CN113188459A - 一种高精度激光测厚传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度激光测厚传感器，包括支撑部件、处理部件以及检测部件，支撑部件包括传送组件、支撑板、底座以及操作箱，检测部件包括激光位移传感器，操作箱的底部以及底座的顶部均设置有激光位移传感器，处理部件包括处理器、显示器以及按钮。自动将待测物传送至测量传感器内，测量传感器内的激光位移传感器利用激光测量原理对其待测物进行监测，监测完成后自动导出，测试过程快速，无需人工测量，测量精度高。同时在测抢还能对工件进行打磨清洁，以除去其表面附着的污渍，以提高测量的精度，也提高工件的清洁度。
Description
技术领域
本发明涉及测量装置领域，更具体的，涉及一种高精度激光测厚传感器。
背景技术
在精密的加工制造中，为了保证加工制造的精度，需要施工的工件精度高，跟设计的尺寸不能有太大的误差，因此在加工前都需要对工件进行精密的测量。在对于薄膜以及薄片等工件的测量是，由于其较薄，测量难度较大，并且这种工件宽度以及长度较大，需要多次测量多个位置才能得到准确数据，利用传统的手动多次测量难度较大，也较为繁琐。
发明内容
为了克服现有技术中测量难度大的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种高精度激光测厚传感器，其能够自动化进行测量，且测量精度高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种高精度激光测厚传感器，包括支撑部件、处理部件以及检测部件，支撑部件包括传送组件、支撑板、底座以及操作箱，操作箱固定于支撑板前端面的顶部，底座滑动连接于支撑板上传送组件从操作箱与底座之间穿过，检测部件包括激光位移传感器，操作箱的底部以及底座的顶部均设置有激光位移传感器，处理部件包括处理器、显示器以及按钮，处理器设置于操作箱内部，显示器以及按钮均设置于操作箱的前端面，激光位移传感器、显示器以及按钮均与处理器电连接。
在本发明较佳的技术方案中，还包括预处理部件，预处理部件设置于所述传送组件的输入端，预处理部件包括机箱以及打磨件。机箱位于支撑部件的一侧，机箱的左侧开设有输入口，机箱的右侧开设有输出口，机箱的内顶壁与内底壁均固定有打磨件，两个打磨件水平对称设置，打磨件包括导向板、弹簧、驱动轮以及打磨轮。导向板的左侧固定有导入板，导入板与导向板的连接处开设有第一开口，驱动轮转动连接于第一开口上，导向板通过弹簧连接于机箱的内壁，导向板上开设有第二开口，打磨辊转动连接于第二开口上。
在本发明较佳的技术方案中，所述预处理部件还包括驱动组件，驱动组件包括电机、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一皮带、第二皮带、第三皮带以及第四皮带。电机固定于机箱内部，电机的动力输出轴上固定有第一驱动盘与第二驱动盘，第二驱动盘的半径大于第一驱动盘的半径。第一传动轴固定于一所述驱动轮的轴心上，第一齿轮通过第二传动轴转动连接机箱内，第二齿轮固定于另一驱动轮的轴心上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一皮带套设于第一驱动盘与第一传动轴外，第二皮带套设于第一传动轴与第二传动轴外。第三传动轴固定于一所述打磨轮的轴心上，第三齿轮通过第四传动轴转动连接机箱内，第四齿轮固定于另一打磨轮的轴心上，第三齿轮与第四齿轮啮合，第三皮带套设于第二驱动盘与第三传动轴外，第四皮带套设于第三传动轴与第四传动轴外。
在本发明较佳的技术方案中，所述预处理部件还包括清洁件，清洁件包括喷头、清刷辊、挡板、运轮以及风机。挡板固定于所述打磨件的右侧，挡板上开设有过孔，两个以上运轮转动连接于机箱内部，清刷辊转动连接于机箱内，喷头以及风机固定于机箱内。
在本发明较佳的技术方案中，所述传送组件配置为导轮，所述导轮与所述输入口、所述输出口以及所述过孔均位于同一水平线上。
在本发明较佳的技术方案中，所述操作箱包括第一金属框架、第一镜片、第一PCB板、第二PCB板、LCD以及盖板，所述激光位移传感器包括第一传感器与第二传感器。第一镜片嵌于第一金属框架的底部，第一传感器设置于第一镜片的上方，第一PCB板与第二PCB板均设置于第一金属框架内，LCD以及盖板设置于第一金属框架的前端面。第一传感器、第一PCB板、第二PCB板均与LCD电连接。
在本发明较佳的技术方案中，所述底座包括第二金属框架与第二镜片，第二镜片嵌于底座的顶部，第二传感器设置于第二镜片的底部，第二传感器与LCD电连接。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种高精度激光测厚传感器，自动将待测物传送至测量传感器内，测量传感器内的激光位移传感器利用激光测量原理对其待测物进行监测，监测完成后自动导出，测试过程快速，无需人工测量，测量精度高。同时在测抢还能对工件进行打磨清洁，以除去其表面附着的污渍，以提高测量的精度，也提高工件的清洁度。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种高精度激光测厚传感器的结构示意图；
