CN208847145U - 直线度的检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种直线度的检测装置，其包括，溶液槽，其用于盛放液体介质；承载部，用于承载待测对象，并且使待测对象浸没于液体介质；超声换能器，以检测在多个不同位置超声换能器与待测对象的距离量；以及信号处理部，其根据多个不同位置的距离量算出待测对象的直线度。在这种情况下，通过超声换能器能够发射并接收反射从待测对象反射的超声信号，能够检测待测对象的微小偏差，从而能够实现对待测对象的直线度的高精度检测。此外，本公开还提供了一种直线度的检测方法。

Description

直线度的检测装置

技术领域

本公开涉及一种直线度的检测装置。

背景技术

在机械零件的加工中，加工后得到的零件的实际形状相对于理想形状总有误差，这些误差会影响机械产品的功能。其中，直线度是衡量零件的直线的实际形状与理想直线的形状间的误差的重要指标。为此，实现对直线度的精准测量是提高机械加工工艺的一项至关重要的技术。

专利文献(公开号CN103673848A)公开了一种直线度检测装置，该直线度检测装置包括等高块、上平板、上等高条、下平板、下等高条，上等高条和下等高条通过沉头螺栓分别固定在上平板和下平板上，等高块将上平板和下平板固定在一起，上等高条和下等高条之间则形成了供检测直线度的间隙。然而，上述专利文献所涉及的直线度检测装置中，使用特定的机械结构实现对直线度的检测，容易受其他因素的影响，例如，用于测量的机械结构容易因使用次数过多而发生形变等，难以实现高精度的直线度检测。

发明内容

本发明人等在研究现有直线度检测技术时发现，如何实现直线度的高精度检测是目前现有技术中仍需改善的方向。为此，本发明人等经过多年的实验，通过使用超声换能器检测待测对象的微小变化，从而能够实现对直线度的高精度检测。

为此，本公开提供了一种直线度的检测装置，其包括，溶液槽，其用于盛放液体介质；承载部，其设置于所述溶液槽的内部，所述承载部用于承载待测对象，并且使所述待测对象浸没于所述液体介质；超声换能器，其被配置成可沿着所述待测对象的长度方向移动并向所述待测对象的多个不同位置发出超声信号，以检测在所述多个不同位置所述超声换能器与所述待测对象的距离量；以及信号处理部，其根据所述多个不同位置的距离量算出所述待测对象的直线度。在这种情况下，通过超声换能器能够发射并接收反射从待测对象反射的超声信号，能够检测待测对象的微小偏差，从而能够实现对待测对象的直线度的高精度检测。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述液体介质为水、盐水、酒精、植物油、矿物油、煤油、甘油中的至少一种。由此，能够根据不同的待测对象选择不同的液体介质。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述溶液槽呈长条状，所述待测对象沿着所述溶液槽的长度方向布置。由此，能够使得待测对象充分浸没在液体介质中。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述信号处理部基于所述多个不同位置的距离量计算距离量的方差，以算出所述待测对象的直线度。由此，能够进一步提高直线度测量的可靠性。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述超声换能器浸没于所述液体介质，所述超声信号经由所述液体介质传递至所述待测对象。在这种情况下，能够通过液体介质对超声信号进行传播，从而提高超声信号的灵敏度，同时减少外界环境对测量的干扰。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，还包括设置在与所述承载部相对的导轨，所述超声换能器可沿着所述导轨移动。由此，能够提高检测的精确度。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述信号处理部设置于所述溶液槽的外部并且与所述超声换能器连接。由此，能够将超声信号传输至信号处理部进行直线度的计算。

另外，在本公开所涉及的检测装置中，可选地，所述溶液槽的长度方向与水平面大致垂直，并且所述承载部为设置在所述溶液槽的内部的卡合机构，所述待测对象固定于所述卡合机构。在这种情况下，待测对象可以通过卡合机构以大致垂直于水平面的方式固定在溶液槽中，由此，能够提高直线度的测量精度。

