CN217561660U - 位置校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种位置校准装置，其包括第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、载板组件和检测件。载板组件包括载板以及沿第一方向间隔设于载板上的两个感应件，检测件用于感测感应件。第一驱动机构驱动载板组件在第一方向上移动，以使检测件检测两个感应件的相对位置。第二驱动机构驱动载板组件在第二方向移动。第三驱动机构用于驱动载板组件以第三方向为轴转动。通过设置相互垂直的第一驱动机构和第二驱动机构能够使得载板组件在平面上进行位置调节，通过设置第三驱动机构能够使得载板组件在平面上进行角度调节，从而达到对载板组件的全面校准的作用，使得载板组件上的待检测部件的检测位置精度更高，检测更加精准。

Description

位置校准装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种位置校准装置。

背景技术

随着技术的发展，各种电子产品，尤其是手持型消费电子产品如移动电话、平板电脑等产品，产品的集成度越来越高，电路板的面积资源变得越来越珍贵，因而使得检测点越来越小，由此对于检测夹具的对位精度要求越来越高。

现有技术中，检测夹具通常是利用待测产品和夹具之间在结构上的配合来定位，例如，利用电路板的工艺孔或者电子产品本身的外形来定位。但这种定位方式对检测点的要求较高，很难满足要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种位置校准装置，旨在解决现有的检测设备对位精度差、测点面积要求高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种位置校准装置，包括：

载板组件，所述载板组件包括载板以及沿第一方向间隔设于所述载板上的两个感应件；

检测件，所述检测件用于感测所述感应件；

第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述载板组件在第一方向上移动，以使所述检测件检测两个所述感应件的相对位置；

第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述载板组件在第二方向移动；以及，

第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述载板组件以第三方向为轴转动，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

作为一种可选的实施方式，所述位置校准装置还包括底座，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一执行件和装夹件，所述第一驱动件安装于所述底座，所述第一驱动件通过所述第一执行件驱动所述装夹件沿所述第一方向往复移动，所述装夹件用于装夹所述载板。

作为一种可选的实施方式，所述装夹件包括吸盘，所述吸盘的开口朝所述第一方向，以用于与所述载板的端面吸附。

作为一种可选的实施方式，所述第一驱动机构还包括自适应组件，所述自适应组件包括第一连接件、第二连接件和连接轴，所述第一连接件与所述第一执行件连接，所述第二连接件与所述装夹件连接，所述第一连接件与所述第二执行件通过所述连接轴以所述第三方向为轴可转动连接和/或通过所述连接轴沿所述第三方向浮动连接。

作为一种可选的实施方式，所述位置校准装置还包括底座和基座，所述底座用于承托所述载板组件，所述底座与所述基座通过所述第三驱动机构驱动相对转动。

作为一种可选的实施方式，所述位置校准装置还包括连接座，所述基座与所述底座通过所述连接座转动连接，所述第三驱动机构包括定子和动子，所述定子相对所述基座固定，所述动子相对所述定子运动时，驱动所述底座相对所述基座转动。

作为一种可选的实施方式，所述第二驱动机构包括第二驱动件和第二执行件，所述第二驱动件驱动所述第二执行件在所述第二方向上往复运动，所述第二执行件用于与所述第三驱动机构连接，所述第三驱动机构用于与所述第一驱动机构连接。

作为一种可选的实施方式，所述位置校准装置还包括控制器，所述控制器分别与所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构通信连接，所述控制器与所述检测件通信连接；

所述控制器控制所述第一驱动机构带动所述载板沿第一方向移动，所述检测件分别检测到两个所述感应件并得到第一感测点和第二感测点，所述第一感测点和所述第二感测点的连线形成实际位置线；

所述控制器中预设有第一基准线，根据所述实际位置线在第二方向中点到所述第一基准线的距离得到调节距离，所述控制器控制所述第二驱动机构驱动所述载板在所述第二方向上移动所述调节距离，根据所述实际位置线和第一基准线的夹角得到调节角度，所述控制器控制所述第三驱动机构驱动所述载板以所述第三方向为轴转动所述调节角度。

