CN102721701A

CN102721701A - 陶瓷天线罩光透射扫描检测装置

Info

Publication number: CN102721701A
Application number: CN2012102277289A
Authority: CN
Inventors: 赵玉刚; 李业富; 王勇
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: CN102721701B

Abstract

本发明提供一种陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，特征是：该装置包括五轴联动检测控制***、检测装置机身、回转工作台、回转工作台驱动装置、检测装置立柱、透射光源、透射光源升降驱动装置、激光测距图像采集头、激光测距图像采集头升降驱动装置、激光测距图像采集头左右移动驱动装置和激光测距图像采集头摆动角度驱动装置组成部分。本扫描检测装置通过五轴联动检测控制***的控制，可以实现陶瓷天线罩的回转运动的精确控制，透射光源的升降运动精确控制，激光测距图像采集头的水平移动、上下移动与摆动角度的精确控制，实现对整个陶瓷天线罩的全方位透射扫描、图像采集与处理、裂纹与质地疏松情况的自动检测。

Description

陶瓷天线罩光透射扫描检测装置

技术领域

本发明涉及一种陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，属于无损检测技术领域。

背景技术

薄壁陶瓷天线罩产品生产后不可避免的存在裂纹、质地疏松、孔洞等缺陷。在目前的薄壁陶瓷天线罩产品检测中，上述缺陷都是由检测人员通过透射光源和人眼观察进行检测的，工人在高度紧张、连续的工作环境下工作，人眼容易疲劳，并且无法保证检测的准确度，不能得到精确、量化的检测结果。这样的检测方法，无法保证产品的最终质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、通过自动进行光透射扫描、自动进行图像采集与处理，从而实现对陶瓷天线罩裂纹、质地疏松、空洞等缺陷自动检测的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置。其技术方案为：

一种陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：包括五轴联动检测控制***、检测装置机身、回转工作台、回转工作台驱动装置、检测装置立柱、透射光源、透射光源升降驱动装置、激光测距图像采集头升降驱动装置、激光测距图像采集头左右移动驱动装置、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置、激光测距图像采集头，其中回转工作台及回转工作台驱动装置安装于检测装置床身中、透射光源及透射光源升降驱动装置安装于回转工作台中、检测装置立柱安装于检测装置床身上、激光测距图像采集头升降驱动装置安装在检测装置立柱上、激光测距图像采集头左右移动驱动装置安装在激光测距图像采集头升降驱动装置上、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置安装在激光测距图像采集头左右移动驱动装置靠近回转工作台一端上，激光测距图像采集头安装在激光测距图像采集头摆动角度驱动装置上。

所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，激光测距图像采集头升降驱动装置包括安装在检测装置机身上的检测装置立柱、安装在检测装置立柱顶端的电动机一、安装在检测装置立柱一侧的导轨、嵌装在导轨上的升降滑板和连接于检测装置机身与电动机一输出轴之间的滚珠丝杠副一，其中滚珠丝杠副一的螺母与升降滑板固定连接，滚珠丝杠副一的丝杠一端与电动机一输出轴固定连接，另一端经轴承安装在检测装置机身上；激光测距图像采集头左右移动驱动装置包括电动机二、悬臂架、滑动导轨和滚珠丝杠副二，其中电动机二安装在悬臂架上，且与激光测距图像采集头摆动角度驱动装置分居悬臂架的两端，安装在悬臂架上的水平滑动导轨嵌装在升降滑板上，滚珠丝杠副二的丝杠一端与电动机二输出轴固定连接，另一端经轴承安装在悬臂架上，滚珠丝杠副二的螺母与升降滑板固定连接；激光测距图像采集头摆动角度驱动装置包括电动机三、激光测距图像采集头台，其中电动机三安装在悬臂架的端部，激光测距图像采集头台的伸出轴端固定安装在电动机三的输出轴上，激光测距图像采集头安装在激光测距图像采集头台上。

