CN109186433A - 导流罩导轨检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导流罩导轨检测装置，由机械系统、测量系统、无线通讯系统和上位机组成：(1)机械系统主要由机架、滑块、固定轮组件、导向轮组件、传感器支架、安装座和驱动机构等组成；(2)测量系统是由五个高精度位移传感器和两个高精度倾角传感器组成，完成导轨的直线度、平行度及相对位置精度的测量；(3)无线通信系统将采集到的传感器数据打包处理，并将数据包通过无线方式传输到上位机；(4)上位机负责接收并存储检测数据，完成检测数据的分析与处理。本发明导流罩导轨检测装置可以一次性检测出导流罩八个导轨面的直线度、平行度及相对位置精度，使检测过程化繁为简，快捷高效。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化检测技术领域，具体涉及一种导流罩导轨检测装置。
背景技术
导流罩式支撑升降装置是用来搭载光电桅杆的核心支撑升降装置。导流罩外形为流线型结构，导流罩内腔安装着八根导轨，如图6所示，八根导轨的编号为A～H，其中，A、D一组，H、E一组，B、G一组，C、F一组。这八根导轨的直线度、平行度及相对位置精度直接影响着升降系统的平稳性和安全性。导流罩外形长达数米，内腔封闭，内腔尺寸较小，腔内的八根导轨的直线度、平行度及相对位置精度的检测比较困难。现有的检测手段是采用铜块拖动电感测微仪，一次测量一组导轨的轨距。该检测手段只能检测出每组导轨的轨距，无法检测每根导轨的直线度及各组导轨间的相对位置精度，检测过程繁琐，效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种导流罩导轨检测装置，它是一种高度集成的导轨检测装置，在机架上集成了多个高精度位移传感器和倾角传感器，能实现一次检测出导流罩八个导轨面的直线度、平行度及相对位置精度，驱动机构上安装了步进电机，准确地记录各测点的位置，测量数据通过多传感器无线通信系统传输给上位机进行数据处理，输出所需导轨参数的测量数据和计算结果。
本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
一种导流罩导轨检测装置，包括机架、固定轮组件、滑块、a电感测头、b电感测头、f电感测头、g电感测头、h电感测头和驱动机构；所述固定轮组件与滑块安装于所述机架下端面，分别位于导流罩下部的水平D导轨、E导轨上；所述a电感测头、b电感测头、g电感测头和h电感测头安装于所述机架上端面，所述a电感测头和h电感测头分别与导流罩上部的水平A导轨和H导轨对应接触，所述b电感测头与导流罩左上部的竖直B导轨接触，所述g电感测头与导流罩右上部的竖直G导轨接触；所述f电感测头安装于所述机架内，与导流罩右下部的竖直F导轨接触；所述固定轮组件的侧面与导流罩左下部的竖直C导轨接触；所述驱动机构驱动整个检测装置沿着轨道移动。
上述方案中，所述检测装置还包括安装在所述机架内的导向轮组件，所述导向轮组件靠近所述滑块一端，导向轮组件包括右滚轮和内置弹性件，所述右滚轮与导流罩右下部的竖直F导轨接触，所述内置弹性件处于压缩状态从而使左滚轮与右滚轮始终与导流罩下部两侧竖直导轨接触。
上述方案中，所述检测装置还包括安装于所述机架上端面的第一倾角传感器和第二倾角传感器，所述第一倾角传感器位于D导轨的正上方，所述第二倾角传感器位于D导轨与E导轨之间。
上述方案中，所述检测装置还包括安装于所述机架上端面的第一传感器支架和第二传感器支架，所述第一传感器支架上安装有第一安装座，所述第二传感器支架上安装有第二安装座，所述a电感测头和b电感测头相互垂直安装于所述第一安装座上，所述g电感测头和h电感测头相互垂直安装于所述第二安装座上。
上述方案中，所述机架中部两侧安装有吊环螺钉。
上述方案中，所述驱动机构包括卷筒、钢丝绳、步进电机、滑轮；所述卷筒和滑轮分别位于所述机架的两侧；所述钢丝绳与所述机架两侧的吊环螺钉连接，并缠绕在所述卷筒和滑轮的凹槽内；所述步进电机通过电机轴与卷筒连接，传输动力。
上述方案中，所述机架为H型结构或T型结构。
上述方案中，所述检测装置还包括安装于所述机架内的电源，所述机架下端面安装有用于固定电源的电源挡板。
上述方案中，所述检测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装于所述机架下端面，所述无线通信模块接收检测信号并以无线传输的方式发送给上位机接收。
本发明的有益效果在于：
本发明的导轨检测装置集成了多个高精度位移传感器和倾角传感器，可以一次性检测出导流罩八个导轨面的直线度、平行度及相对位置精度，使检测过程化繁为简，快捷高效。
本发明的驱动机构的动力源为步进电机，可以编制驱动程序、准确地记录各测点的位置，实现检测过程的自动化。
本发明设计了多传感器无线通信系统，可以避免长距离检测过程中存在的线缆缠绕问题。
根据本发明的技术方案，使得导流罩的检测能够一体化实现，自动化程度高，降低了劳动强度，同时提高了检测精度和工作效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明导流罩导轨检测装置的立体图；