图2是图1的爆炸示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的一种高精度激光测厚传感器中预处理部件的结构示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的一种高精度激光测厚传感器中驱动组件的结构示意图。
图中：
1-支撑板，11-导轮，2-操作箱，21-第一金属框架，22-第一镜片，23-第一PCB板，24-第二PCB板，25-LCD，26-盖板，3-底座，31-第二金属框架，32-第二镜片，4-激光位移传感器，41-第一传感器，42-第二传感器，51-机箱，52-输入口，53-输出口，61-导向板，62-导入板，63-弹簧，64-驱动轮，65-打磨轮，71-挡板，72-过孔，73-运轮，74-喷头，75-清洁辊，76-风机，81-电机，811-第二驱动盘，812-第一驱动盘，801-第一皮带，802-第二皮带，803-第三皮带，804-第四皮带，82-第一传动轴，83-第二传动轴，84-第三传动轴，85-第四传动轴，86-第二齿轮，87-第一齿轮，88-第四齿轮，89-第三齿轮。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-4所示，实施例中提供了一种高精度激光测厚传感器，包括支撑部件、处理部件以及检测部件，支撑部件包括传送组件、支撑板1、底座3以及操作箱2，操作箱2固定于支撑板1前端面的顶部，底座3滑动连接于支撑板1上传送组件从操作箱2与底座3之间穿过，检测部件包括激光位移传感器4，操作箱2的底部以及底座3的顶部均设置有激光位移传感器4，处理部件包括处理器、显示器以及按钮，处理器设置于操作箱2内部，显示器以及按钮均设置于操作箱2的前端面，激光位移传感器4、显示器以及按钮均与处理器电连接。
在进行测厚时，首先将需要进行测量的工件放置到传送组件上，传送组件带着工件运转，将工件从操作箱2的一侧运送至另一侧，在工件移动过操作箱2的过程中，操作箱2内的激光位移传感器4以及底座3内的激光位移传感器4同时工作，对经过的工件进行测厚，本实施例中采用激光位移传感器4来进行测量，上下两端的激光位移传感器4同时探测，再然后将上下两个激光位移传感器4的数据进行计算，进而计算出工件的厚度。在测厚的过程中，传送组件带动工件缓慢经过操作箱2与底座3，让激光位移传感器4能够充分地测量工件的厚度。同时在测量的过程中还可以通过调整底座3的位置，将底座3调近或调远操作箱2，提高测量的精度。同时测量结果以及各项参数通过操作箱2上的显示器呈现出来，同时通过操作箱2上的按钮也可以对激光位移传感器4以及底座3的位置进行调节，通过上述调节与测量，整个过程自动化程度高，能够快速高效地完成测量。
在对工件进行测量之前，为了使测量更加准确，需要对工件的表面进行清洁打磨，使附着在工件表面的污渍以及杂质被去除，减少这些杂质对工件厚度的影响，使测量结果更加准确。
进一步地，还包括预处理部件，预处理部件设置于传送组件的输入端，预处理部件包括机箱51以及打磨件。机箱51位于支撑部件的一侧，机箱51的左侧开设有输入口52，机箱51的右侧开设有输出口53，机箱51的内顶壁与内底壁均固定有打磨件，两个打磨件水平对称设置，打磨件包括导向板61、弹簧63、驱动轮64以及打磨轮65。导向板61的左侧固定有导入板62，导入板62与导向板61的连接处开设有第一开口，驱动轮64转动连接于第一开口上，导向板61通过弹簧63连接于机箱51的内壁，导向板61上开设有第二开口，打磨辊转动连接于第二开口上。
待测工件由输入口52进入机箱51内，工件在机箱51内由驱动轮64驱动进入两个导向板61之间，在导向板61的导向以及驱动轮64的驱动下经过打磨轮65。打磨轮65转动，对工件的表面进行打磨，将工件表面所附着粘附的污渍以及杂物磨掉，使工件所呈现的厚度为其真实厚度。导向板61在弹簧63的顶推下压向工件，使驱动轮64以及打磨轮65均能够紧密地与工件连接，保证了工件能够正常地被驱动运转，也使工件在经过打磨轮65的打磨时具有充足的动力继续往右移动。经过打磨轮65的打磨后工件表面清洁无杂质，在后续的测量时更为准确，数据更能体现工件的实际厚度。