所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，回转工作台及回转工作台驱动装置包括电动机四、电动机箱体一、带轮一、周节制梯形齿同步带一、带轮二、螺母一、旋转轴一、支撑轴套一和托盘，其中电动机四经电动机四箱体安装在检测装置机身上，电动机四的输出轴垂直向上，带轮一固定安装在电动机四的输出轴上，支撑轴套一固定安装在检测装置机身上，旋转轴一经轴承套装在支撑轴套一内，带轮二固定安装在旋转轴一的下端，底部紧固以螺母一，托盘固定安装在旋转轴一的顶部，旋转轴一、支撑轴套一、托盘与带轮二四者同轴，带轮一经周节制梯形齿同步带一与带轮二传动连接。

所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，支撑轴套一内壁的两端与旋转轴一之间均设有轴承一，两轴承一之间支撑以套筒一，支撑轴套一底端安装有轴承端盖一，轴承端盖一内部装有挡油圈一。

所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，透射光源及透射光源升降驱动装置包括电动机五、带轮三、带轮四、周节制梯形齿同步带二、丝杠、电动机箱体二、支撑箱、螺母二、支撑轴套二、中空的旋转轴和螺钉，其中电动机五经电动机箱体二安装在检测装置机身上，电动机五的输出轴垂直向上，带轮三固定安装在电动机五的输出轴上，支撑轴套二经支撑箱安装在检测装置机身上，中空的旋转轴经轴承套装在支撑轴套二内，带轮四固定安装在中空的旋转轴的下端，底部紧固以螺母二，中空的旋转轴、支撑轴套二与带轮四三者同轴，带轮三经周节制梯形齿同步带二与带轮四传动连接，中空的旋转轴上设有内螺纹，丝杠贯穿中空的旋转轴、且与内螺纹配合，丝杠的外壁上沿轴向开有长槽，支撑轴套二上设有螺钉，螺钉水平***长槽内，丝杠垂直向上间隙穿过托盘的中心，顶部安装有透射光源。

所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，支撑轴套二内壁的两端与中空的旋转轴之间均设有轴承，两套轴承之间支撑以套筒，支撑轴套二底端安装有轴承端盖二，轴承端盖二内部装有挡油圈二。

其工作原理为：陶瓷天线罩扣合在托盘上，光透射扫描检测装置在五轴联动检测控制***控制下协调运动，主控制程序控制驱动***依据NC代码驱动各电动机转动。滚珠丝杠副一的丝杠随电动机一同步转动，丝杠与螺母配合使升降滑板实现上、下运动，进而实现激光测距图像采集头左右移动驱动装置的上、下运动；滚珠丝杠副二的丝杠随电动机二同步转动，丝杠与螺母配合使悬臂架实现水平的往返运动，进而带动激光测距图像采集头摆动角度驱动装置做水平往返运动；激光测距图像采集头台随电动机三同步转动，进而带动激光测距图像采集头做摇摆运动；带轮一随电动机四同步转动，通过周节制梯形齿同步带一带动带轮二转动，带轮二带动旋转轴二同步转动，进而带动托盘同步转动，实现陶瓷天线罩的转动；带轮三随电动机五同步转动，通过周节制梯形齿同步带二带动带轮四转动，带轮四带动旋转轴同步转动，旋转轴与丝杠配合，在螺钉的制约下实现丝杠的上下运动，进而带动透射光源上下运动。激光测距图像采集头升降驱动装置、激光测距图像采集头左右移动驱动装置、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置、回转工作台、透射光源的协调运动，保证激光测距图像采集头对陶瓷天线罩进行等距离图像采集。

本发明与现有技术相比其优点是：

1、本发明陶瓷天线罩光透射扫描检测装置是一个五轴联动的数控装置，激光测距图像采集头支架的三轴联动可以实现对激光测距图像采集头的精确定位，保证激光测距图像采集头与陶瓷天线罩的表面距离保持为一个固定的值，并且激光测距图像采集头与陶瓷天线罩表面的法线保持垂直，从而能够保证图像采集的精确度。

