CN208720988U - 一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，线阵相机固定在一维电控平移台的上表面，通过一维电控平移台带动线阵相机沿着镜头光轴方向移动；一维电控平移台固定在支撑台上，支撑台通过整体二维电控平移台带动完成相对砂轮的前后左右移动；长直角边板和短直角边板上分别固定有两块光源转接板，用于固定光源；电动旋转台位于光源和光源转接板之间，带动光源旋转；光源转接板用来调整光源与砂轮之间的距离，电控旋转台用来调整光源的入射角度，光源朝向砂轮的待检测位置进行照射，线阵相机对砂轮表面进行二维形貌检测。本实用新型提供了一种可以倾斜测量的，同时适用于大尺寸砂轮的在位测试的镜头定位驱动平台。

Description

一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台

技术领域

本实用新型专利涉及砂轮二维检测领域，具体的说，涉及用于特殊位置关系的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台。

背景技术

在目前砂轮在位测量中，使用线阵相机对砂轮二维形貌进行拍摄已屡见不鲜，但是线阵相机的整体高度以及物距比一般的面阵相机要大许多，在使用线阵相机拍摄砂轮的过程中常常会遇到受限于磨床的垂直空间较小，达不到线阵相机的拍摄要求，最终导致无法完成测量。经过调研后发现，大多数磨床的横向空间是大于其纵向空间的。为了获得在位砂轮表面形貌参数，从而获得更为准确地砂轮全寿命表面形貌变化过程，需研制在位检测系统。然而为了实现这一功能，一方面需要检测系统具备多自由度精确运动功能，以适应系列尺寸砂轮的表面检测，另一方面还需要该系统改变测量方式，充分利用磨床横向空间较大的这一特点，由垂直测量改为倾斜测量。这些要求都为在位检测设备的研制提出新的挑战。

系统测量方式采用非接触测量，可以避免砂轮表面形貌的破坏。为了提高检测效率，采用线阵相机逐行扫描的方式完成对砂轮二维形貌的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决由于垂直距离不够，导致垂直测试装置无法完成测量的问题，提供一种可以倾斜测量的，同时适用于大尺寸砂轮的在位测试的镜头定位驱动平台。

为了解决上述的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，包括：整体二维电控平移台、支撑台、一维电控平移台、镜头、线阵相机、光源、光源转接板、光源转接件、电控旋转台；

所述线阵相机固定在一维电控平移台的上表面，通过一维电控平移台带动线阵相机沿着镜头光轴方向移动；所述一维电控平移台固定在支撑台上，支撑台通过整体二维电控平移台带动完成相对砂轮的前后左右移动；

所述的光源转接板上，电动旋转台位于光源和光源转接板之间，带动光源旋转；光源转接板用来调整光源与砂轮之间的距离，电控旋转台用来调整光源的入射角度，光源朝向砂轮的待检测位置进行照射，线阵相机对砂轮表面进行二维形貌检测。

在一较佳实施例中，支撑台通过螺纹连接固定在整体二维电控位移台上。

在一较佳实施例中，所述支撑台由长直角边板、短直角边和斜边组成，三块板构成了有一个角是30°的直角三角形；所述的长直角边板和短直角边板上分别固定有两块光源转接板，用于固定光源。

在一较佳实施例中，所述支撑台的两侧留有螺纹孔用于连接把手。

在一较佳实施例中，所述支撑台的长直角边板上分别有六条键槽，短直角边板上有两条键槽。

在一较佳实施例中，所述长直角边板上的六条键槽分为三组，第一组是长键槽，另外两组分别是较长键槽和短键槽；所述长键槽用于固定一维电控平移台，较长键槽和短键槽是根据砂轮的不同摆放位置使用其中一组用于固定光源进行测量，短直角边上的两条键槽，用于安装光源，达到配合长直角边板上的光源完成测量的目的。

