CN109443318A - 一种垂直度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垂直度检测装置，包括装置本体，所述装置本体包括设有推手和滚轮的车体，所述车体与所述滚轮之间设有高度微调支脚，所述车体顶部的一侧设有位移调节机构，所述位移调节机构靠近所述推手，所述位移调节机构连接联动检测机构，所述车体顶部的另一侧设有电控箱，所述电控箱位于所述联动检测机构的下方。本发明结构简洁，操作和使用都非常方便，检测的灵敏度高，响应速度快，并且使用范围宽广，能用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等不同的场合。

Description

一种垂直度检测装置

技术领域

本发明涉及工业检测设备技术领域，特别涉及一种垂直度检测装置。

背景技术

垂直度是位置公差，垂直度公差是被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。垂直度的要素一般为直线和平面，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。

很多领域都需要对垂直度进行检测，如工件的表面、建筑物的墙体、地基的基桩等。而现有的检测工具一般结构比较复杂，操作比较繁琐，检测的灵敏度比较低，并且使用范围比较有限，不能同时用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等场合。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一种垂直度检测装置，结构简洁，操作和使用都非常方便，检测的灵敏度高，响应速度快，并且使用范围宽广，能用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等不同的场合。

(二)技术方案

一种垂直度检测装置，包括装置本体，所述装置本体包括设有推手和滚轮的车体，所述车体与所述滚轮之间设有高度微调支脚，所述车体顶部的一侧设有位移调节机构，所述位移调节机构靠近所述推手，所述位移调节机构连接联动检测机构，所述车体顶部的另一侧设有电控箱，所述电控箱位于所述联动检测机构的下方。

进一步的，所述位移调节机构包括竖向的固定安装于所述车体顶部的升降气缸、与所述升降气缸的升降杆端部相连接的基准台、以及横向的固定安装于所述基准台内侧面上的横移气缸，所述横移气缸的横移杆端部连接所述联动检测机构。

进一步的，所述升降气缸和所述横移气缸均与所述电控箱电性相连，所述升降气缸和所述横移气缸均选用MA不锈钢迷你气缸。

进一步的，所述位移调节机构还包括气泡水平仪，所述气泡水平仪固定于所述基准台的顶部。

进一步的，所述联动检测机构包括联动座、与所述联动座的侧部相连接的水平支架、可转动的设于所述水平支架端部的检测轮、与所述联动座的底部相连接的竖直支架、以及固定于所述竖直支架底部的重铅锤。

进一步的，所述联动检测机构还包括设于所述水平支架底部的压力传感器、以及设于所述水平支架与所述竖直支架之间的联动弹簧，所述联动弹簧的一端与所述压力传感器固定相连，所述联动弹簧的另一端连接所述竖直支架，初始情况下，所述联动弹簧处于临界状态。

进一步的，所述压力传感器与所述电控箱电性相连，所述压力传感器选用微型压力传感器FC3A。

进一步的，所述联动座包括U型结构的连接架，所述连接架的横部外侧与所述横移气缸的横移杆固定相连，所述连接架的两个竖部之间设有固定轴，所述固定轴的上面可转动的设有水平支架连接座和竖直支架连接座，所述水平支架连接座也为U型结构，所述水平支架连接座的两个竖部与所述固定轴可转动的相连，所述水平支架连接座的横部外侧连接所述水平支架，所述竖直支架连接座与所述固定轴可转动的相连，所述竖直支架连接座位于所述水平支架连接座的两个竖部之间，所述竖直支架连接座的底部连接所述竖直支架。

进一步的，所述电控箱包括箱体，所述箱体的顶部设有报警灯，所述箱体的外侧设有电源控制键、横移气缸控制键和升降气缸控制键，所述箱体的内部设有控制器，所述压力传感器、所述横移气缸控制键和所述升降气缸控制键均与所述控制器的信号输入端电性相连，所述控制器的信号输出端分别电性连接所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯，外部电源通过所述电源控制键为所述控制器、所述压力传感器、所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯提供工作电压。

进一步的，所述控制器选用16位单片机MC95S12DJ128，所述控制器分别协调所述电源控制键、所述压力传感器、所述横移气缸控制键、所述升降气缸控制键、所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯的工作顺序并控制其工作方式。