2、通过激光测距图像采集头支架和回转工作台以及透射光源的协调运动，可以实现对整个陶瓷天线罩的光透射扫描、图像采集，透射光源可以随激光测距图像采集头同步升降，从而能够为图像采集提供相对较高强度的透射光。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的左视图；

图3是图1所示实施例拆除电动机一的俯视图；

图4是图1所示实施例中B部分放大的结构示意图；

图5是图1所示实施例中B部分转轴的剖视图。

图中：1、激光测距图像采集头 3、检测装置机身 4、透射光源 5、检测装置立柱6、电动机一 7、导轨 8、升降滑板 9、滚珠丝杠副一 10、电动机二 11、悬臂架12、滑动导轨 13、滚珠丝杠副二 14、电动机三 15、激光测距图像采集头台 16、电动机四 17、电动机箱体一 18、带轮一 19、周节制梯形齿同步带一 20、带轮二 21、螺母一 22、旋转轴一 23、支撑轴套一 24、托盘 25、电动机五 26、带轮三 27、带轮四 28、周节制梯形齿同步带二 29、丝杠 30、电动机箱体二 31、支撑箱 32、螺母二 33、支撑轴套二 34、中空的旋转轴 35、螺钉 36、轴承一 37、轴承二 38、套筒一 39、套筒二 40、陶瓷天线罩 41、轴承端盖一 42、挡油圈一 43、轴承端盖二 44、挡油圈二

具体实施方式

在图1-5所示的实施例中：包括五轴联动检测控制***、检测装置机身3、回转工作台、回转工作台驱动装置、检测装置立柱5、透射光源4、透射光源升降驱动装置、激光测距图像采集头升降驱动装置、激光测距图像采集头左右移动驱动装置、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置、激光测距图像采集头1，其中回转工作台及回转工作台驱动装置安装于检测装置床身3中、透射光源及透射光源升降驱动装置安装于回转工作台中、检测装置立柱安装于检测装置床身3上、激光测距图像采集头升降驱动装置安装在检测装置立柱5上、激光测距图像采集头左右移动驱动装置安装在激光测距图像采集头升降驱动装置上、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置安装在激光测距图像采集头左右移动驱动装置靠近回转工作台一端上，激光测距图像采集头1安装在激光测距图像采集头摆动角度驱动装置上。

激光测距图像采集头升降驱动装置包括安装在检测装置机身3上的检测装置立柱5、安装在检测装置立柱5顶端的电动机一6、安装在检测装置立柱5一侧的导轨7、嵌装在导轨7上的升降滑板8和连接于检测装置机身3与电动机一6输出轴之间的滚珠丝杠副一9，其中滚珠丝杠副一9的螺母与升降滑板8固定连接，滚珠丝杠副一9的丝杠一端与电动机一6输出轴固定连接，另一端经轴承安装在检测装置机身3上；激光测距图像采集头左右移动驱动装置包括电动机二10、悬臂架11、滑动导轨12和滚珠丝杠副二13，其中电动机二10安装在悬臂架11上，且与激光测距图像采集头摆动角度驱动装置分居悬臂架11的两端，安装在悬臂架11上的水平滑动导轨12嵌装在升降滑板8上，滚珠丝杠副二13的丝杠一端与电动机二10输出轴固定连接，另一端经轴承安装在悬臂架11上，滚珠丝杠副二13的螺母与升降滑板8固定连接；激光测距图像采集头摆动角度驱动装置包括电动机三14、激光测距图像采集头台15，其中电动机三14安装在悬臂架11的端部，激光测距图像采集头台15的伸出轴端固定安装在电动机三14的输出轴上，激光测距图像采集头1安装在激光测距图像采集头台15上。

