CN211401103U - 一种实时在线水平度检测系统 - Google Patents

Abstract

一种实时在线水平度检测系统，包括工作台、红外线发射装置、滑动平台、驱动电机、CCD工业相机、数据处理装置和红外线投射板；红外线发射装置安装在滑动平台上，滑动平台可移动地安装在待测导轨上；红外线发射装置投射红外线于红外线投射板上，CCD工业相机抓取红外线投射板上的红外线投射点位置，驱动电机带动滑动平台沿待测导轨方向匀速运动，红外线发射装置也跟随滑动平台下的待测导轨导轨变形量而上下左右运动，红外线投射到红外线投射板会显示出当时对应靶心的偏移量，再通过数据处理装置来实时计算待测导轨的水平度。与现有技术相比具有操作自动化，检测精度高并且能够测量到待测导轨各个位置的水平度。

Description

一种实时在线水平度检测系统

技术领域

本实用新型涉及水平度检测技术领域，具体而言，涉及一种实时在线水平度检测系统。

背景技术

目前市场上长距离水平往复直线运动方式的测试，需要定期检测标定直线导轨的水平度以保证测试精度，标定方式为手动千分尺标定方法，标定方式为千分尺表头接触直线滑轨表面，手动推动表架延滑轨方向移动，读取千分表数值；

这种方式存在几种缺陷：1、对检测平台平面度要求高；2、手动检测效率低，费时费力；3、检测困难。由于精度要求高，手工测量可靠性及重复性差，加上千分表在测量过程中需要不断变换位置，容易造成读数误差。

此外，中国实用新型专利CN 208579761 U公开的一种水平度检测设备及系统，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。

该实用新型存在两点缺陷：

1、该实用新型结构复杂，安装不便，且信号转换装置多，成本高。

2、该实用新型包括一直线导轨，其中的水平度感应装置设置在所述直线导轨上；由于采用了该直线导轨，使其只能测量一个区域的整体水平度，不能对测量平面各个位置的水平度进行精确测量。

针对上述中传统技术以及现有技术中存在的问题，有必要设计一种检测过程自动化，检测效率高，测量结果精确，检测成本低，并且能够检测待测导轨上各个位置水平度的实时在线水平度检测系统。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种实时在线水平度检测系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种实时在线水平度检测系统，包括工作台、红外线发射装置、驱动电机、滑动平台、CCD工业相机，数据处理装置和红外线投射板，其特征在于：所述待测导轨有两条，所述待测导轨平行固定安装在所述工作台上；所述工作台台面沿所述待测导轨方向长方形镂空，所述镂空处位于所述待测导轨之间；所述驱动电机固定安装在所述工作台下方；所述滑动平台可移动地安装在所述待测导轨的一端；所述红外线发射装置固定安装在所述滑动平台上；所述CCD工业相机固定安装在所述工作台台面的边缘；所述红外线投射板竖直安装在所述待测导轨的另一端。

优选的技术方案为：所述红外线发射装置包括镭射头和镭射头固定机构，所述镭射头高度可调节，水平及俯仰角度可调节。

优选的技术方案为：所述CCD工业相机中的摄像头角度可调节。

优选的技术方案为：所述滑动平台与所述驱动电机通过驱动皮带连接。

优选的技术方案为：所述工作台上的长方形镂空处的两端分别设有一与所述驱动皮带连接的齿轮，所述滑动平台底下设有与所述驱动皮带连接的齿轮。

优选的技术方案为：所述CCD工业相机与一数据处理装置连接。

优选的技术方案为：所述数据处理装置与一警报装置连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型对比传统技术以及现有技术，具有的优点是：

1、本实用新型采用对红外线投射点在投射靶心上位置偏移量进行监测的方式，实现对待测导轨的实时在线水平度检测，能够实时检测待测导轨各个部位的水平度，检测精确度高；

2、本实用新型采用驱动电机带动滑动平台的方式进行检测实验，检测过程自动化，检测效率高，无需人工干预；

3、本实用新型相较于公开技术中采用导轨检测一个平面的水平度，采用的是滑动平台在待测导轨上进行移动检测，能够检测到待测导轨上各个位置的水平度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型俯视图。

以上附图中：1、镭射头固定机构；2、镭射头；3、滑动平台；4、待测导轨；5、CCD工业相机；6、红外线投射板；7、数据处理装置；8、警报装置；9、驱动电机；10、工作台；11、齿轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1-图3。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1-3所示，本实用新型包括工作台10、镭射头固定机构1、镭射头2、驱动电机9、滑动平台3、CCD工业相机5和红外线投射板6；待测导轨4两条，两条待测导轨4平行固定安装在工作台10上；工作台10的台面上沿待测导轨4的方向长方形镂空，且镂空处位于两条待测导轨4之间，以便驱动电机9通过驱动皮带驱动滑动平台3；驱动电机9固定安装在工作台10的下方；滑动平台3可移动地安装在待测导轨4的一端；镭射头固定机构1固定安装在滑动平台3上；CCD工业相机5固定安装在工作台10的台面边缘；红外线投射板6竖直安装在待测导轨4的另一端。

