CN217210832U - 一种接触式无损检测表面缺陷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触式无损检测表面缺陷的装置，包括：透明塑料操作柜；水平移动组件，其设置在透明塑料操作柜内；升降组件，其水平设置在所述水平移动组件的上方；力检测组件，其与所述升降组件的升降端固定连接；滴液管，其与所述力检测组件固定连接，且所述滴液管位于所述水平移动组件的上方；数据控制处理终端，其位于所述透明塑料操作柜外，且所述数据控制处理终端分别与水平移动组件、力检测组件、升降组件电通信连接。本实用新型，通过液滴进行接触式无损检测表面缺陷，可以在各种材料的样品上进行检测，具有无损检测、检测效果稳定、操作简单、适用性强的有益效果。

Description

一种接触式无损检测表面缺陷的装置

技术领域

本实用新型涉及表面缺陷检测装置，更具体的说，本发明涉及一种接触式无损检测表面缺陷的装置。

背景技术

在航空航天、国防、汽车制造、精密加工、电子设备、家用电器等多个领域使用的材料中包括许多具有镜面反射特性的材料，比如玻璃、蓝宝石、光学元件等，随着生产制造业的不断发展以及精密仪器的不断更新与升级，对这些零件的质量和使用性能的要求也越来越高。

接触式检测装置主要包括触针式表面轮廓仪和三坐标测量机。接触式测量主要是让仪器的触针与带测量的反射表面接触，通过移动触针来获取反射表面上各点的相对位置坐标，进而得到反射物体表面的三维面形。接触式检测装置具有测量范围大、结果稳定等优点，但是由于测量过程中触针一直与测量表面接触，触针在滑动的过程中不仅容易划伤被测物体表面，还会造成测量仪器的触针的损耗。接触式检测有很多优点，但是目前的接触式检测是针尖与样品表面的固固接触，会导致针尖与样品表面的损伤。

因此，一种基于固液接触，并且可以在各种材料的样品上进行检测的接触式无损检测表面缺陷的装置，显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，包括：

透明塑料操作柜；

水平移动组件，其设置在透明塑料操作柜内；

升降组件，其水平设置在所述水平移动组件的上方；

力检测组件，其与所述升降组件的升降端固定连接；

滴液管，其与所述力检测组件固定连接，且所述滴液管位于所述水平移动组件的上方；

数据控制处理终端，其位于所述透明塑料操作柜外，且所述数据控制处理终端分别与水平移动组件、力检测组件、升降组件电通信连接。

优选的是，其中，还包括，用于向所述滴液管内注入液体的液体输送组件，其包括：

水泵，其设置在所述透明塑料操作柜内，且所述水泵与所述数据控制处理终端电通信连接；

储液瓶，其与所述水泵的输入端连通；

软管，其一端与所述水泵的输出端连通，所述软管的另一端与所述滴液管的输入端连通。

优选的是，其中，所述水平移动组件包括：

水平底座，其设置在透明塑料操作柜内；

电动位移平台，其水平设置在水平底座上，且所述电动位移平台与所述数据控制处理终端电通信连接；

调平底座，其固定连接在所述电动位移平台的移动平台上。

优选的是，其中，所述升降组件包括：

L形支撑架，其水平设置在所述透明塑料操作柜内，且所述L形支撑架的一端与所述水平底座固定连接；

升降电机，其与所述L形支撑架的另一端固定连接，且所述升降电机位于所述电动位移平台的上方，所述升降电机的升降端与所述力检测组件固定连接。

优选的是，其中，所述力检测组件包括：力传感器，其固定连接在所述升降电机的升降端，且所述力传感器的检测端与所述滴液管固定连接，所述力传感器与所述数据控制处理终端电通信连接。

优选的是，其中，所述电动位移平台通过位移平台数据输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述力传感器通过力传感器数据输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述升降电机通过升降输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述水泵通过水泵输出端口与数据控制处理终端电通信连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

其一，本实用新型无需价格昂贵的实验设备，操作简单，具有极高的实用价值。

其二，本实用新型拥有接触式检测结果稳定的优点，固液接触式的检测方式可以使被测样品在测量后无损。

其三，本实用新型适用于任何表面平整的材料，对于透明的或表面有镜面反射特性的材料均适用。

其四，本实用新型进行检测的消耗很低，每次进行检测所需的液体量小。

其五，本实用新型的可调整性强，可根据被测表面的润湿性调整使用合适的液体。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的水平移动组件结构示意图。

