晶屏中心等高以及使探头与电视机液晶屏之间的距离固定。
上述人工定位探头的方法存在如下不足：
1、电视机在工装板上的位置可能不相同，且工装板面积小，将造成三脚架摆放位置不够，探头歪斜或抖动，影响探头采集的数据的准确性；
2、电视机的底座大多呈弧形，通过将三脚架的两个角抵靠在电视机底座边缘，难以保证探头的镜片与电视机屏幕的平行；
3、人工定位探头所需时间长且使人工成本增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种白平衡调试探头定位装置，旨在实现探头自动定位，达到探头的镜片与待调试屏幕平行且距离固定的目的。
本发明实施例提供了一种白平衡调试探头定位装置，包括：
探头前后移动模块，用于控制探头沿垂直待调试屏幕方向运动；
探头上下移动模块，用于控制探头沿待调试屏幕的上下方向运动；
探头旋转模块，用于调整探头的镜片与所述待调试屏幕平行，其固定设置在所述探头前后移动模块上，所述探头旋转模块包括基座、至少两个测距传感器和第一步进电机，所述至少两个测距传感器和探头固定设置在所述基座上，所述至少两个测距传感器分别测量其自身与所述待调试屏幕之间的距离并向所述第一步进电机提供控制信号，所述第一步进电机的输出轴与所述基座固定连接。
优选地，所述探头旋转模块还包括探头旋转限位件及用于检测所述探头旋转限位件旋转角度的限位件传感器，所述探头旋转限位件固定设置在所述基座上或者所述第一步进电机的输出轴上。
优选地，所述探头前后移动模块包括第二步进电机、第一滚珠丝杆副和第一滑块，所述第二步进电机的输出轴与所述第一滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第一滑块固定设置在所述第一滚珠丝杆副的螺母上，所述探头旋转模块固定设置在所述第一滑块上，所述至少两个测距传感器还向所述第二步进电机提供控制信号。
优选地，当所述探头的镜片与所述待调试屏幕平行时，所述至少两个测距传感器测得的距离相等。
优选地，所述测距传感器为雷达传感器或激光传感器。
优选地，所述探头上下移动模块包括刹车电机、第二滚珠丝杆副和第二滑块，所述刹车电机的输出轴与所述第二滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第二滑块固定设置在所述第二滚珠丝杆副的螺母上，所述探头前后移动模块固定设置在所述第二滑块上。
优选地，所述白平衡调试探头定位装置还包括探头左右移动模块，用于控制探头沿所述待调试屏幕的左右方向运动，其包括第三电机、第三滚珠丝杆副和第三滑块，所述第三电机的输出轴与所述第三滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第三滑块固定设置在所述第三滚珠丝杆副的螺母上，所述探头上下移动模块固定设置在所述第三滑块上。
优选地，所述探头上下移动模块还包括用于限制所述第二滑块最大行程的第一限位开关，所述探头左右移动模块还包括用于限制所述第三滑块最大行程的第二限位开关。
优选地，所述白平衡调试探头定位装置还包括探头左右移动模块，用于控制探头沿所述待调试屏幕的左右方向运动，其包括第三电机、第三滚珠丝杆副和第三滑块，所述第三电机的输出轴与所述第三滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第三滑块固定设置在所述第三滚珠丝杆副的螺母上，所述探头前后移动模块固定设置在所述第三滑块上。
优选地，所述探头上下移动模块包括刹车电机、第二滚珠丝杆副和第二滑块，所述刹车电机的输出轴与所述第二滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第二滑块固定设置在所述第二滚珠丝杆副的螺母上，所述探头左右移动模块固定设置在所述第二滑块上。