作为一种可选的实施方式，所述载板为矩形板体，两个所述感应件位于所述载板第二方向的中线上且相对第一方向的中线对称设置。

作为一种可选的实施方式，所述检测件包括相机，所述感应件包括光学模块。

本实用新型的实施例至少具有如下有益效果：

第一驱动机构通过驱动载板组件移动，从而实现对载板组件的自动搬运，实现自动化检测，通过设置相互垂直的第一驱动机构和第二驱动机构能够使得载板组件在平面上进行位置调节，通过设置第三驱动机构能够使得载板组件在平面上进行角度调节，从而达到对载板组件的全面校准的作用，使得载板组件上的待检测部件的检测位置精度更高，检测更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型的实施例提供的位置校准装置的轴测结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例提供的位置校准装置的第一驱动机构的轴测结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例提供的位置校准装置的第一驱动机构的俯视结构示意图；

图4为图3的剖面A-A的结构示意图；

图5为图4的局部放大结构示意图B；

图6示出了本实用新型的实施例提供的位置校准装置的局部结构示意图；

图7为图6的分解结构示意图。

主要元件符号说明：

10-位置校准装置；

100-第一驱动机构；110-第一驱动件；120-第一执行件；130-装夹件；140- 第一传动件；150-自适应组件；151-第一连接件；152-第二连接件；153- 连接轴；154-限位件；155-弹性件；156-轴承；160-第一导向组件；161- 第一导轨；162-第一滑块；

200-第二驱动机构；210-第二驱动件；220-第二执行件；

300-第三驱动机构；310-定子；320-动子；

400-载板组件；410-载板；420-感应件；

500-检测件；600-底座；700-基座；800-连接座；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”，“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“远端”，“近端”作为方位词，该方位词为介入医疗器械领域惯用术语，其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端，“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，文本中“缆线束”是指一束缆线中的每个缆线相互靠的比较近且延伸方向基本一致。若没有特别说明，本申请中的所称的缆线束方向或缆线的方向均指缆线束或缆线的沿长度方向的方向。

以下将结合附图进行详细描述。

请一并参阅图1至图7，位置校准装置10包括第一驱动机构100、第二驱动机构200、第三驱动机构300、载板组件400和检测件500。载板组件400包括载板410以及沿第一方向间隔设于载板410上的两个感应件420，检测件500用于感测感应件420。第一驱动机构100驱动载板组件400在第一方向上移动，以使检测件500检测两个感应件420的相对位置。第二驱动机构200驱动载板组件400在第二方向移动。第三驱动机构300用于驱动载板组件400以第三方向为轴转动。其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

上述，位置校准装置10应用于检测设备，用于对检测设备的待检测部件的位置进行校准。载板组件400的载板410用于承托待检测部件，待检测部件在载板410上进行定位，通过对载板410的定位间接地实现对待检测部件，如电路板的定位。第一驱动机构100通过驱动载板组件400移动，从而实现对待检测部件的自动搬运，实现自动化检测。通过设置相互垂直的第一驱动机构100和第二驱动机构200能够使得载板组件400在平面上进行位置调节，通过设置第三驱动机构300能够使得载板组件400在平面上进行角度调节，从而达到对载板组件400的全面校准的作用，使得载板组件400上的待检测部件的检测位置精度更高，检测更加精准。

本实施例中，若位置校准装置10的放置水平性较好，第一方向和第二方向则为平行于水平面的两个相互垂直的方向，第三方向为竖直方向。第一驱动机构100和第二驱动机构200用于驱动载板组件400平行于水平面移动，第三驱动机构300用于驱动载板组件400平行于水平面旋转。

上述，感应件420可以为光学标准块，如红外光发射模块或者光感应模块，检测件500可以为工业相机或者高速相机，光学标准模块与工业相机配合使用，能够被工业相机捕捉，以确定载板410的位置。光学标准块尺寸较小，可以减少对载板410面积的占用，使得同等尺寸的载板410可以承托更多的待检测部件，高速相机对于运动的光学标准块具有更好的抓取效果，能够更为精准的检测到光学标准块的位置，且相互配合感应的感应件420和检测件500也能够有效地避免其他物体对检测的干扰。