在一较佳实施例中，所述键槽的长度大于光源转接板与键槽接触的长度。

在一较佳实施例中，光源转接板共有4块，分为两组，一组是长光源转接板，另一组是短光源转接板，两组转接板分别通过螺纹连接与直角边支撑板上的键槽连接。

在一较佳实施例中，电控旋转台有2个，分别固定在长直角边板、短直角边板上的某一个光源转接板上。

在一较佳实施例中，光源一端与电控旋转台连接，另一端通过光源转接件与光源转接板连接；光源包括两个线光源，分别位于长直角边板、短直角边板上，以不同的角度朝向砂轮的待检测位置进行照射。

相较于现有技术，本实用新型具有的优点和积极效果是：一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，能实现被测物体的在位测量，尤其适合大尺寸砂轮的在位测量。此测量系统功能化集成，结构简单紧凑，方便实用且随动性强，适用于不同种检测应用背景。

附图说明

图1为本实用新型适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台结构示意图；

图2为本实用新型适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台结构示意图；

图3为本实用新型适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台在位工作示意图；

图4为长直角板主视图；

图5为本实用新型测量系统驱动控制方案示意图；

图6线阵相机采集流程示意图；

图中：

1-短光源转接板 13-Y方向步进电机

2-短直角边板 14-Y方向丝杆

3-斜边板 15-X方向导轨

4-把手 16-X方向步进电机

5-长直角边板 17-Y方向导轨

6-一维电控平移台 18-X方向丝杆

7-相机转接板 19-一维电控平移台丝杆

8-线阵相机 20-滑块

9-镜头 21-一维电控平移台步进电机

10-长光源转接板 22-光源转接件

11-光源

12-电控旋转台

具体实施方式

为了能进一步解释本实用新型的目的、技术方案及特色更加清楚，下面结合附图和具体实施例子对本实用新型适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台结构与工作原理进一步详细说明。

参考图1-2，一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，包括：整体二维电控平移台、支撑台、一维电控平移台6、镜头9、线阵相机8、光源11、光源转接板1和10、光源转接件22、电控旋转台12；

所述线阵相机8固定在一维电控平移台6的上表面，通过一维电控平移台6带动线阵相机8沿着镜头9光轴方向移动；所述一维电控平移台6固定在支撑台上，支撑台通过整体二维电控平移台带动完成相对砂轮的前后左右移动；

所述的光源转接件22上，电动旋转台12位于光源11和光源转接板之间，带动光源11旋转；光源转接件22用来调整光源11与砂轮之间的距离，电控旋转台12用来调整光源11的入射角度，光源11朝向砂轮的待检测位置进行照射，线阵相机8对砂轮表面进行二维形貌检测。

具体来说，支撑台通过螺纹连接固定在整体二维电控位移台上。所述支撑台的两侧留有螺纹孔用于连接把手4。

所述支撑台由长直角边板5、短直角边板2和斜边板组成，三块板构成了有一个角是30°的直角三角形；所述的长直角边板5和短直角边板2上分别固定有两块光源转接板，用于固定光源。所述支撑台的长直角边板5上分别有六条键槽，短直角边板2上有两条键槽。

所述长直角边板上的六条键槽分为三组，第一组是长键槽，另外两组分别是较长键槽和短键槽；所述长键槽用于固定一维电控平移台6，较长键槽和短键槽是根据砂轮的不同摆放位置使用其中一组用于固定光源进行测量，短直角边上的两条键槽，用于安装光源11，达到配合长直角边板5上的光源11完成测量的目的。

所述键槽的长度大于光源转接板与键槽接触的长度。光源转接板共有4块，分为两组，一组是长光源转接板10，另一组是短光源转接板1，两组转接板分别通过螺纹连接与直角边支撑板上的键槽连接。

电控旋转台有2个，分别固定在长直角边板5、短直角边板2上的某一个光源转接板上。

所述光源11一端与电控旋转台12连接，另一端通过光源转接件22与光源转接板连接；光源11包括两个线光源，分别位于长直角边板5、短直角边板2上，以不同的角度朝向砂轮的待检测位置进行照射

