[实用新型]基于凸轮连杆传动实现快速同步扫描的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，特别涉及一种基于凸轮连杆传动实现快速同步扫描的装置。

背景技术

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。

无损扫描头包括超声波显微镜、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。

无损扫描头中，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CN102608208A的中国发明专利，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。

实用新型内容

针对上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是设计一种基于凸轮连杆传动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同步扫描，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，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于凸轮连杆传动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同步扫描，合成预定的扫描轨迹；

所述第一运动机构为凸轮连杆传动机构，包括：第一驱动部件、槽凸轮、第一推杆和第一导向部件，其中：所述槽凸轮与所述第一驱动部件连接并由所述第一驱动部件驱动；所述第一推杆的一端通过滚子与所述槽凸轮连接，所述第一推杆的另一端连接固定所述检测部件或检测样品；所述第一推杆插入所述第一导向部件内并在所述第一导向部件内往复直线运动；

所述第一驱动部件驱动所述槽凸轮旋转，所述槽凸轮带动所述第一推杆在所述第一导向部件内实现往复直线运动，进而带动固定于所述第一推杆另一端的所述检测部件或所述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，所述第二运动机构带动所述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：