CN108663637B - 一种高效磁通量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效测通量测量装置，包括机台，机台中心为方形镂空，多个夹具模块通过夹具移载装置架设在方形镂空上方，夹具模块能够单独移动同时其上的产品上下表面均能被观察到，机台上设有驱动检测模块三维移动的第一移动模组和驱动激光测距仪平面移动的第二移动模组，机台下方设置有驱动CCD测量模块平面移动的第三移动模组，激光测距仪、检测模块和CCD测量模块均与夹具模块相对设置，各模块单独移动，使得确定测量点位置的CCD测量模块与激光测距仪与检测磁通量的检测模块能够分别工作，使测量装置能够满负荷工作，提高工作效率。

Description

一种高效磁通量测量装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及以供高效磁通量测量装置。

背景技术

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的，它定义了磁场和感应电压之间的关系。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。但由于初期金属材料的霍尔效应太弱而没有得到广泛应用，但随着材料科学的发展，科学家在研究中开始使用由半导体材料制成的霍尔元件，而使用半导体材料制成的霍尔元件的霍尔效应显著而得到了应用和发展，霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器，脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的。因此，霍尔传感器不需要外界电源供电，霍尔效应传感器可以作为开/关传感器或者线性传感器，广泛应用于电力系统中。

现有技术中磁通量检测仪多为手持式，需要手持操作，手持式操作主要存在以下问题：测量结果重复性不好，准确度不够，自动化程度低，效率低，无法大批量应用；尽管目前已经存在可以自动检测磁通量的设备，但要求测量位与霍尔探头处于产品同一侧，当测量位与霍尔探头分别处于产品两侧的位置时，则无法确定测量位，同时现有检测设备中当更换测量产品时，检测部件闲置，使得工作效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于测量位和检测部件不在产品同一侧的磁通量自动测量装置，同一检测部件对应多个工作台，能够在一个工作台更换产品时对另一工作台上的产品进行检测，工作效率高，定位准确，测量精度高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效测通量测量装置，包括机台，机台中心为方形镂空，多个夹具模块通过夹具移载装置架设在方形镂空上方，夹具模块能够单独移动同时其上的产品上下表面均能被观察到，机台上设有驱动检测模块三维移动的第一移动模组和驱动激光测距仪平面移动的第二移动模组，机台下方设置有驱动CCD测量模块平面移动的第三移动模组，激光测距仪、检测模块和CCD测量模块均与夹具模块相对设置，各模块单独移动，使得确定测量点位置的CCD测量模块与激光测距仪与检测磁通量的检测模块能够分别工作，使测量装置能够满负荷工作，提高工作效率。

进一步的，夹具移载装置包括移载气缸、气缸固定板、气缸导轨和Y轴移载导轨，气缸固定板和气缸导轨固定在机台上，移载气缸的推杆端部固定有连接块，连接块与夹具模块一侧固定且与气缸导轨滑动连接，夹具模块另一侧与Y轴移载导轨滑动连接，使得移载气缸的推杆伸缩时能带动夹具模块沿气缸导轨和Y轴移载导轨移动，即每个夹具模块均能单独移动，便于取放产品。

进一步的，第一移动模组包括第一Y轴移动模块、第一X轴移动模块和第一Z轴移动模块，第一X轴移动模块与固定在机台两侧的第一Y轴移动模块滑动连接，第一Z轴移动模块与第一X轴移动模块滑动连接，检测模块通过第一连接板与第一Z轴移动模块滑动连接；第二移动模组包括第二Y轴移动模块和第二X轴移动模块，第二X轴移动模块固定在机台上，第二Y轴移动模块位于第一X轴移动模块下方并设置在第一Y移动模块内侧，第二Y轴移动模块与第二X轴移动模块滑动连接，激光测距仪通过第二连接板与第二Y轴移动模块滑动连接；第三移动模组包括第三X轴移动模块和第三Y轴移动模块，第三X轴移动模块通过吊装板固定吊装在机台下方，第三Y轴移动模块与第三X轴移动模块滑动连接，CCD测量模块通过第三连接板滑动安装在第三X轴移动模块上，检测模块与激光测距仪位于产品的同一侧，CCD测量模块位于产品的另一侧，从而能够实现检测测量点与检测模块位于产品不同侧的磁通量，同时各模块单独移动，方便不同步骤的同时进行，提高工作效率。