本公开还提出了一种直线度的检测方法，其包括，准备待测对象，并且将所述待测对象配置在具有超声换能器、标准面和检测线的液体介质中，并所述检测线与所述标准面平行并存在间距；将所述待测对象沿着所述标准面放置；使所述超声换能器沿着所述检测线移动，并向所述待测对象的多个不同位置发出超声信号以检测在多个不同位置所述超声换能器到所述待测对象的距离量；以及根据所述多个不同位置的距离量算出所述待测对象的直线度。在这种情况下，能够通过超声信号测量出待测对象与超声换能器之间的距离，从而能够检测出待测对象的微小偏差，由此，能够根据多个不同位置的距离量算出待测对象的高精度的直线度。

另外，在本公开所涉及的检测方法中，可选地，基于所述多个不同位置的距离量计算距离量的方差，以算出所述待测对象的直线度。由此，能够提高直线度的可靠性。

根据本公开，与现有技术相比，通过超声换能器能够发射并接收反射从待测对象反射的超声信号，能够检测待测对象的微小偏差，从而能够实现对待测对象的直线度的高精度检测。

附图说明

图1是示出了本公开的第1实施方式所涉及的直线度的检测装置的示意图。

图2是示出了本公开的第1实施方式所涉及的直线度的检测方法的流程图。

图3是示出了本公开的第2实施方式所涉及的直线度的检测装置的的示意图。

标号说明：

1…直线度的检测装置，10…溶液槽，20…承载部，30…超声换能器，31…导轨，40…信号处理部，50…待测对象，60…连接导线。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本发明的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

[第1实施方式]

图1是示出了本公开的第1实施方式所涉及的直线度的检测装置的示意图。

如图1所示，本公开涉及了一种直线度的检测装置1。在本实施方式中，直线度的检测装置1可以包括溶液槽10、承载部20、超声换能器30以及信号处理部40。

在本实施方式所涉及的直线度的检测装置1中，溶液槽10可以用于盛放液体介质；承载部20可以用于承载待测对象50，并且使待测对象50浸没于液体介质；超声换能器30可以沿着待测对象50的长度方向移动并向待测对象50的多个不同位置发出超声信号，以检测在多个不同位置超声换能器30与待测对象50的距离量；信号处理部40可以根据多个不同位置的距离量算出待测对象50的直线度。

在这种情况下，超声换能器30可以发射并接收从待测对象50反射的超声信号，从而能够检测待测对象50的微小偏差，由此，能够通过信号处理部40算出待测对象50的高精度的直线度，从而能够实现对待测对象的直线度的高精度检测。

在一些示例中，待测对象50可以是导丝(例如医用导丝)。在另一些示例中，待测对象50也可以是导管，例如可以是具有用于导引医用导丝的导丝内腔的导管。此外，在另一些示例中，待测对象50还可以是线材、棒材或管材等材料。由此，能够根据待测对象50的不同选择不同的测量方法。

(溶液槽)

在一些示例中，溶液槽10可以由例如玻璃制成。溶液槽10的一侧敞开，便于方便盛放液体介质。另外，溶液槽10也可以设置有盖子，可以通过盖子将溶液槽10敞开的一侧闭合。

在另一些示例中，溶液槽10还可以由塑料、金属或水泥等材料制成。在这种情况下，溶液槽10可以根据需要盛放的液体介质的不同，以此更换不同材质的溶液槽10。

在一些示例中，液体介质为水、盐水、酒精、植物油、矿物油、煤油、甘油中的至少一种。另外，由于超声信号在不同的液体介质中的传播速度不同，由此，能够根据不同的待测对象50选择上述不同的液体介质。此外，相对于气体而言，超声波在液体被吸收的程度更小，因此，使用液体介质作为超声波的测量介质，能够更有效地利用超声波来进行测量。

在一些示例中，溶液槽10可以呈长条状，待测对象50沿着溶液槽10的长度方向布置。由此，能够使得待测对象50充分浸没在液体介质中。在一些示例中，溶液槽10还可以呈不规则形状。

在一些示例中，溶液槽10可以是长方体形状的槽。溶液槽10可以盛放不同的液体介质(例如水)。在另一些示例中，溶液槽10还可以是圆台状、棱台状、棱柱状或不规则形状等。由此，能够适应不同的待测对象50的形状。

(承载部)

在一些示例中，承载部20可以设置于溶液槽10内。在另一些示例中，承载部20还可以配置成悬置于溶液槽10内。由此，能够减小承载部20与溶液槽10的内壁接触，以减少溶液槽10的内壁对待测对象50的干扰。