载板410为矩形板体，两个感应件420位于载板410第二方向的中线上且相对第一方向的中线对称设置。形状规则的载板410具有更好的对位性，且感应件420如此设置能够使得载板410具有唯一的对位线，检测感应件420的位置后再对位能够得到唯一的对位位置。

位置校准装置10还包括控制器(图中未示出)，控制器分别与检测件 500、第一驱动机构100、第二驱动机构200和第三驱动机构300通信连接。控制器根据检测件500检测到的两个感应件420的位置，控制第一驱动机构100、第二驱动机构200和第三驱动机构300工作。通过检测件500对载板410上的感应件420进行检测，由于感应件420相对载板410具有确定的位置，因此通过检测感应件420的位置，也能够对载板410的位置进行判断。检测件500将测得的位置反馈给控制器，控制器根据测得的位置对位置偏移量进行计算，而后控制第一驱动机构100、第二驱动机构200和第三驱动机构300运行，对载板410的位置进行校准。

控制器控制驱动机构动作对载板410的位置进行校准的步骤如下：

控制器控制第一驱动机构100带动载板410沿第一方向移动，检测件 500位置固定，当载板410沿第一方向移动时，一个感应件420进入到检测件500的拍摄范围，检测件500拍摄记录感应件420的位置，控制器计算得出第一感测点；

而后控制器继续控制第一驱动机构100带动载板410沿第一方向移动，使得另一个感应件420进入到检测件500的拍摄范围，检测件500拍摄记录感应件420的位置，控制器计算得出第二感测点；

检测件500分别检测到两个所述感应件420并得到第一感测点和第二感测点，第一感测点和第二感测点的连线形成实际位置线，控制器中预设有目标基准线，控制器将实际位置线与目标位置线进行比较，而后控制第二驱动机构200和第三驱动机构300动作使得实际位置线与目标位置线重合或者拟合；

根据实际位置线在第二方向中点到目标基准线的距离得到调节距离，控制器控制第二驱动机构200驱动载板410在第二方向上移动调节距离，从而使得实际位置线与目标位置线的中点重合；

根据实际位置线和目标基准线的夹角得到调节角度，控制器控制第三驱动机构300驱动载板410以第三方向为轴转动调节角度，从而使得实际位置线与目标位置线重合，达到对载板410位置的校准。

请一并参阅图2至图5，本实施例中，位置校准装置10还包括底座600，第一驱动机构100包括第一驱动件110、第一执行件120和装夹件130。第一驱动件110安装于底座600，第一驱动件110通过第一执行件120驱动装夹件130沿第一方向往复移动，装夹件130用于装夹载板410。第一驱动机构100还包括第一传动件140，第一驱动件110通过第一传动件140驱动第一执行件120移动。

第一驱动机构100还包括自适应组件150，自适应组件150包括第一连接件151、第二连接件152和连接轴153，第一连接件151与第一执行件120 连接，第二连接件152与装夹件130连接，第一连接件151与第二连接件 152通过连接轴153形成可转动连接，连接轴153沿第一方向延伸。第一连接件151和第二连接件152中的至少一个能够相对连接轴153以第三方向为轴转动。由此，使得第二连接件152能够转动，进一步地能够适应载板 410的摆放角度。

自适应组件150还包括限位件154和弹性件155，限位件154连接在连接轴153的端部，弹性件155套设于连接轴153之外，且夹设于限位件154 和第一连接件151之间，以防止第一连接件151和第二连接件152之间发生频繁的相对转动之后引起的松动，具有较好的防松作用，弹性件155可以为弹簧，如蝶形弹簧，也可以为弹性垫圈，本实施例中，弹性件155包括弹簧和弹性垫圈。

连接轴153与第二连接件152相对固定，与第一连接件151相对转动，且连接轴153与第一连接件151之间设置有轴承156，减小与第一连接件 151之间的转动摩擦力。第一连接件151和第二连接件152呈条形杆状，沿第二方向延伸，连接轴153连接在第二连接件152的中部，以使得受力较为均衡。

