CN106289119B - 一种平面度测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面度测量仪，包括机架，在所述机架上设置有高度探测仪，以及驱动高度探测仪直线运动的直线运动结构；还包括位于高度探测仪下方的定位结构，所述定位结构包括用于放置待测工件的定位座，以及驱动定位座转动的旋转结构；所述高度探测仪被直线运动结构驱动与定位座的转动轴线重合，以及与定位座的转动轴线错开。本发明的测量仪，测量精度高，且测量过程中只需摆放好高度探测仪即可，测量时的操作便利性也得到大幅度改善，降低了由于人工测量所带来的误差。

Description

一种平面度测量仪

技术领域

本发明涉及一种测量仪，更具体地，本发明涉及一种用于测量平面度的测量仪，例如可用来测量摄像头模组的平面度等。

背景技术

随着科技的发展，人们对电子设备的性能要求也越来越高。例如在智能设备的摄像头模组领域，高像素的摄像头模组已经逐渐应用在智能设备中，这就对摄像头模组的装配提出了更高的要求。

成品摄像头模组在组装测量时大多需要通过显微镜、高度规、三坐标测量仪等仪器来测量摄像头模组装配表面的平面度，这种测量方式的缺点在于：测量均通过人工进行，而且测量取点数量有限，测量数值差异较大，会造成较大的测量误差。

发明内容

本发明的一个目的是提供了一种平面度测量仪。

根据本发明的一个方面，提供一种平面度测量仪，包括机架，在所述机架上设置有高度探测仪，以及驱动高度探测仪直线运动的直线运动结构；还包括位于高度探测仪下方的定位结构，所述定位结构包括用于放置待测工件的定位座，以及驱动定位座转动的旋转结构；所述高度探测仪被直线运动结构驱动与定位座的转动轴线重合，以及与定位座的转动轴线错开。

可选的是，所述旋转结构包括转动连接在机架上的转轴，所述定位座固定在转轴的上端；在所述转轴上固定有从动齿轮；还包括电机，在所述电机的输出轴固定有与从动齿轮啮合在一起的主动齿轮。

可选的是，所述主动齿轮小于从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮构成了减速机构。

可选的是，所述转轴的上端、下端分别通过轴承连接在机架上。

可选的是，在所述定位座上设置有标记定位座转动轴线的十字标记。

可选的是，所述定位座上设置有用于与待测工件配合的定位槽。

可选的是，所述直线运动结构包括滑动配合在机架上的运动导轨，以及驱动运动导轨直线运动的驱动装置；所述高度探测仪固定在运动导轨上。

可选的是，所述运动导轨为齿条；所述驱动装置包括转动连接在机架上的齿轮轴，所述齿轮轴上的齿轮与齿条啮合在一起。

可选的是，所述高度探测仪通过U型支架固定在齿条的端头位置，所述机架上具有用于与U型支架配合的止挡部。

可选的是，所述止挡部为机架的侧壁，所述侧壁伸入至U型支架的U型槽内。

本发明的测量仪，将待测工件放置在定位座上，在其随着定位座旋转的过程中，可使高度探测仪测量待测工件某个圆周方向上的多个高度值，通过计算最大值与最小值之间的差，可得到该测工件的平面度。本发明的测量仪，其测量精度高，且测量过程中只需摆放好高度探测仪即可，测量时的操作便利性也得到大幅度改善，降低了由于人工测量所带来的误差。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明测量仪的剖面图。

图2是本发明主动齿轮与从动齿轮的配合示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1、图2，本发明提供了一种平面度测量仪,包括用于支撑的机架，在所述机架上设置有高度探测仪3，以及驱动高度探测仪3直线运动的直线运动结构。本发明的机架可以包括支撑架1、壳体2等组件，壳体2安装在支撑架1上，从而通过支撑架1将壳体2支撑起来，共同构成了本发明测量仪的机架。在所述支撑架1的下端还可以设置可调脚杯14，通过可调脚杯14调节整个测量仪的高度，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