本发明通过探头前后移动模块将固定设置在其上的探头旋转模块移至与待调试屏幕间隔固定距离的位置，再根据两个测距传感器分别测得其本身与待调试屏幕之间的距离来控制第一步进电机，达到探头的镜片与待调试屏幕平行的目的。本发明通过白平衡调试探头定位装置代替现有技术中的三脚架和人工操作实现自动定位探头的目的，且相对现有技术中人工定位探头的方法，具有定位准确度高，即可保证探头的镜片与待调试屏幕平行且距离固定。
附图说明
图1为本发明白平衡调试探头定位装置的结构示意图；
图2为图1中探头旋转模块的剖视图；
图3为图2中A部分的放大示意图；
图4为图1中探头前后移动模块和探头上下移动模块的剖视图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种白平衡调试探头定位装置，参照图1，图1为本发明白平衡调试探头定位装置的结构示意图。本发明白平衡调试探头定位装置包括探头前后移动模块1、探头旋转模块2和探头上下移动模块3，其中，探头前后移动模块1用于控制探头4沿垂直待调试屏幕方向运动，使探头4与待调试屏幕之间的距离处于预置最大值和预置最小值之间；探头旋转模块2固定设置在探头前后移动模块1上，用于调整探头4的镜片与待调试屏幕平行，探头旋转模块2的具体结构请参照后续说明；探头上下移动模块3用于调整探头4在上下方向上相对被待调试屏幕的位置。
结合图2和图3，图2为图1中探头旋转模块的剖视图，图3为图2中A部分的放大示意图。探头旋转模块2包括基座21、两个测距传感器22、第一步进电机23、第一步进电机驱动器26和第一控制器27，探头4和两个测距传感器22均固定设置在基座21上，第一步进电机23的输出轴与基座21固定连接。第一步进电机23的输出轴旋转时，带动固定在其输出轴上的基座21同步旋转，即带动探头4和两个测距传感器22同步旋转，以调整探头4的镜片与待调试屏幕平行。两个测距传感器22用于测量其自身与待调试屏幕之间的距离，并将测试结果传送给控制第一步进电机23动作的第一控制器27，第一控制器27对该测试结果进行处理分析后，通过第一步进电机驱动器26细分转角精确控制第一步进电机23的动作，以使得探头4的镜片与待调试屏幕平行。当两个测距传感器22测量的结果为探头4的镜头和与待调试屏幕平行时，第一步进电机23的输出轴根据第一控制器27给第一步进电机驱动器26的信号而不旋转；当两个测距传感器22测量的结果为探头4的镜头和与待调试屏幕不平行时，第一步进电机23的输出轴根据第一控制器27给第一步进电机驱动器26的信号做相应的旋转，直至两个测距传感器22测量的结果为探头4的镜头和与待调试屏幕平行。
本发明通过探头前后移动模块1将固定设置在其上的探头旋转模块2移至与待调试屏幕间隔固定距离的位置，再根据两个测距传感器22分别测得其本身与待调试屏幕之间的距离来控制第一步进电机23，达到探头4的镜片与待调试屏幕平行的目的。本发明通过白平衡调试探头定位装置代替现有技术中的三脚架和人工操作实现自动定位探头的目的，且相对现有技术中人工定位探头的方法，具有定位准确度高，即可保证探头4的镜片与待调试屏幕平行且距离固定。
当然在具体实施例中，探头旋转模块2还包括底座，第一步进电机23、第一步进电机驱动器26和第一控制器27均固定设置在底座上，探头旋转模块2通过底座固定设置在探头前后移动模块1上。
再次参照图3，在具体实施例中，探头旋转模块2还包括探头旋转限位件24和限位件传感器25，探头旋转限位件24固定设置在基座21上或者第一步进电机23的输出轴上，当第一步进电机23的输出轴旋转时，探头旋转限位件24跟随第一步进电机23的输出轴同步旋转。限位件传感器25固定设置在底座上，用于检测探头旋转限位件24旋转角度，防止探头旋转限位件24旋转超过90度，即防止探头旋转超过90度。具体的，探头旋转限位件24包括连接杆以及垂直连接在连接杆同一侧两端的第一挡位杆和第二挡位杆，探头旋转限位件24通过连接杆固定连接在第一步进电机23的输出轴上；限位件传感器25包括用于检测第一挡位杆的第一限位件传感器和用于检测第二挡位杆的第二限位件传感器。在安装时，连接杆与探头4的镜片平行，第一限位件传感器和第二限位件传感器相互所成夹角为180度，且在探头4未发生偏转时，相对探头4对称设置。当第一限位件传感器检测到第一挡位杆或者第二限位件传感器检测到第二挡位杆时，控制第一步进电机23反转。在其他具体实施例中，第一限位件传感器和第二限位件传感器相互所成夹角为α，α可以在160度到180度之间，此时限位件传感器25用于防止探头旋转限位件24旋转超过α/2度。
