CN209910682U - 一种水平尺快速自动校准装置 - Google Patents

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张改革
张勇
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Abstract

本实用新型公开了一种水平尺快速自动校准装置,属于计量器具技术领域,包括支撑框架和方管校准基准尺,在支撑框架左端固定有铰接座,方管校准基准尺左端通过旋转轴与铰接座铰接,在支撑框架右端固定有顶升机构,顶升机构用于对方管校准基准尺右端的抬升和降落,在方管校准基准尺顶面上设有用于对待校准水平尺定位的定位销,在方管校准基准尺上固定有竖直设置的支撑板,在支撑板上固定有二维移动机构,在二维移动机构的移动支座上安装有摄像机,摄像机位于待校准水平尺正上方用于对待校准水平尺气泡区域、线纹刻度尺摄取图像;整体操作快捷简单,比较适合对水平尺进行快速自动化检测校准。

Description

一种水平尺快速自动校准装置
技术领域
本实用新型属于计量器具技术领域,特别涉及一种水平尺快速自动校准装置。
背景技术
水平尺是一种利用液面水平的原理,以水准泡直接显示角位移来测量被测表面相对水平位置、铅直位置、倾斜位置偏离程度的一种计量器具。为了保证水平尺在制造和使用过程中的质量和量值传递的精确度,需要对水平尺计量器具进行第三方校准后使用,《JJF1085-2002水平尺校准规范》,对水平尺工作面的平面度、线纹尺的示值误差、零位误差和分度值误差等作出了校准规定,只是给出来具体的校准项目和要求,并没有给出具体的校准装置,在实际检验中也是存在多种校准装置。
例如,公开号为103528597A的中国专利公开了一种水平尺校准方法及其校准器具,其采用光学分度头和夹具作为校准器,通过一次装卡,即可完成对水平尺水平位置水泡、铅垂位置水泡与45°位置水泡的零位误差和分度值误差的校准,具有一定的进步性,但是操作步骤繁琐,而且光学分度头和夹具精度不够高。公告号为205642396U的中国专利公开了一种基于正弦定理的高精度水平尺检定装置,其将水平位置,90°位置,45°位置,线纹尺示值及分度值精度校准工作集合在一套设备上完成,但是其定位杆和定位板的使用时间久了会存在误差从而降低了其实用性,只能针对固定长度的水平尺进行校准,而且在校准过程中需要来回操作定位杆和定位板操作步骤繁琐。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种水平尺快速自动校准装置;为达到上述目的所采取的技术方案是:
一种水平尺快速自动校准装置,包括支撑框架和方管校准基准尺,在支撑框架左端固定有铰接座,方管校准基准尺左端通过旋转轴与铰接座铰接,在支撑框架右端固定有顶升机构,顶升机构用于对方管校准基准尺右端的抬升和降落,在方管校准基准尺顶面上设有用于对待校准水平尺定位的定位销,在方管校准基准尺上固定有竖直设置的支撑板,在支撑板上固定有二维移动机构,在二维移动机构的移动支座上安装有摄像机,摄像机位于待校准水平尺正上方用于对待校准水平尺气泡区域、线纹刻度尺摄取图像。
优选的,所述顶升机构包括固定在支撑框架右端的支撑座,在支撑座上固定有沿竖直方向设置的两个导轨,在两个导轨之间滑动连接有滑座,在滑座上设有向左伸出的支撑臂,在支撑臂末端安装有支撑组件,在支撑座上安装有步进电机,步进电机的转轴沿竖直向上设置,在步进电机转轴上同轴固定连接有动力丝杠,所述动力丝杠穿过滑座而与滑座螺纹连接,动力丝杠的顶部与支撑座顶部转动连接。
优选的,所述支撑组件包括固定在支撑臂末端的固定座,在固定座上固定有支撑轴,在支撑轴的两端均转动连接有滚轮。
优选的,在方管校准基准尺底部并排设有两个楔形滚槽,两个滚轮位于相对应的楔形滚槽内。
优选的,在支撑座顶部设有用于支撑方管校准基准尺右端的支撑台阶。
优选的,定位销包括两个并排的侧面定位销、一个端面定位销,两个侧面定位销左右并排分布,端面定位销位于侧面定位销的左端。
本实用新型所具有的有益效果为:(1)通过顶升机构的设置实现了对方管校准基准尺的快速手动抬起;
(2)方管校准基准尺比待测水平尺长,在抬升相同角度时,方管校准基准尺端部抬起的距离较大,从而降低了对顶升机构的精度要求,即提高了整体检测精度;
(3)方管校准基准尺底部与支撑臂末端之间为滚动摩擦,大大减小了阻力抬升过程更加平稳顺畅;另一方面,由于滚轮是位于楔形滚槽之内的,所以在抬升的过程中,方管校准基准尺不会出现倾斜,保证了测量精度和准确度;连接座与顶板前后滑动连接,从而实现了位移传感器的微调节;
(4)通过摄像机、图像处理软件的配合,实现了水平尺气泡区域、线纹刻度尺的快速自动化获取和计算处理;
(5)本实用新型整体操作快捷简单,比较适合对水平尺进行快速自动化检测校准。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图;