回转工作及回转工作台驱动装置台包括电动机四16、电动机四箱体17、带轮一18、周节制梯形齿同步带一19、带轮二20、螺母一21、旋转轴一22、支撑轴套一23和托盘24，其中电动机四16经电动机箱体一17安装在检测装置机身3上，电动机四16的输出轴垂直向上，带轮一18固定安装在电动机四16的输出轴上，支撑轴套一23固定安装在检测装置机身3上，旋转轴一22经轴承套装在支撑轴套一23内，带轮二20固定安装在旋转轴一22的下端，底部紧固以螺母一21，托盘24固定安装在旋转轴一22的顶部，旋转轴一22、支撑轴套一23、托盘24与带轮二20四者同轴，带轮一18经周节制梯形齿同步带一19与带轮二20传动连接。

透射光源及透射光源驱动装置包括电动机五25、带轮三26、带轮四27、周节制梯形齿同步带二28、丝杠29、电动机箱体二30、支撑箱二31、螺母二32、支撑轴套二33、中空的旋转轴34和螺钉35，其中电动机五25经电动机箱体二30安装在检测装置机身3上，电动机五25的输出轴垂直向上，带轮三26固定安装在电动机五25的输出轴上，支撑轴套二33经支撑箱31安装在检测装置机身3上，中空的旋转轴34经轴承套装在支撑轴套二33内，带轮四27固定安装在中空的旋转轴34的下端，底部紧固以螺母二32，中空的旋转轴34、支撑轴套二33与带轮四27三者同轴，带轮三26经周节制梯形齿同步带二28与带轮四27传动连接，中空的旋转轴34上设有内螺纹，丝杠29贯穿旋转轴34、且与内螺纹配合，丝杠29的外壁上沿轴向开有长槽，支撑轴套二33上设有螺钉35，螺钉35水平***长槽内，丝杠29垂直向上间隙穿过托盘24的中心，顶部安装有透射光源4。

支撑轴套一23内壁的两端与旋转轴一22之间均设有轴承一36，两轴承一36之间支撑以套筒一38，支撑轴套一23底端安装有轴承端盖一41，轴承端盖一41内部装有挡油圈一42；支撑轴套二33内壁的两端与中空的旋转轴34之间均设有轴承二37，两轴承二37之间支撑以套筒二39，支撑轴套二23底端安装有轴承端盖二41，轴承端盖二41内部装有挡油圈二42。

Claims

1.一种陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：包括五轴联动检测控制***、检测装置机身（3）、回转工作台、回转工作台驱动装置、检测装置立柱（5）、透射光源（4）、透射光源升降驱动装置、激光测距图像采集头升降驱动装置、激光测距图像采集头左右移动驱动装置、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置、激光测距图像采集头（1），其中回转工作台及回转工作台驱动装置安装于检测装置床身（3）中、透射光源及透射光源升降驱动装置安装于回转工作台中、检测装置立柱安装于检测装置床身（3）上、激光测距图像采集头升降驱动装置安装在检测装置立柱（5）上、激光测距图像采集头左右移动驱动装置安装在激光测距图像采集头升降驱动装置上、激光测距图像采集头摆动角度驱动装置安装在激光测距图像采集头左右移动驱动装置靠近回转工作台一端上，激光测距图像采集头（1）安装在激光测距图像采集头摆动角度驱动装置上。

