CN201191181Y - 用于检测物体厚度的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种结构设计简单、检测步骤简便，检测精度准确，测量数据真实可靠、工作效率高，投入成本低廉的用于检测物体厚度的检测装置，包括XY轴精密移动装置和电气控制及检测值显示装置；XY轴精密移动装置包括十字交叉设置的X、Y导轨，在X、Y导轨交叉处设置有滑块，滑块上固定有带有感测头的传感器；XY轴精密移动装置设置在一磁性台座上；电气控制及检测值显示装置包括设置在电气控制盒内的电路电源和系统的I/O电路，及设置在控制面板上并分别传感器和电源电路连接的放大器模块，放大器模块还分别连接有三个信号指示器，其中两个指示器与一蜂鸣器连接。本实用新型的取样比率为2000次/秒，显示精度为0.001mm，响应时间为1.5ms。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低成本高精度高效率的检测装置，尤其涉及一种检测校准范围在10mm内的(如：电池的厚度、极片的厚度、壳体的厚度、校验验具、标准块等要求检测精度高的物件)检测物体厚度的检测装置，
背景技术
目前，企业生产中采用的检测方法比较原始，通常是采用机械或数显千分尺手工通过单点检测物体厚度，也有的采用一些简单高精密量具进行检测；由于人为因素检测造成误差多，因此不能精确检验出检测物平度及数值公差，且工作效率低，由于多种情况造成的误差而导致实际的检测数据严重失真，对于要求精度高的表面，特别是不可拆卸的物件更是无法保证检测的精确性。
现有技术中能够实现高精度(如显示精度为0.001mm)内检测的仪器，其成本都在15万元左右，且往往都是把检测物放在标准的平台上，检测范围和条件有时还会受到制约，如遇特殊要求，还必须由厂家量身定做，成本很高。因此，急需开发一种低成本的高精度高效率的检测物体厚度的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构设计简单、检测步骤简便，检测精度准确，测量数据真实可靠、工作效率高，投入成本低廉的一种低成本、高精度、高效率的用于检测物体厚度的检测装置，此装置显示精度为0.001mm。
为了解决上述技术问题，本实用新型用于检测物体厚度的检测装置予以实现的技术方案是：包括XY轴精密移动装置和电气控制及检测值显示装置；所述XY轴精密移动装置包括十字交叉设置的X、Y导轨，在所述X、Y导轨交叉处设置有滑块，所述滑块上固定有带有感测头的传感器；所述XY轴精密移动装置设置在一磁性台座上；所述电气控制及检测值显示装置包括设置在电气控制盒内的电路电源和系统的I/O电路，及设置在控制面板上并分别所述传感器和电源电路连接的放大器模块，所述放大器模块还分别连接有三个信号指示器，其中两个指示器与一蜂鸣器连接。
本实用新型用于检测物体厚度的检测装置，其中，所述电路电源的一端连接外部电源，其另一端为系统提供所需电源。所述传感器采用弹簧伸缩式高精度传感器，所述传感器与滑块之间设置传感器支架；所述感测头采用滚轴接触式测头或点接触式测头。所述磁性台座带有磁性开关。所述控制盒上与放大器模块位置相邻设置有风扇。所述传感器的检测公差的范围为-99.999至999.999。所述电器控制部分设置有急停开关。所述传感器采用所述传感器采用规格型号为：GT-H10校准范围：10mm，测试精度：0.001mm(KEYENCE品牌)；所述放大器模块采用规格型号为：GT-71A，设定范围：-99.999至999.999mm(KEYENCE品牌)；
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
(1)由于本实用新型用于检测物体厚度的检测装置中的传感器采用的是数字传感器，结合本实用新型检测结构，可以保证检测精度，适用于检测物体校准范围在10mm内的检测，如电池的厚度、极片的厚度、壳体的厚度、校验验具、标准块等要求检测精度高的物件，测量的显示数值精度为0.001mm；
(2)本实用新型检测装置能分别在X、Y轴向精密移动，能自动检测并显示出检测点的数值，适用于检测出高度的区分、插入的深度、轴倾斜检查，面板的翘曲和扭曲等，通过设定以调整装置实现对不良检测物进行自动判别，提高检测精度、提高检测准确性，从而提高检测效率。
(3)由于本实用新型检测装置采用磁性台座，无需设置标准工作平台，免去对工作条件的束缚，其结构简单，灵活小巧，投入成本低。
总之，运用本实用新型检测厚度装置进行检测，特别适于物体厚度的检测、插入的深度检测、验具、量块检验、面板的翘曲和扭曲，及检测面的平度等广泛领域，由于该装置具有多种检测工作方式，可根据不同的参数设定，实现不同需求的检测，其取样比率为2000次/秒，显示精度为0.001mm，响应时间为1.5ms。安装简单，操作灵活，因此有效降低投入成本，同时可一举多用。
附图说明
图1-1是本实用新型用来检测物体厚度的检测装置结构立体图；