图3为本实用新型的升降组件结构示意图。

图4为本实用新型的液体输送组件结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1示出了本实用新型的一种实现形式，其中包括：

透明塑料操作柜1；

水平移动组件2，其设置在透明塑料操作柜1内；

升降组件3，其水平设置在所述水平移动组件2的上方；

力检测组件4，其与所述升降组件3的升降端固定连接；

滴液管5，其与所述力检测组件4固定连接，且所述滴液管5位于所述水平移动组件2的上方；

数据控制处理终端6，其位于所述透明塑料操作柜1外，且所述数据控制处理终端6分别与水平移动组件2、力检测组件4、升降组件3电通信连接。

工作原理：在进行检测时，将分割好的实验样品52放置在水平移动组件2上，并通过水平移动组件2将实验样品52的表面调整至水平，并在实验样品52上标定起始点位，再通过水平移动组件2将实验样品52进行移动，使滴液管5在实验样品52的起始点位正上方。再将液滴51注入滴液管5内，液滴51从滴液管5中滴出时，液滴51会因为毛细力的作用粘附在滴液管5的低端而不落下，然后再通过升降组件3控制滴液管5的高度，下降至液滴51刚刚接触实验样品52时停止。再通过数据控制处理终端6控制水平移动组件2带动实验样品52进行移动，液滴51与实验样品52之间会产生摩擦力，该摩擦力与液滴51和滴液管5之间的作用力二力平衡，而液滴51和滴液管5之间的作用力数值由力检测组件4采集得到，通过数据控制处理终端6得到位移-摩擦力曲线图。如果实验样品52的表面平整无缺陷，液滴51在实验样品52表面平稳移动，得到的位移-摩擦力曲线图整体稳定；如果实验样品52的表面存在缺陷，液滴51在径过该处缺陷时，液滴51由于会因为该处的表面缺陷而钉扎，此时液滴51的一侧会因为钉扎而停止移动，而液滴51的另一侧则会继续移动，液滴51在一侧不动一侧继续移动的情况下被拉伸，液滴51的弹性势能持续累积，液滴51和滴液管5之间的作用力则不断增加，力检测组件4测得的作用力也不断增加，反映在位移-摩擦力曲线图上则会出现一处凸起，位移-摩擦力曲线图的变化就可以反应样品的表面是否存在缺陷。在这种技术方案中，通过液滴51进行接触式无损检测表面缺陷，可以在各种材料的样品上进行检测，具有无损检测、检测效果稳定、操作简单、适用性强的有益效果。

如上述方案中，还包括，用于向所述滴液管5内注入液体的液体输送组件7，其包括：

水泵71，其设置在所述透明塑料操作柜1内，且所述水泵71与所述数据控制处理终端6电通信连接；

储液瓶72，其与所述水泵71的输入端连通；

软管73，其一端与所述水泵71的输出端连通，所述软管73的另一端与所述滴液管5的输入端连通。

工作原理：在进行出液时，将适合的液体储存在储液瓶72内，再在数据控制处理终端6设定出液的体积，通过水泵7抽取储液瓶72内设定体积的液体，注入到滴液管5内，形成相应体积的液滴51，相应体积的液滴51从滴液管5中滴出时，液滴51会因为毛细力的作用粘附在滴液管5的低端而不落下，采用这种方式具有增强适用性、便于控制液滴体积、保障检测效果的有利之处。

如上述方案中，所述水平移动组件2包括：

水平底座21，其设置在透明塑料操作柜1内；

电动位移平台22，其水平设置在水平底座21上，且所述电动位移平台22与所述数据控制处理终端6电通信连接；

调平底座23，其固定连接在所述电动位移平台22的移动平台上。

工作原理：在进行检测时，将实验样品52放置在调平底座23上，并且通过调平底座23将实验样品52的表面调整至水平。在进行检测的过程中数据控制处理终端6控制电动位移平台22进行移动，使得电动位移平台22带动实验样品52进行水平移动，从而通过液滴51进行接触式无损检测表面缺陷，采用这种方式具有保障检测效果的有利之处。