进一步的，检测模块包括探头固定座、探头连接座、霍尔探头和压板，探头固定座设置在第一连接板上，探头固定座上设有与探头连接座形状相适配的固定槽，霍尔探头设置在探头连接座内，探头连接座被探头固定座和压板固定在固定槽内，霍尔探头设置稳定，保证霍尔探头与测量位的距离精确，提高测量精度。

进一步的，探头固定座与第一连接板之间还设置有微调组件，微调组件固定在第一连接板上，微调组件包括垂直微调导轨，微调滑板沿垂直微调导轨滑动，探头固定座与微调滑板固定连接，垂直微调导轨侧边的第一连接板上固定有微调旋钮，微调旋钮端部的调节块与微调滑板侧边固定，调节旋钮，调节块带动微调滑板上下移动，对霍尔探头的垂直距离进行微调，垂直微调导轨另一侧固定具有调节腰孔的微调锁紧板，微调锁紧板上连接有与调节腰孔配合使用的锁紧螺母，方便调整完成霍尔探头的位置后对霍尔探头进行固定定位。

进一步的，CCD测量模块包括相机、镜头和光源，相机与第三移动模组滑动连接，相机、镜头和光源从下向上依次连接，节约整个装置的占地面积。

进一步的，光源侧边设有与光源同方向设置的扫码枪，能够同时对产品标签进行扫描。

进一步的，夹具模块包括与Y轴移载导轨滑动连接的底板，底板中心镂空，底板镂空处上方固定有定位板，定位板四周的底板上均设有定位PIN，定位板的一端镂空且与底板上的镂空贯通，定位板相邻两侧边外的底板上均安装有侧推气缸，侧推气缸的推杆上连接有弹性推块，产品定位精准，方便CCD测量模块和检测模块的工作。

进一步的，定位板上设置有真空吸盘，真空吸盘沿定位板四周设置有六个，产品定位好后能够被固定，保证检测精度。

进一步的，底板上还设有磁铁标定块、激光校验块和相机校验块，每工作一段时间，利用磁铁标定块、激光校验块和相机校验块对霍尔探头、激光测距仪和CCD相机进行精度校准，确保其精度的稳定性。

本发明的一种高效测通量测量装置，与现有技术相比的有益效果是，适于测量位和检测部件不在产品同一侧的磁通量自动测量，且各工位同时进行不同步骤的操作，各模块配合紧密使装置处于满负荷工作状态，工作效率高，节约成本。

附图说明

图1是本发明实施例测量装置部分结构示意图；

图2是本发明实施例整体设备结构示意图；

图3是本发明实施例夹具模块结构示意图；

图4是本发明实施例检测模块结构示意图；

图5是本发明实施例CCD测量模块结构示意图；

图6是本发明实施例工作结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种高效测通量测量装置，包括机台11，机台11中心为方形镂空，多个夹具模块2通过夹具移载装置21架设在方形镂空上方，使得固定在夹具模块2上的产品从机台11上方和机台11下方均能够被观察到，且每个夹具模块2能够单独运动，方便在检测模块3在检测其中一个夹具模块2时对其他夹具模块2进行其他操作，机台11上设有驱动检测模块3三维移动的第一移动模组6和驱动激光测距仪4平面移动的第二移动模组7，机台11下方设置有驱动CCD测量模块5平面移动的第三移动模组8，CCD测量模块5与检测模块3分别设置在机台11上下方，CCD测量模块5和激光测距仪4与夹具模块2之间的距离调整好后，即可通过CCD测量模块5平面移动观察拍摄到产品上测量点，通过激光测距仪4平面移动确定测量点的具体位置，定位准确，而后通过调整与测量点不在产品同一侧的检测模块3的位置，对测量点进行检测，检测模块3与测量点的相对位置适宜，测量精度高，激光测距仪4、检测模块3和CCD测量模块5均与夹具模块2相对设置，使得检测模块3、激光测距仪4和CCD测量模块5均朝向夹具模块2上的产品，对产品上的测量点进行测量和检测，且当检测模块3对一个夹具模块2上的产品进行磁通量检测时，其他夹具模块2正处于产品上料状态或由CCD测量模块5和激光测距仪4进行测量点定位状态，即每个部件均处于工作状态，使得装置满负荷工作，节约工作时间的同时降低成本，各模块的工作效率高。