示例性地，第二连接件152上间隔地设有多个装夹件130，由此能够对载板410提供更多的装夹位，提升对载板410装夹力度，对载板410装夹更稳定、可靠性更高。装夹件130为自动装夹部件，如电动吸盘，在通电时将载板410吸附，装夹自动程度高，且当位置有一定的偏差时，负压吸附力也能使得载板410向吸盘靠近，对于位置偏差有一定调整作用。当然在其他的实施例中，装夹件130也可以为机械手，如夹紧气缸、手指气缸等部件。

吸盘的开口朝第一方向，由此吸盘的开口朝向载板410的端面，能够较好的对载板410进行推拉。同时，通过装夹件130装夹载板组件400，能够同时承托多个待测试工件，有效地解决了相关技术中的测试装置测试工件数量有限，测试效率低的问题。

本实施例中，第一驱动件110包括电机，第一传动件140包括主动轮和从动轮，第一执行件120包括传送带。第一连接件151与传送带连接，电机驱动主动轮转动，从动轮和主动轮沿第一方向间隔设置，传送带张拉在主动轮和从动轮上且传送带沿第一方向延伸，电机的转轴、主动轮的转轴和从动轮的转轴平行设置且沿第二方向延伸，主动轮在转动时变圆周运动为传送带的直线运动，从动轮起到支撑传送带的作用，传送带移动时，从动轮转动，从而减小对传送带移动形成的阻力。带传动机构结构简单，且工作噪声低。

第一驱动机构100还包括第一导向组件160，第一导向组件160包括第一导轨161和第一滑块162，第一导轨161固定在底座600上，第一滑块 162与第一连接件151连接，第一连接件151与传送带连接。第一导轨161 的延伸方向与第一执行件120的直线运动方向一致，均沿第一方向延伸，第一导轨161与底座600的固定可以通过螺栓连接，第一滑块162与第一连接件151连接，可以是组装连接，也可以与第一连接件151成型为一体。本实施例中，第一连接件151呈直角折弯状，一段沿第二方向延伸用于与第二连接件152连接，另一段沿第三方向延伸，用于与第一滑块162连接，第一滑块162通过螺丝连接在第一连接件151上，第一滑块162上形成有倒扣结构的滑槽，用于与第一导轨161滑动配合，由此第二连接件152可滑动地连接在底座600上。第一驱动机构100的第一执行件120与第二连接件152连接，第一执行件120无需在第三方向上支撑第二连接件152，只需在第一方向上拉动第二连接件152移动即可。

请一并参阅图6和图7，本实施例中，位置校准装置10还包括基座700，底座600用于承托所述载板组件400，底座600与基座700通过第三驱动机构300驱动以第三方向为轴相对转动。由此能够调整载板410在水平面的旋转位置，对旋转角度进行位置校准。第三驱动机构300与第一驱动机构 100连接，第一驱动机构100与载板组件400连接。由于第一驱动机构100 的驱动行程相对较大，因此将其直接用于与载板组件400连接。

位置校准装置10还包括连接座800，基座700与底座600通过连接座 800转动连接，第三驱动机构300包括定子310和动子320，定子310相对基座700固定，动子320相对定子310运动时，驱动底座600相对基座700 转动。

本实施例中，动子320相对定子310做直线运动，动子320与连接座 800配合，能够变动子320的直线运动为连接座800的旋转运动，如动子320的侧面与连接座800的侧面紧配合，动子320与连接座800相切，在移动时能够驱动连接座800发生转动，动子320与连接座800的配合摩擦力能够保证动子320在不移动时，连接座800不会发生转动，从而保证连接座800即及其上的载板组件400的位置稳定性。

在一实施例中，第三驱动机构300可以为电机，电机壳体相对基座700 固定，电机的输出轴通过联轴器与底座600连接，从而使得电机直接驱动底座600转动。在另一实施例中，第三驱动机构300为电机，电机与连接座800之间设置齿轮传动副，即电机的输出轴连接一个齿轮，连接座800 外设置与电机输出轴连接的齿轮相啮合的齿轮，从而实现电机旋转时扭矩的传递，带动连接座800旋转。在又一实施例中，第三驱动机构300为电机，电机与连接座800之间同步带，电机的输出轴上连接有主动轮，连接座800的外表面作为从动轮或者连接座800上同轴连接有从动轮，由此使得电机在转动时带动连接座800转动。

