CN112710245A - 一种测厚仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量设备技术领域，且公开了一种测厚仪，包括红外测厚仪本体以及安装于红外测厚仪本体上的薄膜承载机构，所述薄膜承载机构包括第一安装管以及与第一安装管相互平行的第二安装管，所述第一安装管和第二安装管均与所述红外测厚仪本体相固定，所述第一安装管与所述第二安装管之间可转动的连接有第一转轴、第二转轴和延展转轴，所述延展转轴位于所述第一转轴和第二转轴之间；所述第一转轴与第二转轴的外表面分别固定套接有第一转动辊和第二转动辊，所述延展转轴的外表面固定套接有延展辊。该测厚仪，在对薄膜进行厚度测量时，延展辊能够对薄膜上的褶皱进行延展，从而避免薄膜因褶皱而发生测量不准确的情况。

Description

一种测厚仪

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，具体为一种测厚仪。

背景技术

测厚仪是用来测量材料及物体厚度的仪表，测厚仪的种类多种多样，主要分为接触式测厚仪和非接触式测厚仪两类，其中，非接触式测厚仪中，红外测厚仪尤为常见。

红外测厚仪可以实现水含量、涂布量、薄膜和热熔胶厚度的在线检测，是高精度的厚度测量设备，该测厚仪测量时，利用红外光穿透物质时的吸收、反射、散射等效应实现非接触式测量薄膜类材料的厚度，红外测厚仪有效地改善了工作环境，具有测量准确、精度高、实用性好、安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点。

现有用于薄膜测量的红外测厚仪，主要包括一个用于测量薄膜厚度的红外探头，以及用于传动薄膜的转动辊，工作时，转动辊转动从而驱动薄膜在红外探头下方运动，红外探头即可对薄膜的厚度进行测量，当薄膜在转动辊上起褶皱的时候，现有的转动辊不具备将薄膜延展的功能，从而会降低红外探头的测量精度。

发明内容

本发明提供了一种测厚仪，在测量时能够延展转动辊上褶皱的薄膜，解决了上述背景技术中所提到现有用于薄膜测量的红外测厚仪，主要包括一个用于测量薄膜厚度的红外探头，以及用于传动薄膜的转动辊，工作时，转动辊转动从而驱动薄膜在红外探头下方运动，红外探头即可对薄膜的厚度进行测量，当薄膜在转动辊上起褶皱的时候，现有的转动辊不具备将薄膜延展的功能，从而会降低红外探头测量精度的问题。

本发明提供如下技术方案：一种测厚仪，包括红外测厚仪本体以及安装于红外测厚仪本体上的薄膜承载机构，所述薄膜承载机构包括第一安装管以及与第一安装管相互平行的第二安装管，所述第一安装管和第二安装管均与所述红外测厚仪本体相固定，所述第一安装管与所述第二安装管之间可转动的连接有第一转轴、第二转轴和延展转轴，所述延展转轴位于所述第一转轴和第二转轴之间；所述第一转轴与第二转轴的外表面分别固定套接有第一转动辊和第二转动辊，所述延展转轴的外表面固定套接有延展辊，所述第一转动辊和第二转动辊均由橡胶材料制成，所述延展辊由不锈钢制成；所述第一转轴的一端固定有第一皮带轮，所述第二转轴的一端固定有第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过传动皮带传动连接，所述第一转轴的另一端固定有驱动齿轮，所述延展转轴的一端固定有从动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮相啮合；其中，所述延展辊上安装有多个橡胶垫，所述橡胶垫呈螺旋状分布于所述延展辊的外表面，所述延展辊区分为第一半辊和第二半辊，所述第一半辊上的橡胶垫与所述第二半辊上的橡胶垫一一镜像对称。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述延展辊上开设有多个滑动槽，多个滑动槽呈螺旋状分布与所述延展辊上，所述滑动槽与所述橡胶垫一一对应；所述滑动槽的底端向延展辊中垂线的方向倾斜，所述滑动槽内可滑动的安装有承载壳体，所述承载壳体与所述滑动槽相适配；所述承载壳体的底部通过第一支撑弹簧抵触在所述滑动槽的底部，所述承载壳体的顶部固定安装所述橡胶垫，所述橡胶垫的顶面延伸到所述延展辊的外表面上，每个滑动槽的开口处还固定有格挡块，用于限制承载壳体，避免所述承载壳体脱离滑动槽。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述承载壳体靠近延展辊中垂线的一侧安装有滑动轮，用于降低承载壳体与所述滑动槽内壁之间的摩擦力。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述承载壳体的一侧开设有施压口，所述施压口通过第一弹性膜密封，所述第一弹性膜上安装所述滑动轮；其中，所述承载壳体的顶部开设有连通孔，所述橡胶垫的内部开设有泄气孔，所述连通孔、泄气孔以及施压口相连通。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述泄气孔的顶部通过第二弹性膜密封。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述承载壳体的内部可滑动的套设有缓冲密封板，所述缓冲密封板封堵所述承载壳体的底部开口，所述缓冲密封板的顶部通过第二支撑弹簧与所述承载壳体相连接，所述缓冲密封板的底部通过所述第一支撑弹簧抵触在所述滑动槽的底部。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述缓冲密封板上还开设有缓冲孔，用于缓冲承载壳体内的气压。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述承载壳体的内壁上开设有引导槽，所述缓冲密封板上固定有引导块，所述引导块可滑动的安装于所述引导槽内。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述延展辊的中部开设有嵌入槽，所述嵌入槽的内部固定安装有橡胶筒。