(三)有益效果

本发明提供了一种垂直度检测装置，基于车体的设计，通过推手和滚轮，可非常方便的将装置本体移动到待检测物体前面，省时省力；通过基准台、气泡水平仪和高度微调支脚，可保证装置本体处于相对水平的检测环境，使用方便，从而保证了检测的准确性；通过横移气缸和升降气缸，可保持检测轮始终压靠在待检测物体上面并始终沿与待检测物体相切的竖直轨迹向上运动进行垂直度的检测，操控简单，自动化程度高，提升了检测效率；通过联动检测机构包括联动座、水平支架、检测轮、压力传感器、竖直支架、重铅锤和联动弹簧，智能化程度高，可非常灵敏的对待检测物体的垂直度进行检测，响应速度快，并且使用范围宽广，能用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等不同的场合；其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，能广泛适用于垂直度检测的各种场合，具有非常宽泛的使用价值。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种垂直度检测装置的外部结构示意图。

图2为本发明所涉及的一种垂直度检测装置的位移调节机构和电控箱的结构示意图。

图3为本发明所涉及的一种垂直度检测装置的联动检测机构的结构示意图。

图4为本发明所涉及的一种垂直度检测装置的联动座结构示意图。

图5为本发明所涉及的一种垂直度检测装置的电性连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。

结合图1，一种垂直度检测装置，包括装置本体，装置本体包括设有推手1和滚轮2的车体3，车体3与滚轮2之间设有高度微调支脚4，车体3顶部的一侧设有位移调节机构5，位移调节机构5靠近推手1，位移调节机构5连接联动检测机构7，车体3顶部的另一侧设有电控箱6，电控箱6位于联动检测机构7的下方。

结合图2，位移调节机构5包括竖向的固定安装于车体3顶部的升降气缸51、与升降气缸51的升降杆52端部相连接的基准台53、以及横向的固定安装于基准台53内侧面上的横移气缸55，横移气缸55的横移杆56端部连接联动检测机构7。

升降气缸51和横移气缸55均与电控箱6电性相连，检测之前，先通过电控箱6控制横移气缸55工作，横移气缸55的横移杆56伸长将端部的联动检测机构7推出，使其压靠在待检测物体上面，并且在检测过程中，横移气缸55的横移杆56保持联动检测机构7始终压靠在待检测物体上面。待横移气缸55的横移杆56伸长使联动检测机构7压靠完毕，通过电控箱6再控制升降气缸51工作，升降气缸51的升降杆52伸长将端部的基准台53慢慢顶起，从而使得联动检测机构7自下而上的对待检测物体进行垂直度的检测。升降气缸51和横移气缸55均选用MA不锈钢迷你气缸，采用异型双向密封结构，尺寸紧凑，体积小巧，安装方便，且缸体强度高，抗腐蚀，使用寿命更加长久。

位移调节机构5还包括气泡水平仪54，气泡水平仪54固定于基准台53的顶部。气泡水平仪54的原理是利用气泡在水平仪的玻璃管内，气泡可经常保持在最高位置的特性，玻璃管上在气泡两端均有刻度划分，而当水平仪所处的平面具有一定的倾斜时，气泡所处的刻度会偏移。通过推手1和滚轮2可非常方便的将车体3移动到待检测物体的前面，此时先通过基准台53顶部的气泡水平仪54观察车体3所处的平面是否真正水平，如果水平可直接进入检测；若存在倾斜先通过高度微调支脚4对车体3的前后侧高度或者左右侧高度分别进行微调，直至气泡水平仪54恢复指示水平状态才可进入检测。气泡水平仪54与高度微调支脚4相互配合，操作简单，使用方便，保证了检测的准确性。

结合图3，联动检测机构7包括联动座71、与联动座71的侧部相连接的水平支架72、可转动的设于水平支架72端部的检测轮74、与联动座71的底部相连接的竖直支架75、以及固定于竖直支架75底部的重铅锤76。联动检测机构7还包括设于水平支架72底部的压力传感器73、以及设于水平支架72与竖直支架75之间的联动弹簧77，联动弹簧77的一端与压力传感器73固定相连，联动弹簧77的另一端连接竖直支架75，初始情况下，联动弹簧77处于临界状态。

