一種平面度測量儀的製作方法
2023-05-11 23:20:56
本實用新型涉及一種測量儀，更具體地，本實用新型涉及一種用於測量平面度的測量儀，例如可用來測量攝像頭模組的平面度等。
背景技術：
隨著科技的發展，人們對電子設備的性能要求也越來越高。例如在智能設備的攝像頭模組領域，高像素的攝像頭模組已經逐漸應用在智能設備中，這就對攝像頭模組的裝配提出了更高的要求。
成品攝像頭模組在組裝測量時大多需要通過顯微鏡、高度規、三坐標測量儀等儀器來測量攝像頭模組裝配表面的平面度，這種測量方式的缺點在於：測量均通過人工進行，而且測量取點數量有限，測量數值差異較大，會造成較大的測量誤差。
技術實現要素：
本實用新型的一個目的是提供了一種平面度測量儀。
根據本實用新型的一個方面，提供一種平面度測量儀，包括機架，在所述機架上設置有高度探測儀，以及驅動高度探測儀直線運動的直線運動結構；還包括位於高度探測儀下方的定位結構，所述定位結構包括用於放置待測工件的定位座，以及驅動定位座轉動的旋轉結構；所述高度探測儀被直線運動結構驅動與定位座的轉動軸線重合，以及與定位座的轉動軸線錯開。
可選的是，所述旋轉結構包括轉動連接在機架上的轉軸，所述定位座固定在轉軸的上端；在所述轉軸上固定有從動齒輪；還包括電機，在所述電機的輸出軸固定有與從動齒輪嚙合在一起的主動齒輪。
可選的是，所述主動齒輪小於從動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪構成了減速機構。
可選的是，所述轉軸的上端、下端分別通過軸承連接在機架上。
可選的是，在所述定位座上設置有標記定位座轉動軸線的十字標記。
可選的是，所述定位座上設置有用於與待測工件配合的定位槽。
可選的是，所述直線運動結構包括滑動配合在機架上的運動導軌，以及驅動運動導軌直線運動的驅動裝置；所述高度探測儀固定在運動導軌上。
可選的是，所述運動導軌為齒條；所述驅動裝置包括轉動連接在機架上的齒輪軸，所述齒輪軸上的齒輪與齒條嚙合在一起。
可選的是，所述高度探測儀通過U型支架固定在齒條的端頭位置，所述機架上具有用於與U型支架配合的止擋部。
可選的是，所述止擋部為機架的側壁，所述側壁伸入至U型支架的U型槽內。
本實用新型的測量儀，將待測工件放置在定位座上，在其隨著定位座旋轉的過程中，可使高度探測儀測量待測工件某個圓周方向上的多個高度值，通過計算最大值與最小值之間的差，可得到該測工件的平面度。本實用新型的測量儀，其測量精度高，且測量過程中只需擺放好高度探測儀即可，測量時的操作便利性也得到大幅度改善，降低了由於人工測量所帶來的誤差。
通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特徵及其優點將會變得清楚。
附圖說明
構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，並且連同說明書一起用於解釋本實用新型的原理。
圖1是本實用新型測量儀的剖面圖。
圖2是本實用新型主動齒輪與從動齒輪的配合示意圖。
具體實施方式
現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的範圍。
以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
對於相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。
在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。
參考圖1、圖2，本實用新型提供了一種平面度測量儀,包括用於支撐的機架，在所述機架上設置有高度探測儀3，以及驅動高度探測儀3直線運動的直線運動結構。本實用新型的機架可以包括支撐架1、殼體2等組件，殼體2安裝在支撐架1上，從而通過支撐架1將殼體2支撐起來，共同構成了本實用新型測量儀的機架。在所述支撐架1的下端還可以設置可調腳杯14，通過可調腳杯14調節整個測量儀的高度，這屬於本領域技術人員的公知常識，在此不再具體說明。
本實用新型的高度探測儀3用來測量高度參數，其可以為紅外傳感器或者本領域技術人員所熟知的其它可用來測量距離的傳感器結構。本實用新型的高度探測儀3安裝在機架上，並且在直線運動結構的驅動下，可使高度探測儀3相對於機架發生直線位移。例如以高度探測儀3測量的高度方向為Z軸，直線運動結構則驅動高度探測儀3在X軸方向或者Y軸方向上運動。