作为本发明所述测厚仪的一种可选方案，其中：所述第一转轴通过电机驱动。

本发明具备以下有益效果：

1、该测厚仪，在对薄膜进行厚度测量时，延展辊能够对薄膜上的褶皱进行延展，从而避免薄膜因褶皱而发生测量不准确的情况。

2、该测厚仪，通过对薄膜进行延展时能够避免用于延展薄膜的橡胶垫撕裂薄膜。

3、该测厚仪，对薄膜进行测厚时，电机带动薄膜运动，薄膜运动时驱动从第一转动辊、延展辊以及第二转动辊，需注意，由于驱动齿轮和传动齿轮的啮合作用，第一转动辊和第二转动辊的转动方向相同，第一转动辊与延展辊的转动方向相反，使得延展辊能够相对于薄膜产生滑动，此时，延展辊上的薄膜受到第一半辊和第二半辊上橡胶垫的驱动作用会以a处点划线为中心向两侧产生运动趋势，这个运动趋势会展平薄膜上的褶皱，从而有利于红外探头对薄膜进行测厚。

4、该测厚仪，橡胶垫运动时会对薄膜产生向左的推动力，橡胶垫本身会受到薄膜对其本身向左的反作用力，该力度变大时，承载壳体会沿着滑动槽向右下方滑动，并压缩第一支撑弹簧，并使得承载壳体上的橡胶垫隐藏在滑动槽内，从而降低橡胶垫与薄膜的接触力度，避免薄膜被撕裂。

5、该测厚仪，当承载壳体沿着滑动槽向右下方滑动时，此时滑动轮受压迫，滑动轮亦会压迫第一弹性膜，第一弹性膜此时会形变并且向承载壳体的内部凹陷，此时承载壳体的内部气压变强这些受压迫的气体会向泄气孔处涌去，并对第二弹性膜产生压力促使其发生形变，此时第二弹性膜会在橡胶垫的上表面上形成凸起，该凸起首先会顶起薄膜，降低薄膜与橡胶垫之间的粘附力，同时也容易在橡胶垫与薄膜之间形成间隙，进一步降低橡胶垫与薄膜之间的粘附力，避免橡胶垫与薄膜因接触的过于紧密而撕裂橡胶垫。

6、该测厚仪，当承载壳体沿着滑动槽向右下方滑动时，缓冲密封板会在承载壳体内向上运动，从而有利于进一步增大承载壳体内的压强，有利于第二弹性膜形成凸起。

7、该测厚仪，当第二支撑弹簧被压缩时，第二弹性膜会产生凸起，当第二支撑弹簧复位时，由于承载壳体内部气压降低，此时第二弹性膜和第一弹性膜会向承载壳体内部产生形变，改形变会导致橡胶垫与薄膜的附着力变小，从而不利于橡胶垫展平薄膜，为解决上述问题，所述缓冲密封板上还开设有缓冲孔，用于缓冲承载壳体内的气压。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1的局部剖切图。

