CN1800776A - 微米级精度激光测厚装置 - Google Patents
微米级精度激光测厚装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1800776A CN1800776A CN 200410047122 CN200410047122A CN1800776A CN 1800776 A CN1800776 A CN 1800776A CN 200410047122 CN200410047122 CN 200410047122 CN 200410047122 A CN200410047122 A CN 200410047122A CN 1800776 A CN1800776 A CN 1800776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- type frame
- measurement
- measuring
- frame mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及冶金领域自动化生产过程中对板材厚度进行测量的专用设备。其特征是：C型架机构4上安装有两个激光测量机构5；C型架机构的内侧安装有冷却装置8；整个C型架机构4设置在隔振机构2上；伺服电机6驱动滚珠丝杠7推动滑块3带动C型架机构4前进或后退；其测量数据通过数据处理系统处理。它实现了在线测量板材的厚度为微米级精度，满足直接对板带材生产过程控制，提供板厚参数的要求，与射线测厚仪相比，激光测厚仪具有测量速度快、可以给出实时的表面位置信号、维修时不需关电、对人体无害。
Description
技术领域：
本发明涉及冶金领域自动化生产过程中对板材厚度进行测量的专用设备。
背景技术：
在板材厚度检测领域上，目前主要应用X射线测厚装置，由于射线源技术一直得不到很好的解决，尚未进入到实际应用阶段。
目前，国内板材厚度检测技术的研究主要有放射性同位素测量技术和激光测量技术。伽马射线测厚是通过伽马射线在穿过金属板后衰减的原理来工作的，它和激光测厚有本质得不同，因为伽马射线只关心衰减率，伽马射线上端为射线发射极，下端为射线接受极，两个极之间的距离只要不超出测量范围，对结果基本无影响。激光测厚实质上是测量板的表面到激光头的距离，上下两个激光头是分别测量铝板上下表面的离激光头的距离，但是激光测厚的上下激光头之间的距离变化对测量结果的影响是直接的。
随着激光应用技术的进步，激光测厚技术在钢铁热轧生产线上得到了广泛应用，但测量精度仅为±0.1～±0.05mm，达不到国家标准，不能满足检测的要求。如我国首台国产转炉内衬激光测厚仪，它是用来测量炼钢转炉内衬的同心度的，它是一种推车结构，在不停产的情况下，该设备对1300℃高温下的炉衬进行测量，精度误差为10μm左右。
发明内容：
本发明的目的是提供一种微米级精度的激光测厚装置，替代传统的射线测厚仪，满足直接对板带材生产过程控制，提供板厚参数的要求，其测量精确度达到微米级。
图1描述了本发明微米级精度激光测厚装置的结构：C型架机构4上安装有两个激光测量机构5；C型架机构的内侧安装有冷却装置8；整个C型架机构4设置在隔振机构2上；伺服电机6驱动滚珠丝杠7推动滑块3带动C型架机构4前进或后退；当电机正转时，C型架机构4前进，到达工作位置进行测量；当电机反转时，C型架机构4后退，退出工作区；其测量数据通过数据处理系统处理。
本发明的优点和积极效果是：实现了在线测量板材的厚度为微米级精度，满足直接对板带材生产过程控制，提供板厚参数的要求，达到的技术指标为：测量范围：0.01～5mm；系统分辨率：0.5um；定点测量精度：±1um；跟踪测量频率：100～500次/s；测量宽度：根据用户要求设定；工作环境温度：0～50℃。与射线测厚仪相比，激光测厚仪具有测量速度快、可以给出实时的表面位置信号、维修时不需关电、对人体无害。
附图说明：
图1为本发明微米级精度的激光测厚装置的结构示意图。
图2为本发明微米级精度激光测厚装置工作状态示意图。
1.C型架装置：采用有限元技术优化设计出高刚度的C型架机构，带动2个激光测量装置同步前进和后退，从而达到一工作位置进行测量。
2.传动装置：传动装置由伺服电机、丝杠、导轨组成，用于驱动C型架装置。
3.冷却装置：通过冷水循环系统使C型架处于常温状态，保证测量精度。
4.测量装置：本装置由上下两个激光头采取基于激光三角法的测量技术进行测量。由激光传感器及控制器、采集卡构成，传感器由激光发射源、CCD接收板构成。控制器起信号处理及通讯的功能，并能根据不同的测量条件灵活地设置不同的滤波策略，消除由此带来的误差。有微调装置可以对激光头位置进行调节。
5.隔振装置：采用了直线轴承导轨和主动隔振技术，能够较好的消除振动的影响。主动隔振技术由传感器、激振器、功率放大器、滤波器、工控机等组成。
6.数据处理系统：是由传感器和数显表组成的闭环系统。本装置采用的控制器处理为数字信号，很好的解决了传输电缆的信号干扰问题。另外主控计算机中配置采集卡与控制器相连，通过通讯方式将信号读入计算机，再由系统软件进行数据处理。
具体实施方式：
将底版1固定安装在水平地基上，上面有一组直线轴承导轨2，导轨上通过二组滑块3与C型架机构4连在一起，在C型架机构4的端头固定两个激光头，由调节装置5可以调节两个激光头的相对位置，伺服电机6驱动滚珠丝杠7推动滑块3带动C型架机构4前进或后退；当电机正转时，C型架机构4前进到工作位置进行测量；当电机反转时，C型架机构4后退，退出工作区；其测量数据通过数据处理系统处理。
本发明在实际生产检测中，达到技术指标：系统分辨率：0.5um；定点测量精度：±1um；跟踪测量频率：100～500次/s。
Claims (2)
1.一种微米级精度激光测厚装置由C型架装置、传动装置、冷却装置、测量装置、隔振装置、数据处理系统构成，其特征是：C型架机构4上安装有两个激光测量机构5；C型架机构的内侧安装有冷却装置8；整个C型架机构4设置在隔振机构2上；伺服电机6驱动滚珠丝杠7推动滑块3带动C型架机构4前进或后退；当电机正转时，C型架机构4前进，到达工作位置进行测量；当电机反转时，C型架机构4后退，退出工作区；其测量数据通过数据处理系统处理。
2.根据权利要求1所述的微米级精度激光测厚装置，其特征在于：
a.C型架装置：采用有限元技术优化设计出高刚度的C型架机构，带动2个激光测量装置同步前进和后退，从而达到一工作位置进行测量；
b.传动装置：传动装置由伺服电机、丝杠、导轨组成，用于驱动C型架装置；
c.冷却装置：通过冷水循环系统使C型架处于常温状态，保证测量精度；