参照图4，图4为图1中探头前后移动模块和探头上下移动模块的剖视图，探头前后移动模块1包括第二步进电机11、第一滚珠丝杆副12、第一滑块13、第一联轴器15、第一走线连接管16、第一导轨17、第一基座18和第二步进电机驱动器19。第二步进电机11的输出轴通过第一联轴器15与第一滚珠丝杆副12的丝杆固定连接；第一滑块13固定设置在第一滚珠丝杆副12的螺母上，且在第二步进电机11带动第一滚珠丝杆副12旋转时，第一滑块13可沿第一导轨17做线性运动；第一走线连接管16用于布置本发明中途径探头前后移动模块1的各缆线，其一端与第一滑块13固定，另一端与探头旋转模块2固定；第一导轨17固定设置在第一基座18上。当两个测距传感器22的测量值均处于预设最大距离和预设最小距离之间时，第二步进电机11的输出轴根据第一控制器27给第二步进电机驱动器19的信号而停止转动；当两个测距传感器22的测量值均大于预设最大距离时，第二步进电机11的输出轴根据第一控制器27给第二步进电机驱动器19的信号做相应的旋转，使得固定在第一滑块13上的探头旋转模块2向接近待调试屏幕的方向运动，直至两个测距传感器22的测量值均处于预设最大距离和预设最小距离之间。当然在具体实施例中，可以通过控制第二步进电机11的转速，来实现探头4以两种速度接近待调试屏幕，具体地，在离待调试屏幕较远时，第二步进电机11的转速较高，探头4快速向接近待调试屏幕的方向运动；当离待调试屏幕较近时，第二步进电机11的转速较低，探头4慢速向接近待调试屏幕的方向运动，直至运动至预设最大值和预设最小值的范围内。
在具体实施例中，探头前后移动模块1还包括第一限位开关14和清零开关110，第一限位开关14用于限制第一滑块13的最大行程，起保护作用；清零开关110用于当两个测距传感器22的测量值均处于预设最大距离和预设最小距离之间时，清零第一控制器27中记录的两个测距传感器22的测量数据，即探头向接近待调试屏幕方向运动的距离。
在具体实施例中，本发明中的测距传感器22为雷达传感器或者激光传感器，优选地，在本发明中测距传感器22为雷达超声波传感器。两个测距传感器22平行安装在基座21上，优选地，当探头4的镜片与待调试屏幕平行时，两个测距传感器22测得其自身与待调试屏幕之间的距离相等。当然在其他实施例中，当探头4的镜片与待调试屏幕平行时，两个测距传感器22测得其自身与待调试屏幕之间的距离不限于相等，此时需在第一控制器27接收到两个测距传感器22的测量结果时对其中一测距传感器22测得的结果进行补偿，经补偿后的两测距传感器22的测量结果相等时，探头4的镜片与待调试屏幕平行。
再次参照图4，探头上下移动模块3包括刹车电机31、第二滚珠丝杆副32、第二滑块33、第二联轴器35、第二走线连接管36、第二导轨37和第二基座38。刹车电机31的输出轴通过第二联轴器35与第二滚珠丝杆副32的丝杆固定连接；第二滑块33固定设置在第二滚珠丝杆副32的螺母上，且在刹车电机31带动第二滚珠丝杆副32旋转时，第二滑块33可沿第二导轨37做线性运动；第二走线连接管36用于布置本发明中途径探头上下移动模块3的各缆线，其一端与第二滑块33固定，另一端与探头前后移动模块1固定；第二导轨37固定设置在第二基座38上。当探头4处于待调试屏幕的上下中间位置时，控制刹车电机31的输出轴停止转动，且探头上下移动模块3保持当前状态，即探头4在上下方向保持当前位置；当探头4没有处于待调试屏幕的上下中间位置时，控制刹车电机31的输出轴转动，带动第二滚珠丝杆副32的丝杆旋转，第二滚珠丝杆副32的螺母、第二滑块33和第二走线连接管36上行，直至探头4处于待调试屏幕的上下中间位置，此时控制刹车电机31的输出轴停止转动，且探头上下移动模块3保持当前状态，即探头4在上下方向保持当前位置。
