CN211977870U - 一种筒体内涂层厚度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于筒体测量装置，为解决目前采用手持测厚仪触点测量筒体内涂层厚度的方法，存在工作量大、检测效率低和测量误差大的技术问题，提供一种筒体内涂层厚度测量装置，包括机架、测厚仪、横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件；纵向测量组件包括测厚仪和安装在机架上的纵向驱动单元，测厚仪的测头安装于纵向驱动单元的输出端上；横向测量组件包括横向滑动拖板和安装在机架上的横向驱动单元；横向驱动单元驱动横向滑动拖板沿横向直线运动；夹持卡盘安装在横向滑动拖板上；回转测量组件包括夹持卡盘和安装在横向滑动拖板上的回转驱动单元，夹持卡盘用于安装待测件，夹持卡盘安装于回转驱动单元的输出端上。

Description

一种筒体内涂层厚度测量装置

技术领域

本实用新型属于筒体测量装置，具体涉及一种筒体内涂层厚度测量装置。

背景技术

目前常见的筒体内涂层测厚装置，需要操作人员手持测厚仪触点逐个进行测量，并记录测量数据，最后按照测量数据判断被测厚度是否在允许范围内。

但是，采用上述测厚仪进行测量存在以下缺点：

1、一般要得到较准确的测量结果，筒体内部被测点就需要较多，手持测厚仪触点进行测量，工作量庞大，强度高，且检测效率低下；

2、数据不能随机生成报表，需要操作人员逐个记录被测值并进行数据判定，记录和判定的工作量较大；

3、人工测量时每次施加在触点上的压力不同，人为原因引起测量误差的概率较高。

实用新型内容

本实用新型为解决采用手持测厚仪触点测量筒体内涂层厚度的方法，存在工作量大、检测效率低和测量误差大的技术问题，提供一种筒体内涂层厚度测量装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种筒体内涂层厚度测量装置，其特殊之处在于，包括机架、测厚仪、横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件；

所述纵向测量组件包括测厚仪和安装在机架上的纵向驱动单元；所述测厚仪的测头安装于纵向驱动单元的输出端上，纵向驱动单元驱动测厚仪的测头沿纵向直线运动；

所述横向测量组件包括横向滑动拖板和安装在横向滑动拖板(205)上的横向驱动单元；所述横向驱动单元驱动横向滑动拖板沿横向直线运动；所述夹持卡盘安装在横向滑动拖板上；

