基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，装置包括第一运动机构、第二运动机构、检测部件，其中：第一运动机构为齿轮齿条机构，第一运动机构沿第一方向做往复直线运动，第二运动机构沿第二方向运动；检测部件、检测样品分别与第一运动机构、第二运动机构其中一个连接，第一运动机构、第二运动机构带动检测样品、检测部件实现第一方向往复直线运动、第二方向运动；第一运动机构与第二运动机构结合同步扫描，合成预定的扫描轨迹。本实用新型专利技术能够实现快速同步扫描，能保证良好的扫描效果，同时大大提高扫描速度。

A fast synchronous scanning device based on gear and rack

The utility model discloses a device for realizing the fast synchronous scanning device comprises a first gear rack based on motion mechanism, second movement mechanism, detection of components, including: the first motion mechanism for gear rack mechanism, the movement mechanism of reciprocating linear motion along the first direction, the second motion mechanism along the second direction; detecting component, test sample with the first motion mechanism, second motion mechanism, one is connected, first movement mechanism, second movement mechanism drives the detection sample and detect parts to achieve the first direction and second direction straight reciprocating motion; the first motion mechanism with second motion mechanism with synchronous scanning, synthesis of predetermined scanning trajectory. The utility model can achieve rapid synchronous scanning, which can ensure good scanning effect and greatly improve the scanning speed.

【技术实现步骤摘要】
基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置
本技术属于无损检测
，特别涉及一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置。
技术介绍
无损检测是利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小，位置，性质和数量等信息。它与破坏性检测相比，无损检测有以下特点。第一是具有非破坏性，因为它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能；第二具有全面性，由于检测是非破坏性，因此必要时可对被检测对象进行100％的全面检测，这是破坏性检测办不到的；第三具有全程性，破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检验都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能。所以，它不仅可对制造用原材料，各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。无损检测部件包括超声波显微镜、电磁、X射线等设备。广泛应用于电接触触点焊接质量检测、关键电子器件和精密机械部件的无损检测与评估，同时也广泛用于生物组织的显微观测。无损检测部件中，常采用二维机械扫描机构携带检测模块完成对整个被测样品的检测。扫描机构的执行器一般都采用直线电机或旋转电机加精密滚珠丝杠。传统的二维机械扫描模式为栅格扫描模式，扫描轴负责扫描，每扫描完一行，步进轴运动一次，步进大小为一个像素所对应的大小。为了提高扫描超声波显微成像的速度，德国KSI公司采用了多探头同时扫描方案，即每个探头扫描一个子区域，然后将各个子区域拼接起来，形成最终的扫描结果。采用N个探头，那么扫描时间就可以节约N倍。但是这种方法明显增加了成本。公开号为102608208B的中国专利技术专利，公开了一种基于双轴联动式的栅格扫描模式，该方法通过两轴联动缩短了扫描和步进的时间，但是本质上仍然是步进栅格扫描模式，提升的扫描效率有限。目前，国外大公司提高效率的方式都是在现有的栅格扫描模式下对每个电机的硬件结构提出优化，在满足运动精度的前提下，尽可能地提高X或Y电机的速度。但是这种方式不能根本性的显著提高电机速度，电机速度的最大值受限于光栅频率和分辨率。因此，采用常规的技术思路即通过栅格扫描模式下的技术改进，已经很难再提升扫描速度，这制约了整个行业的进一步发展，成为了整个行业的技术难题。
技术实现思路
针对上述现有技术中的缺陷，本技术的目的是设计一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，摒弃了常规的技术思路，能够快速有效的实现快速扫描，既能保证良好的扫描效果，又能大大提高扫描速度。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，包括第一运动机构、第二运动机构、检测部件，其中：所述第一运动机构沿第一方向做往复直线运动，所述第二运动机构沿第二方向运动；所述检测部件与所述第一运动机构、所述第二运动机构中一个连接，检测样品则与所述第一运动机构、所述第二运动机构中另一个连接，所述第一运动机构、所述第二运动机构带动所述检测样品、所述检测部件实现第一方向往复直线运动、第二方向运动；所述第一运动机构与所述第二运动机构结合同步扫描，合成预定的扫描轨迹；所述第一运动机构为齿轮齿条机构，包括：第一驱动部件、齿轮、第一导向部件和第一齿条，其中：所述齿轮的安装孔连接所述第一驱动部件的输出轴，所述齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿条安装在所述第一导向部件内并在所述第一导向部件内往复运动，所述检测部件或检测样品固定于所述第一齿条的一端；所述第一驱动部件正反转循环运动驱动所述齿轮正反方向旋转，所述齿轮与所述第一齿条啮合，从带动所述第一齿条在所述第一导向部件内实现往返直线运动，进而带动所述检测部件或检测样品完成第一方向往复直线运动。优选地，所述第二运动机构为实现第二方向步进运动、匀速直线运动或变速直线运动的装置，带动检测样品或所述检测部件实现第二方向步进运动、匀速直线运动或变速直线运动。更优选地，所述第二运动机构包括：第二驱动部件和水平转盘，其中：所述第二驱动部件的输出端连接所述水平转盘并驱动所述水平转盘，所述水平转盘在水平面内进行第二方向步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动，检测样品或检测部件放置在所述水平转盘上并随所述水平转盘在水平面内做第二方向步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动。更优选地，所述第二运动机构包括：第三驱动部件和垂直转盘，其中：所述第三驱动部件的输出端连接所述垂直转盘并驱动所述垂直转盘，所述垂直转盘在竖直面内进行步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动，检测样品放置在所述垂直转盘上并随所述垂直转盘在竖直面内做第二方向步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动。优选地，所述第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件采用电机，或者是气压、液压等其他形式的驱动部件，或者是由其他机构传动得到的驱动机构，或者是手动驱动的形式。优选地，所述第一导向部件为直线导槽。优选地，所述装置进一步包括支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述第一运动机构、所述第二运动机构。优选地，所述装置进一步包括平衡机构，所述平衡机构与所述第一运动机构对称布置，并与所述第一运动机构运动方向相反，以产生与所述第一运动机构大小相等、方向相反的作用力，从而抵消所述第一运动机构的作用力。更优选地，所述平衡机构包括：平衡齿条、平衡导向部件和平衡质量块，其中：所述平衡齿条与所述第一运动机构的齿轮啮合，所述平衡齿条安装在所述平衡导向部件内并在所述平衡导向部件内往复运动，所述平衡质量块固定于所述平衡齿条的一端；所述第一驱动部件正反转循环运动驱动所述齿轮正反方向旋转，所述齿轮与所述平衡齿条啮合，从而带动所述平衡齿条在所述平衡导向部件内实现往返直线运动，进而带动所述平衡质量块做往复直线运动。更优选地，优选地，所述平衡齿条在所述平衡导向部件内的往返直线运动方向与所述第一齿条在所述第一导向部件内的往返直线运动方向相反，从而所述平衡质量块与所述检测部件或检测样品的运动方向相反。更优选地，所述平衡导向部件为直线导槽。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1.本技术装摒弃了常规的技术思路即通过栅格扫描模式下的改进，而是第一方向运动和第二方向运动由不同的机构执行，结合同步扫描，可以合成预定的扫描轨迹，从而克服了制约整个行业进一步发展的技术难题，对整个行业的发展具有重要的意义。2.本技术的装置采用齿轮齿条机构，结构简单，成本较低，运动平稳。3.本技术的第一运动机构和第二运动机构可以带动扫描部件或检测样品实现第一方向的运动和第二方向的运动。4.进一步的，本技术第二方向运动为步进运动、匀速运动或变速运动，第一方向运动为快速往返直线运动，提高了扫描速度。5.进一步的，本技术平衡机构可以提高装置整体的稳定性，减小了振动，保证了检测的精度。6.进一步的，采用本技术的装置可以集成到在线检测并实现全检，即将所述装置和生产工件的设备连接之后，可以对生产的每一个工件进行检测。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术一实施例中的装置结构示意图；图2为本技术一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，其特征在于：包括第一运动机构、第二运动机构、检测部件，其中：所述第一运动机构沿第一方向做往复直线运动，所述第二运动机构沿第二方向运动；所述检测部件与所述第一运动机构、所述第二运动机构中一个连接，检测样品则与所述第一运动机构、所述第二运动机构中另一个连接，所述第一运动机构、所述第二运动机构带动所述检测样品、所述检测部件实现第一方向往复直线运动、第二方向运动；所述第一运动机构与所述第二运动机构结合同步扫描，合成预定的扫描轨迹；所述第一运动机构为齿轮齿条机构，包括：第一驱动部件、齿轮、第一导向部件和第一齿条，其中：所述齿轮的安装孔连接所述第一驱动部件的输出轴，所述齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿条安装在所述第一导向部件内并在所述第一导向部件内往复运动，所述检测部件或检测样品固定于所述第一齿条的一端。