如图1所示，为控制检测模块3的三维移动、激光测距仪4的平面移动和CCD测量模块5的平面运动，第一移动模组6包括第一Y轴移动模块62、第一X轴移动模块61和第一Z轴移动模块63，第一X轴移动模块61与固定在机台11两侧的第一Y轴移动模块62滑动连接，第一Z轴移动模块63与第一X轴移动模块61滑动连接，检测模块3与第一Z轴移动模块63通过第一连接板64滑动连接；第二移动模组7包括第二Y轴移动模块72和第二X轴移动模块71，第二X轴移动模块71固定在机台11上，第二Y轴移动模块72位于第一X轴移动模块61下方且与第二X轴移动模块71滑动连接，激光测距仪4通过第二连接板73与第二Y轴移动模块72滑动连接；第三移动模组8包括第三X轴移动模块81和第三Y轴移动模块82，第三X轴移动模块81通过吊装板9固定吊装在机台11下方，第三Y轴移动模块82与第三X轴移动模块81滑动连接，CCD测量模块5通过第三连接板83滑动安装在第三Y轴移动模块82上，检测模块3与激光测距仪4位于产品的同一侧，CCD测量模块5位于产品的另一侧，从而能够实现检测测量点与检测模块3位于产品不同侧的磁通量。

如图2所示，机台11设置在测试机柜1内，测试机柜1包括位于顶部的指示灯12、位于内部的显示器13和位于表面的操作按钮14，方便工人操作及查看测量结果。

如图3所示，夹具移载装置21包括移载气缸211、气缸固定板212、气缸导轨213和Y轴移载导轨214，气缸固定板212和气缸导轨213固定在机台11上，移载气缸211的推杆端部固定有连接块215，连接块215与夹具模块2一侧固定并与气缸导轨213滑动连接，夹具模块2另一侧与架设在机台11上的Y轴移载导轨214滑动连接，使得移载气缸211的推杆伸缩时能带动夹具模块2沿气缸导轨213和Y轴移载导轨214移动，夹具模块2包括与夹具移载装置21连接的底板22，底板22的中心镂空，在底板22镂空处上方固定有定位板23，定位板23的四周的底板22上均设有定位PIN25，以对产品进行定位，定位板23的一端镂空且与底板22上的镂空贯通，使定位板23上产品背面的磁性部件暴露在机台11下方CCD测量模块5的工作范围内，定位板23相邻两侧边外的底板22上均安装有侧推气缸26，侧推气缸26的推杆上连接有弹性推块261，产品放置在定位板23上后，两个侧推气缸26工作将产品推至与其相对边上的定位PIN25相抵，完成对产品的定位，为进一步固定产品，定位板23上四周设置有真空吸盘24，本实施例中真空吸盘24优选设置有6个，当产品定位完成后，真空吸盘24将产品吸牢，保证在测量过程中产品位置的稳定，提高测量结果的精确度，为保证霍尔探头33和激光测距仪4的精度，在定位板23的侧边还设有磁铁标定块27、激光校验块28和相机校验块29，每工作一段时间，利用磁铁标定块27、激光校验块28和相机校验块29对霍尔探头33、激光测距仪4和CCD测量模块5进行精度校准，确保其精度的稳定性。

如图4所示，检测模块3通过第一连接板64与第一移动模组6中的第一Z轴移动模块63滑动连接，检测模块3包括探头固定座31、探头连接座32、霍尔探头33和压板34，探头固定座31设置在第一连接板64上，探头固定座31上设有与探头连接座32形状相适配的固定槽311，霍尔探头33设置在探头连接座32内，探头连接座32由连接座夹板321和连接座模板322围合而成，霍尔探头33设置在连接座夹板321和连接座模板322之间且连接座夹板321和连接座模板322两者通过螺钉固定，实现对霍尔探头33的第一层保护，探头连接座32被探头固定座31和压板34固定在固定槽311内，压板34和探头连接座32之间还设有缓冲垫，实现对霍尔探头33的第二层保护，探头固定座31与第一连接板64之间还设置有微调组件36，方便手动对霍尔探头33位置进行微小调整，微调组件36固定在第一连接板上，微调组件36包括垂直微调导轨361，微调滑板362沿垂直微调导轨361滑动，探头固定座31与微调滑板362固定连接，垂直微调导轨361侧边的第一连接板64上固定有微调旋钮363，微调旋钮363端部的调节块364与微调滑板362侧边固定，通过旋扭微调旋钮363能够带动微调滑板362沿垂直微调导轨361上下移动，从而微调霍尔探头33的位置，垂直微调导轨361另一侧固定具有调节腰孔的微调锁紧板365，微调锁紧板365上连接有与调节腰孔配合使用的锁紧螺母，当霍尔探头33的位置调节完成，旋紧锁紧螺母，将微调滑板362与垂直微调导轨361固定，即进一步固定霍尔探头33的位置，确保测量过程中霍尔探头33位置的稳定。

如图5所示，第三X轴移动模块81通过固定在机台11下方的吊装板9固定安装在机台11下方，CCD测量模块5通过第三连接板83与第三Y轴移动模块82滑动连接，CCD测量模块5包括相机51、镜头52和光源53，相机51通过第三连接板83与第三移动模组8滑动连接，相机51、镜头52和光源53从下向上依次连接，CCD测量模块5竖直安装一方面使得CCD测量模块5直接与产品表面相对，另一方面CCD测量模块5仅占用机台11下方的竖直空间，使整个装置的占地面积小，节约空间，为能够同时对产品的标签进行扫描，光源53侧边设有与光源53同方向设置的扫码枪54。

本发明的工作过程如图2和图5所示，本实施例中的夹具模块优选设置有2个，开始工作时，首先在第一夹具模块上放置待测量产品，第一夹具模块对产品进行定位，而后CCD测量模块和激光测距仪移动至第一夹具模块一侧，共同作用确定测量点的具体位置，第一夹具模块上确定测量点的同时在第二夹具模块上放置待测产品，第二夹具模块将待测产品定位，第一夹具模块上测量点位置确定后检测模块移动至测量点位置上方进行检测，与此同时，CCD测量模块和激光测距仪移动至第二夹具模块一侧，共同作用确定测量点的具体位置，此时检测模块完成对第一夹具模块上产品的检测，移动至第二夹具模块上方再次进行检测，第一夹具模块上的产品被取下，放置新的待检测产品，在检测模块对第二夹具模块上产品进行检测的同时，CCD测量模块和激光测距仪对第一夹具模块上产品的测量点进行定位，如此循环，每个部件均处于工作状态，使得装置满负荷工作，节约工作时间的同时降低成本，各模块的工作效率高。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种高效磁通量测量装置，其特征在于，包括机台，所述机台中心为方形镂空，多个夹具模块通过夹具移载装置架设在所述方形镂空上方，所述机台上设有驱动检测模块三维移动的第一移动模组和驱动激光测距仪平面移动的第二移动模组，所述机台下方设置有驱动CCD测量模块平面移动的第三移动模组，所述激光测距仪、检测模块和CCD测量模块均与所述夹具模块相对设置