在具体实施例中，判断探头4是否处于待调试屏幕的上下中间位置，可由人工判断，因为在同一工位上，对于确定尺寸的待调试屏幕，只需判断一次。当然也可以通过设置传感器，通过传感器判断探头4是否处于待调试屏幕的上下中间位置。
在具体实施例中，探头上下移动模块3还包括第二限位开关34，第二限位开关34用于限制第二滑块33的最大行程，起保护作用。
在其他变形实施例中，本发明白平衡调试探头定位装置还包括探头左右移动模块，用于控制探头4沿待调试屏幕的左右方向运动。具体地，探头左右移动模块包括第三电机、第三滚珠丝杆副、第三滑块、第三联轴器、第三走线连接管、第三导轨和第一基座。第三电机的输出轴通过第三联轴器与第三滚珠丝杆副的丝杆固定连接；第三滑块固定设置在第三滚珠丝杆副的螺母上，且在第三电机带动第三滚珠丝杆副旋转时，第三滑块可沿第三导轨做线性运动；第三走线连接管用于布置本发明中途径探头左右移动模块的各缆线，其一端与第三滑块固定，另一端与探头上下移动模块3固定；第三导轨固定设置在第三基座上。当探头4处于待调试屏幕的左右中间位置时，控制第三电机的输出轴停止转动，且探头左右移动模块保持当前状态，即探头4在左右方向保持当前位置；当探头4没有处于待调试屏幕的左右中间位置时，第三电机的输出轴转动，带动第三滚珠丝杆副的丝杆旋转，第三滚珠丝杆副的螺母、第三滑块和第三走线连接管相对待调试屏幕做左右运动，直至探头4处于待调试屏幕的左右中间位置，此时控制第三电机的输出轴停止转动，且探头左右移动模块保持当前状态，即探头在左右方向保持当前位置。
在具体实施例中，判断探头4是否处于待调试屏幕的左右中间位置，可由人工判断，因为在同一工位上，对于确定尺寸的待调试屏幕，只需判断一次。当然也可以通过设置传感器，通过传感器判断探头4是否处于待调试屏幕的左右中间位置。
在具体实施例中，探头左右移动模块还包括第三限位开关，第三限位开关用于限制第三滑块的最大行程，起保护作用。
当本发明实施例中包括探头前后移动模块1、探头上下移动模块3和探头左右移动模块时，探头前后移动模块1可如上述实施例固定设置在探头上下移动模块3上，探头上下移动模块3固定设置在探头左右移动模块上；还可以将探头前后移动模块1固定设置在探头左右移动模块上，且将探头左右移动模块固定设置在探头上下移动模块3上，具体地，探头前后移动模块1固定设置在探头左右移动模块上的第三走线连接管上，探头左右移动模块固定设置在探头上下移动模块3上的第二走线连接管36上。当探头左右移动模块没有设置第三走线连接管时，探头前后移动模块1固定设置在探头左右移动模块上的第三滑块上，当探头上下移动模块3没有设置第二滑块33时，探头左右移动模块固定设置在探头上下移动模块3上的第二滑块33上。
通过本发明最佳实施例中的白平衡调试探头定位装置调整探头执行采集待调试屏幕白平衡数据的具体步骤如下：
1、控制探头左右移动模块中的第三电机，使探头4位于待调试屏幕左右方向的中间位置。
2、控制探头上下移动模块3中的刹车电机，使探头4位于待调试屏幕上下方向的中间位置；其中第1步和第2步可以对调。
3、控制探头前后移动模块1中的第二步进电机，使探头4的镜片与待调试屏幕的距离在预设最大距离和预设最小距离之间。
4、控制探头旋转模块2中的第一步进电机，使探头4的镜片与待调试屏幕平行。
经上述四个步骤后，探头3开始采集待调试屏幕白平衡数据。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种白平衡调试探头定位装置，其特征在于，包括：
探头前后移动模块，用于控制探头沿垂直待调试屏幕方向运动；
