CN209541683U - 一种回转结构表面涂层厚度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种回转结构表面涂层厚度测量装置，包括安装架和测量部，所述安装架包括两组平行且同轴布置的安装环，两组安装环之间固定设置中间支撑架，两组安装环内部分别同轴转动安装下卡盘和上卡盘，所述中间支撑架内部配合安装测量部，所述测量部包括轴线与安装环径向重合的激光器，所述激光器朝向圆心的一端外部环绕式安装接收装置，本回转结构表面涂层厚度测量装置通过安装架内部设置能够回转的卡盘设计，和安装架内部固定朝向轴线的测量部设计，保证测量光线能够始终与测量面的法线重合，且卡盘固定的装配方式，能够有效保证回转工件的回转精度，保证多点采样时测量面与测量部之前的距离恒定，保证结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及涂层测量工具技术领域，具体为一种回转结构表面涂层厚度测量装置。
背景技术
在进行涂层测量过程中，多数采用涂层测量仪对涂层厚度进行检测，现有的涂层测量仪多数为手持式，在测量时，需要保证测量面与测量光线进行垂直，才能保证测量结果准确，对于平面的测量面，实现方式较为简单，但是对于圆柱形的结构，其圆周面进行测量时，应当保证测量光线与曲面的法线重合，手持式测量仪难以保证测量光线与法线始终重合，造成测量结果存在较大的误差，而且物体表面涂层在进行均匀度测量时，需要对多点进行采样测量，传统的手持式测量仪，在进行多点取样时，难以保证测量装置与测量面之间的距离稳定，对测量结果的对比同样存在影响，造成结果存在偏差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种回转结构表面涂层厚度测量装置，通过安装架内部设置能够回转的卡盘设计，和安装架内部固定朝向轴线的测量部设计，保证测量光线能够始终与测量面的法线重合，且卡盘固定的装配方式，能够有效保证回转工件的回转精度，保证多点采样时测量面与测量部之前的距离恒定，保证结果的准确性，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种回转结构表面涂层厚度测量装置，包括安装架和测量部，所述安装架包括两组平行且同轴布置的安装环，两组安装环之间固定设置中间支撑架，两组安装环内部分别同轴转动安装下卡盘和上卡盘，所述中间支撑架内部配合安装测量部，所述测量部包括轴线与安装环径向重合的激光器，所述激光器朝向圆心的一端外部环绕式安装接收装置，所述激光器和接收装置分别与外置的分析装置电连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下卡盘通过轴承副与下侧的安装环转动安装，所述下卡盘外部配合安装齿圈，所述安装架内部固定设置电机，所述电机的输出轴端部设置齿轮，所述齿轮与齿圈啮合安装，通过电机驱动，齿轮和齿圈的动力传输，带动下卡盘进行旋转，从而带动工件转动，实现多点的采样测量。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上卡盘的外部通过轴承副转动安装活动安装环，所述活动安装环与上侧的安装环之间设置竖直布置的电动伸缩杆，通过电动伸缩杆带动活动安装环和上卡盘沿轴线方向运动，同时配合上卡盘和下卡盘的张开和闭合，实现工件在安装架内部沿轴线运动，增加工件测量的采样点。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装架内部均匀设置不少于两根竖直的中间支撑架，所述中间支撑架内部设置轴线垂直于安装环轴线的安装孔，所述测量部贯穿布置在安装孔内部，且不同中间支撑架对应的安装孔高度不同或相同，通过调整测量部在安装孔内部的位置，改变测量部与测量面之间的距离，减少空气对激光传导的影响。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述激光器的照射方向与安装环的轴线垂直且朝向轴线，所述激光器的出射口处配合安装透镜，增加激光的聚焦能力，提升激光的穿透力。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下卡盘和/或上卡盘内部配合安装顶尖，方便较短的工件进行装夹使用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本回转结构表面涂层厚度测量装置通过安装架内部设置能够回转的卡盘设计，和安装架内部固定朝向轴线的测量部设计，保证测量光线能够始终与测量面的法线重合，且卡盘固定的装配方式，能够有效保证回转工件的回转精度，保证多点采样时测量面与测量部之前的距离恒定，保证结果的准确性，且采用激光器作为测量元件，通过发射脉冲激光，对涂层进行轰击，通过对反射的激光进行频谱分析，计算脉冲激光穿透涂层的脉冲数量，从而进行涂层厚度的判断，使测量厚度不受工件材料的限制。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型剖视图；
图3为本实用新型测量部示意图。
图中：1安装架、101安装环、102中间支撑架、103下卡盘、104上卡盘、105电动伸缩杆、106活动安装环、107齿圈、108电机、2测量部、201激光器、202接收装置、203透镜、3顶尖。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3实用新型提供一种技术方案：一种回转结构表面涂层厚度测量装置，包括安装架1和测量部2，安装架1包括两组平行且同轴布置的安装环101，两组安装环101之间固定设置中间支撑架102，两组安装环101内部分别同轴转动安装下卡盘103和上卡盘104，中间支撑架102内部配合安装测量部2，测量部2包括轴线与安装环101径向重合的激光器201，激光器201朝向圆心的一端外部环绕式安装接收装置202，激光器201和接收装置202分别与外置的分析装置电连接。
接收模块202用于检测脉冲激光轰击涂层产生的光声信号，并将信号传输至对应的处理部，进行频谱分析，且同时对脉冲激光的脉冲数进行计数，根据对照表，判断对应脉冲数对应的涂层厚度。
