CN208579761U - 水平度检测设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水平度检测设备及系统。其中，该水平度检测设备包括：激光发射器，用于向水平度感应装置发射光信号，其中，光信号用于检测目标设备的水平度；水平度感应装置，与激光发射器配合使用，用于接收光信号，并根据接收到的光信号的位置变化确定目标设备的水平度，其中，经水平度感应装置输出的电信号的强度随着光信号的位置变化而变化；直线导轨，与水平度感应装置配合使用，水平度感应装置可移动地设置在直线导轨上。本实用新型解决了现有技术中水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的技术问题。

Description

水平度检测设备及系统

技术领域

本实用新型涉及水平度检测技术领域，具体而言，涉及一种水平度检测设备及系统。

背景技术

目前,在水平度检测领域中，有多种方法可以对目标设备(例如，各类机床工作平面)进行水平度检测，例如，可以通过平板检测、通过移动平尺而获得的一组直线来检测；通过水平仪检测；通过光学方法检测；通过高精度传感器检测。其中，如果不利用现代光学或是高精度传感器检测，外在因素会对检测结果影响较大，很难得到较高精度的检测结果。另外，如果利用传感器，例如，位移传感器，具体方法是在目标设备的检测面上安装两个平行的导轨，在两平行导轨之间的检测面上均布安装有位移传感器，可以实现对目标设备的水平度的检测，但是，上述方式需要用到较多传感器，检测成本高，需要采集的数据也比较多，导致的数据处理困难，不利于小型企业进行检测校准，适用性较低。

针对上述现有技术中用于对目标设备进行水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种水平度检测设备及系统，以至少解决现有技术中水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种水平度检测设备，所述水平度检测设备包括：激光发射器，用于向水平度感应装置发射光信号，其中，所述光信号用于检测目标设备的水平度；所述水平度感应装置，与所述激光发射器配合使用，用于接收所述光信号，并根据接收到的光信号的位置变化确定所述目标设备的水平度，其中，经所述水平度感应装置输出的电信号的强度随着所述光信号的位置变化而变化；直线导轨，与所述水平度感应装置配合使用，所述水平度感应装置可移动地设置在所述直线导轨上。

可选地，所述水平度感应装置包括：传感器，用于接收所述光信号，并根据所述光信号得到电信号；放大电路板，与所述传感器电连接，用于放大所述电信号；支撑座，所述支撑座上安装有所述传感器和所述放大电路板。

可选地，所述水平度感应装置还包括：滑块，与所述直线导轨配合使用，所述水平度感应装置通过所述滑块可移动地设置在所述直线导轨上。

可选地，所述滑块的顶部开设有卡槽，所述支撑座的底部设置有与所述卡槽相配合的卡接凸起。

可选地，所述水平度感应装置还包括：锁紧机构，设置于所述滑块的侧壁上，所述锁紧机构具有锁止位置和解锁位置。

可选地，在所述锁紧机构位于所述锁止位置的情况下，所述锁紧机构将所述滑块锁止在所述直线导轨上；在所述锁紧机构位于所述解锁位置的情况下，所述滑块可在所述直线导轨上移动。

可选地，所述传感器为位置敏感传感器PSD。

根据本实用新型实施例的另外一个方面，还提供了一种水平度检测系统，包括：上述中任意一项所述的水平度检测设备，还包括：数据采集设备，与所述水平度检测设备连接，用于采集经所述水平度检测设备中的水平度感应装置处理后得到的电信号，并将所述电信号传输到数据处理设备；所述数据处理设备，与所述数据采集设备连接，根据所述处理后得到的电信号检测目标设备的水平度。

可选地，所述数据采集设备包括：数据采集卡，其中，所述数据采集卡包括32路输出端口。

可选地，上述水平度检测系统还包括：报警设备，与所述数据处理设备连接，用于在所述数据处理设备确定所述目标设备的水平度与预定水平度的差值大于水平度偏差阈值的情况下，发出报警信号。

