CN104567701A - 一种高精度板型零件测厚仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度板型零件测厚仪，包括底座、零件传送通道、安装支架和两个激光位移传感器，还包括固定于底座上的一对角形支撑板。零件传送通道固定于底座上，安装支架的一端固定于底座上，另一端悬空。两个角形支撑板包括与底座平行的水平板和与底座垂直的直立板，两个直立板上均设有透光槽，直立板垂直穿过安装支架的中部，其内侧面上各设有一块特氟龙板。两个激光位移传感器设于安装支架上，位于两个直立板的透光槽的左右两侧，并由两个壳型零件包覆。安装支架上设置有加热器和温度传感器以实现恒温控制。本发明的高精度板型零件快速测厚仪测量精度高，速度快，能够满足板型零件的高精度快速测量需求。

Description

一种高精度板型零件测厚仪
技术领域
本发明涉及一种厚度测量装置，尤其涉及一种高精度板型零件厚度测量装置。
背景技术
工业生产中有很多大批量生产的板型零件，对全部产品厚度测量的工作量是巨大的，需要能快速进行测量的自动测量装置。通常采用两个位移传感器来实现板型零件厚度的自动测量，最常用的有电阻式位移传感器和电感式位移传感器，但测量速度慢，精度也较低，通常还有较复杂的机械结构，存在磨损和随着磨损精度降低的缺点，另外，测量精度还容易受环境温度变化的影响。
测量时，分别将两个位移传感器置于板型零件的两侧，测得两个传感器零点分别到板型零件两表面的距离为d1、d2，若两个位移传感器零点之间的距离为L，则零件的厚度值即为L-d1-d2，如附图4中所示。上述两种位移传感器均为接触式的，通常要求零件要停下来再进行测量。比如，当零件经过测量站时，用气缸带动一个顶板将零件固定住，然后两个传感器向前运动，对零件的两个表面进行测量，这些操作会大大降低测量的速度，而且电阻式位移传感器通常重复精度较低，而电感式位移传感器通常有较大的零点漂移，不适合于高速和高精度的厚度测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度板型零件测厚仪，可以提高对板型零件的测量精度和测量速度，降低环境对测量结果的影响。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高精度板型零件测厚仪，包括底座、零件传送通道、安装支架和两个激光位移传感器，两个所述激光位移传感器设于所述安装支架上，所述安装支架和所述零件传送通道均垂直地固定于所述底座上。
所述高精度板型零件测厚仪还包括固定于所述底座上的一对角形支撑板，两个所述的角形支撑板对称设置。两个所述角形支撑板均包括与所述底座相平行的水平板和与所述底座相垂直的直立板，所述水平板通过螺栓与所述底座固定连接，两个所述直立板的所在平面相互平行且之间留有供板型零件通过的间隙，两个所述直立板上均设有使激光穿过的透光槽，所述直立板垂直穿过所述安装支架的中部。
两个所述激光位移传感器固定安装在所述安装支架上，且位于两个所述直立板相对的左右两侧，两个所述激光位移传感器互相靠近的工作面可发出激光，所述激光可分别从两个所述直立板上的透光槽穿过。
所述零件传送通道包括两段传送板型零件的槽型通道，两段所述槽型通道分别设于所述角形支撑板的直立板的前后两侧，从而形成板型零件依次送入、测厚、再送出的通道。
优选地，两个所述直立板的间隙内侧面上各设有一个用于减少摩擦的特氟龙板，两个所述特氟龙板上与所述直立板透光槽的相应位置均有通槽。
优选地，所述安装支架顶部的一端通过短螺柱与支架安装板连接，短螺柱的数量优选为三个或四个，所述安装支架的另一端悬空,所述支架安装板通过长螺柱固定在所述底板上，长螺柱的数量优选为三个或四个。通过短螺柱连接支架安装板，可降低热传导的速度，另一端采用悬空的方式可以允许安装支架自由伸长，以便当环境温度变化引起底座尺寸改变时,恒温的安装支架不受影响，从而安装支架上的两个传感器的相互位置关系不受影响。
优选地，为了保持激光位移传感器的周围环境温度恒定，所述安装支架上设有两个用于保护所述激光位移传感器的壳型零件，两个所述壳型零件分别将两个所述激光位移传感器除发射激光的工作面以外的其它面均覆盖保护。
优选地，所述安装支架上设置有加热器和温度传感器，两者连接到一个温度控制器上以实现恒温控制。所述加热器采用电阻式加热器或PTC陶瓷加热器。所述温度传感器采用热电偶温度传感器、半导体温度传感器、热敏电阻、铜电阻或铂电阻温度传感器。
优选地，所述激光位移传感器是采用激光三角测量原理的位移传感器。
优选地，所述底座、所述角形支撑板、所述安装支架和所述壳型零件由钢材制成，如45#钢，也可以由铝合金制成。
基于上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明提出的高精度板型零件测厚仪采用两个激光位移传感器实现了非接触式测量，提高了测量速度和测量精度；传感器安装支架和传感器外的壳型零件实现了恒温控制，消除了环境温度变化对测量结果的影响；角形支撑板上安装的特氟龙板，减小与板型零件的摩擦，保证了在间隙较小的情况下，板型零件能够顺畅地通过测量位置。总之，本发明的高精度板型零件快速测厚仪测量精度高，速度快，能够满足板型零件的高精度快速测量需求。
附图说明
图1为本发明的结构立体图；
图2为本发明的结构主视图；
图3为本发明的结构左视图；
图4为板型零件厚度测量原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1—图3所示，一种高精度板型零件测厚仪，包括底座1、零件传送通道2、安装支架3和两个激光位移传感器4，两个所述激光位移传感器4设于所述安装支架3上，所述安装支架3和所述零件传送通道2均垂直地固定于所述底座1上。
