一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器的制作方法

1.本实用新型发明涉及金属制品检测领域，尤其是屏蔽罩平面度检测设备。


背景技术：

2.目前，使用屏蔽罩平面度检测的设备检测一款产品前，都需要做一套对应的检测治具，一套治具就包括三个规格的校准块。校准块要根据产品外形尺寸设计定制加工，校准块的加工精度要求高，并且其精度对检测设备检测此款产品的总体精度有着决定性的作用。屏蔽罩自身外形尺寸变化周期短,检测治具也必须在短期内完成设计，加工，进一步增加了治具生产成本。如果一个型号的屏蔽罩产品停止生产，或是尺寸修改，精磨出来的校准块就连同一套治具的其它配件一起报废。加大屏蔽罩生产企业的损失风险。手动校准块精磨表面暴露在外，使用过程容易出现校准块破损，受到污染使精度失真现象，校准块外形特征复杂，尺寸偏小，孔多等特点。使其清洗不方便，校准过程效率低。校准块型号繁多，又必须细心保护，定期打表校验修正，也增加了管理成本。


技术实现要素：

3.为解决现有检测设备更换检测产品时，设计生产治具成本高和周期长以及维护成本高等问题，本实用新型设计了一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器。包括x轴移动机构，y轴移动机构，z轴微位移机构，r轴旋转机构。驱动控制主轴杆配合检测系统完成校准过程，取代校准块，实现检测设备自动校准功能。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：通过与检测系统设备通讯取得各个检测点位坐标角度等参数，自动校准仪根据得到的参数驱动主轴杆移动到各个检测点位，逐个点位校准。使用四个微型步进电机准确控制各个机构到达指定位置。使用凸轮精确控制定位主轴杆高度。将控制器电路与运动机构全部集成在仪器内部。内置无线通讯模块与检测设备通讯，内置锂电池给自身供电。
5.本实用新型的有益效果是，用屏蔽罩平面度检测的设备检测一款产品，制作对应的检测治具时，不用再设计加工三个规格的校准块。只需将检测点位坐标角度参数保存到检测设备。降低治具加工成本和缩短交货周期。适合小批量，治具频繁更换的使用场合。自动校准仪通用性强，生产企业可以按照标准产品预先设计，并批量加工，制作。有利于降低仪器生产成本和提高精度。用户无论哪台设备需要校准时，无论是何种产品，都只用一台校准仪。降低使用和管理维护成本。校准仪放置在治具上，自动完成校准，提高校准效率。核心配件有外壳保护，不容易受到污染，底部的主轴杆保洁方便。
附图说明
6.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
7.图1为本实用新型示意图；
8.图2为外壳示意图；
9.图3为y轴移动机构示意图；
10.图4为x轴移动机构示意图:
11.图5为z轴微位移机构和r轴旋转机构示意图:
12.图中1.散热器，2.后控制电路板，3.光耦传感器，4.锂电池，5.底板，6.主轴杆，7.x轴齿条，8.y轴齿条，9.y轴驱动电机，10.x轴驱动电机，11.z轴凸轮驱动电机，12.主控电路板，13.r轴驱动电机，14.上盖板，15.左盖板，16.右盖板，17.y轴滑台，18.x轴遮光片，19.x滑台上盖板，20.x滑台下盖板，21.x滑台控制电路板，22.凸轮弹簧，23.凸轮限位杆，24.凸轮，25.凸轮传动齿轮，26.r轴小齿轮，27.r轴大齿轮，28.z轴大齿轮，29.驱动电机齿轮，30.z轴小齿轮，31.销钉，32.电源开关，33.led指示灯，34.通讯接口。
具体实施方式
13.【实施例1】
14.一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，主要由x轴移动机构，y轴移动机构，z轴微位移机构，r轴旋转机构和控制系统组成。
15.x轴移动机构，主要由x滑台上盖板19，x滑台下盖板20，x轴驱动电机10，x轴齿条7组成。
16.y轴移动机构，主要由y轴滑台17，y轴驱动电机9，y轴齿条8组成。
17.z轴微位移机构，主要由z轴凸轮驱动电机11，凸轮弹簧22，凸轮限位杆23，凸轮24，凸轮传动齿轮25，z轴大齿轮28，z轴小齿轮30组成。
18.r轴旋转机构，主要由r轴小齿轮26，r轴大齿轮27，r轴驱动电机13，主轴杆6组成。
19.控制系统,主要由后控制电路板2，主控电路板12，x滑台控制电路板21，锂电池4，光耦传感器3组成。
20.工作时，x轴驱动电机10正反方向旋转，通过驱动电机齿轮29，与固定在y轴滑台17的x轴齿条7发生相对运动，实现x滑台上盖板19和x滑台下盖板20以及固定在其上面的组件沿x轴方向移动。y轴驱动电机9正反方向旋转，通过驱动电机齿轮29，与固定在外壳底板5上的y轴齿条8相对运动，实现y轴滑台17以及安装固定在其上面的组件沿y轴方向移动。r轴驱动电机13正反方向旋转，通过驱动电机齿轮29，带动r轴大齿轮27，再带动固定在主轴杆6上r轴小齿轮26，实现主轴杆6旋转到任意角度。z轴凸轮驱动电机11正反方向旋转，通过驱动电机齿轮29，依次带动z轴大齿轮28，z轴小齿轮30，凸轮传动齿轮25，凸轮24旋转。实现主轴杆6在z轴方向上移动不同规格的微小距离。
21.【实施例2】
22.凸轮24有两组等高阶梯面，以圆心作为轴对称分布。在凸轮弹簧22作用下，凸轮24阶梯工作面与凸轮限位杆23相互挤压，凸轮24旋转在不同的角度，就会使其不同高度的工作面与凸轮限位杆23接触。两者的组合高度不同，就会使主轴杆6底端与治具表面距离不同。从而控制主轴杆6保持在不同高度上。当主轴杆6到达一个点位，旋转到正确角度，治具表面距离处在校准所需的高度时，发送到位信号，检测设备收到位置状态信号后，采集保存要校准的传感器参数。如此反复，依次完成其它点位校准。达到放置不同校准块在治具上校准时的效果。凸轮24阶梯工作面高度值与治具的校准块规格一样，并由步进电机自动控制，替代人工放置不同规格的校准块过程。
23.【实施例3】
24.底板5设置有6个销钉31，在主轴杆6周边的4个销钉31用于与检测设备的治具连接定位，其余2个销钉31用于放置在台面时，保持校准仪处于水平状态。系统坐标以主轴杆6周边左下角的1个销钉作为基准原点。销钉31与固定在检测设备上的治具销孔间隙配合，方便用户校准时放置或是拿出校准仪。
25.【实施例4】
26..主控电路板12上集成无线网络通讯模块，与配备有无线网卡的检测设备进行tcp通讯。上盖板14留有通讯接口34，当检测设备没有无线网卡时，通过连接网线进行通讯校准。后控制电路板2上搭载有锂电池4。


