CN105841599A - 自动厚度检测装置及具有自动厚度检测功能的过塑机和碎纸机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动厚度检测装置及具有自动厚度检测功能的过塑机和碎纸机，该厚度检测装置包括位移组件、第一感应板和第二感应板，所述位移组件随着待测对象的进入沿待测对象的厚度方向发生相应的直线位移，所述第一感应板与第二感应板形成面接触，所述第一感应板随着所述位移组件发生直线位移，进而使得所述第一感应板与第二感应板之间接触位移的区域发生变化，所述待测对象的厚度依据所述第一感应板与第二感应板之间接触位移的区域的变化得到。

Description

自动厚度检测装置及具有自动厚度检测功能的过塑机和碎纸机

技术领域

本发明涉及自动化的办公用品，尤其涉及自动厚度检测装置及具有自动厚度检测功能的过塑机和碎纸机。

背景技术

随着现代科学技术的日益发展，许多工业和民用器材都朝着自动化控制的方向发展，而为了实现自动化控制，则需采用不同类型的精密检测部件和驱动部件相结合来达到目的。

在办公领域，比如碎纸机、过塑机等对办公对象的厚度很敏感的用品，如何实现对待加工对象进行厚度检测，一直是本领域中让人头痛的问题。其难点之一在于，其厚度变化往往很小，使用传统的传感器常常无法完成检测要求。即使能够达到，采用现有的传感器成本往往较高，而且对电路和空间的要求也较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何用更节约成本的方式完成对小尺寸的厚度进行检测。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种自动厚度检测装置，包括位移组件、第一感应板和第二感应板，所述位移组件随着待测对象的进入沿待测对象的厚度方向发生相应的直线位移，所述第一感应板与第二感应板形成面接触，所述第一感应板随着所述位移组件发生直线位移，进而使得所述第一感应板与第二感应板之间接触区域沿直线位移方向发生变化，所述待测对象的厚度依据所述第一感应板与第二感应板之间接触区域的变化得到。

可选的，所述的自动厚度检测装置还包括壳体，所述第二感应板固定安装于所述壳体。

可选的，所述壳体上设有第一弹性部件和第二弹性部件，所述第一弹性部件驱动所述第一感应板贴合于所述第二感应板表面，所述第二弹性部件沿所述第一感应板的直线位移方向连接所述外壳和第一感应板，进而驱动所述第一感应板沿直线位移方向复位。

可选的，所述位移组件包括连接支架和轴承，所述轴承安装于所述连接支架，所述连接支架与所述第一感应板连接。

可选的，所述的自动厚度检测装置还包括基础底板，进行厚度检测时，所述待测对象处于所述基础底板和位移组件之间。

可选的，

可选的，所述第一感应板和第二感应板上均设有若干金属导电体，所述第一感应板的金属导电体与对应位置的第二感应板的金属导电体形成电容，所述第一感应板和第二感应板之间接触区域的变化通过所形成电容的数量和/或位置得到。

可选的，所述第一感应板和/或第二感应板上还设有介质层，所述介质层至少覆盖所述金属导电体外侧，从而使得第一感应板的金属导电体与第二感应板的金属导电体之间被隔开。

可选的，形成电容的所述第一感应板和/或第二感应板的金属导电体能够反馈触发信号，从而使得所形成电容的数量和/或位置能够依据该触发信号被确定。。

可选的，所述金属导电体为铜箔。

可选的，所述的自动厚度检测装置还包括微控制器，所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触导通的区域的变化得到所述待测对象的厚度。

本发明还提供了一种具有自动厚度检测功能的过胶机，包括本发明可选方案提供的自动厚度检测装置，所述待测对象为过塑物。

可选的，所述的具有自动厚度检测功能的过胶机还包括微控制器和过胶电机，所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触区域的变化得到所述过塑物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述过胶电机以相应的速度运转。