2.如权利要求1所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：激光测距图像采集头升降驱动装置包括安装在检测装置机身（3）上的检测装置立柱（5）、安装在检测装置立柱（5）顶端的电动机一（6）、安装在检测装置立柱（5）一侧的导轨（7）、嵌装在导轨（7）上的升降滑板（8）和连接于检测装置机身（3）与电动机一（6）输出轴之间的滚珠丝杠副一（9），其中滚珠丝杠副一（9）的螺母与升降滑板（8）固定连接，滚珠丝杠副一（9）的丝杠一端与电动机一（6）输出轴固定连接，另一端经轴承安装在检测装置机身（3）上；激光测距图像采集头左右移动驱动装置包括电动机二（10）、悬臂架（11）、滑动导轨（12）和滚珠丝杠副二（13），其中电动机二（10）安装在悬臂架（11）上，且与激光测距图像采集头摆动角度驱动装置分居悬臂架（11）的两端，安装在悬臂架（11）上的水平滑动导轨（12）嵌装在升降滑板（8）上，滚珠丝杠副二（13）中的丝杠一端与电动机二（10）输出轴固定连接，另一端经轴承安装在悬臂架（11）上，滚珠丝杠副二（13）的螺母与升降滑板（8）固定连接；激光测距图像采集头摆动角度驱动装置包括电动机三（14）、激光测距图像采集头台（15），其中电动机三（14）安装在悬臂架（11）的端部，激光测距图像采集头台（15）的伸出轴端固定安装在电动机三（14）的输出轴上，激光测距图像采集头（1）安装在激光测距图像采集头台（15）上。

3.如权利要求1所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：回转工作台及回转工作台驱动装置包括电动机四（16）、电动机箱体一（17）、带轮一（18）、周节制梯形齿同步带一（19）、带轮二（20）、螺母一（21）、旋转轴一（22）、轴承端盖一（41）、挡油圈一（42）、支撑轴套一（23）和托盘（24），其中电动机四（16）经电动机箱体一（17）安装在检测装置机身（3）上，电动机四（16）的输出轴垂直向上，带轮一（18）固定安装在电动机四（16）的输出轴上，支撑轴套一（23）固定安装在检测装置机身（3）上，旋转轴一（22）经轴承套装在支撑轴套一（23）内，带轮二（20）固定安装在旋转轴一（22）的下端，底部紧固以螺母一（21），托盘（24）固定安装在旋转轴一（22）的顶部，旋转轴一（22）、支撑轴套一（23）、托盘（24）与带轮二（20）四者同轴，带轮一（18）经周节制梯形齿同步带一（19）与带轮二（20）传动连接。

4.如权利要求3所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：支撑轴套一（23）内壁的两端与旋转轴一（22）之间均设有两个轴承一（36），两轴承一（36）之间支撑以套筒一（38），支撑轴套一（23）底端安装有轴承端盖一（41），轴承端盖一（41）内部装有挡油圈一（42）。

5.如权利要求1所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：透射光源及透射光源升降驱动装置包括电动机五（25）、带轮三（26）、带轮四（27）、周节制梯形齿同步带二（28）、丝杠（29）、电动机箱体二（30）、支撑箱（31）、螺母二（32）、支撑轴套二（33）、轴承端盖二（43）、挡油圈二（44）、中空的旋转轴（34）和螺钉（35），其中电动机五（25）经电动机箱体二（30）安装在检测装置机身（3）上，电动机五（25）的输出轴垂直向上，带轮三（26）固定安装在电动机五（25）的输出轴上，支撑轴套二（33）经支撑箱（31）安装在检测装置机身（3）上，中空的旋转轴（34）经轴承套装在支撑轴套二（33）内，带轮四（27）固定安装在中空的旋转轴（34）的下端，底部紧固以螺母二（32），中空的旋转轴（34）、支撑轴套二（33）与带轮四（27）三者同轴，带轮三（26）经周节制梯形齿同步带二（28）与带轮四（27）传动连接，中空的旋转轴（34）上设有内螺纹，丝杠（29）贯穿中空的旋转轴（34）、且与内螺纹配合，丝杠（29）的外壁上沿轴向开有长槽，支撑轴套二（33）上设有螺钉（35），螺钉（35）水平***长槽内，丝杠（29）垂直向上间隙穿过托盘（24）的中心，顶部安装有透射光源（4）。

6.如权利要求5所述的陶瓷天线罩光透射扫描检测装置，其特征在于：支撑轴套二（33）内壁的两端与中空的旋转轴（34）之间均设有轴承二（37），两轴承二（37）之间支撑以套筒二（39），支撑轴套二（33）底端安装有轴承端盖二（43），轴承端盖二（43）内部装有挡油圈二（44）。