探头上下移动模块，用于控制探头沿待调试屏幕的上下方向运动；
探头旋转模块，用于调整探头的镜片与所述待调试屏幕平行，其固定设置在所述探头前后移动模块上，所述探头旋转模块包括基座、至少两个测距传感器和第一步进电机，所述至少两个测距传感器和探头固定设置在所述基座上，所述至少两个测距传感器分别测量其自身与所述待调试屏幕之间的距离并向所述第一步进电机提供控制信号，所述第一步进电机的输出轴与所述基座固定连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探头旋转模块还包括探头旋转限位件及用于检测所述探头旋转限位件旋转角度的限位件传感器，所述探头旋转限位件固定设置在所述基座上或者所述第一步进电机的输出轴上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探头前后移动模块包括第二步进电机、第一滚珠丝杆副和第一滑块，所述第二步进电机的输出轴与所述第一滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第一滑块固定设置在所述第一滚珠丝杆副的螺母上，所述探头旋转模块固定设置在所述第一滑块上，所述至少两个测距传感器还向所述第二步进电机提供控制信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述探头的镜片与所述待调试屏幕平行时，所述至少两个测距传感器测得的距离相等。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测距传感器为雷达传感器或激光传感器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述探头上下移动模块包括刹车电机、第二滚珠丝杆副和第二滑块，所述刹车电机的输出轴与所述第二滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第二滑块固定设置在所述第二滚珠丝杆副的螺母上，所述探头前后移动模块固定设置在所述第二滑块上。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括探头左右移动模块，用于控制探头沿所述待调试屏幕的左右方向运动，其包括第三电机、第三滚珠丝杆副和第三滑块，所述第三电机的输出轴与所述第三滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第三滑块固定设置在所述第三滚珠丝杆副的螺母上，所述探头上下移动模块固定设置在所述第三滑块上。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述探头上下移动模块还包括用于限制所述第二滑块最大行程的第一限位开关，所述探头左右移动模块还包括用于限制所述第三滑块最大行程的第二限位开关。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括探头左右移动模块，用于控制探头沿所述待调试屏幕的左右方向运动，其包括第三电机、第三滚珠丝杆副和第三滑块，所述第三电机的输出轴与所述第三滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第三滑块固定设置在所述第三滚珠丝杆副的螺母上，所述探头前后移动模块固定设置在所述第三滑块上。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述探头上下移动模块包括刹车电机、第二滚珠丝杆副和第二滑块，所述刹车电机的输出轴与所述第二滚珠丝杆副的丝杆固定连接，所述第二滑块固定设置在所述第二滚珠丝杆副的螺母上，所述探头左右移动模块固定设置在所述第二滑块上。
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