所述回转测量组件包括夹持卡盘和安装在机架上的回转驱动单元；所述夹持卡盘用于安装待测件，夹持卡盘安装于回转驱动单元的输出端上，回转驱动单元驱动夹持卡盘转动；

所述测厚仪的测头位于所述夹持卡盘的上方。

进一步地，所述纵向测量组件包括纵向丝杠、纵向导轨、纵向滑块、纵向滑动拖板和安装在机架上的纵向驱动电机；

所述纵向丝杠安装于纵向驱动电机的输出端上，纵向驱动电机驱动纵向丝杠转动；

所述纵向滑动拖板与纵向丝杠配合安装，所述纵向滑块与纵向导轨相适配，纵向滑动拖板与纵向滑块固定连接；纵向驱动电机通过纵向丝杠驱动纵向滑动拖板沿纵向导轨直线运动；

所述纵向滑动拖板上安装有测头连接杆，测头连接杆与纵向滑动拖板平行设置；所述测厚仪的测头安装于测头连接杆的末端。

进一步地，所述横向测量组件包括横向丝杠、横向滑块、横向导轨和安装在机架上的横向驱动电机；

所述横向丝杠安装于横向驱动电机的输出端上，横向驱动电机驱动横向丝杠转动；

所述横向滑动拖板与横向丝杠配合安装，所述横向滑块与横向导轨相适配，横向滑动拖板与横向滑块固定连接；横向驱动电机通过横向丝杠驱动横向滑动拖板沿横向导轨直线运动。

进一步地，所述回转测量组件包括蜗轮蜗杆、机械转台和安装在机架上的回转驱动电机；

所述蜗轮蜗杆安装于回转驱动电机的输出端上；

所述机械转台安装在横向滑动拖板上，机械转台与蜗轮蜗杆的蜗轮相配合，回转驱动电机通过蜗轮蜗杆驱动机械转台转动；

所述夹持卡盘安装于机械转台上。

进一步地，还包括固定于机架上的横向限位装置；

所述横向限位装置位于横向导轨的任一端或两端处。

进一步地，还包括固定于机架上的纵向限位装置；

所述纵向限位装置位于纵向导轨的任一端或两端处。

进一步地，还包括固定于纵向滑动拖板侧面的纵向接近开关；

所述纵向限位装置包括纵向上端限位块和纵向下端限位块；

所述纵向接近开关随纵向滑动拖板的运动路径在纵向上端限位块和纵向下端限位块之间，纵向接近开关与纵向驱动电机相连。

进一步地，还包括回转限位装置和回转限位开关；

所述回转限位开关安装于机械转台的外壳上，所述回转限位装置安装于夹持卡盘上；回转限位开关与回转驱动电机相连；

所述回转限位开关位于回转限位装置的周向回转路径上。

进一步地，所述机架包括基座，以及与基座相互垂直固定的立柱；

所述纵向驱动电机、纵向上端限位块和纵向下端限位块均安装于立柱上；

所述横向驱动电机、回转驱动电机和横向限位装置均安装于基座上。

进一步地，还包括控制显示单元；

所述控制显示单元用于控制纵向驱动电机、横向驱动电机和回转驱动电机工作；并与所述测厚仪相连，用于显示测厚仪的测试结果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的筒体内涂层厚度测量装置，通过横向测量组件、纵向测量组件和回转测量组件的相互配合，使测厚仪的测头能够准确到达筒体内的任意位置进行测量，纵向驱动电机、横向驱动电机和回转驱动电机的驱动规避了手持测厚仪触点测量误差大的问题，待测件放置于夹持卡盘上，纵向驱动电机的驱动使测头能够到达筒体内的轴向任意高度，横向驱动电机驱动待测件移动，能够调整测头与待测件筒体内壁之间的间距，每次施加在涂层表面的力为恒定值，避免因手持测量在触点上施加压力不同引起测量误差的问题。回转驱动电机驱动待测件转动，使测头能够到达待测件筒体内壁同一轴向高度的周向任意位置。

另外，也不再需要测量人员手持操作，大大降低了测量时的工作量，有效节约了人工成本，进而在保证测量精度的条件下节约了筒体待测件的整体加工成本。同时，由于测头能够快速准确到达各测量点，也有效提高了检测效率。

2.本实用新型的纵向测量组件中，纵向驱动电机驱动纵向丝杠转动，通过纵向丝杠与纵向滑动拖板的配合，使纵向滑动拖板沿纵向导轨直线运动，进而带动测头纵向运动。横向测量组件的驱动方式与纵向测量组件类似，横向滑动拖板能够沿横向导轨直线运动，带动用于安装待测件的夹持卡盘沿横向导轨直线运动。回转测量组件通过蜗轮蜗杆带动机械转台转动，安装在机械转台上的夹持卡盘同步转动。

作为一种优选方案，本实用新型的横向测量组件、纵向测量组件和回转测量组件均以丝杠配合作为驱动传动方式。首先，三个方向用同样的配合形式，对装置整体而言，检修维护更加方便，零配件便于管理，组装制造也更加便捷；另外，相同的配合方式，使整体驱动的一致性更好，因此测头的检测准确性更高；再者，结构易于实现，加工成本易接受。

3.本实用新型的横向导轨任一端或两端处还设有横向限位装置，避免因操作失误或设备异常造成横向滑块行程过大，从横向导轨上滑出，提升了装置的可靠性和安全性。

4.本实用新型的纵向导轨任一端或两端处还设有纵向限位装置，同样能够避免因操作失误或设备异常造成纵向滑块行程过大，从纵向导轨上滑出。而且为提高自动化程度，可将纵向限位装置设计为设置在纵向导轨两端的纵向上端限位块和纵向下端限位块，当纵向滑动拖板上的纵向接近开关接近上端限位块或纵向下端限位块时，纵向驱动电机停止工作，使装置的自动化和安全性均得到提升。