进一步地，预处理部件还包括驱动组件，驱动组件包括电机81、第一传动轴82、第二传动轴83、第三传动轴84、第四传动轴85、第一齿轮87、第二齿轮86、第三齿轮89、第四齿轮88、第一皮带801、第二皮带802、第三皮带803以及第四皮带804。电机81固定于机箱51内部，电机81的动力输出轴上固定有第一驱动盘812与第二驱动盘811，第二驱动盘811的半径大于第一驱动盘812的半径。第一传动轴82固定于一驱动轮64的轴心上，第一齿轮87通过第二传动轴83转动连接机箱51内，第二齿轮86固定于另一驱动轮64的轴心上，第一齿轮87与第二齿轮86啮合，第一皮带801套设于第一驱动盘812与第一传动轴82外，第二皮带802套设于第一传动轴82与第二传动轴83外。第三传动轴84固定于一打磨轮65的轴心上，第三齿轮89通过第四传动轴85转动连接机箱51内，第四齿轮88固定于另一打磨轮65的轴心上，第三齿轮89与第四齿轮88啮合，第三皮带803套设于第二驱动盘811与第三传动轴84外，第四皮带804套设于第三传动轴84与第四传动轴85外。
电机81启动，电机81带动第一驱动盘812与第二驱动盘811转动，第一驱动盘812通过第一皮带801带动第一传动轴82转动，进而带动与第一传动轴82固定的驱动轮64转动，第一传动轴82还通过第二皮带802将动力传到第二传动轴83上，第二传动轴83得到动力带动与固定连接的第一齿轮87上，第一齿轮87带动啮合的第二齿轮86转动进而带动另一个驱动轮64转动，两个由此两个驱动轮64转动起来，驱动轮64的转动方向相反，能够将工件往打磨轮65的方向运去。而第二驱动盘811以上述同样的传动方式带动两个打磨轮65转。由于第二驱动盘811的半径对第一驱动盘812大，在两个具有相同角速度的情况下，第二驱动盘811能够驱动打磨轮65以更快的速度转动，避免打磨轮65与驱动轮64同速同向转动而令工件得不到打磨。
进一步地，预处理部件还包括清洁件，清洁件包括喷头74、清刷辊75、挡板71、运轮73以及风机76。挡板71固定于打磨件的右侧，挡板71上开设有过孔72，两个以上运轮73转动连接于机箱51内部，清刷辊75转动连接于机箱51内，喷头74以及风机76固定于机箱51内。当工件经过前述的打磨后，工件表面的污渍以及杂质虽然被打磨掉，但是这些杂质的颗粒还可能粘附或吸附在工件的表面，此时就需要通过清洁件将其洗掉。清刷辊75配合喷头74所喷出的水柱，将工件表面所粘附的灰尘以及杂质颗粒冲洗清刷掉，冲洗清刷过后，工件运转到风机76底下，风机76往工件吹风，不仅能够使工件表面的水分被吹走吹干，还能减残留的污渍粉末也吹走。最终经过打磨清洗的工件从机箱51右侧的输出口53输出，经过操作箱2进行测厚。工件通过打磨和清洗，能够提高后续测厚的精度，真实呈现工件的厚度。
进一步地，传送组件配置为导轮11，导轮11与输入口52、输出口53以及过孔72均位于同一水平线上。这些部件设置在同一水平线上，能够使工件在运送的过程中始终保持平直，移动的偏向不受干扰。
进一步地，操作箱2包括第一金属框架21、第一镜片22、第一PCB板23、第二PCB板24、LCD25以及盖板26，激光位移传感器4包括第一传感器41与第二传感器42。第一镜片22嵌于第一金属框架21的底部，第一传感器41设置于第一镜片22的上方，第一PCB板23与第二PCB板24均设置于第一金属框架21内，LCD25以及盖板26设置于第一金属框架21的前端面。第一传感器41、第一PCB板23、第二PCB板24均与LCD25电连接。设置的第一镜片22能够为第一传感器41提供保护，第二镜片32为第二传感器42提供保护，使传感器在金属框架内能够更好地进行监测测量。
进一步地，底座3包括第二金属框架31与第二镜片32，第二镜片32嵌于底座3的顶部，第二传感器42设置于第二镜片32的底部，第二传感器42与LCD25电连接。
本实施例的其它技术采用现有技术。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：包括支撑部件、处理部件以及检测部件，支撑部件包括传送组件、支撑板(1)、底座(3)以及操作箱(2)，操作箱(2)固定于支撑板(1)前端面的顶部，底座(3)滑动连接于支撑板(1)上，传送组件从操作箱(2)与底座(3)之间穿过，检测部件包括激光位移传感器(4)，操作箱(2)的底部以及底座(3)的顶部均设置有激光位移传感器(4)，处理部件包括处理器、显示器以及按钮，处理器设置于操作箱(2)内部，显示器以及按钮均设置于操作箱(2)的前端面，激光位移传感器(4)、显示器以及按钮均与处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
还包括预处理部件，预处理部件设置于所述传送组件的输入端，预处理部件包括机箱(51)以及打磨件；
机箱(51)位于支撑部件的一侧，机箱(51)的左侧开设有输入口(52)，机箱(51)的右侧开设有输出口(53)，机箱(51)的内顶壁与内底壁均固定有打磨件，两个打磨件水平对称设置，打磨件包括导向板(61)、弹簧(63)、驱动轮(64)以及打磨轮(65)；