d.测量装置：本装置由上下两个激光头采取基于激光三角法的测量技术进行测量。由激光传感器及控制器、采集卡构成，传感器由激光发射源、CCD接收板构成。控制器起信号处理及通讯的功能，并能根据不同的测量条件灵活地设置不同的滤波策略，消除由此带来的误差；有微调装置可以对激光头位置进行调节；
e.隔振装置：采用了直线轴承导轨和主动隔振技术，能够较好的消除振动的影响，主动隔振技术由传感器、激振器、功率放大器、滤波器、工控机等组成。
f.数据处理系统：是由传感器和数显表组成的闭环系统。本装置采用的控制器处理为数字信号，很好的解决了传输电缆的信号干扰问题；另外主控计算机中配置采集卡与控制器相连，通过通讯方式将信号读入计算机，再由系统软件进行数据处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410047122 CN1800776A (zh) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 微米级精度激光测厚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410047122 CN1800776A (zh) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 微米级精度激光测厚装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1800776A true CN1800776A (zh) | 2006-07-12 |
Family
ID=36810911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410047122 Pending CN1800776A (zh) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 微米级精度激光测厚装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1800776A (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100425362C (zh) * | 2006-11-22 | 2008-10-15 | 苏州有色金属加工研究院 | 厚度/凸度测量装置冷却系统 |
| CN101435696B (zh) * | 2008-12-08 | 2010-06-02 | 昆山思拓机器系统有限公司 | 薄板厚度测量装置及测量方法 |
| CN101797589A (zh) * | 2010-03-02 | 2010-08-11 | 马鞍山市锐泰科技有限公司 | 一种新型结构的同位素测厚仪探头 |
| CN102175165A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-09-07 | 东莞新能源科技有限公司 | 激光测厚仪 |
| CN103063151A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 常州工学院 | 一种激光测厚c形架机构及其调整方法 |
| CN103438810A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-11 | 清华大学 | 一种宽幅柔性板厚度实时检测装置及方法 |
| CN104019754A (zh) * | 2014-06-21 | 2014-09-03 | 浙江天龙胶丸有限公司 | 一种胶囊厚度快速检测设备 |
| CN106152952A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 华中科技大学 | 一种可多点修正的差动式在线激光测厚系统及其测量方法 |
| CN102175165B (zh) * | 2011-01-30 | 2016-12-14 | 东莞新能源科技有限公司 | 激光测厚仪 |
| CN108168442A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-06-15 | 河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院 | 一种止水带凹凸槽动态测量装置及其测量方法 |
| CN109731984A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-10 | 台州迪邦科技有限公司 | 一种定子冲片模具辅助冲压系统 |
| CN110340159A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-18 | 山西大学 | 一种用于热轧板带大范围板厚测量的装置 |
| CN112212792A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-12 | 常州奥瑞克精密测量系统有限公司 | 激光测厚装置 |
| CN113272621A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-08-17 | 微-埃普西龙测量技术有限两合公司 | 用于确定物体的厚度的装置 |
| CN113755666A (zh) * | 2021-09-21 | 2021-12-07 | 赵锋 | 一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置及监测方法 |
| CN116809756A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-09-29 | 重庆望变电气（集团）股份有限公司 | 一种硅钢片横切装置及其控制方法 |
-
2004
- 2004-12-30 CN CN 200410047122 patent/CN1800776A/zh active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100425362C (zh) * | 2006-11-22 | 2008-10-15 | 苏州有色金属加工研究院 | 厚度/凸度测量装置冷却系统 |
| CN101435696B (zh) * | 2008-12-08 | 2010-06-02 | 昆山思拓机器系统有限公司 | 薄板厚度测量装置及测量方法 |
| CN101797589A (zh) * | 2010-03-02 | 2010-08-11 | 马鞍山市锐泰科技有限公司 | 一种新型结构的同位素测厚仪探头 |
