CN208606702U - 一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，探测装置包括直行程气缸、探测器面板、信号电路板、弹簧及滚轮，直行程气缸通过弹簧与探测器面板一侧连接，探测器面板另一侧与滚轮连接，滚轮、弹簧的中轴线位于同一直线上，两个探测装置的一个探测器面板上安装有霍尔传感器，另一个探测器面板上安装有永磁铁。本实用新型的有益效果是能有效解决面幅材料在线厚度实时精确测量，由弹簧伸缩而保持和被测材料紧密接触，确保检测过程中不受被测材料抖动和粗糙影响；霍尔传感器不直接接触被测材料无温漂影响，提高测量分辨精度与线性度；万向轮不会对被测材料表面产生划痕或撕裂，可用于任何流水线在线测量。
Description
技术领域
本实用新型属于厚度检测领域，具体涉及一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置。
背景技术
面幅材料的厚度是重要的性能参数，面幅材料常指纸张、薄膜、无纺布、石膏板材等面材材料，目前通用的测方式有接触式与非接触式两类，其中接触式测量，在上下探测头直接与材料接触，在线测量中存在二维平面上的运动极易造成材料的表面伤害，轻则在材料表面产生划痕，重则撕裂或刮破材料，而且探测器的长久接触摩擦材料的耐磨性和温升成为不可控因素，导致测量精度和灵敏度下降；在激光非接触测量，应用于静态测量有较高的精度，但在运动在线测量中，存在材料表面粗糙和运动架体的微形变等情况，导致测量精度下降或测量不准。市场需要一种既能降低测量时对纸幅所受到的伤害，又能保证高精度的测量及其精度稳定性的装置。
实用新型内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，霍尔传感器不与材料直接接触无温升信号漂移，万向滚轮随动不会留下表面划痕和夹断夹破材料，具有高精度测量和高稳定性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，包括相对设置的两个探测装置，所述探测装置包括直行程气缸、探测器面板、至少两根弹簧及与弹簧数量相等的滚轮，两根弹簧以探测器面板的中轴线为中心呈中心对称分布；
直行程气缸通过两根弹簧与探测器面板连接，探测器面板一侧与弹簧固定连接，探测器面板另一侧与滚轮连接，且滚轮的中轴线与弹簧的中轴线位于同一直线上，两个探测装置的一个探测器面板的中心处安装有霍尔传感器，另一个探测器面板的中心处安装有永磁铁；
霍尔传感器与信号电路板一连接，永磁铁与信号电路板二连接。
优选地，所述探测装置包括三根弹簧及三个滚轮，三根弹簧及三个滚轮分别置于探测器面板两侧，且每个弹簧的中轴线均与其中一个滚轮的中轴线位于同一直线上，一个探测器面板上的三根弹簧以霍尔传感器为中心对称分布且呈等边三角形设置，另一个探测器面板上的三根弹簧以永磁铁为中心对称分布且呈等边三角形设置。
优选地，所述探测装置还包括探测头箱，所述直行程气缸、信号电路板一、信号电路板二均置于探测头箱内。
优选地，所述探测装置还包括与弹簧数量相等的接线柱，接线柱一端与直行程气缸连接，其另一端与弹簧连接，弹簧中轴线与接线柱中轴线位于同一直线上。
优选地，所述直行程气缸为双作用直行程气缸。
优选地，所述滚轮为万向轮。
本实用新型的有益效果是能有效解决面幅材料在线厚度实时精确测量，在探测器面板上设置三根弹簧及三个滚轮提高检测过程中的稳定性，实现由弹簧伸缩而保持和被测材料紧密接触，确保检测过程中不受被测材料抖动和粗糙影响；霍尔传感器不直接接触被测材料无温漂影响，提高测量分辨精度与线性度；万向轮不会对被测材料表面产生划痕或撕裂材料，可用于任何流水线的在线测量。
附图说明
图1是本实用新型的一种具体实施方式结构示意图。
图2是本实用新型所述霍尔传感器与探测器面板连接的一种具体实施方式结构示意图。
图3是本实用新型所述永磁铁与探测器面板连接的一种具体实施方式结构示意图。
附图标记：1-探测头箱，2-信号电路板，3-直行程气缸，4-接线柱，5-滚轮，6-被测材料，7-霍尔传感器，8-探测器面板，9-永磁铁，10-弹簧，11-信号电路板二。
具体实施方式
以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：参见附图1所示的一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，包括相对设置的两个探测装置，所述探测装置包括直行程气缸3、探测器面板8、至少两根弹簧10及与弹簧10数量相等的滚轮5，两根弹簧10以探测器面板8的中轴线为中心呈中心对称分布；
直行程气缸3通过两根弹簧10与探测器面板8连接，探测器面板8一侧与弹簧10固定连接，探测器面板8另一侧与滚轮5连接，且滚轮5的中轴线与弹簧10的中轴线位于同一直线上，两个探测装置的一个探测器面板8的中心处安装有霍尔传感器7，另一个探测器面板8的中心处安装有永磁铁9；
霍尔传感器7与信号电路板一2连接，永磁铁9与信号电路板二11连接。
本实施例中，通过霍尔传感器7实时检测两个探测装置的两块探测器面板8之间的间距，通过初始距离与测量距离之差反映出被测材料6的厚度，本装置厚度测量范围为5μm-4000微米，分辨精度为0.5μm。
具体的，该检测装置包括两个探测装置，直行程气缸3置于探测头箱1内，其中，一个探测装置的探测器面板8上设置有霍尔传感器7，另一个探测装置的探测器面板8上则设置有永磁铁9，两个探测装置的探测器面板8上均设置有等数量的弹簧10、接线柱4及滚轮5，且三者的中轴线均位于同一直线上，接线柱4的一端与直行程气缸3的输出端连接，接线柱4的另一端与弹簧10一端连接，弹簧10另一端与探测器面板8一侧连接，探测器面板8的另一侧则设置有滚轮5，将滚轮5设置为万向轮；