结合图4和图3，联动座71包括U型结构的连接架711，连接架711的横部外侧与横移气缸55的横移杆56固定相连，连接架711的两个竖部之间设有固定轴712，固定轴712的上面可转动的设有水平支架连接座713和竖直支架连接座714，水平支架连接座713也为U型结构，水平支架连接座713的两个竖部与固定轴712可转动的相连，水平支架连接座713的横部外侧连接水平支架72，竖直支架连接座714与固定轴712可转动的相连，竖直支架连接座714位于水平支架连接座713的两个竖部之间，竖直支架连接座714的底部连接竖直支架75。

横移气缸55的横移杆56伸长后，将检测轮74压靠在待检测物体上面，并且保持检测轮74始终压靠在待检测物体上面。升降气缸51的升降杆52顶起基准台53的过程中，检测轮74始终沿与待检测物体相切的竖直轨迹向上运动进行垂直度的检测。由于检测轮74与待检测物体的接触面积非常小，并且检测轮74具有自转的特性，使其使用范围变得非常宽广，可适用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等不同的场合。检测轮74向上转动进行检测过程中，若待检测物体存在倾斜，由于横移气缸55使得检测轮74始终压靠在待检测物体上面，水平支架72需发生倾斜，水平支架连接座713绕着固定轴712转动，带动水平支架72倾斜，从而使得检测轮74能压靠在待检测物体上面并可沿与待检测物体相切的竖直轨迹向上运动。而竖直支架75的底部悬挂重铅锤76，使得竖直支架75始终保持竖直状态，竖直支架连接座714相对静止。连接于水平支架72与竖直支架75之间的联动弹簧77在初始情况下处于临界状态，即无外力作用下，联动弹簧77刚好使水平支架72与竖直支架75保持垂直状态，而当水平支架72发生倾斜时，联动弹簧77受到挤压或者拉伸的外力，其临界状态被破坏，灵敏度高，响应速度非常快。联动弹簧77发生弹性形变，从而触发与其相连的压力传感器73。压力传感器73与电控箱6电性相连，压力传感器选用微型压力传感器FC3A，采用电阻应变式原理，尺寸小，量程为0～1KN，灵敏度高，可检测细微的压力变化，适用于小空间压力测量，数字式信号输出，可直接与控制器相连接，大大简化了电路结构。

结合图2和图5，电控箱6包括箱体61，箱体61的顶部设有报警灯65，箱体61的外侧设有电源控制键62、横移气缸控制键63和升降气缸控制键64，箱体61的内部设有控制器，压力传感器73、横移气缸控制键63和升降气缸控制键64均与控制器的信号输入端电性相连，控制器的信号输出端分别电性连接横移气缸55、升降气缸51和报警灯65，外部电源通过电源控制键62为控制器、压力传感器73、横移气缸55、升降气缸51和报警灯65提供工作电压。

当车体移动到待检测物体的前面后，连接外部电源，按下电源控制键62，使装置本体上电。按下横移气缸控制键63，使横移气缸55工作，保证检测轮74始终压靠在待检测物体上面，按下升降气缸控制键64，使升降气缸51工作，带动检测轮74始终沿与待检测物体相切的竖直轨迹向上运动。当待检测物体存在倾斜，压力传感器73检测到联动弹簧77发生弹性形变后，压力传感器73输出检测信号给控制器，控制器点亮报警灯65进行报警提醒，非常直观，自动化及智能化程度高。

控制器对压力传感器73、横移气缸控制键63和升降气缸控制键64的输入信号进行处理，分别输出控制信号控制横移气缸55、升降气缸51和报警灯65进行工作。为了简化电路，降低成本，提高系统后期的可扩展性，控制器选用16位单片机MC95S12DJ128，其内置128KB的Flash、8KB的RAM和2KB的EEPROM，具有5V输入和驱动能力，CPU工作频率可达到50MHz。29路独立的数字I/O接口，20路带中断和唤醒功能的数字I/O接口，2个8通道的10位A/D转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程PWM通道。具有2个串行异步通信接口SCI，2个同步串行外设接口SPI，I2C总线和CAN功能模块等，满足设计要求。