导向板(61)的左侧固定有导入板(62)，导入板(62)与导向板(61)的连接处开设有第一开口，驱动轮(64)转动连接于第一开口上，导向板(61)通过弹簧(63)连接于机箱(51)的内壁，导向板(61)上开设有第二开口，打磨辊转动连接于第二开口上。
3.根据权利要求2所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
所述预处理部件还包括驱动组件，驱动组件包括电机(81)、第一传动轴(82)、第二传动轴(83)、第三传动轴(84)、第四传动轴(85)、第一齿轮(87)、第二齿轮(86)、第三齿轮(89)、第四齿轮(88)、第一皮带(801)、第二皮带(802)、第三皮带(803)以及第四皮带(804)；
电机(81)固定于机箱(51)内部，电机(81)的动力输出轴上固定有第一驱动盘(812)与第二驱动盘(811)，第二驱动盘(811)的半径大于第一驱动盘(812)的半径；
第一传动轴(82)固定于一所述驱动轮(64)的轴心上，第一齿轮(87)通过第二传动轴(83)转动连接机箱(51)内，第二齿轮(86)固定于另一驱动轮(64)的轴心上，第一齿轮(87)与第二齿轮(86)啮合，第一皮带(801)套设于第一驱动盘(812)与第一传动轴(82)外，第二皮带(802)套设于第一传动轴(82)与第二传动轴(83)外；
第三传动轴(84)固定于一所述打磨轮(65)的轴心上，第三齿轮(89)通过第四传动轴(85)转动连接机箱(51)内，第四齿轮(88)固定于另一打磨轮(65)的轴心上，第三齿轮(89)与第四齿轮(88)啮合，第三皮带(803)套设于第二驱动盘(811)与第三传动轴(84)外，第四皮带(804)套设于第三传动轴(84)与第四传动轴(85)外。
4.根据权利要求3所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
所述预处理部件还包括清洁件，清洁件包括喷头(74)、清刷辊(75)、挡板(71)、运轮(73)以及风机(76)；
挡板(71)固定于所述打磨件的右侧，挡板(71)上开设有过孔(72)，两个以上运轮(73)转动连接于机箱(51)内部，清刷辊(75)转动连接于机箱(51)内，喷头(74)以及风机(76)固定于机箱(51)内。
5.根据权利要求4所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
所述传送组件配置为导轮(11)，所述导轮(11)与所述输入口(52)、所述输出口(53)以及所述过孔(72)均位于同一水平线上。
6.根据权利要求1所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
所述操作箱(2)包括第一金属框架(21)、第一镜片(22)、第一PCB板(23)、第二PCB板(24)、LCD(25)以及盖板(26)，
所述激光位移传感器(4)包括第一传感器(41)与第二传感器(42)；
第一镜片(22)嵌于第一金属框架(21)的底部，第一传感器(41)设置于第一镜片(22)的上方，第一PCB板(23)与第二PCB板(24)均设置于第一金属框架(21)内，LCD(25)以及盖板(26)设置于第一金属框架(21)的前端面；
第一传感器(41)、第一PCB板(23)和第二PCB板(24)均与LCD(25)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种高精度激光测厚传感器，其特征在于：
所述底座(3)包括第二金属框架(31)与第二镜片(32)，第二镜片(32)嵌于底座(3)的顶部，所述第二传感器(42)设置于第二镜片(32)的底部，第二传感器(42)与所述LCD(25)电连接。
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Denomination of invention: A high precision laser thickness sensor Effective date of registration: 20220712 Granted publication date: 20211123 Pledgee: Bank of China Limited Guangzhou Development Zone Branch Pledgor: Guangzhou Heyi Intelligent Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980010139 |
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