图1-2是图1所示检测装置的主视图；
图1-3是图1所示检测装置的侧视图；
图2是图1所示检测装置的电路框图；
图3是本实用新型检测装置的检测过程示意图；
图4是图3所示检测过程的时序图；
图5是本实用新型检测装置的流程图。
下面是本实用新型说明书附图中主要附图标记的说明：
1——电器控制装置 2——风扇 3、6——滑块
4——磁性台座 5——Y向导轨 7——X向导轨
8——传感器 9——感测头 10——工作台
11——被测物 12——电源开关 13——急停开关
14——第一指示灯 15——第二指示灯 16——合格指示灯
17——蜂鸣器 18——电源插头 19——放大器模块
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对本实用新型检测装置作进一步说明。
图1-1、图1-2和图1-3示出了本实用新型用于检测物体厚度的检测装置的结构是：包括XY轴精密移动装置和电气控制及检测值显示装置；所述XY轴精密移动装置包括两个带有滑块3和6的X向导轨7和Y向导轨5，所述XY轴精密移动装置中的带滑块的X、Y导轨最好采用THK品牌的规格型号分别为：SRS15M和RSR12ZM；该两个导轨采用垂直的十字交叉安装方式，在滑块上通过一个传感器支架固定有带有感测头9的传感器8，通过X向导轨7和Y向导轨5的作用可以使传感器2能够与工作台10的平面保持平行的关系，以保证传感器8上感测头9的垂直度，传感器8选用弹簧伸缩式高精度传感器，所述传感器8最好采用KEYENCE品牌的规格型号为GT-H10，其校准范围为10mm，其测试精度为0.001mm；感测头9选用滚轴型或接触点式任意一种；可以根据实际测量检测物1的检测要求任意选择，更换，当只需要测量单点时可选用接触式感测头9，当需要检测平面时可选用滚轴型的感测头9；视实际的工作需要选择；感测头9可以通过上述XY轴精密移动装置实现横向和纵向的移动，也可视被测物11的高低纵向移动感测头9，使检测范围扩大。XY轴精密移动装置安装通过带滑块导轨安装在带磁性开关的磁性台座4的导槽内，使传感器8通过滑块3和6分别在X向导轨7和Y向导轨5上移动，带开关的磁性台座4通过自身的磁性开关的关闭可以任意吸附在金属的表面上，保证XY轴精密移动装置的稳定性；方便检测及操作，增强了工作范围的广泛性和方便性；所述磁性台座采用哈尔滨量具刃具集团有限公司出品的规格为WCZ-6B。
图2示出了本实用新型检测装置的电路方框图，所述电气控制及检测值显示装置包括设置在电气控制装置1盒内的电路电源和系统的I/O电路，及设置在控制面板上分别与所述传感器8和电源电路连接的放大器模块19，用于输出数字显示的检测值，所述放大器模块最好采用KEYENCE品牌的规格型号为GT-71A，其设定范围为-99.999至999.999mm；所述电源电路最好采用明伟牌的开关电源，其规格型号为S-35-24；INPUT：220V 0.45A；OUTPUT：+24V 1.5A，其电路电源为系统提供稳定的额定电压，在系统的I/O电路中，其线路分别与输出的外部负载相连，当检测的时候，检测结果与设定的标准值相比后，如图3和图4所示，根据高(不合格，超出上限)、低(不合格，超出下限)、良好(在指定的公差范围内)三种状态结果，装置会自动地显示当前数值，由于所述放大器模块19与三个信号指示灯连接，所述三个信号指示灯中的合格指示灯最好采用24v普通绿色指示灯，用于高报警和低报警的第一、第二指示灯可以采用24v普通红色指示灯；它们可以分别显示上述的三个不同(高、低、良好)的检测结果，其中高报警的第一指示灯14和低报警的第二指示灯15与一蜂鸣器17连接，以起蜂鸣警示作用，所述蜂鸣器采用电子蜂鸣器(规格DC6-24V)。检测数值在放大器模块19上自动显示。当有异常出现时可以通过急停开关13快速的切断电路电源，保证电气元件的安全性。控制盒上与放大器模块19位置相邻设置有散热风扇2，以保证系统具有良好的散热功能，风扇2最好采用普通DC 24v风扇；在电器控制部分设置有急停开关13，以增强系统电气元件的安全性，保证系统的操作和安全可靠性。
如图5所示，使用本实用新型检测装置的操作过程包括以下步骤：
首先，根据被测物11高度，将XY轴精密移动装置安装在磁性台座4的适当高度上；并根据被测物11检测面的特征选择感测头9的类型，501。
应用时，插上电源插头18，接通外部220v电源，打开电源开关12，所述电源开关最好采用船型带灯指示开关电压规格220V，此时电源开关12的指示灯亮，风扇2自动旋转为电路系统散热，电路接通；旋开急停开关13，此时放大器模块19指示灯亮，准备结束，502。
进行放大器模块19的初始化设置，(根据检测需要设定相应的公差范围，设定范围：-99.999至999.999)进行原点校准，置零，原点校准非常简单方便，只需要传感器8上的感测头9接触一个相对的基准面后，然后置零，此时放大器模块19上会自动的显示数字0.000；然后把检测物11放到感测头9的下方，使感测头9与检测物11自然接触，此时放大器模块19上会自动的检测当前的相对值，显示精度0.001mm；503。