可选的，所述的具有自动厚度检测功能的过胶机还包括温度采集电路和加热控制电路，所述温度采集电路采集所述过胶机的机器胶辊的温度值并反馈至所述微控制器；

在所述加热控制电路处于非恒温模式下，所述微控制器响应所述温度采集电路的反馈，若采集的温度未到达预设的温度值，则通过所述加热控制装置驱动所述过胶机的加热部件进行加热，若微控制器采集的温度值到达预设的温度值，则驱动所述加热控制装置进入恒温模式，在所述恒温模式下，所述加热控制装置被驱动控制所述加热部件进行恒温加热，使得其被检测到的温度值始终处于特定预设区间或变化幅度内。

本发明还提供了一种具有自动厚度检测功能的碎纸机，包括本发明可选方案提供的自动厚度检测装置，所述待测对象为待碎物。

可选的，所述的具有厚度检测功能的碎纸机还包括微控制器和送纸电机，所述为控制所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触区域的位移变化得到所述待碎物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述送纸电机的运作。

可选，所述微控制器进一步判断所述待碎物的厚度是否大于预设的值，若大于，则驱动所述送纸电机停止运作。

本发明将厚度这一固定的物理量转化为位移组件的运动位移，通过该运动位移的测量，可以得到待测物的厚度信息，进一步来说，本发明还对位移的测量提供了一个节约成本的测量方式，具体来说，其利用两块面接触的第一感应板和第二感应板接触面的区域变化，得到位移量，最终确定了待测物的厚度。

再进一步来说，本发明可选方案还将厚度测量与过胶机的过胶速度，以及碎纸机的送纸与否结合在一起，不仅仅完成了厚度检测，还利用了厚度检测完成了过胶和碎纸过程的自动化反馈控制。

附图说明

图1是本发明一实施例中厚度检测装置的示意图；

图2是图1中B-B剖面的示意图；

图3是本发明一实施例中第一感应板的示意图；

图4是本发明一实施例中第二感应板的示意图；

图中，1-第二弹性部件；2-第二感应板；20-金属导电体；3-第一感应板；30-金属导电体；4-第二弹性部件；5-外壳；6-连接支架；7-轴承；8-基础底板；

图5是本发明一实施例中过塑机的连接示意图；

图6是本发明一实施例中碎纸机的连接示意图；

具体实施方式

以下将结合图1至图6对本发明提供的自动厚度检测装置及具有自动厚度检测功能的过塑机和碎纸机进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，本发明提供了一种自动厚度检测装置，包括位移组件、第一感应板3和第二感应板2，所述位移组件随着待测对象的进入沿待测对象的厚度方向发生相应的直线位移，所述第一感应板3与第二感应板2形成面接触，所述第一感应板3随着所述位移组件发生直线位移，进而使得所述第一感应板3与第二感应板2之间的接触区域沿直线位移方向发生变化，所述待测对象的厚度依据所述第一感应板3与第二感应板2之间接触区域的变化得到。

本发明将厚度这一固定的物理量转化为位移组件的运动位移，通过该运动位移的测量，可以得到待测物的厚度信息，进一步来说，本发明还对位移的测量提供了一个节约成本的测量方式，具体来说，其利用两块面接触的第一感应板和第二感应板接触面的区域变化，得到位移量，最终确定了待测物的厚度。

请结合图3和图4，有关所述第一感应板3和第二感应板2：

所述第一感应板3和/或第二感应板2可以为多点复合容性板，进一步举例来说，在本发明可选的方案中，所述第一感应板3和第二感应板2上均设有若干金属导电体30和20，所述第一感应板3的金属导电体30与对应位置的第二感应板20的金属导电体形成电容，这里所称对应，可以理解为沿垂直于板表面的方向对应位置的两个金属导电体20和30，由于其处在该位置，所以可以形成电容，所述第一感应板3和第二感应板2之间接触区域的变化通过所形成电容的数量和/或位置得到。。