图2是图1所示导流罩导轨检测装置的主视图；
图3是图1所示导流罩导轨检测装置的左视图；
图4是图1所示导流罩导轨检测装置的俯视图；
图5是本发明导流罩导轨检测装置的驱动机构示意图；
图6是本发明导流罩导轨检测装置的工作示意图。
图中：100、检测装置；11、机架；12、滑块；13、固定轮组件；14、导向轮组件；151、第一传感器支架；152、第二传感器支架；161、第一安装座；162、第二安装座；17、驱动机构；171、卷筒；172、钢丝绳；173、步进电机；174、滑轮；21、a电感测头；22、b电感测头；23、f电感测头；24、g电感测头；25、h电感测头；31、第一倾角传感器；32、第二倾角传感器；40、电源；41、电源挡板；50、无线通信模块；60、吊环螺钉；200、导流罩；201、A导轨；202、B导轨；203、C导轨；204、D导轨；205、E导轨；206、F导轨；207、G导轨；208、H导轨；210、导流罩胚体；220、导流片；230、承载箱。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图6所示，导流罩200包括导流罩胚体210、八根导轨(编号分别为A-H)、导流片220和承载箱230。本发明导流罩导轨检测装置100安装于导流罩200内腔中，用于测量八根导轨的直线度、平行度及相对位置精度。
如图1-5所示，为本发明一较佳实施例的导流罩导轨检测装置100，包括机架11、两个固定轮组件13、滑块12、a电感测头21、b电感测头22、f电感测头23、g电感测头24、h电感测头25和驱动机构17。固定轮组件13与滑块12安装于机架11下端面，分别位于导流罩200下部的水平D导轨204、E导轨205上，两个固定轮组件13和一个滑块12组成一个三点支撑系统。a电感测头21、b电感测头22、g电感测头24和h电感测头25安装于机架11上端面，a电感测头21和h电感测头25分别与导流罩200上部的水平A导轨201和H导轨208对应接触，b电感测头22与导流罩200左上部的竖直B导轨202接触，g电感测头24与导流罩200右上部的竖直G导轨207接触。f电感测头23安装于机架11内，与导流罩200右下部的竖直F导轨206接触。固定轮组件13的侧面安装有左滚轮，左滚轮与导流罩200左下部的竖直C导轨203接触。驱动机构17驱动整个检测装置100沿着轨道移动。
进一步优化，本实施例中，检测装置100还包括安装在机架11内的两个导向轮组件14，导向轮组件14靠近滑块12一端，导向轮组件14包括右滚轮和内置弹性件，右滚轮与导流罩200右下部的竖直F导轨206接触，内置弹性件为弹簧机构，处于压缩状态，用于提供预压力，从而使左滚轮与右滚轮始终与导流罩200下部两侧竖直导轨接触。
进一步优化，本实施例中，检测装置100还包括安装于机架11上端面的第一倾角传感器31和第二倾角传感器32，第一倾角传感器31位于D导轨204的正上方，用于测量D导轨204的直线度。第二倾角传感器32位于D导轨204与E导轨205之间，用于测量D导轨204与E导轨205之间的高低差(即平行度)。
进一步优化，本实施例中，检测装置100还包括安装于机架11上端面的第一传感器支架151和第二传感器支架152，第一传感器支架151上安装有第一安装座161，第二传感器支架152上安装有第二安装座162，a电感测头21和b电感测头22相互垂直安装于第一安装座161上，g电感测头24和h电感测头25相互垂直安装于第二安装座162上。
进一步优化，本实施例中，机架11中部两侧安装有吊环螺钉60。
进一步优化，本实施例中，如图5所示，驱动机构17包括卷筒171、钢丝绳172、步进电机173、滑轮174。卷筒171和滑轮174分别位于机架11的两侧；钢丝绳172与机架11两侧的吊环螺钉60连接，并缠绕在卷筒171和滑轮174的凹槽内；步进电机173通过电机轴与卷筒171连接，传输动力。卷筒171顺时针旋转时，机架11向右移动；卷筒171逆时针旋转时，机架11向左移动，从而实现机架11在导流罩200内腔往复移动，根据步进电机173转动的圈数即可计算出导轨检测装置100的移动里程。驱动机构上安装了步进电机173，能准确地记录各测点的位置，测量数据通过多传感器无线通信系统传输给上位机进行数据处理，输出所需导轨参数的测量数据和计算结果。
进一步优化，本实施例中，机架11为H型结构或T型结构。是整个装置的支撑基础，具备强度高、刚性好、长期使用不变形等特点。
进一步优化，本实施例中，检测装置100还包括安装于机架11内的电源40，机架11下端面安装有用于固定电源40的电源挡板41。具体的，电源40为锂电池。
进一步优化，本实施例中，检测装置100还包括无线通信模块50，无线通信模块50安装于机架11下端面。无线通信模块50将锂电池的电压转换为两个单轴倾角传感器和五个电感测头所需的电压，并接收两个单轴倾角传感器和五个电感测头的信号，以无线传输的方式发送给上位机接收，上位机负责接收并存储检测数据，完成检测数据的分析与处理。
本发明导流罩导轨检测装置100的测量原理如下：