当在放大器模块19上设定好公差带时，此装置会自动地检测检测物11是否在设定的公差范围内，当检测数值高于设定的公差时，高报警的第一指示灯14亮起，同时蜂鸣器17蜂鸣，警示此时检测物11超过设定公差；
判断检测物11的检测值与原点坐标值是否一致？504；若不一致，传感器8上的红灯亮，505，并将信号传递给电气控制装置1，电气控制装置1的盒内出现红色指示报警状态并通过第一或第二指示灯显示，通过蜂鸣器报警，即：当检测数值低于设定公差时，低报警的第二指示灯15亮起并报警；当检测数值在公差范围内时，506，合格指示绿灯16亮起，表明检测物11的检测数据在合格状态；此外，传感器8上的指示灯也会随着检测状态而发出红或绿光。使检测状态一目了然，检测数值自动的显示在放大器模块19上，507，当检测某一个面时，只需要打开带有开关的磁性台座4的磁性开关，使检测装置固定，然后通过带有滑块的X向导轨7的横向移动实现。
此装置由于采用了XY轴精密移动装置和数字化的传感器，因此可以快速的检测其他点及数值并进行XY轴向精密移动；高速移动可以保证无数据丢失、无速度误差；检测数据不会因为检测物11高速的移动而错失数据，原点校准时间在2s内完成，508，检测物每点检测不超过1.5ms，测试精度为0.001mm，提高了检测精度及效率，并可以跟踪接触物体的绝对位置，消除跳过(错失)数据的情况。保证无数据丢失，无速度误差。
尽管上述是参照实施实例对本实用新型检测装置的精密检测工作方式进行的详细描述，其检测显示精度为0.001mm，校准范围是10mm；但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之列。
Claims (10)
1.一种用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：包括XY轴精密移动装置和电气控制及检测值显示装置；
所述XY轴精密移动装置包括十字交叉设置的X、Y导轨，在所述X、Y导轨交叉处设置有滑块，所述滑块上固定有带有感测头的传感器；所述XY轴精密移动装置设置在一磁性台座上；
所述电气控制及检测值显示装置包括设置在电气控制盒内的电路电源和系统的I/O电路，及设置在控制面板上并分别所述传感器和电源电路连接的放大器模块，所述放大器模块还分别连接有三个信号指示器，其中两个指示器与一蜂鸣器连接。
2.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述电路电源的一端连接外部电源，其另一端为系统提供所需电源。
3.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述传感器采用弹簧伸缩式高精度传感器，所述传感器与滑块之间设置传感器支架；
4.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述感测头采用滚轴接触式测头或点接触式测头。
5.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述磁性台座带有磁性开关。
6.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述控制盒上与放大器模块位置相邻设置有风扇。
7.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述传感器的检测公差的范围为-99.999至999.999。
8.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述电器控制部分设置有急停开关。
9.根据权利要求1所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述传感器采用KEYENCE品牌的规格型号为GT-H10，其校准范围为10mm，其测试精度为0.001mm；
所述放大器模块采用KEYENCE品牌的规格型号为GT-71A，其设定范围为-99.999至999.999mm；
所述电源电路采用明伟牌的开关电源，其规格型号为S-35-24；INPUT：220V 0.45A；OUTPUT：+24V 1.5A；
所述XY轴精密移动装置中的带滑块的X、Y导轨采用THK品牌的规格型号分别为：SRS15M和RSR12ZM；
所述电源开关采用船型带灯指示开关电压规格220V；
所述三个信号指示灯分别采用一个24v普通绿色指示灯，两个24v普通红色指示灯；
所述磁性台座采用哈尔滨量具刃具集团有限公司出品的规格为WCZ-6B。
10.根据权利要求8所述的用于检测物体厚度的检测装置，其特征在于：所述急停开关采用普通旋钮式急停按钮。
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