CN104567750A - 一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，包括测量台机构、光纤光源及图像测量***，测量台机构包括底板、三维平移台、工件支架、显微镜筒及高分辨率CCD摄像机，三维平移台及工件支架均安装于底板，显微镜筒安装于三维平移台，高分辨率CCD摄像机设置于显微镜筒的一端，显微镜筒的另一端设置有与工件支架相配合的镜头，工件支架设置有光纤座，光纤座通过光纤与光纤光源相连接，图像测量***包括图像采集与数据处理器、高清显示器以及安装于高清显示器的测量标尺，图像采集与数据处理器分别与高分辨率CCD摄像机、高清显示器电连接。本发明结构简单合理、操作方便、测量精度较高、制造成本较低。

Description

一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪

技术领域

本发明涉及陶瓷插芯检测装置技术领域，特别涉及一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪。

背景技术

光纤陶瓷插芯是一种用二氧化锆烧制而成的陶瓷圆柱小管，其质地坚硬、色泽洁白细腻，成品精度可达到亚微米级，是光纤通信网络中最常用、数量最多的精密定位件，常用于光纤连接器的制造、器件的光耦合等。陶瓷插芯的同心度和内孔光滑度的准确测量对提高光纤活动连接器的质量至关重要。中国专利(授权公告号为CN200972393Y)公开了一种“陶瓷插芯内径/同心度测量装置”，其结构包括一对发射接收传感器、光栅轮、皮带轮、CCD探测器、激光器、样品架和计算机，一对发射接收传感器分别位于光栅轮的两侧，发射传感器发出的光束穿过光栅轮的透光区域，由接收传感器接收并输入计算机，皮带轮的一端套在光栅轮的转轴上，另一端套在被测样品陶瓷插芯的外径上，陶瓷插芯固定在样品架上，CCD探测器和激光器分别放置在陶瓷插芯两端，并与陶瓷插芯内径同轴，激光器发出的光束经陶瓷插芯内径由CCD探测器接收，CCD探测器接收的信号由计算机处理并由显示器显示陶瓷插芯内径/同心度值。然而，上述测量装置在实际使用中通常存在以下缺陷：第一，光栅轮在长时间使用后，其表面会产生一些微小倾斜，导致测量的误差较大，影响测量精度；第二，由于结构设置较为复杂，导致制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单合理、操作方便、测量精度较高、制造成本较低的高精度陶瓷插芯同轴度检测仪。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，包括测量台机构、光纤光源及图像测量***，所述测量台机构包括底板、三维平移台、工件支架、显微镜筒及高分辨率CCD摄像机，所述三维平移台及工件支架均安装于所述底板，所述显微镜筒安装于所述三维平移台，所述高分辨率CCD摄像机设置于所述显微镜筒的一端，所述显微镜筒的另一端设置有与所述工件支架相配合的镜头，所述工件支架设置有光纤座，所述光纤座通过光纤与所述光纤光源相连接，所述图像测量***包括图像采集与数据处理器、高清显示器以及安装于所述高清显示器的测量标尺，所述图像采集与数据处理器分别与所述高分辨率CCD摄像机、所述高清显示器电连接。

进一步地，所述光纤座设置有与所述工件支架相配合的聚光孔，所述光纤的一端与所述光纤光源相连接，所述光纤的另一端伸入于所述聚光孔内。

进一步地，所述工件支架设置有调节杆，所述光纤座安装在所述调节杆上。

进一步地，所述显微镜筒通过接圈与所述高分辨率CCD摄像机相连接，所述接圈上设置有与所述显微镜筒紧固配合的锁紧螺钉。

本发明的有益效果为：本发明是用于检测陶瓷插芯内孔与外径的同轴度、以及内孔光滑度的检测仪，使用时，将待检测工件放置在工件支架上，调整三维平移台，使镜头与工件内孔同轴，开启光纤光源，光纤光源发出的光束依次穿过光纤和工件内孔，再被高分辨率CCD摄像机进行摄像，高分辨率CCD摄像机将摄取的图像传送至图像采集与数据处理器，经图像采集与数据处理器对该图像进行分析、计算等处理后，最后显示在高清显示器上，此时，若高清显示器上显示出一个光滑的圆圈，则表明工件内孔的光滑度较高，若高清显示器上显示的圆圈中存在杂点，则表明工件内孔的光滑度较低，并且根据杂点的分布状况便能够得出工件内孔的光滑度；然后再拨动工件支架上的工件，以工件的外径为基准使其转动一定角度，根据高清显示器上显示的图像的内外径圆心之间的距离偏差便能够检测出工件的同轴度。

综上所述，本发明采用光纤光源与图像测量***相配合的方式对工件的同轴度、内孔光滑度进行检测，有效避免了现有技术中因光栅轮出现倾斜而影响测量精度的缺陷，使用时，通过调整三维平移台，便于调节镜头与工件内孔的同轴度，从而有效提高了测量精度。另外，与现有技术相比，本发明结构设置更为简单，制造成本更低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图1中：