【技术特征摘要】
1.一种基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，其特征在于：包括第一运动机构、第二运动机构、检测部件，其中：所述第一运动机构沿第一方向做往复直线运动，所述第二运动机构沿第二方向运动；所述检测部件与所述第一运动机构、所述第二运动机构中一个连接，检测样品则与所述第一运动机构、所述第二运动机构中另一个连接，所述第一运动机构、所述第二运动机构带动所述检测样品、所述检测部件实现第一方向往复直线运动、第二方向运动；所述第一运动机构与所述第二运动机构结合同步扫描，合成预定的扫描轨迹；所述第一运动机构为齿轮齿条机构，包括：第一驱动部件、齿轮、第一导向部件和第一齿条，其中：所述齿轮的安装孔连接所述第一驱动部件的输出轴，所述齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿条安装在所述第一导向部件内并在所述第一导向部件内往复运动，所述检测部件或检测样品固定于所述第一齿条的一端。2.根据权利要求1所述的基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，其特征在于：所述第二运动机构为实现第二方向步进运动、匀速直线运动或变速直线运动的装置，所述第二运动机构带动检测样品或所述检测部件实现第二方向步进运动、匀速直线运动或变速直线运动。3.根据权利要求2所述的基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，其特征在于：所述第二运动机构包括：第二驱动部件和水平转盘，其中：所述第二驱动部件的输出端连接所述水平转盘并驱动所述水平转盘，所述水平转盘在水平面内进行第二方向步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动，检测样品或检测部件放置在所述水平转盘上并随所述水平转盘在水平面内做第二方向步进运动、匀速圆周运动或变速圆周运动。4.根据权利要求2所述的基于齿轮齿条实现快速同步扫描的装置，其特征在于：所述第二运动机构包括：第三驱动部件和垂直转盘，其中：所述第三驱动部件的输出端连接所述垂直转盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国方，李进春，裘揆，黄威，
申请(专利权)人：上海和伍精密仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31