[實用新型]基于圓柱槽凸輪實現(xiàn)快速同步掃描的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720932353.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207198097U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國方;李進(jìn)春;裘揆;黃威
• 申請（專利權(quán)）人: 上海和伍精密儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于圓柱槽凸輪實現(xiàn)快速同步掃描的裝置。

背景技術(shù)

無損檢測是利用物質(zhì)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(zhì)和數(shù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行的，對于產(chǎn)成品和在用品，除非不準(zhǔn)備讓其繼續(xù)服役，否則是不能進(jìn)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(huán)節(jié)、直至最終產(chǎn)成品進(jìn)行全程檢測，也可對服役中的設(shè)備進(jìn)行檢測。

無損檢測部件包括超聲波顯微鏡、電磁、X射線等設(shè)備。廣泛應(yīng)用于電接觸觸點焊接質(zhì)量檢測、關(guān)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(gòu)攜帶檢測模塊完成對整個被測樣品的檢測。掃描機構(gòu)的執(zhí)行器一般都采用直線電機或旋轉(zhuǎn)電機加精密滾珠絲杠。傳統(tǒng)的二維機械掃描模式為柵格掃描模式，掃描軸負(fù)責(zé)掃描，每掃描完一行，步進(jìn)軸運動一次，步進(jìn)大小為一個像素所對應(yīng)的大小。

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(qū)域，然后將各個子區(qū)域拼接起來，形成最終的掃描結(jié)果。采用N個探頭，那么掃描時間就可以節(jié)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(fā)明專利，公開了一種基于雙軸聯(lián)動式的柵格掃描模式，該方法通過兩軸聯(lián)動縮短了掃描和步進(jìn)的時間，但是本質(zhì)上仍然是步進(jìn)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(xiàn)有的柵格掃描模式下對每個電機的硬件結(jié)構(gòu)提出優(yōu)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(guī)的技術(shù)思路即通過柵格掃描模式下的技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)很難再提升掃描速度，這制約了整個行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，成為了整個行業(yè)的技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是設(shè)計一種基于圓柱槽凸輪實現(xiàn)快速同步掃描的裝置，摒棄了常規(guī)的技術(shù)思路，能夠快速有效的實現(xiàn)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(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于圓柱槽凸輪實現(xiàn)快速同步掃描的裝置，包括：第一運動機構(gòu)、第二運動機構(gòu)、檢測部件，其中：

所述第一運動機構(gòu)沿第一方向做往復(fù)直線運動；所述第二運動機構(gòu)沿第二方向運動；所述檢測部件與所述第一運動機構(gòu)、所述第二運動機構(gòu)中一個連接，檢測樣品則與所述第一運動機構(gòu)、所述第二運動機構(gòu)中另一個連接，所述第一運動機構(gòu)、所述第二運動機構(gòu)帶動所述檢測部件、所述檢測樣品實現(xiàn)第一方向的往復(fù)直線運動、第二方向運動；所述第一運動機構(gòu)與所述第二運動機構(gòu)結(jié)合同步掃描，合成預(yù)定的掃描軌跡；

所述第一運動機構(gòu)為圓柱槽凸輪機構(gòu)，包括第一驅(qū)動部件、圓柱槽凸輪、第一撥桿和第一連桿，其中：所述圓柱槽凸輪的一端連接于所述第一驅(qū)動部件的輸出軸上，所述第一驅(qū)動部件驅(qū)動所述圓柱槽凸輪運動；所述圓柱槽凸輪上設(shè)置有凸輪凹槽，所述第一撥桿的一端插設(shè)于所述凸輪凹槽內(nèi)并于所述凸輪凹槽內(nèi)滑動；所述第一撥桿的另一端與所述第一連桿連接，所述檢測部件或檢測樣品與所述第一連桿連接固定；

所述第一驅(qū)動部件驅(qū)動所述圓柱槽凸輪旋轉(zhuǎn)，所述第一撥桿沿著所述圓柱槽凸輪的凸輪凹槽滑動，并帶動所述第一連桿做往復(fù)直線運動，進(jìn)而帶動固定在所述第一連桿上的所述檢測部件完成第一方向往復(fù)直線運動。

優(yōu)選地，所述第二運動機構(gòu)為實現(xiàn)第二方向步進(jìn)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(gòu)帶動所述檢測樣品或檢測部件實現(xiàn)第二方向步進(jìn)運動、勻速直線運動或變速直線運動。

更優(yōu)選地，所述第二運動機構(gòu)包括：第二驅(qū)動部件和水平轉(zhuǎn)盤，其中：

所述第二驅(qū)動部件通過連接軸與所述水平轉(zhuǎn)盤連接，檢測樣品或檢測部件放置在所述水平轉(zhuǎn)盤上；