5.本实用新型还设置有回转限位装置和回转限位开关，当回转限位装置与回转限位开关接触时，机械转台停止转动。当测量需要完成一个周向范围时，避免因机械转台持续回转而重复测量，也便于确认或记录初始测量位置。

6.本实用新型的机架包括了机组和立柱，布局更加合理紧凑，安装更加稳定。

7.本实用新型还设置了控制显示单元，用于控制纵向驱动电机、横向驱动电机和回转驱动电机的工作，同时还能用于显示测厚仪的测试结果，自动化程度更高，操作更加便捷。

附图说明

图1为本实用新型筒体内涂层厚度测量装置实施例的结构示意图；

图2为图1另一角度的结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图2中B处的局部放大图；

图5为图2中C处的局部放大图。

其中，101-纵向丝杠、102-纵向导轨、103-纵向滑块、104-纵向滑动拖板、105-纵向驱动电机、106-测头连接杆、107-测头、201-横向丝杠、202-横向滑块、203-横向导轨、204-横向驱动电机、205-横向滑动拖板、301-蜗轮蜗杆、 302-机械转台、303-回转驱动电机、4-夹持卡盘、5-横向限位装置、6-待测件、 701-纵向上端限位块、702-纵向下端限位块、8-纵向接近开关、9-回转限位装置、10-回转限位开关、11-控制显示单元、12-测厚仪、13-基座、14-立柱。

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，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。

如图1和图2，一种筒体内涂层厚度测量装置，机架、测厚仪12、控制显示单元11、横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件。

机架包括装置的基座13与立柱14，基座13与立柱14焊接连接，使装置整体框架稳定牢靠，保证了测量的准确性。

控制显示单元11同测厚仪12采用数据线连接，也可以通过其他无线连接方式实现数据传输，控制显示单元11用于显示测厚仪12的测试结果。

测量时，通过横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件共同配合，使测厚仪12的测头107能够到达筒体内任意测量位置，在本实用新型的一个实施例中，横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件的结构如下：

如图3和图4，纵向测量组件包括纵向丝杠101、纵向导轨102、纵向滑块103、纵向滑动拖板104和安装在机架上的纵向驱动电机105。纵向驱动电机105通过纵向驱动电机安装支座用螺钉固定在立柱14上，纵向驱动电机105 和纵向驱动电机安装支座采用同轴和螺接连接，纵向导轨102螺接在立柱14 上，纵向滑块103卡装在纵向导轨102上，纵向滑动拖板104同纵向滑块103 螺接连接，同时与纵向驱动电机105输出端上连接的纵向丝杠101采用螺纹副连接，纵向驱动电机105通过纵向丝杠101驱动纵向滑动拖板104沿纵向导轨102直线运动。纵向滑动拖板104上安装有测头连接杆106，测头连接杆 106与纵向滑动拖板104平行设置；测厚仪12的测头107安装于测头连接杆 106的末端，在纵向滑动拖板104的带动下，测厚仪12的测头107沿待测件 6的轴向运动。另外，作为一种优选方案，为避免因操作失误或设备故障，导致纵向滑动拖板104连同纵向滑块103脱离纵向导轨102，在纵向导轨102的两端分别设置了纵向上端限位块701和纵向下端限位块702，纵向滑动拖板 104的侧部固定有纵向接近开关8，纵向接近开关8随纵向滑动拖板104的运动路径在纵向上端限位块701和纵向下端限位块702之间，当纵向滑动拖板 104移动至上部或下部设定位置时，纵向接近开关8会接近纵向上端限位块 701或纵向下端限位块702，此时与纵向驱动电机105相连的纵向接近开关8 会向纵向驱动电机105发送相关信号或指令，使纵向驱动电机105停止工作。其中，纵向接近开关8与纵向驱动电机105的之间的控制关系，为接近开关与电机的一般控制形式。纵向上端限位块701和纵向下端限位块702还可以是其他形状的结构，只要能够起到限位作用即可。纵向上端限位块701和纵向下端限位块702分别螺接在立柱14上，纵向接近开关8螺接在纵向滑动拖板104上，测头连接杆106螺接在纵向滑动拖板104上，测头107安装在测头连接杆106的安装孔中并用螺钉紧固，测头107的数据线两端同测头107 和测厚仪12连接，测厚仪12固定在立柱14上。