第一夹具模块对产品进行定位，所述CCD测量模块和激光测距仪移动至所述第一夹具模块一侧，共同作用确定测量点的具体位置，所述第一夹具模块上确定测量点的同时在第二夹具模块上放置待测产品，所述第二夹具模块将待测产品定位，所述第一夹具模块上测量点位置确定后所述检测模块移动至测量点位置上方进行检测，与此同时，所述CCD测量模块和激光测距仪移动至所述第二夹具模块一侧，共同作用确定测量点的具体位置，所述检测模块完成对所述第一夹具模块上产品的检测，移动至所述第二夹具模块上方再次进行检测，所述第一夹具模块上的产品被取下，放置新的待检测产品，所述CCD测量模块和激光测距仪对所述第一夹具模块上产品的测量点进行定位。

2.如权利要求1所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述夹具移载装置包括移载气缸、气缸固定板、气缸导轨和Y轴移载导轨，所述气缸固定板和气缸导轨固定在所述机台上，所述移载气缸的推杆端部固定有连接块，所述连接块与所述夹具模块一侧固定且与所述气缸导轨滑动连接，所述夹具模块另一侧与所述Y轴移载导轨滑动连接。

3.如权利要求2所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述第一移动模组包括第一Y轴移动模块、第一X轴移动模块和第一Z轴移动模块，所述第一X轴移动模块与固定在所述机台两侧的第一Y轴移动模块滑动连接，所述第一Z轴移动模块与所述第一X轴移动模块滑动连接，所述检测模块通过第一连接板与所述第一Z轴移动模块滑动连接；

所述第二移动模组包括第二Y轴移动模块和第二X轴移动模块，所述第二X轴移动模块固定在所述机台上，所述第二Y轴移动模块位于所述第一X轴移动模块下方并设置在所述第一Y轴移动模块内侧，所述第二Y轴移动模块与所述第二X轴移动模块滑动连接，所述激光测距仪通过第二连接板与所述第二Y轴移动模块滑动连接；

所述第三移动模组包括第三X轴移动模块和第三Y轴移动模块，所述第三X轴移动模块通过吊装板固定吊装在所述机台下方，所述第三Y轴移动模块与所述第三X轴移动模块滑动连接，所述CCD测量模块通过第三连接板滑动安装在所述第三X轴移动模块上。

4.如权利要求3所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述检测模块包括探头固定座、探头连接座、霍尔探头和压板，所述探头固定座设置在所述第一连接板上，所述探头固定座上设有与所述探头连接座形状相适配的固定槽，所述霍尔探头设置在所述探头连接座内，所述探头连接座被所述探头固定座和压板固定在所述固定槽内。

5.如权利要求4所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述探头固定座与所述第一连接板之间还设置有微调组件，所述微调组件固定在所述第一连接板上，所述微调组件包括垂直微调导轨，微调滑板沿所述垂直微调导轨滑动，所述探头固定座与所述微调滑板固定连接，所述垂直微调导轨侧边的第一连接板上固定有微调旋钮，所述微调旋钮端部的调节块与所述微调滑板侧边固定，所述垂直微调导轨另一侧固定具有调节腰孔的微调锁紧板，所述微调锁紧板上连接有与所述调节腰孔配合使用的锁紧螺母。

6.如权利要求1所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述CCD测量模块包括相机、镜头和光源，所述相机与所述第三移动模组滑动连接，所述相机、镜头和光源从下向上依次连接。

7.如权利要求6所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述光源侧边设有与所述光源同方向设置的扫码枪。

8.如权利要求2所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述夹具模块包括与所述Y轴移载导轨滑动连接的底板，所述底板中心镂空，所述底板镂空处上方固定有定位板，所述定位板四周的底板上均设有定位PIN，所述定位板的一端镂空且与所述底板上的镂空贯通，所述定位板相邻两侧边外的底板上均安装有侧推气缸，所述侧推气缸的推杆上连接有弹性推块。

9.如权利要求8所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述定位板上设置有真空吸盘，所述真空吸盘沿所述定位板四周设置有六个。

10.如权利要求8所述的一种高效磁通量测量装置，其特征在于，所述底板上还设有磁铁标定块、激光校验块和相机校验块。