图3为本发明延展辊的局部剖切结构示意图。

图4为本发明B处的结构放大示意图。

图5为本发明承载壳体的结构示意图。

图6为本发明图5的剖切结构示意图。

图7为本实施例中薄膜测量时的位置示意图。

图中：1、红外测厚仪本体，11、红外探头，2、第一安装管，21、第二安装管，22、第一转轴，23、第二转轴，24、延展转轴，25、第一转动辊，26、第二转动辊，27、延展辊，271、第一半辊，272、第二半辊，273、滑动槽，274、嵌入槽，3、第一皮带轮，31、第二皮带轮，32、传动皮带，33、驱动齿轮，34、从动齿轮，4、橡胶垫，41、泄气孔，42、第二弹性膜，5、承载壳体，51、施压口，52、连通孔，53、第一弹性膜，54、引导槽，55、底部开口，6、第一支撑弹簧，61、格挡块，62、第二支撑弹簧，7、滑动轮，8、缓冲密封板，81、缓冲孔，82、引导块，9、橡胶筒，10、电机，12、薄膜，13、第一卷筒，14、第二卷筒，15、第一支架，16、第二支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-7，一种测厚仪，包括红外测厚仪本体1以及安装于红外测厚仪本体1上的薄膜12承载机构，薄膜12承载机构包括第一安装管2以及与第一安装管2相互平行的第二安装管21，第一安装管2和第二安装管21均与红外测厚仪本体1相固定，第一安装管2与第二安装管21之间可转动的连接有第一转轴22、第二转轴23和延展转轴24，延展转轴24位于第一转轴22和第二转轴23之间，第一转轴22与第二转轴23的外表面分别固定套接有第一转动辊25和第二转动辊26，延展转轴24的外表面固定套接有延展辊27，第一转动辊25和第二转动辊26均由橡胶材料制成，延展辊27由不锈钢制成。

参照图1和7，第一转动辊25、第二转动辊26和延展辊27的顶部位于同一平面上，薄膜12一般都是卷绕在卷筒上，本实施例中，薄膜12卷绕在第一卷筒13上，第一卷筒13与第一支架15可转动连接，对薄膜12进行厚度检测时，首先找出卷在第一卷筒13上薄膜12的端部，将薄膜12的端依次从第一转动辊25、延展辊27以及第二转动辊26上掠过，之后将该端部与第二卷筒14固定，之后将第二卷筒14可转动的安装在第二支架16上，并使得第二卷筒14与第二支架16上电机10的输出轴固定，之后驱动电机10使得第二卷筒14卷绕薄膜12，并使得位于第一转动辊25、第二转动辊26和延展辊27顶部的薄膜12在图7所示的图中由左向右移动，当薄膜12运动时，红外测厚仪本体1上的红外探头11即可对薄膜12进行测厚。

第一转轴22的一端固定有第一皮带轮3，第二转轴23的一端固定有第二皮带轮31，第一皮带轮3与第二皮带轮31通过传动皮带32传动连接，第一转轴22的另一端固定有驱动齿轮33，延展转轴24的一端固定有从动齿轮34，驱动齿轮33与从动齿轮34相啮合；其中，延展辊27上安装有多个橡胶垫4，橡胶垫4呈螺旋状分布于延展辊27的外表面，延展辊27区分为第一半辊271和第二半辊272，第一半辊271上的橡胶垫4与第二半辊272上的橡胶垫4一一镜像对称。

需说明的是，橡胶与薄膜12之间的粘附力要大于不锈钢与薄膜12之间的粘附力，具体参照图1-3，图3中a处所示的点划线即为第一半辊271上的橡胶垫4与第二半辊272上的橡胶垫4相对称的对称轴，其中，点划线左侧为第一半辊271，点划线右侧为第二半辊272，该点划线也即延展辊27的中垂线，对薄膜12进行测厚时，电机10带动薄膜12运动，薄膜12运动时驱动从第一转动辊25、延展辊27以及第二转动辊26，需注意，由于驱动齿轮33和传动齿轮的啮合作用，第一转动辊25和第二转动辊26的转动方向相同，第一转动辊25与延展辊27的转动方向相反，使得延展辊27能够相对于薄膜12产生滑动，此时，延展辊27上的薄膜12受到第一半辊271和第二半辊272上橡胶垫4的驱动作用会以a处点划线为中心向两侧产生运动趋势，这个运动趋势会展平薄膜12上的褶皱，从而有利于红外探头11对薄膜12进行测厚。

需具体说明的是，当延展辊27上的橡胶垫4在随着延展辊27运动时会对薄膜12进行展平时，由于橡胶垫4的顶部会在延展辊27的外表面形成凸起，橡胶垫4与薄膜12的接触较为紧密时，容易撕破薄膜12，为避免这一问题，延展辊27上开设有多个滑动槽273，多个滑动槽273呈螺旋状分布与延展辊27上，滑动槽273与橡胶垫4一一对应；滑动槽273的底端向延展辊27中垂线的方向倾斜，滑动槽273内可滑动的安装有承载壳体5，承载壳体5与滑动槽273相适配；承载壳体5的底部通过第一支撑弹簧6抵触在滑动槽273的底部，承载壳体5的顶部固定安装橡胶垫4，橡胶垫4的顶面延伸到延展辊27的外表面上，每个滑动槽273的开口处还固定有格挡块61，用于限制承载壳体5，避免承载壳体5脱离滑动槽273。