优选的实施方式为：镭射头2固定安装在镭射头固定机构1上，镭射头2可通过镭射头固定机构1调节高度，调节水平及调节俯仰角度，CCD工业相机5中的摄像头角度可调节；以确保测试系统实际安装时可以保证测试系统在投射时的同轴度。

优选的实施方式为：滑动平台3与驱动电机9通过一驱动皮带连接，驱动电机9通过驱动皮带带动滑动平台3在待测导轨4上进行匀速运动，以确保检测过程自动化；此外，匀速运动避免了滑动平台3在待测导轨4上存在晃动的情况，以提高测量精度。

优选的实施方式为：在工作台10台面上的镂空处两端分别设有可供驱动皮带转动的齿轮11，滑动平台3底下设有与驱动皮带相接的齿轮11，以确保驱动皮带驱动滑动平台3。

优选的实施方式为：在检测前，调试镭射头固定机构1，使得镭射头2与红外线投射板6上的投射靶心的位置水平对应，提高调试精度准确性从而提高测量数据的精确性。

优选的实施方式为：CCD工业相机5与数据处理装置7连接，以便实时处理分析转换出待测导轨4的水平度。

优选的实施方式为：数据处理装置7与警报装置8连接，警报装置8可在数据处理装置7实时确定待测导轨4的水平度与预定水平度的差值大于水平度偏差阈值时，发出报警信号，以便标定水平度不符合要求的具体位置，方便对待测导轨4进行加工改进。

优选的实施方式为：如果待测导轨4有多组或待测导轨4之间距较大可以选择增加测试系统，如在移动平台对面增加测试系统，以便提高水平测试的精度。

本实用新型的工作原理：首先将两条待测导轨4平行固定安装在工作台10的台面上，然后将红外线投射板6竖直固定安装在待测导轨4的一端；在待测导轨4的另一端安装滑动平台3，在滑动平台3上面固定安装镭射头固定机构1，再通过镭射头固定机构1微调镭射头2的投射角度，使红外线投射到红外线投射板6上的投射位置与投射靶心一致，然后再调试安装在工作台10边缘的CCD工业相机的摄像头角度，以确保测试系统实际安装时可以保证测试系统在投射时的同轴度；最后通过安装在工作台10底下的驱动电机9带动滑动平台3，使滑动平台3在待测导轨4上匀速运动，此时镭射头2的位置就会随着滑动平台3下的待测导轨4的变形量而变动，红外线投射到对面的红外线投射板6上会显示出当时对应靶心的偏移量，这时CCD工业相机5就会抓取红外线投射点的位置，然后数据处理装置就会通过公式实时转换出导轨的水平度，如若实时确定待测导轨4的水平度与预定水平度的差值大于水平度偏差阈值，则与数据处理装置7连接的警报装置8就会发出警报信号，以便确定未达水平度要求的具体位置。

所以，本实用新型与现有技术相比具有以下优势：1、相较于传统技术中使用的千分尺标定方法，本实用新型采用驱动电机带动检测装置进行检测，实现自动化，效率更高；2、本实用新型采用实时监测红外线投射点于投射靶心上的偏移量来测量待测导轨上各个位置的水平度，精确性高。3、相较于现有技术中使用导轨作为测量系统的一部分，本实用新型能够精确测量待测导轨各个位置的水平度，并且能够通过警报装置标定出未达到水平度要求的具体位置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种实时在线水平度检测系统，包括工作台、红外线发射装置、驱动电机、滑动平台、CCD工业相机、数据处理装置和红外线投射板，其特征在于：

待测导轨有两条，所述待测导轨平行固定安装在所述工作台上；

所述工作台台面沿所述待测导轨方向长方形镂空，所述镂空处位于所述待测导轨之间；

所述驱动电机固定安装在所述工作台下方；

所述滑动平台可移动地安装在所述待测导轨的一端；

所述红外线发射装置固定安装在所述滑动平台上；

所述CCD工业相机固定安装在所述工作台台面的边缘；

所述红外线投射板竖直安装在所述待测导轨的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述红外线发射装置包括镭射头和镭射头固定机构，所述镭射头高度可调节，水平及俯仰角度可调节。

3.根据权利要求1所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述CCD工业相机中的摄像头角度可调节。

4.根据权利要求1所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述滑动平台与所述驱动电机通过驱动皮带连接。

5.根据权利要求4所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述工作台上的长方形镂空处的两端分别设有一与所述驱动皮带连接的齿轮，所述滑动平台底下设有与所述驱动皮带连接的齿轮。

6.根据权利要求1所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述CCD工业相机与所述数据处理装置连接。

7.根据权利要求5所述的一种实时在线水平度检测系统，其特征在于：所述数据处理装置与一警报装置连接。

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