为了能够形成电容，所述第一感应板3和/或第二感应板2上还设有介质层(图未示)，所述介质层至少覆盖所述金属导电体20和/或30外侧，以油漆做介质层举例，油漆可以不覆盖整个第一感应板3和/或第二感应板2的表面，至少需要覆盖其中金属导电层20和/或30的外侧，从而使得第一感应板3的金属导电体30与第二感应板2的金属导电体20之间被隔开。其中，介质层可选为油漆，PET材料等等。可以认为，当描述金属导电层形成电容时，自然排除了两者接触导通的情况，而必然为非接触的，或者说是隔开的，这是该描述隐含公开的技术特征。

进一步来说，形成电容的所述第一感应板和/或第二感应板的金属导电体能够反馈触发信号，从而使得所形成电容的数量和/或位置能够依据该触发信号被确定。。具体来说，在附图示意的实施例中，所述第二感应板2为感应接收板，其为多点复合容性接收板，其电路图案如图3所示，可以是在PCB上做很多规格相同的金属导电体20，在图示实施例中，可选为铜箔，当然，其可以为其他任何可实现导通的材料，而不限于铜箔，并每个金属导电体都分别与信号采集的IC脚相连接(可选为图5图6示意的厚度测量采集处理电路)，其整个电路可以固定于外壳5上。

所述第一感应板3为感应发射板，其为多点复合容性发射板，其电路图案如图4所示，可以是在PCB上做规格相同的金属导电体，其固定于连接支架6上，由第二弹性部件4的弹力使其始终与感应接收板2贴合在一起，做相对位移运动不需要接电；

此种厚度检测的方式中，其精度与金属导电体的尺寸、和/或数量和/或排布方式相适应，通过这样的多点感应反馈，可以做到相当高的精度。而且，此方式的结构精度要求不高，工作环境要求也不高。基于此的信号传输为数字信号，具有稳定、可靠的好处。

当然，本发明并不限于以上的感应方式和感应板，也可采用其他，只要板间形成面接触，且使得直线位移能够被反馈获得，就是本发明可选方案之一。

请参考图1和图2，针对所述厚度检测装置的具体结构，所述的厚度检测装置还包括壳体5，所述第二感应板2固定安装于所述壳体5。所述壳体5上设有第一弹性部件4和第二弹性部件1，所述第一弹性部件4驱动所述第一感应板3贴合于所述第二感应板2表面，所述第二弹性部件1沿所述第一感应板3的直线位移方向连接所述外壳5和第一感应板3，进而驱动所述第一感应板3沿直线位移方向复位。

具体来说，第一弹性部件4可选为弹片，第二弹性部件1可选为弹簧。

在本发明可选的实施例中，所述位移组件包括连接支架6和轴承7，所述轴承7安装于所述连接支架6，所述连接支架6与所述第一感应板3连接。所述的厚度检测装置还包括基础底板8，进行厚度检测时，所述待测对象处于所述基础底板8和位移组件之间，即待测对象夹于轴承7与基础底板8之间。所述轴承7是固定于连接支架6的下端，垂直于基础基板8上方，用于减小进胶时的阻力。

具体来说，在实现厚度检测时：

在本发明可选实施例中，由于基础底板8是固定的，当有待测对象如上图2的方向插入时，轴承7及固定为一体的连接支架6和感应发射板3会向上运动(即位移),这时第二感应板2(多点复合容性接收板)上的金属导电体20会相应产生脉冲电压信号，那么信号采集IC立即对金属导电体20所有产生的脉冲个数进行采集和运算,从而得知待测对象的厚度,并时时的将采集所得到结果(即厚度)发送给微控制器，这就是本发明厚度测量采集的一种工作过程。

请参考图5，在本发明可选的实施例中，提供了一种具有自动厚度检测功能的过胶机，包括本发明可选方案提供的自动厚度检测装置，所述待测对象为过塑物。

进一步来说，所述的具有厚度检测功能的过胶机还包括微控制器和过胶电机，所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触导通的区域的变化得到所述过塑物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述过胶电机以相应的速度运转。具体来说，微控制器通过厚度测量采集电路自所述厚度检测装置获得厚度数据，微控制器通过电机控制电路控制过胶电机的过胶速度。