本发明的高度探测仪3用来测量高度参数，其可以为红外传感器或者本领域技术人员所熟知的其它可用来测量距离的传感器结构。本发明的高度探测仪3安装在机架上，并且在直线运动结构的驱动下，可使高度探测仪3相对于机架发生直线位移。例如以高度探测仪3测量的高度方向为Z轴，直线运动结构则驱动高度探测仪3在X轴方向或者Y轴方向上运动。

在本发明一个具体的实施方式中，所述直线运动结构可以包括滑动配合在机架上的运动导轨，所述运动导轨可与机架配合在一起，使得运动导轨可以在机架上滑动。例如可在机架上设置与运动导轨配合在一起的支撑导轨，所述运动导轨与支撑导轨滑动配合在一起。本发明优选的是，所述运动导轨两端的直接贯穿壳体2相对两侧的侧壁。所述高度探测仪3可以固定在运动导轨上，例如固定在运动导轨的端头位置，使得高度探测仪3可以与运动导轨同步运动。在所述壳体2上还设置有驱动运动导轨发生位移的驱动装置。本发明驱动装置与运动导轨构成的直线运动结构可以是螺杆结构，也可以是电缸结构、齿轮结构等本领域技术人员所熟知的结构

在本发明一个优选的实施方式中，本发明的运动导轨为齿条5，所述齿条的两端可以贯穿壳体2相对两侧的侧壁；所述驱动装置包括转动连接在机架上的齿轮轴6，该齿轮轴6例如可以与齿条5垂直分布，所述齿轮轴6上的齿轮与齿条5啮合在一起，由此可通过齿轮轴6的转动来实现齿条5的直线运动。

本发明齿条5的直线运动可通过人工转动齿轮轴6来实现，也可以通过设置与齿轮轴6配合的电机来实现。

在本发明一个优选的实施方式中，所述高度探测仪3可通过一U型支架4固定在齿条5的端头位置，该U型支架4的上端固定在齿条5上，高度探测仪3固定在U型支架4的下端位置。其中，所述壳体2上具有用于与U型支架4配合的止挡部，通过该止挡部可以对U型支架4进行限位或者定位。该止挡部可以为设置在壳体2上的凸起结构，在本发明一个优选的实施方式中，所述止挡部为壳体2的侧壁，所述壳体2的侧壁伸入至U型支架4的U型槽内，通过壳体2的侧壁与U型支架4的侧壁来实现高度探测仪3的定位以及限位。例如当U型支架4的U型槽侧壁与壳体2的外壁贴合时，记为高度探测仪3的原点位置，以便于高度探测仪3的校准。

本发明的测量仪，还包括位于高度探测仪3下方的定位结构，所述定位结构包括用于放置待测工件的定位座8，以及驱动定位座8转动的旋转结构。上述的高度探测仪3被直线运动结构驱动与定位座8的转动轴线重合，以及与定位座3的转动轴线错开。

本发明的定位座8用于支撑定位测工件，在本发明一个具体的实施方式中，参考图1，所述定位座8上设置有用于与待测工件配合的定位槽(视图未给出)，定位槽的形状根据待测工件的形状而定，例如定位槽的形状与摄像头模组11的形状相匹配，使得可以将摄像头模组11放置在定位槽中。

在本发明的定位座8上还可设置有标记定位座8转动轴线的十字标记(视图未给出)，通过该十字标记可实现高度探测仪3的校准，以及摄像头模组11的定位。

在对高度探测仪3进行校准的时候，可以打开高度探测仪3，高度探测仪3发出的红外光(此时高度探测仪为红外光传感器)照射在定位座8上，此时可移动高度探测仪3，使其发射的红外光位于定位座8的十字标记中心位置，完成高度探测仪3的校准。

本发明的旋转结构可以包括转动连接在机架上的转轴7，例如，转轴7的上端、下端分别通过轴承10连接在机架上，由此实现转轴7在机架上的定位、转动。所述定位座8固定在转轴7的上端；在所述转轴7上固定有从动齿轮9，该从动齿轮9例如可通过花键固定在转轴7上。在机架上还固定有电机12，在所述电机12的输出轴13上固定有与从动齿轮9啮合在一起的主动齿轮15，参考图2。工作时，通过电机12的主动齿轮15驱动从动齿轮9转动，从而实现了转轴7上端定位座8的转动。

本发明的测量仪，在初始状态时，高度探测仪3位于定位座8的转动轴线上；测量时，将摄像头模组11放置在定位座8上，并移动高度探测仪3的位置，移动的距离记为R；当定位座8与摄像头模组11转动时，此时高度探测仪3会测量并记录摄像头模组11端面上圆周方向上的多个高度值，最终可通过最高值与最低值之间的差值ΔH计算出该摄像头模组11端面的平面度θ＝arctanΔH/2R。

在此需要注意的是，不管待测工件的中心是否位于定位座8的转动轴线上，高度测试仪3扫描轨迹仍然为圆，只要保证待测工件在随定位座的转动过程中，高度探测仪3在测工件上的扫描点不超出待测工件的测试面即可。

本发明的测量仪，将待测工件放置在定位座上，在其随着定位座旋转的过程中，可使高度探测仪测量待测工件某个圆周方向上的多个高度值，通过计算最大值与最小值之间的差，可得到该测工件的平面度。本发明的测量仪，其测量精度高，且测量过程中只需摆放好高度探测仪即可，测量时的操作便利性也得到大幅度改善，降低了由于人工测量所带来的误差。

在本发明一个优选的实施方式中，所述主动齿轮15小于从动齿轮9，从而使得所述主动齿轮15与从动齿轮9构成了减速机构，最终可降低定位座8的转速，最终可使高度探测仪测量更多的高度值，以获得工件更准确的平面度参数。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种平面度测量仪，其特征在于：包括机架，在所述机架上设置有高度探测仪(3)，以及驱动高度探测仪(3)直线运动的直线运动结构；还包括位于高度探测仪(3)下方的定位结构，所述定位结构包括用于放置待测工件的定位座(8)，以及驱动定位座(8)转动的旋转结构；所述高度探测仪(3)被直线运动结构驱动与定位座(8)的转动轴线重合，以及与定位座(8)的转动轴线错开；所述高度探测仪(3)为测距传感器；

在所述定位座(8)上设置有标记定位座(8)转动轴线的十字标记。

2.根据权利要求1所述的平面度测量仪，其特征在于：所述旋转结构包括转动连接在机架上的转轴(7)，所述定位座(8)固定在转轴(7)的上端；在所述转轴(7)上固定有从动齿轮(9)；还包括电机(12)，在所述电机(12)的输出轴(13)固定有与从动齿轮(9)啮合在一起的主动齿轮(15)。

3.根据权利要求2所述的平面度测量仪，其特征在于：所述主动齿轮(15)小于从动齿轮(9)，所述主动齿轮(15)与从动齿轮(9)构成了减速机构。

4.根据权利要求2所述的平面度测量仪，其特征在于：所述转轴(7)的上端、下端分别通过轴承(10)连接在机架上。

5.根据权利要求1所述的平面度测量仪，其特征在于：所述定位座(8)上设置有用于与待测工件配合的定位槽。

6.根据权利要求1所述的平面度测量仪，其特征在于：所述直线运动结构包括滑动配合在机架上的运动导轨，以及驱动运动导轨直线运动的驱动装置；所述高度探测仪(3)固定在运动导轨上。

7.根据权利要求6所述的平面度测量仪，其特征在于：所述运动导轨为齿条(5)；所述驱动装置包括转动连接在机架上的齿轮轴(6)，所述齿轮轴(6)上的齿轮与齿条(5)啮合在一起。

8.根据权利要求7所述的平面度测量仪，其特征在于：所述高度探测仪(3)通过U型支架(4)固定在齿条(5)的端头位置，所述机架上具有用于与U型支架(4)配合的止挡部。

9.根据权利要求8所述的平面度测量仪，其特征在于：所述止挡部为机架的侧壁，所述侧壁伸入至U型支架(4)的U型槽内。