本发明提供了一种垂直度检测装置，基于车体的设计，通过推手和滚轮，可非常方便的将装置本体移动到待检测物体前面，省时省力；通过基准台、气泡水平仪和高度微调支脚，可保证装置本体处于相对水平的检测环境，使用方便，从而保证了检测的准确性；通过横移气缸和升降气缸，可保持检测轮始终压靠在待检测物体上面并始终沿与待检测物体相切的竖直轨迹向上运动进行垂直度的检测，操控简单，自动化程度高，提升了检测效率；通过联动检测机构包括联动座、水平支架、检测轮、压力传感器、竖直支架、重铅锤和联动弹簧，智能化程度高，可非常灵敏的对待检测物体的垂直度进行检测，响应速度快，并且使用范围宽广，能用于工件的表面、建筑物的墙体或者地基的基桩等不同的场合；其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，能广泛适用于垂直度检测的各种场合，具有非常宽泛的使用价值。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种垂直度检测装置，包括装置本体，所述装置本体包括设有推手和滚轮的车体，所述车体与所述滚轮之间设有高度微调支脚，其特征在于：所述车体顶部的一侧设有位移调节机构，所述位移调节机构靠近所述推手，所述位移调节机构连接联动检测机构，所述车体顶部的另一侧设有电控箱，所述电控箱位于所述联动检测机构的下方。

2.根据权利要求1所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述位移调节机构包括竖向的固定安装于所述车体顶部的升降气缸、与所述升降气缸的升降杆端部相连接的基准台、以及横向的固定安装于所述基准台内侧面上的横移气缸，所述横移气缸的横移杆端部连接所述联动检测机构。

3.根据权利要求2所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述升降气缸和所述横移气缸均与所述电控箱电性相连，所述升降气缸和所述横移气缸均选用MA不锈钢迷你气缸。

4.根据权利要求2所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述位移调节机构还包括气泡水平仪，所述气泡水平仪固定于所述基准台的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述联动检测机构包括联动座、与所述联动座的侧部相连接的水平支架、可转动的设于所述水平支架端部的检测轮、与所述联动座的底部相连接的竖直支架、以及固定于所述竖直支架底部的重铅锤。

6.根据权利要求5所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述联动检测机构还包括设于所述水平支架底部的压力传感器、以及设于所述水平支架与所述竖直支架之间的联动弹簧，所述联动弹簧的一端与所述压力传感器固定相连，所述联动弹簧的另一端连接所述竖直支架，初始情况下，所述联动弹簧处于临界状态。

7.根据权利要求6所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述压力传感器与所述电控箱电性相连，所述压力传感器选用微型压力传感器FC3A。

8.根据权利要求5所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述联动座包括U型结构的连接架，所述连接架的横部外侧与所述横移气缸的横移杆固定相连，所述连接架的两个竖部之间设有固定轴，所述固定轴的上面可转动的设有水平支架连接座和竖直支架连接座，所述水平支架连接座也为U型结构，所述水平支架连接座的两个竖部与所述固定轴可转动的相连，所述水平支架连接座的横部外侧连接所述水平支架，所述竖直支架连接座与所述固定轴可转动的相连，所述竖直支架连接座位于所述水平支架连接座的两个竖部之间，所述竖直支架连接座的底部连接所述竖直支架。

9.根据权利要求6所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述电控箱包括箱体，所述箱体的顶部设有报警灯，所述箱体的外侧设有电源控制键、横移气缸控制键和升降气缸控制键，所述箱体的内部设有控制器，所述压力传感器、所述横移气缸控制键和所述升降气缸控制键均与所述控制器的信号输入端电性相连，所述控制器的信号输出端分别电性连接所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯，外部电源通过所述电源控制键为所述控制器、所述压力传感器、所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯提供工作电压。

10.根据权利要求9所述的一种垂直度检测装置，其特征在于：所述控制器选用16位单片机MC95S12DJ128，所述控制器分别协调所述电源控制键、所述压力传感器、所述横移气缸控制键、所述升降气缸控制键、所述横移气缸、所述升降气缸和所述报警灯的工作顺序并控制其工作方式。