所述高精度板型零件测厚仪还包括固定于所述底座1上的一对角形支撑板5，两个所述的角形支撑板5对称设置。两个所述角形支撑板5均包括与所述底座1相平行的水平板51和与所述底座1相垂直的直立板52，所述水平板51通过螺栓与所述底座1固定连接，两个所述直立板52的所在平面相互平行且之间留有供板型零件6通过的间隙，两个所述直立板52上均设有使激光穿过的透光槽53，所述直立板52垂直穿过所述安装支架3的中部。
两个所述激光位移传感器4固定安装在所述安装支架3上，且位于两个所述直立板52的透光槽53的左右两侧，两个所述激光位移传感器4发出的激光可通过所述直立板52上的透光槽53。
所述零件传送通道2包括两段用来传送板型零件6的槽型通道，优选地每段槽型通道可以由一对角形板21相背设立而形成，两段槽型通道分别设于所述角形支撑板5的直立板52的前后两侧，从而形成可供板型零件6依次送入、测厚、再送出的通道。
优选地，两个所述直立板52的间隙内侧面上各设有一个用于减少摩擦的特氟龙板54，两个所述特氟龙板54上与所述直立板52的透光槽53的相应位置均有通槽。
优选地，所述安装支架3顶部的一端通过短螺柱31与支架安装板32连接，短螺柱31的数量优选为三个或四个，所述安装支架的另一端悬空,所述支架安装板32通过长螺柱11固定在所述底板1上，长螺柱11的数量优选为三个或四个。通过短螺柱31和支架安装板32连接，可降低热传导的速度，另一端采用悬空的方式可以允许恒温的安装支架3自由伸长，以便当环境温度变化引起底座尺寸改变时,恒温的安装支架不受影响，从而安装支架上的两个传感器的相互位置关系不受影响。
优选地，为了保持激光位移传感器4的周围环境温度恒定，所述安装支架3上设有两个用于保护所述激光位移传感器4的壳型零件41，两个所述壳型零件41分别将两个所述激光位移传感器4除发射激光的工作面以外的其它面均覆盖保护。
优选地，所述安装支架3上设置有加热器和温度传感器，两者连接到一个温度控制器上以实现恒温控制。所述加热器采用电阻式加热器或PTC陶瓷加热器。所述温度传感器采用热电偶温度传感器、半导体温度传感器、热敏电阻、铜电阻或铂电阻温度传感器。
优选地，所述激光位移传感器4是采用激光三角测量原理的位移传感器。
优选地，所述底座1、所述角形支撑板5、所述安装支架3和所述壳型零件41由钢材制成，如45#钢，也可以由铝合金制成。
使用时，当将板型零件6由零件传送通道2传送到两个角形支撑板5之间时，两侧的激光位移传感器4发射的激光透过透光槽53检测到零件，根据如图4所示的测量原理可得到板型零件6的厚度值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度板型零件测厚仪，包括底座、零件传送通道、安装支架和两个激光位移传感器，两个所述激光位移传感器设于所述安装支架上，所述安装支架和所述零件传送通道均垂直地固定于所述底座上，其特征在于：
所述高精度板型零件测厚仪还包括固定于所述底座上的一对角形支撑板，两个所述角形支撑板均包括与所述底座相平行的水平板和与所述底座相垂直的直立板，所述水平板通过螺栓与所述底座固定连接，两个所述直立板相互平行且之间留有供板型零件通过的间隙，两个所述直立板上均设有使激光穿过的透光槽，所述直立板垂直穿过所述安装支架的中部；
两个所述激光位移传感器固定安装在所述安装支架上，且位于两个所述直立板相对的左右两侧，两个所述激光位移传感器互相靠近的工作面可发出激光，所述激光可分别从两个所述直立板上的透光槽穿过；
所述零件传送通道包括两段传送板型零件的槽型通道，两段所述槽型通道分别设于所述角形支撑板的直立板的前后两侧，从而形成板型零件依次送入、测厚、再送出的通道。
2.根据权利要求1所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，两个所述直立板的间隙内侧面上各设有一个用于减少摩擦的特氟龙板，两个所述特氟龙板上与所述直立板透光槽的相应位置均有通槽。
3.根据权利要求1所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述安装支架顶部的一端通过短螺柱与支架安装板连接，所述支架安装板通过长螺柱固定在所述底板上,所述安装支架的另一端悬空。
4.根据权利要求1所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述安装支架上设有两个用于实现传感器环境温度恒定的壳型零件，两个所述壳型零件分别将两个所述激光位移传感器除发射激光的工作面以外的其它面均覆盖保护。
5.根据权利要求4所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述壳型零件由钢材或铝合金制成。
6.根据权利要求1所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述安装支架上设置有加热器和温度传感器，两者连接到一个温度控制器上以实现恒温控制。
7.根据权利要求6所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述加热器采用电阻式加热器或PTC陶瓷加热器。
8.根据权利要求6所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述温度传感器采用热电偶温度传感器、半导体温度传感器、热敏电阻、铜电阻或铂电阻温度传感器。
9.根据权利要求1-8中任一所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述激光位移传感器是采用激光三角测量原理的位移传感器。
10.根据权利要求1-8中任一所述的一种高精度板型零件测厚仪，其特征在于，所述底座、所述角形支撑板和所述安装支架由钢材或铝合金制成。
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