CN207850309U - 热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，包括机箱，其特征是：在所述机箱上安装步进电机，步进电机的动力输出端连接空心转轴，空心转轴与磁力座固定连接，磁力座上通过磁力吸附挂片，步进电机驱动挂片转动使挂片的待喷涂面正对或背对着喷涂窗口，喷涂窗口设置于机箱上，对准喷枪的焰流；在所述机箱上安装激光位移传感器，激光位移传感器检测挂片喷涂面与激光位移传感器之间的距离。本实用新型能够实现在不停止喷涂操作的情况下涂层实时厚度的在线测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，属于热喷涂技术领域。
背景技术
采用热喷涂在大尺寸零件或异型零件时，需要进行挂片处理，通过测量挂片上所沉积涂层的厚度来获取实际零件上涂层的厚度，测量挂片上涂层厚度的方式主要有采用电子测厚仪测厚和用千分尺连同基体一同测厚两种方法。这两种方法测试涂层厚度都不能实现在线测试，也就是说需要将喷涂操作停止下来，才能测量。这一方面影响了喷涂效率，另一方面可能会由于喷涂中断使得表面氧化和温度过低，导致涂层分层。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，能够实现在不停止喷涂操作的情况下涂层实时厚度的在线测量。
按照本实用新型提供的技术方案，所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，包括机箱，其特征是：在所述机箱上安装步进电机，步进电机的动力输出端连接空心转轴，空心转轴与磁力座固定连接，磁力座上通过磁力吸附作用来固定挂片，步进电机驱动挂片转动使挂片的喷涂面正对或背对着喷涂窗口，喷涂窗口设置于机箱上，对准喷枪的焰流；在所述机箱内部的后侧安装激光位移传感器，激光位移传感器检测挂片喷涂面与激光位移传感器之间的距离。
进一步地，所述步进电机与工控机连接。
进一步地，在所述机箱上连接气管，气管一端连接压缩空气，气管另一端对准挂片的待喷涂面的背面。
进一步地，所述步进电机通过支架安装在机箱上。
进一步地，在所述机箱上设置遮挡片和遮挡板，喷涂窗口设置在遮挡板上。
本实用新型所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，通过高精度激光位移传感器测量挂片样块喷涂前后样品喷涂表面与激光位移传感器距离的变化来获得涂层的实时厚度，从而可以实现在不停止喷涂操作的情况下涂层实时厚度的在线测量。
附图说明
图1为本实用新型所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置的结构示意图。
附图标记说明：1-步进电机、2-支架、3-激光位移传感器、4-工控机、5-空心转轴、6-磁力座、7-挂片、8-遮挡片、9-喷涂窗口、10-机箱、11-气管、12-喷枪、13-焰流、14-遮挡板。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置包括机箱10，在机箱10上通过支架2安装步进电机1，步进电机1的动力输出端连接空心转轴5，空心转轴5与磁力座6固定连接，磁力座6上通过磁力吸附挂片7，步进电机1能够带动挂片7转动使挂片7的待喷涂面正对或背对着喷涂窗口9；在所述机箱10内部的后侧上安装激光位移传感器3，激光位移传感器3用于检测挂片7待喷涂面与激光位移传感器3之间的距离；在所述机箱10上设置遮挡片8和遮挡板14，遮挡板14上设有喷涂窗口9，喷枪12对准喷涂窗口9，工作时，喷枪12的焰流13通过喷涂窗口9对挂片7的待喷涂面进行喷涂。
所述步进电机1与工控机4连接，由工控机4控制步进电机1的运动。
在所述机箱10上连接气管11，气管11用于连接压缩空气，气管11对准挂片7的待喷涂面的背面，用于对挂片7的背面进行冷却，防止挂片7过热膨胀而影响测量精度。
本实用新型所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置的工作原理：喷涂前将在线快速检测装置置于工件的旁边，将挂片7通过磁力固定在磁力座6上（若挂片为不能被磁铁吸引的材料,则可以通过在其侧面放置小铁块来定位和固定挂片），控制步进电机1将挂片7的待喷涂面旋转至与激光位移传感器3相对位置（挂片待喷涂的面背对机箱上的喷涂窗口位置），测出挂片7待喷涂面与激光位移传感器3的距离为D0；然后控制步进电机1带动空心转轴5和磁力座6旋转180°，使得挂片7的待喷涂面正对着喷涂窗口9；打开压缩空气，冷却挂片7背面，防止挂片7过热膨胀而影响测量精度；启动喷枪12开始喷涂，当喷枪12运动到远离涂层厚度检测装置时，控制步进电机1带动挂片7旋转180°后，可测得沉积了涂层后的挂片7喷涂表面与激光位移传感器3的距离D1（D0-D1即为涂层的实时厚度），然后启动步进电机迅速将挂片7再转动180°，使挂片7上沉积有涂层的面在喷枪12再次运动到喷涂窗口9之前再次对准喷涂窗口9，以便于沉积涂层。在喷涂过程中可按该方法不停测试挂片沉积涂层后的表面与激光位移传感器3的距离D2，D3，……Dn，相应时刻涂层的实时厚度分别为：D0-D2，D0-D3和D0-Dn。