在一些示例中，承载部20可以呈长方体状。由此，能够稳定地承载待测对象50。在另一些示例中，承载部20还可以呈圆台状、棱台状、棱柱状或不规则形状等。

另外，在一些示例中，承载部20还可以具有固定待测对象50的固定部件(未图示)，由此能够固定待测对象50，以确保待测对象50 能够被良好地固定在承载部20上。

在一些示例中，固定部件可以沿着承载部20的长度方向设置有多个，由此能够更好地将待测对象50固定于承载部20上。在另一些示例中，也可以将待测对象50直接粘接在承载部20上。作为粘接的方式没有特别限定，例如可以通过粘接胶或者双面胶等将待测对象50粘接于承载部20上。

(超声换能器)

如上所述，超声波换能器30能够发送超声波。具体而言，超声波换能器30将输入的电功率(由供电电源提供)转换成机械功率(即超声波)，并且将超声波例如沿着特定方向传播出去。

在本实施方式中，超声换能器30可以经由连接导线60而与信号处理部40(稍后描述)连接。另外，超声换能器30受信号处理部40 控制，并且根据信号处理器40的控制信号发出超声波。再者，在由超声换能器30发出的超声波到达待测对象50后，被待测对象50的表面反射，反射的超声波被超声换能器30接收，信号处理部40通过探测超声换能器30发出的超声波的时间间隔，能够容易地得出超声换能器 30与待测对象50之间的距离。

在本实施方式中，超声换能器30可以市售的超声仪器。另外，超声仪器所产生的超声波的波段也没有特别限制。

在一些示例中，超声换能器30被配置在导轨31上，超声换能器 30可沿着导轨31移动，从而能够针对待测对象50的不同位置进行测量。具体而言，超声换能器30可以可拆卸地装配在导轨31上，并且能够沿着导管31的长度方向移动。

在一些示例中，导轨31被配置成与承载部20相对。在一些示例中，导轨31可以与承载部20平行设置。由此，能够提高超声换能器 30测量的准确度。

在一些示例中，导轨31可以设置在溶液槽10内壁。在一些示例中，在导轨31上还可以设置有用于驱动超声换能器30的电机(未图示)，通过电机能够使超声换能器30沿着导轨31移动。在另一些示例中，电机可以由信号处理部40进行控制。在这种情况下，信号处理部40可以通过控制电机，从而控制超声换能器30沿检测线移动的速度。

在一些示例中，超声换能器30可以浸没于液体介质，此时超声信号经由液体介质传递至待测对象50。在这种情况下，能够通过液体介质对超声信号进行传播，由于超声波在液体介质中具有良好的传播特性，从而提高超声信号的灵敏度，同时减少外界环境对测量的干扰。

(信号处理部)

在一些示例中，信号处理部40基于多个不同位置的距离量计算距离量的方差，以算出待测对象50的直线度。由此，能够提高直线度的可靠性。

在一些示例中，信号处理部40可以设置于溶液槽10的外部并且例如经由连接导线60与超声换能器30连接(参见图1)。由此，能够将超声信号传输至信号处理部40进行直线度的计算。

在本实施方式中，信号处理部40可以具有对所得到的超声信号进行处理的处理单元。在一些示例中，信号处理部40可以通过连续捕获到的超声信号的时间间隔来计算超声换能器30与待测对象50之间的距离。

以下，结合图2对本公开的第1实施方式所涉及的直线度的检测方法进行详细地描述。图2是示出了本公开的第1实施方式所涉及的直线度的检测方法的流程图。

在本实施方式中，如图2所示，检测方法可以包括准备待测对象 50，并且将待测对象50配置在具有超声换能器30、标准面和检测线的液体介质中，并且检测线与标准面平行并存在间距(步骤S100)。

在步骤S100中，标准面由承载部20所在的面形成，检测线则是由导轨31所在的面形成。在本实施方式中，检测线平行于标准面，并且与标准面之间存在间距。

如图2所示，本实施方式所涉及的直线度的检测方法还可以包括将待测对象50沿着标准面放置(步骤S200)；使超声换能器30沿着检测线移动，并向待测对象50的多个不同位置发出超声信号以检测在多个不同位置超声换能器30到待测对象50的距离量(步骤S300)；并且根据多个不同位置的距离量算出待测对象50的直线度(步骤S400)。