该检测装置的工作过程为：检测装置分为非测量状态和测量状态，非测量状态时，两个探测装置的直行程气缸3同时收回，使测量间隙最大化，便于被测材料6通过；测量状态时，两个探测装置的直行程气缸3同时伸出，直至两个探测器面板8的万向轮接触被测材料6的上下表面，被测材料6的厚度不同，两个探测器面板8的弹簧10压缩的程度也不同，探测器面板8间距会发生产生变化，由于永磁铁9与霍尔传感器7的间距不同会生产不同的磁场强度，则霍尔传感器7检测到永磁铁8的反射信号的信号值不同，该霍尔传感器7与信号电路板一2连接，信号电路板一2放大霍尔传感器7输出的信号，使被测材料6厚度与霍尔传感器7输出的电流信号强度成正比的标准电气信号，与永磁铁9连接的信号电路板二11可实时处理温度信号补偿，解决环境温差变化对测量信号的影响，对测量信号进行实时补偿。在实时测量过程中，被测材料6的厚度变化，直接将两个探测器面板8上的弹簧10的压缩位移转换为两个探测器面板8间距发生的位移，从而反映霍尔传感器7电气信号的变化。
霍尔传感器7不直接接触被测材料6无温漂影响，提高测量分辨精度与线性度；万向轮不会对被测材料6表面产生划痕或撕裂材料，可用于任何流水线的在线测量。
其中，直行程气缸3为双作用直行程气缸，两个探测装置的直行程气缸3的运动分别通过信号电路板一2、信号电路板二11由工业PLC逻辑控制完成，该控制方式为本领域技术人员所熟知的技术。
实施例2：所述探测装置包括三根弹簧10及三个滚轮5，三根弹簧10及三个滚轮5分别置于探测器面板8两侧，且每个弹簧10的中轴线均与其中一个滚轮5的中轴线位于同一直线上，一个探测器面板8上的三根弹簧10以霍尔传感器7为中心对称分布且呈等边三角形设置，另一个探测器面板8上的三根弹簧10以永磁铁9为中心对称分布且呈等边三角形设置
本实施例中，如附图2和附图3所示，三根弹簧10在两个探测器面板8上分别以霍尔传感器7、永磁铁9为中心对称分布，且呈等边三角形，由于等边三角形的稳定性高，三个滚轮5为三点确定一个平面，该排列方式能提高检测过程中的稳定性，实现由弹簧10伸缩而保持和被测材料6紧密接触，确保检测过程中不受被测材料6抖动和粗糙影响。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：包括相对设置的两个探测装置，所述探测装置包括直行程气缸（3）、探测器面板（8）、至少两根弹簧（10）及与弹簧（10）数量相等的滚轮（5），两根弹簧（10）以探测器面板（8）的中轴线为中心呈中心对称分布；
直行程气缸（3）通过两根弹簧（10）与探测器面板（8）连接，探测器面板（8）一侧与弹簧（10）固定连接，探测器面板（8）另一侧与滚轮（5）连接，且滚轮（5）的中轴线与弹簧（10）的中轴线位于同一直线上，两个探测装置的一个探测器面板（8）的中心处安装有霍尔传感器（7），另一个探测器面板（8）的中心处安装有永磁铁（9）；
霍尔传感器（7）与信号电路板一（2）连接，永磁铁（9）与信号电路板二（11）连接。
2.如权利要求1所述的滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：所述探测装置包括三根弹簧（10）及三个滚轮（5），三根弹簧（10）及三个滚轮（5）分别置于探测器面板（8）两侧，且每个弹簧（10）的中轴线均与其中一个滚轮（5）的中轴线位于同一直线上，一个探测器面板（8）上的三根弹簧（10）以霍尔传感器（7）为中心对称分布且呈等边三角形设置，另一个探测器面板（8）上的三根弹簧（10）以永磁铁（9）为中心对称分布且呈等边三角形设置。
3.如权利要求1所述的滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：所述探测装置还包括探测头箱（1），所述直行程气缸（3）、信号电路板一（2）、信号电路板二（11）均置于探测头箱（1）内。
4.如权利要求1所述的滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：所述探测装置还包括与弹簧（10）数量相等的接线柱（4），接线柱（4）一端与直行程气缸（3）连接，其另一端与弹簧（10）连接，弹簧（10）中轴线与接线柱（4）中轴线位于同一直线上。
5.如权利要求1所述的滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：所述直行程气缸（3）为双作用直行程气缸。
6.如权利要求1所述的滚轮接触式面幅材料在线厚度检测装置，其特征在于：所述滚轮（5）为万向轮。
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| CN110553612A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-10 | 上海富山精密机械科技有限公司 | 一种用于检测领条缝位的装置 |
| CN111473728A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-31 | 徐州精工密封科技有限公司 | 一种管材多种组合式检测装置 |
| CN111879229A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 淮南师范学院 | 一种利用霍尔传感的厚度检测机构 |
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