如图5，横向测量组件包括横向滑动拖板205、横向丝杠201、横向滑块 202、横向导轨203和安装在机架上的横向驱动电机204。横向导轨203螺接在基座13上，横向滑块202卡装在横向导轨203上，横向驱动电机204通过固定支撑螺接在基座13上，横向驱动电机204和横向驱动电机的固定支撑同轴且螺接，横向滑动拖板205和横向滑块202螺接，同时与横向驱动电机204 输出端上的横向丝杠201采用螺纹副连接，横向驱动电机204通过横向丝杠201驱动横向滑动拖板205沿横向导轨203直线运动。同样，为避免因操作失误或设备故障，导致横向滑动拖板205连通横向滑块202脱离横向导轨203，还设置有固定在基座13上的横向限位装置5，横向限位装置5可以是一个伸向横向导轨203上的挡块，当横向滑块202运动至挡块处时，阻止其继续运动；横向限位装置5还可以是一个设置在横向导轨203侧方的U型或其他形状的限位台，当横向滑块202运动至限位台处时，限位台挡住横向滑块202 的外侧，进而阻止其继续行进。

如图5，回转测量组件包括夹持卡盘4、蜗轮蜗杆301、机械转台302和安装在横向滑动拖板上的回转驱动电机303。回转驱动电机303输出端上安装的蜗轮蜗杆301与机械转台302配合，机械转台302螺接在横向滑动拖板205 上，待测件6安装在夹持卡盘4上，夹持卡盘4螺接在机械转台302上。回转测量组件中也设有回转限位装置9和回转限位开关10，便于确定初始测量位置和确定测量点，回转限位开关10螺接在机械转台302的外壳上，回转限位装置9安装于夹持卡盘4上；回转限位开关10与回转驱动电机303相连，回转限位开关10位于回转限位装置9的周向回转路径上。工作过程中，机械转台302的外壳保持不动，仅内部转动，同时带动夹持卡盘4转动。

本实用新型可以通过控制显示单元3控制纵向驱动电机105、横向驱动电机204和回转驱动电机303工作，进行被测点数量和参数控制，测量实时显示和自动合格判定，测厚仪12的测头在任一测量点测量后将数据传至测厚仪 12，测厚仪12可直接进行显示和判定，控制显示单元3可查看测试数据也可根据需要控制纵向驱动电机105、横向驱动电机204和回转驱动电机303，进而使测头107到达测量位置。控制显示单元11通过控制纵向驱动电机105的转动，带动纵向滑动拖板104通过纵向滑块103实现沿纵向导轨102的上下运动，从而带动测头连接杆106的上下运动，通过测头连接杆106的上下运动实现测头107的上下运动，从而实现待测件6内部测量点在高度方向的调整、设定和测量。

测头107所测数据通过测厚仪12进行解析后，通过控制显示单元11进行记录、显示和判定。

控制显示单元通过控制回转驱动电机303的转动实现机械转台302的回转，从而带动夹持卡盘4的回转，通过夹持卡盘4的回转带动待测件6的回转，可实现待测件6在圆周上测量点的设定和测量。

控制显示单元11通过控制横向驱动电机204的旋转实现横向滑动拖板 205通过横向滑块202在横向导轨203上的横向运动，从而实现夹持卡盘4的横向运动，通过夹持卡盘4的横向运动实现待测件6的横向运动，实现初始测量点的设定和自动测量时测头107与测试表面间距设定。

以上仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：包括机架、测厚仪(12)、横向测量组件、回转测量组件和纵向测量组件；

所述纵向测量组件包括测厚仪(12)和安装在机架上的纵向驱动单元；所述测厚仪(12)的测头(107)安装于纵向驱动单元的输出端上，纵向驱动单元驱动测厚仪(12)的测头(107)沿纵向直线运动；

所述横向测量组件包括横向滑动拖板(205)和安装在机架上的横向驱动单元；所述横向驱动单元驱动横向滑动拖板(205)沿横向直线运动；

所述回转测量组件包括夹持卡盘(4)和安装在横向滑动拖板(205)上的回转驱动单元；所述夹持卡盘(4)用于安装待测件(6)，夹持卡盘(4)安装于回转驱动单元的输出端上，回转驱动单元驱动夹持卡盘(4)转动；所述夹持卡盘(4)安装在横向滑动拖板(205)上；