通过以上描述可见，本发明可选方案可以建立厚度与进胶速度的关系，从而实现智能调速。本发明解放了过往产品中对过胶厚薄不一，不可一揽全能的局限，属于真正全功能型的过胶机。

除此以外，本发明可选方案中，在智能调速的基础上，还具备智能加热和智能恒温的功能，具体来说：

所述的具有厚度检测功能的过胶机还包括温度采集电路和加热控制电路，所述温度采集电路采集所述过胶机的机器胶辊的温度反馈至所述微控制器；

在所述加热控制电路处于非恒温模式下，所述微控制器响应所述温度采集电路的反馈，若采集的温度未到达预设的温度值，则通过所述加热控制装置驱动所述过胶机的加热部件进行加热，若微控制器采集的温度到达预设的温度值，则驱动所述加热控制装置进入恒温模式，在所述恒温模式下，所述加热控制装置被驱动控制所述加热部件进行恒温加热，使得其被检测到的温度始终处于特定预设区间或变化幅度内。

除此以外，本发明可选实施例中，还包括降压电源电路和指示驱动电路，分别连接所述微控制器，降压电源电路为微控制器及周边电路提供电源，指示驱动电路可以为指示灯，警报器等等，对微控制器的控制状态进行反馈。

针对以上的过胶机，其整机工作过程如下：

机器电源开关打开，当微控制器1得到启动机器的信号时，微控制器1立即发送信号给加热控制电路和电机控制电路、指示驱动电路，通过加热控制电路使得加热部件加热，通过电机控制电路控制过胶电机低速运行，加热指示灯亮，同时温度采集电路时时采集当前温度值，并将当前的温度值发送给微控制器，当微控制器发现温度采集电路发回来的温度值已经到达预定的工作温度后，会发指令给加热控制电路和指示驱动电路，使加热控制电路工作在恒温模式，同时待机工作指示灯亮起(即等待过胶)；这时如果有过塑物如图2的进胶方向插入时，厚度检测装置立即测量采集当前过塑物的厚度值，并发送给微控制器，微控制器会根据当前的厚度值将相应的过胶速度指令发送给电机控制电路，电机控制电路会按微控制器的转速指令要求，驱动过胶电机进行匀速运作，直到微控制器得到过塑物滚压后结束信号后，微控制器会发指令令机器恢复待机状态，这就是整机的工作过程。

请参考图6，本发明可选方案还提供了一种具有厚度检测功能的碎纸机，包括本发明可选方案提供的厚度检测装置，所述待测对象为待碎物。所述的具有厚度检测功能的碎纸机还包括微控制器和送纸电机，所述为控制所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触区域的变化得到所述待碎物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述送纸电机的运作。

进一步来说，所述微控制器进一步判断所述待碎物的厚度是否大于预设的值，若大于，则驱动所述送纸电机停止运作。

综上所述，本发明将厚度这一固定的物理量转化为位移组件的运动位移，通过该运动位移的测量，可以得到待测物的厚度信息，进一步来说，本发明还对位移的测量提供了一个节约成本的测量方式，具体来说，其利用两块面接触的第一感应板和第二感应板接触面的区域变化，得到位移量，最终确定了待测物的厚度。

再进一步来说，本发明可选方案还将厚度测量与过胶机的过胶速度，以及碎纸机的送纸与否结合在一起，不仅仅完成了厚度检测，还利用了厚度检测完成了过胶和碎纸过程的自动化反馈控制。

Claims (15)