第二驱动机构200包括第二驱动件210和第二执行件220，第二驱动件 210驱动第二执行件220在第二方向上往复运动，第二执行件220用于与第三驱动机构300连接，第三驱动机构300用于与第一驱动机构100连接。第二驱动机构200的驱动行程相对较小，所以将其设于第一驱动机构100 之下，用于驱动第一驱动机构100和载板组件400一同运动，另外第三驱动机构300结构简单且体积较小，而将其设置在第一驱动机构100和第二驱动机构200之间。具体的，第二驱动机构200的第二执行件220与基座 700连接，基座700通过连接座800与底座600连接，第三驱动机构300设于底座600与基座700之间，底座600之上连接有第一驱动机构100，底座 600用于承载和安装第一驱动机构100的各个部件。

第二驱动机构200可以为直驱电机模组，直驱电机模组具有体积小，驱动精度高的特点，适合对待检测工件进行位置校准。本实施例中，第二驱动机构200的第二驱动件210固定在以安装座上，第二执行件220与基座700连接。可以理解的是，第二驱动机构200还可以为其他类型的直线驱动机构，如滚珠丝杠、齿轮齿条、凸轮机构、直线气缸等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.位置校准装置，其特征在于，包括：

载板组件，所述载板组件包括载板以及沿第一方向间隔设于所述载板上的两个感应件；

检测件，所述检测件用于感测所述感应件；

第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述载板组件在第一方向上移动，以使所述检测件检测两个所述感应件的相对位置；

第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述载板组件在第二方向移动；以及，

第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述载板组件以第三方向为轴转动，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

2.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述位置校准装置还包括底座，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一执行件和装夹件，所述第一驱动件安装于所述底座，所述第一驱动件通过所述第一执行件驱动所述装夹件沿所述第一方向往复移动，所述装夹件用于装夹所述载板。

3.根据权利要求2所述的位置校准装置，其特征在于，所述装夹件包括吸盘，所述吸盘的开口朝所述第一方向，以用于与所述载板的端面吸附。

4.根据权利要求2所述的位置校准装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括自适应组件，所述自适应组件包括第一连接件、第二连接件和连接轴，所述第一连接件与所述第一执行件连接，所述第二连接件与所述装夹件连接，所述第一连接件与所述第二连接件通过所述连接轴以所述第三方向为轴可转动连接和/或通过所述连接轴沿所述第三方向浮动连接。

5.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述位置校准装置还包括底座和基座，所述底座用于承托所述载板组件，所述底座与所述基座通过所述第三驱动机构驱动相对转动。

6.根据权利要求5所述的位置校准装置，其特征在于，所述位置校准装置还包括连接座，所述基座与所述底座通过所述连接座转动连接，所述第三驱动机构包括定子和动子，所述定子相对所述基座固定，所述动子相对所述定子运动时，驱动所述底座相对所述基座转动。

7.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动件和第二执行件，所述第二驱动件驱动所述第二执行件在所述第二方向上往复运动，所述第二执行件用于与所述第三驱动机构连接，所述第三驱动机构用于与所述第一驱动机构连接。

8.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述位置校准装置还包括控制器，所述控制器分别与所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构通信连接，所述控制器与所述检测件通信连接；

所述控制器控制所述第一驱动机构带动所述载板沿第一方向移动，所述检测件分别检测到两个所述感应件并得到第一感测点和第二感测点，所述第一感测点和所述第二感测点的连线形成实际位置线；

所述控制器中预设有第一基准线，根据所述实际位置线在第二方向中点到所述第一基准线的距离得到调节距离，所述控制器控制所述第二驱动机构驱动所述载板在所述第二方向上移动所述调节距离，根据所述实际位置线和第一基准线的夹角得到调节角度，所述控制器控制所述第三驱动机构驱动所述载板以所述第三方向为轴转动所述调节角度。

9.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述载板为矩形板体，两个所述感应件位于所述载板第二方向的中线上且相对第一方向的中线对称设置。

10.根据权利要求1所述的位置校准装置，其特征在于，所述检测件包括相机，所述感应件包括光学模块。

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