具体参照图4进行解释说明，橡胶垫4运动时会对薄膜12产生向左的推动力，橡胶垫4本身会受到薄膜12对其本身向左的反作用力，该力度变大时，承载壳体5会沿着滑动槽273向右下方滑动，并压缩第一支撑弹簧6，并使得承载壳体5上的橡胶垫4隐藏在滑动槽273内，从而降低橡胶垫4与薄膜12的接触力度，避免薄膜12被撕裂。

承载壳体5靠近延展辊27中垂线的一侧安装有滑动轮7，用于降低承载壳体5与滑动槽273内壁之间的摩擦力。

承载壳体5的一侧开设有施压口51，施压口51通过第一弹性膜53密封，第一弹性膜53上安装滑动轮7；其中，承载壳体5的顶部开设有连通孔52，橡胶垫4的内部开设有泄气孔41，连通孔52、泄气孔41以及施压口51相连通。

需说明的是，当承载壳体5沿着滑动槽273向右下方滑动时，此时滑动轮7受压迫，滑动轮7亦会压迫第一弹性膜53，第一弹性膜53此时会形变并且向承载壳体5的内部凹陷，此时承载壳体5的内部气压变强这些受压迫的气体从泄气孔41泄露出去，这些泄露出去的气体会存在与薄膜12与橡胶垫4之间，从而降低薄膜12与橡胶垫4之间的黏附力，避免橡胶垫4与薄膜12因接触的过于紧密而撕裂橡胶垫4。

泄气孔41的顶部通过第二弹性膜42密封；当承载壳体5沿着滑动槽273向右下方滑动时，此时滑动轮7受压迫，滑动轮7亦会压迫第一弹性膜53，第一弹性膜53此时会形变并且向承载壳体5的内部凹陷，此时承载壳体5的内部气压变强这些受压迫的气体会向泄气孔41处涌去，并对第二弹性膜42产生压力促使其发生形变，此时第二弹性膜42会在橡胶垫4的上表面上形成凸起，该凸起首先会顶起薄膜12，降低薄膜12与橡胶垫4之间的粘附力，同时也容易在橡胶垫4与薄膜12之间形成间隙，进一步降低橡胶垫4与薄膜12之间的粘附力，避免橡胶垫4与薄膜12因接触的过于紧密而撕裂橡胶垫4。

承载壳体5的内部可滑动的套设有缓冲密封板8，缓冲密封板8封堵承载壳体5的底部开口55，缓冲密封板8的顶部通过第二支撑弹簧62与承载壳体5相连接，缓冲密封板8的底部通过第一支撑弹簧6抵触在滑动槽273的底部。

当承载壳体5沿着滑动槽273向右下方滑动时，缓冲密封板8会在承载壳体5内向上运动，从而有利于进一步增大承载壳体5内的压强，有利于第二弹性膜42形成凸起，第二支撑弹簧62起到支撑缓冲密封板8的作用，使得橡胶垫4在不受薄膜12作用力的情况下，第一支撑弹簧6和第二支撑弹簧62相互支撑能够促使橡胶垫4突出到滑动槽273之外，便于橡胶垫4与薄膜12接触从而当橡胶垫4随延展辊27运动时能够起到对薄膜12的延展作用。

当第二支撑弹簧62被压缩时，第二弹性膜42会产生凸起，当第二支撑弹簧62复位时，由于承载壳体5内部气压降低，此时第二弹性膜42和第一弹性膜53会向承载壳体5内部产生形变，改形变会导致橡胶垫4与薄膜12的附着力变小，从而不利于橡胶垫4展平薄膜12，为解决上述问题，缓冲密封板8上还开设有缓冲孔81，用于缓冲承载壳体5内的气压。

承载壳体5的内壁上开设有引导槽54，缓冲密封板8上固定有引导块82，引导块82可滑动的安装于引导槽54内，使得缓冲密封板8只能沿着承载壳体5的中轴线轴向运动。

延展辊27的中部开设有嵌入槽274，嵌入槽274的内部固定安装有橡胶筒9，橡胶筒9位于延展辊27的正中间，当薄膜12受到橡胶垫4的作用向着橡胶筒9的两侧拉伸时，橡胶筒9能够避免薄膜12被橡胶垫4过度的拉伸到延展辊27的左端或者右端。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种测厚仪，包括红外测厚仪本体（1）以及安装于红外测厚仪本体（1）上的薄膜（12）承载机构，其特征在于：所述薄膜（12）承载机构包括第一安装管（2）以及与第一安装管（2）相互平行的第二安装管（21），所述第一安装管（2）和第二安装管（21）均与所述红外测厚仪本体（1）相固定，所述第一安装管（2）与所述第二安装管（21）之间可转动的连接有第一转轴（22）、第二转轴（23）和延展转轴（24），所述延展转轴（24）位于所述第一转轴（22）和第二转轴（23）之间；