所述测厚仪(12)的测头(107)位于所述夹持卡盘(4)的上方。

2.如权利要求1所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：所述纵向测量组件包括纵向丝杠(101)、纵向导轨(102)、纵向滑块(103)、纵向滑动拖板(104)和安装在机架上的纵向驱动电机(105)；

所述纵向丝杠(101)安装于纵向驱动电机(105)的输出端上，纵向驱动电机(105)驱动纵向丝杠(101)转动；

所述纵向滑动拖板(104)与纵向丝杠(101)配合安装，所述纵向滑块(103)与纵向导轨(102)相适配，纵向滑动拖板(104)与纵向滑块(103)固定连接；纵向驱动电机(105)通过纵向丝杠(101)驱动纵向滑动拖板(104)沿纵向导轨(102)直线运动；

所述纵向滑动拖板(104)上安装有测头连接杆(106)，测头连接杆(106)与纵向滑动拖板(104)平行设置；所述测厚仪(12)的测头(107)安装于测头连接杆(106)的末端。

3.如权利要求1或2所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：所述横向测量组件包括横向丝杠(201)、横向滑块(202)、横向导轨(203)和安装在机架上的横向驱动电机(204)；

所述横向丝杠(201)安装于横向驱动电机(204)的输出端上，横向驱动电机(204)驱动横向丝杠(201)转动；

所述横向滑动拖板(205)与横向丝杠(201)配合安装，所述横向滑块(202)与横向导轨(203)相适配，横向滑动拖板(205)与横向滑块(202)固定连接；横向驱动电机(204)通过横向丝杠(201)驱动横向滑动拖板(205)沿横向导轨(203)直线运动。

4.如权利要求3所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：所述回转测量组件包括蜗轮蜗杆(301)、机械转台(302)和安装在机架上的回转驱动电机(303)；

所述蜗轮蜗杆(301)安装于回转驱动电机(303)的输出端上；

所述机械转台(302)安装在横向滑动拖板(205)上，机械转台(302)与蜗轮蜗杆(301)的蜗轮相配合，回转驱动电机(303)通过蜗轮蜗杆(301)驱动机械转台(302)转动；

所述夹持卡盘(4)安装于机械转台(302)上。

5.如权利要求4所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：还包括固定于机架上的横向限位装置(5)；

所述横向限位装置(5)位于横向导轨(203)的任一端或两端处。

6.如权利要求5所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：还包括固定于机架上的纵向限位装置；

所述纵向限位装置位于纵向导轨(102)的任一端或两端处。

7.如权利要求6所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：还包括固定于纵向滑动拖板(104)侧面的纵向接近开关(8)；

所述纵向限位装置包括纵向上端限位块(701)和纵向下端限位块(702)；

所述纵向接近开关(8)随纵向滑动拖板(104)的运动路径在纵向上端限位块(701)和纵向下端限位块(702)之间，纵向接近开关(8)与纵向驱动电机(105)电连接。

8.如权利要求7所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：还包括回转限位装置(9)和回转限位开关(10)；

所述回转限位开关(10)安装于机械转台(302)的外壳上，所述回转限位装置(9)安装于夹持卡盘(4)上；回转限位开关(10)与回转驱动电机(303)电连接；

所述回转限位开关(10)位于回转限位装置(9)的周向回转路径上。

9.如权利要求8所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：所述机架包括基座(13)，以及与基座(13)相互垂直固定的立柱(14)；

所述纵向驱动电机(105)、纵向上端限位块(701)和纵向下端限位块(702)均安装于立柱(14)上；

所述横向驱动电机(204)和横向限位装置(5)均安装于基座(13)上。

10.如权利要求9所述一种筒体内涂层厚度测量装置，其特征在于：还包括控制显示单元(11)；

所述控制显示单元(11)用于控制纵向驱动电机(105)、横向驱动电机(204)和回转驱动电机(303)工作；并与所述测厚仪(12)相连，用于显示测厚仪(12)的测试结果。

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