[實用新型]基于凸輪連桿機構實現快速同步掃描的裝置

有效

• 申請號: 201720932351.5
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207148074U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 李進春;張國方;裘揆;黃威
• 申請（專利權）人: 上海和伍精密儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于無損檢測技術領域，特別涉及一種基于凸輪連桿機構實現快速同步掃描的裝置。

背景技術

無損檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小、位置、性質和數量等信息。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點：第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行100％的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用于對原材料進行檢測，如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的，對于產成品和在用品，除非不準備讓其繼續服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環節、直至最終產成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。

無損檢測部件包括超聲波顯微鏡、電磁、X射線等設備。廣泛應用于電接觸觸點焊接質量檢測、關鍵電子器件和精密機械部件的無損檢測與評估，同時也廣泛用于生物組織的顯微觀測。

無損檢測部件中，常采用二維機械掃描機構攜帶檢測模塊完成對整個檢測樣品的檢測。掃描機構的執行器一般都采用直線電機或旋轉電機加精密滾珠絲杠。傳統的二維機械掃描模式為柵格掃描模式，掃描軸負責掃描，每掃描完一行，步進軸運動一次，步進大小為一個像素所對應的大小。

經檢索，為了提高掃描超聲波顯微成像的速度，德國KSI公司采用了多探頭同時掃描方案，即每個探頭掃描一個子區域，然后將各個子區域拼接起來，形成最終的掃描結果。采用N個探頭，那么掃描時間就可以節約N倍。但是這種方法明顯增加了成本。

公開號為CN102608208A的中國發明專利，公開了一種基于雙軸聯動式的柵格掃描模式，該方法通過兩軸聯動縮短了掃描和步進的時間，但是本質上仍然是步進柵格掃描模式，提升的掃描效率有限。

目前，國外大公司提高效率的方式都是在現有的柵格掃描模式下對每個電機的硬件結構提出優化，在滿足運動精度的前提下，盡可能地提高X或Y電機的速度。但是這種方式不能根本性的顯著提高電機速度，電機速度的最大值受限于光柵頻率和分辨率。

因此，采用常規的技術思路即通過柵格掃描模式下的技術改進，已經很難再提升掃描速度，這制約了整個行業的進一步發展，成為了整個行業的技術難題。

實用新型內容

針對上述現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是設計一種基于凸輪連桿機構實現快速同步掃描的裝置，摒棄了常規的技術思路，能夠實現快速同步掃描，既能保證良好的掃描效果，又能大大提高掃描速度。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種基于凸輪連桿機構實現快速同步掃描的裝置，包括：第一運動機構、第二運動機構和檢測部件，其中：

所述第一運動機構沿第一方向做往復直線運動，所述第二運動機構沿第二方向運動；所述檢測部件與所述第一運動機構、所述第二運動機構中一個連接，檢測樣品則與所述第一運動機構、所述第二運動機構中另一個連接，所述第一運動機構、所述第二運動機構帶動所述檢測樣品、所述檢測部件實現第一方向往復直線運動、第二方向運動；所述第一運動機構與所述第二運動機構同步掃描，合成預定的掃描軌跡；

所述第一運動機構為凸輪連桿機構，包括：第一驅動部件、第一凸輪、第一滾子、第一彈簧、第一連桿、第一滑動部件和第一導向部件，其中：所述第一驅動部件的輸出軸與所述第一凸輪的一側連接，所述第一連桿的一端連接所述第一滾子，所述第一連桿與所述第一滾子之間設置所述第一彈簧，所述第一彈簧使所述第一滾子與所述第一凸輪的輪廓保持接觸；所述第一導向部件與所述第一滑動部件配合，所述第一滑動部件在所述第一導向部件內往復運動；所述第一連桿與所述第一滑塊固定連接，所述檢測部件或檢測樣品與所述第一連桿連接。

優選地，所述第一驅動部件驅動所述第一凸輪旋轉，所述第一彈簧使得所述第一滾子與所述第一凸輪接觸，帶動所述第一連桿擺動，所述第一連桿帶動所述第一滑動部件在所述第一導向部件內實現往復直線運動，進而帶動所述檢測部件或檢測樣品完成第一方向往復直線運動。

優選地，所述第二運動機構為實現第二方向步進運動、勻速直線運動或變速直線運動的裝置，所述第二運動機構帶動所述檢測樣品或檢測部件實現第二方向步進運動、勻速直線運動或變速直線運動。

更優選地，所述第二運動機構包括：第二驅動部件和水平轉盤，其中：