图2为图1中背面立体结构示意图;
图3为图1中内部立体结构示意图;
图4为顶升机构的立体结构示意图;
图5为二维移动机构的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步描述。
如图1至图5所示,一种水平尺快速自动校准装置,包括支撑框架1和方管校准基准尺2,在支撑框架1左端固定有铰接座10,方管校准基准尺2左端通过旋转轴与铰接座10铰接,在支撑框架1右端固定有顶升机构9,顶升机构9用于对方管校准基准尺2右端的抬升和降落,在方管校准基准尺2顶面上设有用于对待校准水平尺3定位的两个并排的侧面定位销8、一个端面定位销7,两个侧面定位销8左右并排分布,端面定位销7位于侧面定位销8的左端,在方管校准基准尺3上固定有竖直设置的支撑板6,在支撑板6上固定有二维移动机构4,在二维移动机构4的移动支座44上安装有摄像机5,摄像机5位于待校准水平尺3正上方用于对待校准水平尺3气泡区域、线纹刻度尺摄取图像。
如图4所示,所述顶升机构9包括固定在支撑框架1右端的支撑座910,在支撑座910上固定有沿竖直方向设置的两个导轨98,在两个导轨98之间滑动连接有滑座99,在滑座99上设有向左伸出的支撑臂92,在支撑臂92末端安装有支撑组件,所述支撑组件包括固定在支撑臂92末端的固定座93,在固定座93上固定有支撑轴,在支撑轴的两端均转动连接有滚轮94,同时在方管校准基准尺3底部并排设有两个楔形滚槽,两个滚轮94位于相对应的楔形滚槽内,在支撑座910上安装有步进电机91,步进电机91的转轴沿竖直向上设置,在步进电机91转轴上同轴固定连接有动力丝杠95,所述动力丝杠95穿过滑座99而与滑座99螺纹连接,动力丝杠95的顶部与支撑座910顶部97转动连接。
为了防止滑座99向下运动过程中,方管校准基准尺3过渡倾斜,在支撑座910顶部97设有用于支撑方管校准基准尺3右端的支撑台阶96。
本实用新型在使用时,首先将待检测水平尺3放在方管校准基准尺2上,利用两个并排的侧面定位销8和一个端面定位销7进行定位,控制步进电机91工作,让水平尺3的水准气泡位于正中间,对二维移动机构4进行调节,旋转第一旋钮41带动第一丝杠转动从而带动移动座42前后方向移动,然后在旋转第二旋钮43带动第二丝杠转动从而带动移动支座44上下移动进而对摄像机5的位置微调节,上下前后调节范围均为50毫米;调整完毕后摄像机5摄取水平尺3气泡区域、线纹刻度尺摄取图像并传送给电脑图像处理系统,此处图像处理系统为配合开发的图像处理软件,控制步进电机91转动带动滑座99向上运动从而将校准基准尺2抬起,每抬起到《JJF 1085-2002水平尺校准规范》中规定的几个检测值位置处时,步进电机91停止工作,摄像机5摄取水平尺3气泡区域、线纹刻度尺摄取图像并传送给电脑图像处理系统,依次类推将所以检测点全部进行测量,最后图像处理软件根据摄取的图像信息进行处理计算出待检测水平尺3的分度值误差。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种水平尺快速自动校准装置,其特征在于,包括支撑框架和方管校准基准尺,在支撑框架左端固定有铰接座,方管校准基准尺左端通过旋转轴与铰接座铰接,在支撑框架右端固定有顶升机构,顶升机构用于对方管校准基准尺右端的抬升和降落,在方管校准基准尺顶面上设有用于对待校准水平尺定位的定位销,在方管校准基准尺上固定有竖直设置的支撑板,在支撑板上固定有二维移动机构,在二维移动机构的移动支座上安装有摄像机,摄像机位于待校准水平尺正上方用于对待校准水平尺气泡区域、线纹刻度尺摄取图像。
2.根据权利要求1所述的水平尺快速自动校准装置,其特征在于,所述顶升机构包括固定在支撑框架右端的支撑座,在支撑座上固定有沿竖直方向设置的两个导轨,在两个导轨之间滑动连接有滑座,在滑座上设有向左伸出的支撑臂,在支撑臂末端安装有支撑组件,在支撑座上安装有步进电机,步进电机的转轴沿竖直向上设置,在步进电机转轴上同轴固定连接有动力丝杠,所述动力丝杠穿过滑座而与滑座螺纹连接,动力丝杠的顶部与支撑座顶部转动连接。
3.根据权利要求2所述的水平尺快速自动校准装置,其特征在于,所述支撑组件包括固定在支撑臂末端的固定座,在固定座上固定有支撑轴,在支撑轴的两端均转动连接有滚轮。
4.根据权利要求3所述的水平尺快速自动校准装置,其特征在于,在方管校准基准尺底部并排设有两个楔形滚槽,两个滚轮位于相对应的楔形滚槽内。
5.根据权利要求2至4任一项所述的水平尺快速自动校准装置,其特征在于,在支撑座顶部设有用于支撑方管校准基准尺右端的支撑台阶。
6.根据权利要求1至4任一项所述的水平尺快速自动校准装置,其特征在于,定位销包括两个并排的侧面定位销、一个端面定位销,两个侧面定位销左右并排分布,端面定位销位于侧面定位销的左端。
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