11、底板；12、三维平移台；13、工件支架；14、显微镜筒；141、镜头；15、高分辨率CCD摄像机；16、光纤座；161、聚光孔；17、调节杆；18、接圈；19、锁紧螺钉；2、光纤光源；21、光纤；31、图像采集与数据处理器；32、高清显示器；4、工件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示的一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，包括测量台机构、光纤光源2及图像测量***，测量台机构包括底板11、三维平移台12、工件支架13、显微镜筒14及高分辨率CCD摄像机15，三维平移台12及工件支架13均安装于底板11上，显微镜筒14安装于三维平移台12上，高分辨率CCD摄像机15设置于显微镜筒14的一端，显微镜筒14的另一端设置有与工件支架13相配合的镜头141，工件支架13设置有光纤座16，光纤座16通过光纤21与光纤光源2相连接，图像测量***包括图像采集与数据处理器31、高清显示器32以及安装于高清显示器32的测量标尺，图像采集与数据处理器31分别与高分辨率CCD摄像机15、高清显示器32电连接，其中，测量标尺的作用在于为高清显示器32中的图像提供位置坐标。

使用时，将待检测工件4放置在工件支架13上，调整三维平移台12，使镜头141与工件4内孔同轴，开启光纤光源2，光纤光源2发出的光束依次穿过光纤21和工件4的内孔，再被高分辨率CCD摄像机15进行摄像，高分辨率CCD摄像机15将摄取的图像传送至图像采集与数据处理器31，经图像采集与数据处理器31对该图像进行分析、计算等处理后，具体地说，图像采集与数据处理器31中安装有相关测量计算软件，通过相关测量计算软件对图像进行分析、计算等处理，最后显示在高清显示器32上，此时，若高清显示器32上显示出一个光滑的圆圈，则表明工件4内孔的光滑度较高，若高清显示器32上显示的圆圈中存在杂点，则表明工件4内孔的光滑度较低，并且根据杂点的分布状况便能够得出工件4内孔的光滑度；然后再拨动工件支架13上的工件4，以工件4的外径为基准使其转动一定角度，根据高清显示器32上显示的图像的内外径圆心之间的距离偏差便能够检测出工件4的同轴度。

综上所述，本发明采用光纤光源2与图像测量***相配合的方式对工件4的同轴度、内孔光滑度进行检测，有效避免了现有技术中因光栅轮出现倾斜而影响测量精度的缺陷，使用时，通过调整三维平移台12，便于调节镜头141与工件4内孔的同轴度，从而有效提高了测量精度。另外，与现有技术相比，本发明结构设置更为简单，制造成本更低。

为了对光纤光源2起到聚光的作用，提高检测的精度，光纤座16设置有与工件支架13相配合的聚光孔161，光纤21的一端与光纤光源2相连接，光纤21的另一端伸入于聚光孔161内。

工件支架13设置有调节杆17，光纤座16安装在调节杆17上，通过调节杆17可以对光纤座16的位置进行调节，具体而言，通过调整调节杆17，能够改变光纤座16与工件支架13之间的距离，同时还可以对光纤座16的角度进行调节，从而进一步提高了测量数据的精确度。

为了使高分辨率CCD摄像机15安装更方便，显微镜筒14通过接圈18与高分辨率CCD摄像机15相连接，接圈18上设置有与显微镜筒14紧固配合的锁紧螺钉19，通过调整接圈18，能够使高分辨率CCD摄像机15相对于显微镜筒14进行位置调节，调整完成后，拧紧锁紧螺钉19即可。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，其特征在于：包括测量台机构、光纤光源及图像测量***，所述测量台机构包括底板、三维平移台、工件支架、显微镜筒及高分辨率CCD摄像机，所述三维平移台及工件支架均安装于所述底板，所述显微镜筒安装于所述三维平移台，所述高分辨率CCD摄像机设置于所述显微镜筒的一端，所述显微镜筒的另一端设置有与所述工件支架相配合的镜头，所述工件支架设置有光纤座，所述光纤座通过光纤与所述光纤光源相连接，所述图像测量***包括图像采集与数据处理器、高清显示器以及安装于所述高清显示器的测量标尺，所述图像采集与数据处理器分别与所述高分辨率CCD摄像机、所述高清显示器电连接。

2.根据权利要求1所述的高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，其特征在于：所述光纤座设置有与所述工件支架相配合的聚光孔，所述光纤的一端与所述光纤光源相连接，所述光纤的另一端伸入于所述聚光孔内。

3.根据权利要求1所述的高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，其特征在于：所述工件支架设置有调节杆，所述光纤座安装在所述调节杆上。

4.根据权利要求1所述的高精度陶瓷插芯同轴度检测仪，其特征在于：所述显微镜筒通过接圈与所述高分辨率CCD摄像机相连接，所述接圈上设置有与所述显微镜筒紧固配合的锁紧螺钉。