在本实用新型实施例中，采用激光发射器向水平度感应装置发射光信号，其中，光信号用于检测目标设备的水平度；同时利用与激光发射器配合使用的水平度感应装置接收光信号，并根据接收到的光信号的位置变化确定目标设备的水平度；水平度感应装置可移动地设置在直线导轨上，利用水平度感应装置在直线导轨上移动进行水平度检测。通过本实用新型提供的水平度检测设备可以实现利用现代光学和精密传感器，将位置变换转换为电信号输出，根据输出的电信号确定目标设备(如工作台)的水平度的目的，达到了提高对目标设备水平度检测的精确度的目的，进而解决了现有技术中水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的水平度检测设备10的结构图；

图2是根据本实用新型的可选的水平度检测设备10的结构图；

图3是根据本实用新型实施例的水平度检测系统30的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。

为了便于描述，下面对本实用新型中的部分名词或术语进行详细说明。

位置敏感传感器(Position Sensitive Detector，简称PSD):是一种基于横向光电效应探测光点中心位置坐标信息的半导体器件，具有分辨率高、响应速度快、信号处理简单等优点，特别适用于位移、距离、角度以及可以间接转化为光点位置或位移的其他物理量的非接触高精度快速测量及准直测量。

实施例1

针对上述现有技术中的水平度检测设备存在的弊端，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种水平度检测设备，图1是根据本实用新型的水平度检测设备10的结构图，如图1所示，该水平度检测设备10包括：激光发射器11，用于向水平度感应装置13发射光信号，其中，光信号用于检测目标设备17的水平度；水平度感应装置13，与激光发射器11配合使用，用于接收光信号，并根据接收到的光信号的位置变化确定目标设备17的水平度，其中，经水平度感应装置输出的电信号的强度随着光信号的位置变化而变化；直线导轨15，与水平度感应装置13配合使用，水平度感应装置13可移动地设置在直线导轨15上。

在上述实施例中可以将水平度感应装置可移动地设置在直线导轨上，同时利用激光发射器向上述水平度感应装置发射光信号，上述水平度感应装置可以接收激光发射器发射的光信号，并根据光信号的位置变化确定目标设备的水平度，其中，经水平度感应装置输出的电信号的强度随着光信号的位置变化而变化。通过本实用新型实施例提供的水平度检测设备可以实现基于现代光学和精密传感器将位置变化转换为输出电信号，并根据输出的电信号确定目标设备的水平度的目的，提高了水平度检测的精确度，且解决了现有技术中水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的技术问题。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述水平度感应装置可以包括：传感器，用于接收光信号，并根据光信号得到电信号；放大电路板，与传感器电连接，用于放大电信号；支撑座，支撑座上安装有传感器和放大电路板。

例如，可以利用传感器接收激光发射器发射的光信号，其中，上述光信号在投射到传感器上之后，会输出电信号。为了提高对目标设备的水平度检测精确度，还可以利用放大电路板对上述传感器输出的电信号进行放大。

优选的，为了使上述水平度感应装置可以在目标设备上前后自由移动，上述水平度感应装置还可以包括：滑块，与直线导轨配合使用，水平度感应装置通过滑块可移动地设置在直线导轨上。