1.一种自动厚度检测装置，其特征在于：包括位移组件、第一感应板和第二感应板，所述位移组件随着待测对象的进入沿待测对象的厚度方向发生相应的直线位移，所述第一感应板与第二感应板形成面接触，所述第一感应板随着所述位移组件发生直线位移，进而使得所述第一感应板与第二感应板之间的接触区域沿直线位移方向发生变化，所述待测对象的厚度依据所述第一感应板与第二感应板之间接触区域的变化得到。

2.如权利要求1所述的自动厚度检测装置，其特征在于：还包括壳体，所述第二感应板固定安装于所述壳体。

3.如权利要求2所述的自动厚度检测装置，其特征在于：所述壳体上设有第一弹性部件和第二弹性部件，所述第一弹性部件驱动所述第一感应板贴合于所述第二感应板表面，所述第二弹性部件沿所述第一感应板的直线位移方向连接所述外壳和第一感应板，进而驱动所述第一感应板沿直线位移方向复位。

4.如权利要求1所述的自动厚度检测装置，其特征在于：所述位移组件包括连接支架和轴承，所述轴承安装于所述连接支架，所述连接支架与所述第一感应板连接。

5.如权利要求1所述的自动厚度检测装置，其特征在于：还包括基础底板，进行厚度检测时，所述待测对象处于所述基础底板和位移组件之间。

6.如权利要求1所述的自动厚度检测装置，其特征在于：所述第一感应板和第二感应板上均设有若干金属导电体，所述第一感应板的金属导电体与对应位置的第二感应板的金属导电体形成电容，所述第一感应板和第二感应板之间接触区域的变化通过所形成电容的数量和/或位置得到。

7.如权利要求6所述的自动厚度检测装置，其特征在于：所述第一感应板和/或第二感应板上还设有介质层，所述介质层至少覆盖所述金属导电体外侧，从而使得第一感应板的金属导电体与第二感应板的金属导电体之间被隔开。

8.如权利要求6所述的自动厚度检测装置，其特征在于：形成电容的所述第一感应板和/或第二感应板的金属导电体能够反馈触发信号，从而使得所形成电容的数量和/或位置能够依据该触发信号被确定。

9.如权利要求1至8任意之一所述的自动厚度检测装置，其特征在于：还包括微控制器，所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触位移区域的变化得到所述待测对象的厚度。

10.一种具有自动厚度检测功能的过胶机，其特征在于：包括如权利要求1至8任意之一所述的自动厚度检测装置，所述待测对象为过塑物。

11.如权利要求10所述的具有自动厚度检测功能的过胶机，其特征在于：还包括微控制器和过胶电机，所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触位移区域的变化得到所述过塑物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述过胶电机以相应的速度运转。

12.如权利要求10所述的具有自动厚度检测功能的过胶机，其特征在于：还包括温度采集电路和加热控制电路，所述温度采集电路采集所述过胶机的机器胶辊的温度值反馈至所述微控制器；

在所述加热控制电路处于非恒温模式下，所述微控制器响应所述温度采集电路的反馈，若采集的温度未到达预设的温度值，则通过所述加热控制装置驱动所述过胶机的加热部件进行加热，若微控制器采集的温度值到达预设的温度值，则驱动所述加热控制装置进入恒温模式，在所述恒温模式下，所述加热控制装置被驱动控制所述加热部件进行恒温加热，使得其被检测到的温度始终处于特定预设区间或变化幅度内。

13.一种具有自动厚度检测功能的碎纸机，其特征在于：包括如权利要求1至8任意之一所述的自动厚度检测装置，所述待测对象为待碎物。

14.如权利要求13所述的具有自动厚度检测功能的碎纸机，其特征在于：还包括微控制器和送纸电机，所述为控制所述微控制器依据所述第一感应板与第二感应板之间接触位移区域的变化得到所述待碎物的厚度，进而依据检测到的厚度信息控制所述送纸电机的运作。

15.如权利要求14所述的具有自动厚度检测功能的碎纸机，其特征在于：所述微控制器进一步判断所述待碎物的厚度是否大于预设的值，若大于，则驱动所述送纸电机停止运作。