所述第一转轴（22）与第二转轴（23）的外表面分别固定套接有第一转动辊（25）和第二转动辊（26），所述延展转轴（24）的外表面固定套接有延展辊（27），所述第一转动辊（25）和第二转动辊（26）均由橡胶材料制成，所述延展辊（27）由不锈钢制成；

所述第一转轴（22）的一端固定有第一皮带轮（3），所述第二转轴（23）的一端固定有第二皮带轮（31），所述第一皮带轮（3）与所述第二皮带轮（31）通过传动皮带（32）传动连接，所述第一转轴（22）的另一端固定有驱动齿轮（33），所述延展转轴（24）的一端固定有从动齿轮（34），所述驱动齿轮（33）与所述从动齿轮（34）相啮合；

其中，所述延展辊（27）上安装有多个橡胶垫（4），所述橡胶垫（4）呈螺旋状分布于所述延展辊（27）的外表面，所述延展辊（27）区分为第一半辊（271）和第二半辊（272），所述第一半辊（271）上的橡胶垫（4）与所述第二半辊（272）上的橡胶垫（4）一一镜像对称。

2.根据权利要求1所述的测厚仪，其特征在于：所述延展辊（27）上开设有多个滑动槽（273），多个滑动槽（273）呈螺旋状分布与所述延展辊（27）上，所述滑动槽（273）与所述橡胶垫（4）一一对应；

所述滑动槽（273）的底端向延展辊（27）中垂线的方向倾斜，所述滑动槽（273）内可滑动的安装有承载壳体（5），所述承载壳体（5）与所述滑动槽（273）相适配；所述承载壳体（5）的底部通过第一支撑弹簧（6）抵触在所述滑动槽（273）的底部，所述承载壳体（5）的顶部固定安装所述橡胶垫（4），所述橡胶垫（4）的顶面延伸到所述延展辊（27）的外表面上，每个滑动槽（273）的开口处还固定有格挡块（61），用于限制承载壳体（5），避免所述承载壳体（5）脱离滑动槽（273）。

3.根据权利要求2所述的测厚仪，其特征在于：所述承载壳体（5）靠近延展辊（27）中垂线的一侧安装有滑动轮（7），用于降低承载壳体（5）与所述滑动槽（273）内壁之间的摩擦力。

4.根据权利要求3所述的测厚仪，其特征在于：所述承载壳体（5）的一侧开设有施压口（51），所述施压口（51）通过第一弹性膜（53）密封，所述第一弹性膜（53）上安装所述滑动轮（7）；

其中，所述承载壳体（5）的顶部开设有连通孔（52），所述橡胶垫（4）的内部开设有泄气孔（41），所述连通孔（52）、泄气孔（41）以及施压口（51）相连通。

5.根据权利要求4所述的测厚仪，其特征在于：所述泄气孔（41）的顶部通过第二弹性膜（42）密封。

6.根据权利要求5所述的测厚仪，其特征在于：所述承载壳体（5）的内部可滑动的套设有缓冲密封板（8），所述缓冲密封板（8）封堵所述承载壳体（5）的底部开口（55），所述缓冲密封板（8）的顶部通过第二支撑弹簧（62）与所述承载壳体（5）相连接，所述缓冲密封板（8）的底部通过所述第一支撑弹簧（6）抵触在所述滑动槽（273）的底部。

7.根据权利要求6所述的测厚仪，其特征在于：所述缓冲密封板（8）上还开设有缓冲孔（81），用于缓冲承载壳体（5）内的气压。

8.根据权利要求7所述的测厚仪，其特征在于：所述承载壳体（5）的内壁上开设有引导槽（54），所述缓冲密封板（8）上固定有引导块（82），所述引导块（82）可滑动的安装于所述引导槽（54）内。

9.根据权利要求8所述的测厚仪，其特征在于：所述延展辊（27）的中部开设有嵌入槽（274），所述嵌入槽（274）的内部固定安装有橡胶筒（9）。

10.根据权利要求1-9任一所述的测厚仪，其特征在于：所述第一转轴（22）通过电机（10）驱动。

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