如上述方案中，所述升降组件3包括：

L形支撑架31，其水平设置在所述透明塑料操作柜1内，且所述L形支撑架31的一端与所述水平底座21固定连接；

升降电机32，其与所述L形支撑架31的另一端固定连接，且所述升降电机32位于所述电动位移平台22的上方，所述升降电机32的升降端与所述力检测组件4固定连接。

工作原理：在检测表面缺陷时，升降电机32的升降端带动力检测组件4缓缓下降，力检测组件4带动滴液管5进行下降，当滴液管5上粘附的液滴刚好接触到待测样品52时，升降电机32停止运转，采用这种方式具有保障检测效果的有利之处。

如上述方案中，所述力检测组件4包括：力传感器4，其固定连接在所述升降电机32的升降端，且所述力传感器4的检测端与所述滴液管5固定连接，所述力传感器4与所述数据控制处理终端6电通信连接。

工作原理：在进行检测时，电动位移平台移动22过程中，液滴51与实验样品52之间会产生摩擦力，该摩擦力与液滴51和滴液管5之间的作用力二力平衡，而液滴51和滴液管5之间的作用力数值由力传感器4采集得到，再通过数据控制处理终端6得到位移-摩擦力曲线图，如果实验样品52的表面平整无缺陷，力传感器4采集的值波动平稳，得到的位移-摩擦力曲线图整体稳定；如果实验样品52的表面存在缺陷，液滴51在径过该处缺陷时，力传感器测得的作用力也不断增加，反映在位移-摩擦力曲线图上则会出现一处凸起，采用这种方式具有直观呈现检测结果、保障检测效果的有利之处。

如上述方案中，所述电动位移平台22通过位移平台数据输出端口61与数据控制处理终端6电通信连接；所述力传感器4通过力传感器数据输出端口62与数据控制处理终端6电通信连接；所述升降电机32通过升降输出端口63与数据控制处理终端6电通信连接；所述水泵71通过水泵输出端口64与数据控制处理终端6电通信连接。采用这种方式主要是通过设立集成端口的模式，将数据能统一同步输出，便于后续能便利的提取其中某一段数据进行分析。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，包括：

透明塑料操作柜；

水平移动组件，其设置在透明塑料操作柜内；

升降组件，其水平设置在所述水平移动组件的上方；

力检测组件，其与所述升降组件的升降端固定连接；

滴液管，其与所述力检测组件固定连接，且所述滴液管位于所述水平移动组件的上方；

数据控制处理终端，其位于所述透明塑料操作柜外，且所述数据控制处理终端分别与水平移动组件、力检测组件、升降组件电通信连接。

2.根据权利要求1所述一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，还包括，用于向所述滴液管内注入液体的液体输送组件，其包括：

水泵，其设置在所述透明塑料操作柜内，且所述水泵与所述数据控制处理终端电通信连接；

储液瓶，其与所述水泵的输入端连通；

软管，其一端与所述水泵的输出端连通，所述软管的另一端与所述滴液管的输入端连通。

3.根据权利要求2所述一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，所述水平移动组件包括：

水平底座，其设置在透明塑料操作柜内；

电动位移平台，其水平设置在水平底座上，且所述电动位移平台与所述数据控制处理终端电通信连接；

调平底座，其固定连接在所述电动位移平台的移动平台上。

4.根据权利要求3所述一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，所述升降组件包括：

L形支撑架，其水平设置在所述透明塑料操作柜内，且所述L形支撑架的一端与所述水平底座固定连接；

升降电机，其与所述L形支撑架的另一端固定连接，且所述升降电机位于所述电动位移平台的上方，所述升降电机的升降端与所述力检测组件固定连接。

5.根据权利要求4所述一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，所述力检测组件包括：力传感器，其固定连接在所述升降电机的升降端，且所述力传感器的检测端与所述滴液管固定连接，所述力传感器与所述数据控制处理终端电通信连接。

6.根据权利要求5所述一种接触式无损检测表面缺陷的装置，其特征在于，所述电动位移平台通过位移平台数据输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述力传感器通过力传感器数据输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述升降电机通过升降输出端口与数据控制处理终端电通信连接；所述水泵通过水泵输出端口与数据控制处理终端电通信连接。

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