所述激光位移传感器的精度为3mm；所述激光位移传感器的激光束对准挂片7待测量面的中心；所述步进电机1重复定位精度为0.004°；所述空心转轴5与机箱10间采用高精密轴承转动配合，保证旋转180°后重复定位精度为2mm。
本实用新型所述热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，利用激光位移传感器在线测量喷涂涂层的实时厚度，挂片通过磁力座固定，该磁力座又固定在与步进电机相连的空心转轴上，可以随步进电机一起快速准确地按设定的角度旋转至某一位置。开始喷涂前，将挂片的待喷涂表面旋转对着激光位移传感器，测量挂片表面与激光位移传感器间的距离。在喷涂过程中，当喷枪远离该涂层测厚装置时，通过步进电机带动挂片快速旋转对着激光位移传感器（挂片带有涂层的面背对机箱上的喷涂窗口），测量挂片涂层表面与激光传感器的距离，起始距离与当前距离的差值即为涂层厚度。由于挂片的所有喷涂条件和被喷涂的零件相同，挂片上的涂层厚度即为零件表面沉积的涂层厚度。
Claims (5)
1.一种热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，包括机箱（10），其特征是：在所述机箱（10）上安装步进电机（1），步进电机（1）的动力输出端连接空心转轴（5），空心转轴（5）与磁力座（6）固定连接，磁力座（6）上通过磁力吸附挂片（7），步进电机（1）驱动挂片（7）转动使挂片（7）的喷涂面对或背对着喷涂窗口（9），喷涂窗口（9）设置于机箱（10）上，对准喷枪（12）的焰流（13）；在所述机箱（10）上安装激光位移传感器（3），激光位移传感器（3）检测挂片（7）喷涂面与激光位移传感器（3）之间的距离。
2.如权利要求1所述的热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，其特征是：所述步进电机（1）与工控机（4）连接。
3.如权利要求1所述的热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，其特征是：在所述机箱（10）上连接气管（11），气管（11）一端连接压缩空气，气管（11）另一端对准挂片（7）的待喷涂面的背面。
4.如权利要求1所述的热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，其特征是：所述步进电机（1）通过支架（2）安装在机箱（10）上。
5.如权利要求1所述的热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置，其特征是：在所述机箱（10）上设置遮挡片（8）和遮挡板（14），喷涂窗口（9）设置在遮挡板（14）上。
Priority Applications (1)
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| CN201820329090.2U CN207850309U (zh) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | 热喷涂涂层实时厚度在线快速检测装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114502316A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-05-13 | 国立大学法人名古屋工业大学 | 激光加工装置、厚度检测方法及厚度检测装置 |
| CN116182953A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 中稀材(广东)技术有限公司 | 一种用于平板喷涂工艺在线检测智能系统及其使用方法 |
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| CN114502316B (zh) * | 2021-02-26 | 2022-12-27 | 国立大学法人名古屋工业大学 | 激光加工装置、厚度检测方法及厚度检测装置 |
| CN116182953A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 中稀材(广东)技术有限公司 | 一种用于平板喷涂工艺在线检测智能系统及其使用方法 |
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