作为本实用新型一个可选的实施例，为了使上述放置有水平度感应装置的支撑座与滑块紧紧地连接，上述滑块的顶部开设有卡槽，支撑座的底部设置有与卡槽相配合的卡接凸起。

上述水平度检测设备在检测时，为了防止不应有的滑动，上述水平度感应装置还可以包括：锁紧机构，设置于滑块的侧壁上，锁紧机构具有锁止位置和解锁位置。

具体地，在锁紧机构位于锁止位置的情况下，锁紧机构将滑块锁止在直线导轨上；在锁紧机构位于解锁位置的情况下，滑块可在直线导轨上移动。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述滑块的侧壁上开设有通孔，锁紧机构可以包括：锁紧件，锁紧件具有操作段和工作段，工作段设置于通孔内，操作操作段可使锁紧件处于锁止位置或解锁位置。例如，当上述水平度检测设备处于工作的情况下，可以通过锁紧机构的操作段将锁紧件转换为锁止位置，以防止水平度感应装置在目标设备上前后自由移动，影响检测精度，相反地，当上述水平度检测设备处于非工作的情况下，可以通过锁紧机构的操作段将锁紧件转换为解锁位置，以使水平度感应装置通过直线导轨与滑块的配合使用在目标设备上前后自由移动，例如移动到目标设备的两端，以为检测做准备。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述操作段和工作段为杆状结构，工作段的轴线与滑块的侧壁所在的平面相垂直，操作段的轴线与工作段的轴线具有夹角。从而可以使得操作段与工作段可以以任意角度连接，方便工作人员使用。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述激光发射器可以为固体激光器，气体激光器，燃料激光器，光纤激光器以及半导体激光发射器等，优选为半导体激光发射器。

由于位置敏感传感器PSD属于半导体器件，其工作原理是基于横向光电效应，是一种光能/位置转换器件，由于位置量为模拟输出，系统响应快，分辨率高，成本低，具有广泛的应用价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统，另外，位置敏感传感器PSD具还具有原理简单、精度高、配置电路简单、成本低等优势。因此，上述传感器可以优选为位置敏感传感器PSD。

下面以目标设备为工作台为例并结合图2对本实用新型一个完整的实施例进行详细说明。

图2是根据本实用新型的水平度检测设备10的结构图。如图2所示，本实用新型提供了一种基于PSD的水平度检测设备，在开始检测时，首先将半导体激光发射器21(也即是上文中的激光发射器11)接通电源，使其发射激光22，将位置敏感传感器(PSD)23与PSD放大电路板24(也即是，上文中的放大电路板)焊接在一起并一同安装于传感器支撑座25(也即是，上文中支撑座)上，其中，激光22对应的光信号，投射到位置敏感传感器(PSD)23之后，会产生输出信号，即电信号，通过PSD放大电路板24将激光22对应的电信号进行放大处理。将传感器支撑座25与直线导轨滑块26(也即是，上文中的滑块)固定，并将直线导轨滑块26安装在直线导轨27上，使上述位置敏感传感器(PSD)23能够随着直线导轨滑块26在直线导轨27上前后自由滑动，最后将直线导轨27放置于工作台20上。检测时，激光22到达位置敏感传感器(PSD)23，使直线导轨滑块26在直线导轨27上移动，此时位置敏感传感器PSD23产生输出信号，输出信号经PSD放大电路板24放大。经过放大的电信号由数据采集设备(例如，型号为PCI 8310的数据采集卡，该数据采集卡具有32路输出端口，可以实现信号的高速以及高精度采取)采集并上传至上位机，该数据处理设备对放大后的电信号进行分析，根据分析结果确定工作台是否合格，在分析结果显示当前检测区域合格的情况下，返回上述步骤，继续对工作台的其他区域进行检测；反之，在分析结果显示当前检测区域不合格的情况下，经过报警设备发出报警信号。需要说明的是，直线导轨27与直线导轨滑块26可通过锁紧机构28连接。

另外，上位机可进行数据存储和实时分析，经处理后可判断工作台水平度是否合格，为了能够在确定当前检测的工作台的区域是不合格时，能够及时提醒工人进行调整处理，上述上位机中还可以与报警设备连接，在本实用新型中对上位机与报警设备的连接方式不做具体限定，既可以是有线连接，也可以是无线连接。如果当前检测的工作台的区域合格，则继续检测；如果当前检测区域不合格，则产生报警信号，以提醒工人可进行相应的调整处理。

另外，在一次检测结束后，可以将直线导轨27沿着机床的工作台20表面移动，按上述方式继续进行检测，通过此方式可对整个机床的工作台平面进行检测分析，最终得到机床的工作台水平度。

本实用新型提供的水平度检测系统结合现代光学和精密传感器技术，将位置变换转换为电信号输出，另外利用数据采集卡与计算机进行数据处理，得到的结果精确可靠。此外，利用高精度传感器、光学系统和计算机软件，克服了传统检测设备的不足之处，能够全面准确的进行检测，原理简单，成本低廉，可大范围进行推广。