测量部2内部激光器201和接收装置202的布线和控制方式为现有技术中的常见方式。
下卡盘103通过轴承副与下侧的安装环101转动安装，下卡盘103外部配合安装齿圈107，安装架1内部固定设置电机108，电机108的输出轴端部设置齿轮，齿轮与齿圈107啮合安装，通过电机108驱动，齿轮和齿圈107的动力传输，带动下卡盘103进行旋转，从而带动工件转动，实现多点的采样测量。
上卡盘104的外部通过轴承副转动安装活动安装环106，活动安装环106与上侧的安装环101之间设置竖直布置的电动伸缩杆105，通过电动伸缩杆105带动活动安装环106和上卡盘104沿轴线方向运动，同时配合上卡盘104和下卡盘103的张开和闭合，实现工件在安装架1内部沿轴线运动，增加工件测量的采样点。
安装架1内部均匀设置不少于两根竖直的中间支撑架102，中间支撑架102内部设置轴线垂直于安装环101轴线的安装孔，测量部2贯穿布置在安装孔内部，且不同中间支撑架102对应的安装孔高度不同或相同，通过调整测量部2在安装孔内部的位置，改变测量部2与测量面之间的距离，减少空气对激光传导的影响。
激光器201的照射方向与安装环101的轴线垂直且朝向轴线，激光器201的出射口处配合安装透镜203，增加激光的聚焦能力，提升激光的穿透力。
下卡盘103和/或上卡盘104内部配合安装顶尖3，方便较短的工件进行装夹使用。
下卡盘103和上卡盘104均优先采用电动三爪卡盘，电机108和电动伸缩杆105均采用市场上常见的型号，其控制和布线方式均为现有技术中的常见方式。
在使用时：将工件与下卡盘103和上卡盘104装配后，调整激光器201，使透镜201的焦点与涂层表面的距离在1-2毫米之间，通过激光器201发射波长为1064nm、单脉冲能量100mJ、频率为2Hz、脉冲宽度为7ns的脉冲激光，同时接收装置202接收轰击产生的声光信息，并通过处理部进行频谱分析，由于涂层和基底的材质差异，当脉冲激光穿透涂层时，接收装置202所接收的声光信息经频谱分析会出现较大的变化，根据穿透所需脉冲数与对应涂层厚度曲线，计算涂层厚度，单点测量完成后，电机108带动下卡盘103旋转，从而带动工件旋转，进行多点采样测量，对于轴向较长的工件，通过电动伸缩杆105与上卡盘104和下卡盘103的协同工作，实现工件在安装架1内部沿轴线自行蠕动，扩大采样区域，提升测量结果的可信度。
本实用新型通过安装架1内部设置能够回转的卡盘设计，和安装架1内部固定朝向轴线的测量部2设计，保证测量光线能够始终与测量面的法线重合，且卡盘固定的装配方式，能够有效保证回转工件的回转精度，保证多点采样时测量面与测量部2之前的距离恒定，保证结果的准确性，且采用激光器201作为测量元件，通过发射脉冲激光，对涂层进行轰击，通过对反射的激光进行频谱分析，计算脉冲激光穿透涂层的脉冲数量，从而进行涂层厚度的判断，使测量厚度不受工件材料的限制。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种回转结构表面涂层厚度测量装置，包括安装架（1）和测量部（2），其特征在于：所述安装架（1）包括两组平行且同轴布置的安装环（101），两组安装环（101）之间固定设置中间支撑架（102），两组安装环（101）内部分别同轴转动安装下卡盘（103）和上卡盘（104），所述中间支撑架（102）内部配合安装测量部（2），所述测量部（2）包括轴线与安装环（101）径向重合的激光器（201），所述激光器（201）朝向圆心的一端外部环绕式安装接收装置（202），所述激光器（201）和接收装置（202）分别与外置的分析装置电连接。
2.根据权利要求1所述的回转结构表面涂层厚度测量装置，其特征在于：所述下卡盘（103）通过轴承副与下侧的安装环（101）转动安装，所述下卡盘（103）外部配合安装齿圈（107），所述安装架（1）内部固定设置电机（108），所述电机（108）的输出轴端部设置齿轮，所述齿轮与齿圈（107）啮合安装。
3.根据权利要求1所述的回转结构表面涂层厚度测量装置，其特征在于：所述上卡盘（104）的外部通过轴承副转动安装活动安装环（106），所述活动安装环（106）与上侧的安装环（101）之间设置竖直布置的电动伸缩杆（105）。
4.根据权利要求1所述的回转结构表面涂层厚度测量装置，其特征在于：所述安装架（1）内部均匀设置不少于两根竖直的中间支撑架（102），所述中间支撑架（102）内部设置轴线垂直于安装环（101）轴线的安装孔，所述测量部（2）贯穿布置在安装孔内部，且不同中间支撑架（102）对应的安装孔高度不同或相同。
5.根据权利要求1所述的回转结构表面涂层厚度测量装置，其特征在于：所述激光器（201）的照射方向与安装环（101）的轴线垂直且朝向轴线，所述激光器（201）的出射口处配合安装透镜（203）。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的回转结构表面涂层厚度测量装置，其特征在于：所述下卡盘（103）和/或上卡盘（104）内部配合安装顶尖（3）。
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| CN201920600604.8U CN209541683U (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 一种回转结构表面涂层厚度测量装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112880575A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-01 | 许昌学院 | 一种用于光学元器件检测的高精度测厚仪 |
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- 2019-04-29 CN CN201920600604.8U patent/CN209541683U/zh not_active Expired - Fee Related
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