在本實用新型一個具體的實施方式中，所述直線運動結構可以包括滑動配合在機架上的運動導軌，所述運動導軌可與機架配合在一起，使得運動導軌可以在機架上滑動。例如可在機架上設置與運動導軌配合在一起的支撐導軌，所述運動導軌與支撐導軌滑動配合在一起。本實用新型優選的是，所述運動導軌兩端的直接貫穿殼體2相對兩側的側壁。所述高度探測儀3可以固定在運動導軌上，例如固定在運動導軌的端頭位置，使得高度探測儀3可以與運動導軌同步運動。在所述殼體2上還設置有驅動運動導軌發生位移的驅動裝置。本實用新型驅動裝置與運動導軌構成的直線運動結構可以是螺杆結構，也可以是電缸結構、齒輪結構等本領域技術人員所熟知的結構
在本實用新型一個優選的實施方式中，本實用新型的運動導軌為齒條5，所述齒條的兩端可以貫穿殼體2相對兩側的側壁；所述驅動裝置包括轉動連接在機架上的齒輪軸6，該齒輪軸6例如可以與齒條5垂直分布，所述齒輪軸6上的齒輪與齒條5嚙合在一起，由此可通過齒輪軸6的轉動來實現齒條5的直線運動。
本實用新型齒條5的直線運動可通過人工轉動齒輪軸6來實現，也可以通過設置與齒輪軸6配合的電機來實現。
在本實用新型一個優選的實施方式中，所述高度探測儀3可通過一U型支架4固定在齒條5的端頭位置，該U型支架4的上端固定在齒條5上，高度探測儀3固定在U型支架4的下端位置。其中，所述殼體2上具有用於與U型支架4配合的止擋部，通過該止擋部可以對U型支架4進行限位或者定位。該止擋部可以為設置在殼體2上的凸起結構，在本實用新型一個優選的實施方式中，所述止擋部為殼體2的側壁，所述殼體2的側壁伸入至U型支架4的U型槽內，通過殼體2的側壁與U型支架4的側壁來實現高度探測儀3的定位以及限位。例如當U型支架4的U型槽側壁與殼體2的外壁貼合時，記為高度探測儀3的原點位置，以便於高度探測儀3的校準。
本實用新型的測量儀，還包括位於高度探測儀3下方的定位結構，所述定位結構包括用於放置待測工件的定位座8，以及驅動定位座8轉動的旋轉結構。上述的高度探測儀3被直線運動結構驅動與定位座8的轉動軸線重合，以及與定位座3的轉動軸線錯開。
本實用新型的定位座8用於支撐定位測工件，在本實用新型一個具體的實施方式中，參考圖1，所述定位座8上設置有用於與待測工件配合的定位槽(視圖未給出)，定位槽的形狀根據待測工件的形狀而定，例如定位槽的形狀與攝像頭模組11的形狀相匹配，使得可以將攝像頭模組11放置在定位槽中。
在本實用新型的定位座8上還可設置有標記定位座8轉動軸線的十字標記(視圖未給出)，通過該十字標記可實現高度探測儀3的校準，以及攝像頭模組11的定位。
在對高度探測儀3進行校準的時候，可以打開高度探測儀3，高度探測儀3發出的紅外光(此時高度探測儀為紅外光傳感器)照射在定位座8上，此時可移動高度探測儀3，使其發射的紅外光位於定位座8的十字標記中心位置，完成高度探測儀3的校準。
本實用新型的旋轉結構可以包括轉動連接在機架上的轉軸7，例如，轉軸7的上端、下端分別通過軸承10連接在機架上，由此實現轉軸7在機架上的定位、轉動。所述定位座8固定在轉軸7的上端；在所述轉軸7上固定有從動齒輪9，該從動齒輪9例如可通過花鍵固定在轉軸7上。在機架上還固定有電機12，在所述電機12的輸出軸13上固定有與從動齒輪9嚙合在一起的主動齒輪15，參考圖2。工作時，通過電機12的主動齒輪15驅動從動齒輪9轉動，從而實現了轉軸7上端定位座8的轉動。
本實用新型的測量儀，在初始狀態時，高度探測儀3位於定位座8的轉動軸線上；測量時，將攝像頭模組11放置在定位座8上，並移動高度探測儀3的位置，移動的距離記為R；當定位座8與攝像頭模組11轉動時，此時高度探測儀3會測量並記錄攝像頭模組11端面上圓周方向上的多個高度值，最終可通過最高值與最低值之間的差值ΔH計算出該攝像頭模組11端面的平面度θ＝arctanΔH/2R。
在此需要注意的是，不管待測工件的中心是否位於定位座8的轉動軸線上，高度測試儀3掃描軌跡仍然為圓，只要保證待測工件在隨定位座的轉動過程中，高度探測儀3在測工件上的掃描點不超出待測工件的測試面即可。
本實用新型的測量儀，將待測工件放置在定位座上，在其隨著定位座旋轉的過程中，可使高度探測儀測量待測工件某個圓周方向上的多個高度值，通過計算最大值與最小值之間的差，可得到該測工件的平面度。本實用新型的測量儀，其測量精度高，且測量過程中只需擺放好高度探測儀即可，測量時的操作便利性也得到大幅度改善，降低了由於人工測量所帶來的誤差。
在本實用新型一個優選的實施方式中，所述主動齒輪15小於從動齒輪9，從而使得所述主動齒輪15與從動齒輪9構成了減速機構，最終可降低定位座8的轉速，最終可使高度探測儀測量更多的高度值，以獲得工件更準確的平面度參數。
雖然已經通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的範圍由所附權利要求來限定。