(1)固定轮组件13下端面与D导轨204始终接触，a电感测头21与A导轨201始终接触，测量导轨组AD的轨距，全行程的轨距值可计算出A导轨201与D导轨204之间的平行度。
(2)固定轮组件13左侧滚轮面与C导轨203始终接触，f电感测头23与F导轨206始终接触，测量导轨组CF的轨距，全行程的轨距值可计算出C导轨203与F导轨206之间的平行度。
(3)滑块12下端面与E导轨205始终接触，h电感测头25与H导轨208始终接触，测量导轨组EH的轨距，全行程的轨距值可计算出E导轨205与H导轨208之间的平行度。
(4)b电感测头22与B导轨202始终接触，g电感测头24与G导轨207始终接触，测量导轨组BG的轨距，全行程的轨距值可计算出B导轨202与G导轨207之间的平行度。
(5)固定轮组件13左侧滚轮面与C导轨203始终接触，b电感测头22与B导轨202始终接触，测量C导轨203与B导轨202之间的平行度。
(6)第一倾角传感器31测量D导轨204的直线度，D导轨204的直线度和导轨组AD的轨距值可计算出A导轨201的直线度。
(7)第二倾角传感器32测量D导轨204与E导轨205之间的高低差(即平行度)，D导轨204的直线度和该高度差可计算出E导轨205的直线度，E导轨205的直线度和导轨组EH的轨距值可计算出H导轨208的直线度。
本发明导流罩导轨检测装置100由机械系统、测量系统、无线通讯系统和上位机组成：(1)机械系统主要由机架、滑块、固定轮组件、导向轮组件、传感器支架、安装座和驱动机构等组成；(2)测量系统是由五个高精度位移传感器和两个高精度倾角传感器组成，完成导轨的直线度、平行度及相对位置精度的测量；(3)无线通信系统将采集到的传感器数据打包处理，并将数据包通过无线方式传输到上位机；(4)上位机负责接收并存储检测数据，完成检测数据的分析与处理。采用本发明导流罩导轨检测装置100可以一次性检测出导流罩八个导轨面的直线度、平行度及相对位置精度。使检测过程化繁为简，快捷高效。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种导流罩导轨检测装置，包括机架，其特征在于，所述检测装置还包括固定轮组件、滑块、a电感测头、b电感测头、f电感测头、g电感测头、h电感测头和驱动机构；所述固定轮组件与滑块安装于所述机架下端面，分别位于导流罩下部的水平D导轨、E导轨上；所述a电感测头、b电感测头、g电感测头和h电感测头安装于所述机架上端面，所述a电感测头和h电感测头分别与导流罩上部的水平A导轨和H导轨对应接触，所述b电感测头与导流罩左上部的竖直B导轨接触，所述g电感测头与导流罩右上部的竖直G导轨接触；所述f电感测头安装于所述机架内，与导流罩右下部的竖直F导轨接触；所述固定轮组件的侧面与导流罩左下部的竖直C导轨接触；所述驱动机构驱动整个检测装置沿着轨道移动。
2.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括安装在所述机架内的导向轮组件，所述导向轮组件靠近所述滑块一端，导向轮组件包括右滚轮和内置弹性件，所述右滚轮与导流罩右下部的竖直F导轨接触，所述内置弹性件处于压缩状态从而使左滚轮与右滚轮始终与导流罩下部两侧竖直导轨接触。
3.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括安装于所述机架上端面的第一倾角传感器和第二倾角传感器，所述第一倾角传感器位于D导轨的正上方，所述第二倾角传感器位于D导轨与E导轨之间。
4.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括安装于所述机架上端面的第一传感器支架和第二传感器支架，所述第一传感器支架上安装有第一安装座，所述第二传感器支架上安装有第二安装座，所述a电感测头和b电感测头相互垂直安装于所述第一安装座上，所述g电感测头和h电感测头相互垂直安装于所述第二安装座上。
5.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述机架中部两侧安装有吊环螺钉。
6.根据权利要求5所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括卷筒、钢丝绳、步进电机、滑轮；所述卷筒和滑轮分别位于所述机架的两侧；所述钢丝绳与所述机架两侧的吊环螺钉连接，并缠绕在所述卷筒和滑轮的凹槽内；所述步进电机通过电机轴与卷筒连接，传输动力。
7.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述机架为H型结构或T型结构。
8.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括安装于所述机架内的电源，所述机架下端面安装有用于固定电源的电源挡板。
9.根据权利要求1所述的导流罩导轨检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装于所述机架下端面，所述无线通信模块接收检测信号并以无线传输的方式发送给上位机接收。
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