实施例2

根据本实用新型实施例的另外一个方面，还提供了一种水平度检测系统，图3是根据本实用新型实施例的水平度检测系统30的示意图，如图3所示，该水平度检测系统包括：水平度检测设备10，还包括：数据采集设备31，与水平度检测设备10连接，用于采集经水平度检测设备10中的水平度感应装置处理后得到的电信号，并将电信号传输到数据处理设备33；数据处理设备33，与数据采集设备31连接，通过处理分析采集到的电信号检测目标设备的水平度。

在本实施例中，数据采集设备采集经水平度感应装置处理后得到的电信号，并将电信号输出到数据处理设备，数据处理设备处理分析采集到的电信号实现目标设备的水平度检测。现有的精确通过本实用新型实施例提供的水平度检测设备可以实现基于现代光学和精密传感器将位置变化转换为输出电信号，并根据输出的电信号确定目标设备的水平度的目的，提高了水平度检测的精确度，且解决了现有技术中水平度检测的设备较为复杂导致的适用性较低的技术问题。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述数据采集设备可以包括：数据采集卡，其中，数据采集卡包括32路输出端口。

优选地，上述水平度检测系统还可以包括：报警设备，与数据处理设备连接，用于在数据处理设备确定目标设备的水平度与预定水平度的差值大于水平度偏差阈值的情况下，发出报警信号。

本实用新型提供的水平度检测系统结合现代光学和精密传感器技术，将位置变换转换为电信号输出，另外利用数据采集卡与计算机进行数据处理，得到的结果精确可靠。此外，利用高精度传感器、光学系统和计算机软件，克服了传统检测设备的不足之处，能够全面准确的进行检测，原理简单，成本低廉，可大范围进行推广。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水平度检测设备，其特征在于，所述水平度检测设备包括：

激光发射器，用于向水平度感应装置发射光信号，其中，所述光信号用于检测目标设备的水平度；

所述水平度感应装置，与所述激光发射器配合使用，用于接收所述光信号，并根据接收到的光信号的位置变化确定所述目标设备的水平度，其中，经所述水平度感应装置输出的电信号的强度随着所述光信号的位置变化而变化；

直线导轨，与所述水平度感应装置配合使用，所述水平度感应装置可移动地设置在所述直线导轨上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水平度感应装置包括：

传感器，用于接收所述光信号，并根据所述光信号得到电信号；

放大电路板，与所述传感器电连接，用于放大所述电信号；

支撑座，所述支撑座上安装有所述传感器和所述放大电路板。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述水平度感应装置还包括：

滑块，与所述直线导轨配合使用，所述水平度感应装置通过所述滑块可移动地设置在所述直线导轨上。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述滑块的顶部开设有卡槽，所述支撑座的底部设置有与所述卡槽相配合的卡接凸起。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述水平度感应装置还包括：

锁紧机构，设置于所述滑块的侧壁上，所述锁紧机构具有锁止位置和解锁位置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，在所述锁紧机构位于所述锁止位置的情况下，所述锁紧机构将所述滑块锁止在所述直线导轨上；在所述锁紧机构位于所述解锁位置的情况下，所述滑块可在所述直线导轨上移动。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述传感器为位置敏感传感器PSD。

8.一种水平度检测系统，其特征在于，包括：上述权利要求1至7中任意一项所述的水平度检测设备，还包括：

数据采集设备，与所述水平度检测设备连接，用于采集经所述水平度检测设备中的水平度感应装置处理后得到的电信号，并将所述电信号传输到数据处理设备；

所述数据处理设备，与所述数据采集设备连接，根据所述处理后得到的电信号检测目标设备的水平度。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据采集设备包括：数据采集卡，其中，所述数据采集卡包括32路输出端口。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：报警设备，与所述数据处理设备连接，用于在所述数据处理设备确定所述目标设备的水平度与预定水平度的差值大于水平度偏差阈值的情况下，发出报警信号。