在这种情况下，能够通过超声信号测量出待测对象50与超声换能器30之间的距离，从而能够检测出待测对象50的微小偏差，由此，能够根据多个不同位置的距离量算出待测对象50的高精度的直线度。

在步骤S200中，可以将待测对象50沿着标准面放置，也可以将待测对象50固定于标准面。在一些示例中，待测对象50可以经由固定机构而固定于标准面。

在步骤S300中，如上所述，超声换能器30可以沿着检测线移动，因此，超声换能器30可以以适当的间隔距离沿着检测线移动，并且向相距为间隔距离的多个不同位置发出超声信号，以检测在多个不同位置超声换能器30到待测对象50的距离量。在一些示例中，间隔距离可以是变化的，也即，待测对象50的不同位置之间的间隔距离可以是变化。

另外，在步骤S400中，为了提高直线度的准确度，可以针对待测对象50测量在不同位置上的超声换能器30到待测对象50的距离量。通过测量多次例如3次或以上，能够提高待测对象50的直线度的准确度。

另外，在一些示例中，可以基于多个不同位置的距离量计算距离量的方差，以算出待测对象50的直线度。由此，能够提高直线度的可靠性。在另一些示例中，信号处理部40还可以根据距离量的标准差、协方差、残差等判断待测对象50的直线度。

[第2实施方式]

图3是示出了本公开的第2实施方式所涉及的直线度的检测装置的的示意图。

如图3所示，本实施方式涉及直线度的检测装置1A。本实施方式所涉及的直线度的检测装置1A与第1实施方式的直线度的检测装置1 的主要区别在于：在本实施方式中，溶液槽10的长度方向被配置成沿着垂直方向。在这种情况下，也能够有效地算出待测对象50的直线度。

在本实施方式中，在一些示例中，承载部20可以是设置在溶液槽 10的内部的卡合机构21和卡合机构22，并且待测对象50固定于卡合机构21和卡合机构22。具体而言，卡合机构21和卡合机构22可以固定于溶液槽10的内壁，并且将待测对象50同时固定于卡合机构21和卡合机构22。在这种情况下，待测对象50可以通过卡合机构以大致垂直于水平面的方式固定在溶液槽10内，由此，能够使待测对象50被良好地固定于承载部20，从而提高直线度的测量精度。

在一些示例中，卡合机构21和卡合机构22可以是任何用于卡合待测对象50的结构。在一些示例中，卡合机构21和卡合机构22可以分别设置有匹配待测对象50的卡爪，以分别在两个不同位置卡合待测对象50。

另外，在本实施方式中，承载部20可以具有更多个卡合机构，例如可以设置有沿着待测对象50的长度方向布置的3个或3个以上的卡合机构。

虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种直线度的检测装置，其特征在于，

包括：

溶液槽，其用于盛放液体介质；

承载部，其设置于所述溶液槽的内部，所述承载部用于承载待测对象，并且使所述待测对象浸没于所述液体介质；

超声换能器，其被配置成可沿着所述待测对象的长度方向移动并向所述待测对象的多个不同位置发出超声信号，以检测在所述多个不同位置所述超声换能器与所述待测对象的距离量；以及

信号处理部，其根据所述多个不同位置的距离量算出所述待测对象的直线度。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述液体介质为水、盐水、酒精、植物油、矿物油、煤油、甘油中的至少一种。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述溶液槽呈长条状，所述待测对象沿着所述溶液槽的长度方向布置。

4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述信号处理部基于所述多个不同位置的距离量计算距离量的方差，以算出所述待测对象的直线度。

5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述超声换能器浸没于所述液体介质，所述超声信号经由所述液体介质传递至所述待测对象。

6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

还包括设置在与所述承载部相对的导轨，所述超声换能器可沿着所述导轨移动。

7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

所述信号处理部设置于所述溶液槽的外部并且与所述超声换能器连接。

8.如权利要求3所述的检测装置，其特征在于，

所述溶液槽的长度方向与水平面大致垂直，并且所述承载部为设置在所述溶液槽的内部的卡合机构，所述待测对象固定于所述卡合机构。