| CN102175165A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-09-07 | 东莞新能源科技有限公司 | 激光测厚仪 |
| CN102175165B (zh) * | 2011-01-30 | 2016-12-14 | 东莞新能源科技有限公司 | 激光测厚仪 |
| CN103063151B (zh) * | 2012-12-31 | 2016-03-09 | 常州工学院 | 一种激光测厚c形架机构及其调整方法 |
| CN103063151A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 常州工学院 | 一种激光测厚c形架机构及其调整方法 |
| CN103438810A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-11 | 清华大学 | 一种宽幅柔性板厚度实时检测装置及方法 |
| CN103438810B (zh) * | 2013-08-12 | 2016-01-06 | 清华大学 | 一种宽幅柔性板厚度实时检测装置及方法 |
| CN104019754A (zh) * | 2014-06-21 | 2014-09-03 | 浙江天龙胶丸有限公司 | 一种胶囊厚度快速检测设备 |
| CN106152952A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 华中科技大学 | 一种可多点修正的差动式在线激光测厚系统及其测量方法 |
| CN106152952B (zh) * | 2016-07-26 | 2017-10-31 | 华中科技大学 | 一种可多点修正的差动式在线激光测厚系统及其测量方法 |
| CN108168442A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-06-15 | 河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院 | 一种止水带凹凸槽动态测量装置及其测量方法 |
| CN108168442B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-09-08 | 河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院 | 一种止水带凹凸槽动态测量装置的动态测量方法 |
| CN113272621A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-08-17 | 微-埃普西龙测量技术有限两合公司 | 用于确定物体的厚度的装置 |
| CN109731984A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-10 | 台州迪邦科技有限公司 | 一种定子冲片模具辅助冲压系统 |
| CN110340159A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-18 | 山西大学 | 一种用于热轧板带大范围板厚测量的装置 |
| CN112212792A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-12 | 常州奥瑞克精密测量系统有限公司 | 激光测厚装置 |
| CN113755666A (zh) * | 2021-09-21 | 2021-12-07 | 赵锋 | 一种在线实时监测转炉炉衬侵蚀状态的装置及监测方法 |
| CN116809756A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-09-29 | 重庆望变电气（集团）股份有限公司 | 一种硅钢片横切装置及其控制方法 |
| CN116809756B (zh) * | 2023-07-19 | 2024-03-22 | 重庆望变电气（集团）股份有限公司 | 一种硅钢片横切装置及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1800776A (zh) | 微米级精度激光测厚装置 | |
| CN101806592B (zh) | 有机玻璃在线双面自动测厚装置 | |
| CN102489547B (zh) | 钢管自动测量、喷标装置 | |
| CN201772868U (zh) | 有机玻璃在线双面自动测厚仪 | |
| CN106871773A (zh) | 一种在线非接触测厚设备及其测量方法 | |
| CN200977545Y (zh) | 板坯自动在线测宽、判别装置 | |
| CN105547161B (zh) | 一种用于长度测量的高精度柔性测量装置及方法 | |
| CN106908023A (zh) | 一种连续式冷轧薄板厚度精确测量仪器 | |
| CN108195323A (zh) | 一种墙面平整度测量方法 | |
| CN103924181B (zh) | 一种锌锅液位自动控制方法 | |
| CN204639613U (zh) | 一种铸坯定尺切割装置 | |
| CN115119350A (zh) | 弯管用中频加热线圈自动调整装置 | |
| CN1307402C (zh) | 高精度在线铝板凸度检测装置 | |
| CN101046373A (zh) | 一种使用x射线连续高精度测量金属带材的方法和装置 | |
| CN104020716B (zh) | 一种数控转台精度保持性的检测装置 | |
| CN201083489Y (zh) | 变截面弧形板工件厚度测量仪 | |
| CN105698711B (zh) | 一种发电机定子铁芯垂直度在线监测装置及方法 | |
| CN110340159A (zh) | 一种用于热轧板带大范围板厚测量的装置 | |
| CN204831166U (zh) | 涡流在线测厚装置 | |
| CN204043618U (zh) | 螺钉拧紧、中心高检测机 | |
| CN1463809A (zh) | 板带钢材截面轮廓形状的检测方法 | |
| CN219274406U (zh) | 一种铸造机位置测量装置 | |
| CN208333407U (zh) | 一种圆跳动检测设备 | |
| CN208254517U (zh) | 冷轧轧机油缸位置传感器的检测装置 | |
| CN221917129U (zh) | 一种冶金起重机吊钩高度测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |