专利名称：指示表全自动检定仪的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种检定装置，具体而言，是一种对指针式指示仪表的全自动检定装置。
二背景技术：
指针式指示仪表特别是百分表、千分表广泛用于机加工行业，对加工的零部件进行检测，因此，生产这些表的企业和计量部门需要对这些表的示值误差等按照有关部门制定的检定规程进行性能检定。传统检定方法是用人工进行处理，工作量高，效率低，且人眼读数误差大，精度低。为此，有些单位研制出了不同的千分表、百分表检定仪，但其共同特点是仍由人眼看表，没有从根本上解决人眼读数误差大，精度低的问题。近几年，个别单位用CCD摄像头研制出了图象式百分表、千分表检定仪，但造价太高，推广量极小。
另外，压力表目前应用也非常普遍，目前对压力表的检定方法同样存在人眼读数误差大、精度低等问题，也急需解决自动读数的问题。
三、实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种新的指示表全自动检定仪，本实用新型实现了一种性能好、价格低的高性价比的指针式指示表全自动检定装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的一种指示表全自动检定仪，包括有电脑装置，摄像头、被检表固定支架、基准装置，所述的摄像头通过接口与电脑装置相连，摄像头由支架固定，使其面对被检表，被检表与基准装置相接，所述的基准装置的基准量由电脑装置控制，基准装置给出一个基准量，被检表的指针对应的转动一个角度，由电脑装置通过摄像头读取指针示值，从而自动完成数据处理。
本实用新型采用市场上价格低廉的CMOS摄像头，用USB接口与电脑装置连接，CMOS摄像头相对被检表的高低和前后位置通过支架或支架上的调整装置调整。
本实用新型所述的被检表可以是指针式千分表或百分表，也可以是压力表。当被检表是千分表或百分表时，对应的基准装置是基准位移装置；当被检表是压力表时，对应的基准装置是基准压力源。
为了使基准位移装置的造价低、精度高，该装置由一受电脑装置控制的步进电机、燕尾槽底座、导轨、导轨滑块、测微头、支架组成，被检表测杆与测微头的测杆相触。步进电机固定在可沿导轨运行的滑块上，其轴通过连轴器与测微头的机轮端相连，测微头的螺纹轴套端由固定在底座上的支架固定。电脑装置控制步进电机转动时，带动测微头的丝杆转动，从而使测杆产生位移。由测微头丝杆螺距和步进电机步进角可算出步进电机每走一步的位移当量，由此，可通过控制步进电机的步数来控制位移量。
为了进一步提高基准位移装置给出基准位移(或长度)的精度，在上述基本位移装置的基础上，并联一个开式光栅装置，基准位移装置给出的位移量可通过该光栅测量装置测定。其中，光栅的动尺或读数头固定在可沿导轨运行的滑块上，定尺固定在底座上，要求光栅尺与导轨平行安装。光栅读数头信号通过一个前置电路、电脑接口板与电脑装置连接。
光栅测量装置会产生一个零位信号，该零位信号点在导轨一端，检定时，电脑装置控制步进电机反转，使步进电机带动滑块沿导轨移过零位点一小段距离后改为正转，移到零位点时对被检表对零并锁紧。此后，由电脑装置按检定规程要求控制基准位移装置给出基准位移，使被检表转动一个角度，电脑装置通过CMOS摄像头读进指示表示值，进而自动完成相关数据处理及显示和打印结果等。
上述的指示表全自动检定仪，其进一步的特征是在基准位移装置或称长度变位装置的基础上增加一个位移杠杆比，以降低位移误差；光栅测量装置可以用反射式光栅，也可用开式光栅；被检表固定支架可沿底座燕尾槽移动，所述的被检表是指针式表盘，它是指针式百分表或千分表；装置的主体封装在一个壳体内，被检表固定支架、基准位移装置的位移杆和摄像头在壳体外。
上述的指示表全自动检定仪的被检表也可以是压力表，对于压力表对应的基准装置为一基准压力源，被检表连接到一个基准压力源上。上述的基准压力源可以由液压泵或者真空泵或者气压泵或者上述任意泵的组合及控制装置构成。电脑装置分别通过接口与压力传感器、控制部件相连。电脑装置通过接口控制部件使基准压力逐渐改变，并通过压力传感器不断检测压力源的压力，当达到检定规程的值时，由摄像头读取压力表示值，从而进行自动数据处理。所述的摄像头也可以是CMOS摄像头，所述的接口也可以是USB接口，CMOS摄像头相对被检表的高低和前后位置可通过支架或支架上的调整装置调整。
本实用新型结构简单、成本低廉、使用方便、效果显著，由电脑装置控制自动完成数据处理并打印结果，整个检定过程自动进行，具有速度快、精度高等特点。
四
图1本实用新型的组成框图；图2本实用新型一实施例的结构示意图；图3本实用新型另一实施例的结构示意图；图4本实用新型对应图3实施例的电原理框图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明实施例1本实用新型的指示表全自动检定仪有一个电脑装置、摄像头，这里的电脑可以是计算机、微机或笔记本电脑，为了降低成本，本实施例实现方案采用了CMOS摄像头，它通过USB接口与电脑装置相连，它通过一个支架固定在底座上，相对被检表面的高低和前后位置可通过固定支架上的调整装置进行调整，被检表测杆与一基准位移装置相触，该基准位移装置的位移由电脑装置通过控制电路控制。电脑控制基准位移装置给出一个基准位移，使被检表的指针转动一个角度，由电脑通过摄像头读取被检示值，从而自动完成数据处理。
基准位移装置由一受电脑装置(通过接口与控制电路)控制的步进电机、燕尾槽底座、导轨、导轨滑块、测微头、支架组成。步进电机固定在可沿导轨运行的滑块上，其轴通过连轴器与测微头的机轮端相连(测微头的机轮改为连接轴)，测微头的螺纹轴套端由固定在底座上的支架固定。计算机或微机控制步进电机转动时，带动测微头的丝杆转动，从而使测微头测杆产生位移。位移量可通过丝杆螺距和电机步进角及所走步数确定。
图2是本实施例的结构示意图；图2中1是带燕尾槽的底座，2和3分别为测微头螺纹轴套端固定支架和被检表固定支架，它们可以沿燕尾槽移动。4为被检表，5为CMOS摄像头，6和7分别为摄像头高度和沿燕尾槽方向调动的调整丝杆和调整手柄，分别调整两个调整手柄可使摄像头上下或轴向移动，以使自动读数过程适应于不同大小的被检表。本调整机构的轴向调整丝杆和调整手柄也可以置于底部；本调整装置还可以不用丝杆，可将摄像头支架设计成活动结构，调整后用螺母固紧。8为测微头；9为连轴器；10为固定步进电机的法兰盘(或等价于法兰盘的装置)，该法兰盘与可沿导轨移动的滑块固定为一体。11为可沿导轨移动的滑块，滑块两侧为高精度导轨，导轨置于一基座上，基座安装在底座1的燕尾槽上。12为步进电机，电脑通过控制电路可控制它转动。步进电机固定在可沿导轨运行的滑块上，其轴通过连轴器9与测微头8的机轮端相连(测微头的机轮改为连接轴)，测微头8的螺纹轴套端由固定在底座上的支架2固定。电脑装置控制步进电机12转动时，带动测微头8的丝杆转动，从而使测微头测杆产生位移。位移量可通过丝杆螺距和电机步进角及所走步数确定。图2中的13为电路板之一，14为外壳。
实施例2与实施例1基本相同，但为了保证使基准位移装置高精度的给出位移值，其位移量通过一个光栅测量装置测定。如图3所示。其中，光栅的动尺或读数头15固定在可沿导轨运行的滑块11上，光栅定尺16与导轨平行的安装在底座1上。光栅读数头信号通过一个前置电路、电脑接口板与电脑连接。光栅尺和光栅读数头也可以安装在另一侧面。
其中光栅测量装置可以是一个开式光栅装置；也可以是一个反射式光栅测量装置，要求光栅尺与导轨平行。所述的被检表固定支架可沿底座燕尾槽移动，所述的被检表是指针式表盘，它是指针式百分表或千分表。
图4是该实施例的电原理框图，其工作原理为电脑首先读取光栅零位，并控制电机退到零位处，将被检表装卡对零后，电脑控制电机旋转使测微头测杆前移，该位移过程同时带动了光栅位移传感器(该传感器由光栅定尺和动尺及读数装置组成)的动尺或读数头移动，读数装置的输出信号经过前置处理和信号调理，经接口电路送到电脑转换为位移值，电脑不断读取由光栅测量的位移值，当检到已到达被检表的检定规程要求的位移值时，电脑通过CMOS摄像头读取指示表示值并记录，再用同样的过程检下一个点并检反程等，最后可由电脑对记录数据进行自动处理及打印结果等。
实施例3主体部分与实施例2基本相同，不同之处在于步进电机固定在底座上，其轴通过连轴器与一个丝杠相连，丝杠螺母与可沿导轨运行的滑块相连，滑块可以直接与被检表相连，也可以通过位移杆与被检表相连。光栅的动尺与可移动的丝杠螺母部分或滑块部分连接，光栅的定尺与底座相连。光栅输出信号通过接口板与电脑相连。步进电机转动时带动丝杆转动，从而使滑块移动，使测杆产生位移。位移量由光栅测量装置测定。
实施例4与实施例1基本相同，但为保证使基准位移装置高精度的给出位移值，其位移再通过一个杠杆输出，以使给出的位移误差降低M倍，M为杠杆比。
本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员作出的各种变化或改型都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种指示表全自动检定仪，包括有电脑装置，其特征在于它还包括摄像头、被检表固定支架、基准装置，所述的摄像头通过接口与电脑装置相连，摄像头由支架固定，使其面对被检表，被检表与基准装置相接，所述的基准装置的基准量由电脑装置控制，基准装置给出一个基准量，被检表的指针对应的转动一个角度，由电脑装置通过摄像头读取指针示值，从而自动完成数据处理。
2.根据权利要求1所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的基准装置是基准位移装置，所述的基准量是基准位移量，所述的摄像头是CMOS摄像头，所述的接口是USB接口，CMOS摄像头相对被检表的高低和前后位置通过支架或支架上的调整装置调整。
3.根据权利要求2所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的基准位移装置由步进电机、底座、导轨、滑块、测微头、支架组成，所述的步进电机固定在可沿导轨运行的滑块上，其轴通过连轴器与测微头的机轮端相连，测微头的螺纹轴套端由固定在底座上的支架固定，电脑装置控制步进电机转动时，带动测微头的丝杆转动，从而使测微头测杆产生位移，其位移量通过丝杆螺距和电机步进角及所走步数确定。
4.根据权利要求3所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的底座为燕尾槽底座，所述的基准位移装置还包括一个位移杠杆，以降低位移误差，所述的测微头测杆产生的位移量通过丝杆螺距、杠杆比和电机步进角及所走步数确定。
5.根据权利要求3所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的测微头测杆产生的位移量通过一个光栅测量装置测定，其中，光栅的动尺或读数头固定在可沿导轨运行的滑块上，定尺固定在底座上，光栅读数头信号通过一个前置电路、电脑接口板与电脑装置连接。
6.根据权利要求5所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的底座是燕尾槽底座，所述的光栅测量装置是一个开式光栅装置，也可以是一个反射式光栅装置，光栅尺与导轨平行，所述的被检表固定支架可沿底座燕尾槽移动，所述的被检表是指针式表盘，它是指针式百分表或千分表。
7.根据权利要求2所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的基准位移装置由步进电机、底座、导轨、滑块、丝杠和光栅测量装置组成，所述的步进电机固定在底座上，其轴通过连轴器与丝杠相连，丝杠螺母与可沿导轨运行的滑块相连，滑块与被检表相连，光栅的动尺与可移动的丝杠螺母部分连接，光栅的定尺与底座相连，光栅输出信号通过接口板与电脑相连，电脑装置控制步进电机转动时，带动丝杆转动，从而使滑块产生位移，位移量由光栅测量装置测定。
8.根据权利要求7所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的底座是燕尾槽底座，所述的光栅测量装置可以用反射式光栅，也可用开式光栅，所述的被检表固定支架可沿底座燕尾槽移动，所述的被检表是指针式表盘。
9.根据权利要求1所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的被检表是压力表，所述的基准装置为一基准压力源，被检表连接到一个基准压力源上，所述的基准压力源由液压泵或者真空泵或者气压泵或者上述任意泵的组合及控制装置构成，电脑装置分别通过接口与压力传感器、控制部件相连，电脑装置通过接口控制部件使基准压力逐渐改变，并通过压力传感器不断检测压力源的压力，当达到检定规程的值时，由摄像头读取压力表示值，从而进行自动数据处理。
10.根据权利要求9所述的指示表全自动检定仪，其特征在于所述的摄像头是CMOS摄像头，所述的接口是USB接口，CMOS摄像头相对被检表的高低和前后位置可通过支架或支架上的调整装置调整。
专利摘要本实用新型公开了一种指示表全自动检定仪，它的结构组成为电脑装置、一个CMOS摄像头通过USB接口与该电脑装置相连，该摄像头通过一个支架固定，使其面对被检表，被检表由一个支架固定，使其测杆与基准位移装置的位移杆相触，位移杆由步进电机带动一个丝杆推动位移，从而使被检表指针转动。它还可安装一个光栅测量装置，其定尺和动尺分别与装置底座和移动部件相连，以提供测量基准。该指示表全自动检定仪结构简单、使用方便、效果显著，整个检定过程自动进行，速度快、精度高，易于普及。
文档编号G01D18/00GK2742391SQ20042010864
公开日2005年11月23日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者朱庆保 申请人:朱庆保