技术特征：
1.一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于: 主要由x轴移动机构，y轴移动机构，z轴微位移机构，r轴旋转机构和控制系统组成，四个移动机构都由微型步进电机驱动，x轴移动机构通过电机齿轮（29）和x轴齿条（7），实现x滑台上盖板（19）和x滑台下盖板（20）以及固定在其上面的组件沿x轴方向移动，y轴移动机构通过电机齿轮（29）和y轴齿条（8）实现y轴滑台（17）以及安装固定在其上面的组件沿y轴方向移动，r轴旋转机构通过电机齿轮（29），r轴大齿轮（27）和r轴小齿轮（26），实现主轴杆（6）旋转到任意角度，z轴微位移机构通过电机齿轮（29），z轴大齿轮（28），z轴小齿轮（30），凸轮传动齿轮（25），凸轮（24），实现主轴杆（6）在z轴方向上移动微小距离。2.根据权利要求1所述的一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于：x轴移动机构，y轴移动机构，z轴微位移机构，移动组件之间是直接连接,接触表面经过精磨淬火处理，并保持有油润滑状态，电机驱动器电路集成在后控制电路板（2）上，后控制电路板（2）安装在y轴滑台（17）上。3.根据权利要求1所述的一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于：外壳前端面设有电源开关（32），上端面设置有1个通讯接口（34）和6个led指示灯（33），底板（5）设有销钉（31），中间开有一个矩形孔，主轴杆（6）工作时最多伸出3mm,并在矩形孔内移动，停止工作时，收缩进入孔内，在外壳后端设计有散热孔和散热器（1），后控制电路板（2）上设有锂电池（4）。4.根据权利要求1所述的一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于：所述的z轴微位移机构中的凸轮（24）有两组等高阶梯面，以圆心作为轴对称分布，每组等高阶梯面，有5个阶梯高度，凸轮（24）上表面与凸轮限位杆（23）底端直接接触，接触面经过精磨淬火处理，并保持有油润滑状态，在凸轮弹簧（22）弹力作用下，它们始终保持接触状态，凸轮（24）与凸轮传动齿轮（25）有螺丝固定，并与其同步旋转。5.根据权利要求1所述的一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于：所述z轴微位移机构中的凸轮（24）以及凸轮传动齿轮（25）与主轴杆（6）是间隙配合，凸轮（24）与凸轮传动齿轮（25）旋转时，主轴杆（6）由r轴旋转机构保持锁定状态不会旋转，凸轮弹簧（22）下端被x滑台上盖板（19）阻挡。6.根据权利要求1所述的一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，其特征在于：所述的r轴旋转机构中的主轴杆（6）中间有一段伸出的阶梯，阶梯上端与凸轮传动齿轮（25）接触，下端与凸轮弹簧（22）接触，接触面经过精磨淬火处理，并保持有油润滑状态，凸轮弹簧（22）对主轴杆（6）向上施加弹力。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于屏蔽罩检测设备的自动校准仪器，为屏蔽罩平面度检测的设备检测治具免去设计，加工，使用，维护校准块工作。通过调取治具设计参数，校准仪器控制系统控制X轴移动机构，Y轴移动机构，Z轴微位移机构，R轴旋转机构自动完成检测设备校准工作，校准精度高速度快，能兼容各种各样的检测产品。降低检测设备使用成本，缩短屏蔽罩交货周期。缩短屏蔽罩交货周期。缩短屏蔽罩交货周期。


技术研发人员：王戴新 邹翠
受保护的技术使用者：深圳市兴裕达科技有限公司
技术研发日：2021.07.17
技术公布日：2022/3/8