实施例1的在位测量工作模式可参见图3。测量系统放置待被测物体的左侧下方或者是右侧下方，系统控制方案参见图5。逐一对每个运动轴进行控制，对准待测物体表面。

对X轴驱动控制，通过PC机的控制端口及驱动模块，对X向步进电机16发送脉冲信号，使X向步进电机16工作，并带动X向丝杆18转动，通过传动机构推动X方向导轨15与30°支撑台移动，使线阵相机正好对准砂轮的中间位置。

对Y轴驱动控制，同样通过PC机的控制端口及驱动模块，对Y向步进电机13发送脉冲信号，使Y向步进电机13工作，并带动Y向丝杆14转动，通过传动机构推动Y方向导轨17带动30°支撑台作直线运动，使线阵相机8的光轴正好穿过砂轮的轴线。

对一维电控平移台控制，先成对焦过程，之后完成特征图像的采集。在PC控制界面输入运动指令，通过驱动模块对一维电控平移台步进电机21发送脉冲信号，步进电机21工作带动丝杆19转动。一维位移台丝杆19上的滑块20与相机转接板7相连接；线阵相机8固定在相机转接板7上。当一维电控平移台的丝杆19转动推动滑块20移动时，便可以带动线阵相机8在沿着镜头光轴方向上运动。

对一维电控平移台运动进行控制时，在PC机上观察画面监测情况，当画面达到一定的清晰程度后，停止对一维电控平移台脉冲指令的输入，进一步准备被测物体表面形貌图像的采集。线阵相机测量系统图像采集控制流程参考图5，通过计算得到砂轮的旋转速度，使砂轮的旋转速度与线阵相机的扫描速度相匹配。

本实用新型一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，可二次开放性强，对于可根据不同测量需求更换不同的检测光学系统，灵活性大。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于包括：整体二维电控平移台、支撑台、一维电控平移台、镜头、线阵相机、光源、光源转接板、光源转接件、电控旋转台；

所述线阵相机固定在一维电控平移台的上表面，通过一维电控平移台带动线阵相机沿着镜头光轴方向移动；所述一维电控平移台固定在支撑台上，支撑台通过整体二维电控平移台带动完成相对砂轮的前后左右移动；长直角边板和短直角边板上分别固定有两块光源转接板，用于固定光源；

所述的光源转接板上，电动旋转台位于光源和光源转接板之间，带动光源旋转；光源转接板用来调整光源与砂轮之间的距离，电控旋转台用来调整光源的入射角度，光源朝向砂轮的待检测位置进行照射，线阵相机对砂轮表面进行二维形貌检测。

2.如权利要求1所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，支撑台通过螺纹连接固定在整体二维电控位移台上。

3.如权利要求1所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，所述支撑台由长直角边板、短直角边和斜边组成，三块板构成了有一个角是30°的直角三角形；所述的长直角边板和短直角边板上分别固定有两块光源转接板，用于固定光源。

4.如权利要求3所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，所述支撑台的两侧留有螺纹孔用于连接把手。

5.如权利要求4所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，所述支撑台的长直角边板上分别有六条键槽，短直角边板上有两条键槽。

6.如权利要求5所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，所述长直角边板上的六条键槽分为三组，第一组是长键槽，另外两组分别是较长键槽和短键槽；所述长键槽用于固定一维电控平移台，较长键槽和短键槽是根据砂轮的不同摆放位置使用其中一组用于固定光源进行测量，短直角边上的两条键槽，用于安装光源，达到配合长直角边板上的光源完成测量的目的。

7.如权利要求6所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，所述键槽的长度大于光源转接板与键槽接触的长度。

8.如权利要求7所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，光源转接板共有4块，分为两组，一组是长光源转接板，另一组是短光源转接板，两组转接板分别通过螺纹连接与直角边支撑板上的键槽连接。

9.如权利要求8所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，电控旋转台有2个，分别固定在长直角边板、短直角边板上的某一个光源转接板上。

10.如权利要求9所述的适用于大尺寸砂轮在位测试的镜头定位驱动平台，其特征在于，光源一端与电控旋转台连接，另一端通过光源转接件与光源转接板连接；光源包括两个线光源，分别位于长直角边板、短直角边板上，以不同的角度朝向砂轮的待检测位置进行照射。