CN213238788U - 一种非接触式测量弧面壁厚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非接触式测量弧面壁厚装置，包括：机架以及设置在所述机架上的C型测量架、定位装置、控制装置；所述C型测量架与所述机架滑动连接，所述C型测量架上具有相对设置的上激光测量仪和下激光测量仪以及位于上激光测量仪和下激光测量仪之间的非透明薄片；所述定位装置与所述机架转动连接，所述非透明薄片位于所述定位装置的上方；所述控制装置分别与所述上激光测量仪和下激光测量仪相连。本实用新型提供的非接触式测量弧面壁厚装置，通过设置非透明薄片，使其可以通过激光测量表面透明的产品壁厚；通过设置旋转伺服电机，在测量过程中带动被测产品旋转，从而实现弧面壁厚的测量。

Description

一种非接触式测量弧面壁厚装置

技术领域

本实用新型涉及壁厚测量领域，更具体地涉及一种非接触式测量弧面壁厚装置。

背景技术

在汽车零部件中，ACC(Adaptive Cruise Control，自适应巡航控制)盖板产品的壁厚对毫米波雷达功能具有重要影响，因此需要在线监控每个产品的壁厚。

现有的壁厚测量装置分为两类：一类是霍尔效应壁厚仪，包括测量钢珠和探头，在测量壁厚时测量钢珠和探头需要接触产品表面，有可能会划伤高光透明件表面，且需要通过手工测量，操作误差很大；另一类是激光测距，其适用于类平板零件和非透明件的测量，而无法测量表面为透明的零件的壁厚，且对表面为弧面的零件，测量误差较大。

ACC盖板表面为高光透明件，且为弧面，现有的壁厚测量装置无法对其壁厚进行精确测量。

实用新型内容

本实用新型提供一种非接触式测量弧面壁厚装置，以通过非接触的方式精确测量表面透明且为弧面的零件的壁厚数值。

本实用新型提供一种非接触式测量弧面壁厚装置，包括：机架以及设置在所述机架上的C型测量架、定位装置、控制装置；

所述C型测量架与所述机架滑动连接，所述C型测量架上具有相对设置的上激光测量仪和下激光测量仪以及位于上激光测量仪和下激光测量仪之间的非透明薄片；

所述定位装置与所述机架转动连接，所述非透明薄片位于所述定位装置的上方；

所述控制装置分别与所述上激光测量仪和下激光测量仪相连。

进一步地，所述机架上设有直线伺服电机，所述C型测量架与所述直线伺服电机相连。

进一步地，所述控制装置与所述直线伺服电机相连。

进一步地，所述机架上设有旋转伺服电机，所述旋转伺服电机的输出轴上固定有连接板，所述定位装置与所述连接板固定连接。

进一步地，所述定位装置通过定位销与所述连接板紧固连接。

进一步地，所述控制装置与所述旋转伺服电机相连。

进一步地，所述控制装置上设有人机交互界面。

进一步地，所述人机交互界面包括显示屏。

进一步地，所述控制装置上设有状态指示灯和启动按钮。

进一步地，所述机架的底端设有移动轮，所述移动轮上设有锁止结构。

本实用新型提供的非接触式测量弧面壁厚装置，通过设置非透明薄片，使其可以通过激光测量表面透明的产品壁厚；通过设置旋转伺服电机，在测量过程中带动被测产品旋转，从而实现弧面壁厚的测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的非接触式测量弧面壁厚装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施提供的非接触式测量弧面壁厚装置的C型测量机架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的旋转伺服电机与定位装置的连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的非接触式测量弧面壁厚装置的测量原理图。

附图标记：

1-机架；

11、13-直线伺服电机；

12-旋转伺服电机；

121-连接板；

122-定位销；

2-C型测量架；

21-上激光测量仪；

22-下激光测量仪；

3-定位装置；

4-非透明薄片；

5-控制装置；

51-显示屏；

52-指示灯；

53-启动按钮；

6-被测产品

7-移动轮。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种非接触式测量弧面壁厚装置，包括机架1以及设置在该机架1上的C型测量架2、定位装置3和控制装置5，其中，C型测量架2与机架1滑动连接，其可在机架1上实现Z向和Y向(即垂直XZ平面的方向)运动，C型测量架2上设置有上激光测量仪21和下激光测量仪22，两者上下相对设置(如图2所示)；定位装置3与机架1转动连接，被测产品6固定放置在定位装置3上，其可随着定位装置3在机架1上自由旋转；C型测量架2上还设置有非透明薄片4，非透明薄片4则位于上激光测量仪21和下激光测量仪22之间，用于反射上激光测量仪发射出的激光，非透明薄片4可随着C型测量架2一起移动；控制装置分别与上激光测量仪21和下激光测量仪相连，例如通过有线或无线方式相连，从而控制上激光测量仪21和下激光测量仪22的操作。

C型测量架2可通过直线伺服电机11来实现在机架1上的滑动，具体地，直线伺服电机11固定在机架1上，C型测量架2则与直线伺服电机11相连，使C型测量架2实现Y向和Z向运动。直线伺服电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，其结构简单、定位精度高、反应速度快、灵敏度好且工作安全可靠，采用直线伺服电机可以大大简化本实施例装置的结构，且保证其测量精度。

如图3所示，定位装置3可通过旋转伺服电机12实现在绕Y轴的转动，具体地，旋转伺服电机12固定在机架1上，旋转伺服电机12的输出轴上则固定有连接板121，定位装置3则与该连接板121固定连接，这样，定位装置3将随着旋转伺服电机12同步旋转。

优选地，定位装置3通过定位销122与连接板121固定连接，装拆方便，便于更换。

定位装置3用于对固定被测产品6，其根据被测产品6的背面卡扣结构进行设计。被测产品6放在定位装置3上，通过背面卡扣结构与定位装置3配合，实现固定和防错。不同结构的产品所采用的定位装置3也是不同的，因此，通过定位销122实现定位装置3与连接板121的固定可以使该测量壁厚装置的适用范围更广。

测量时，直线伺服电机11带动C型测量架2移动至被测产品6处，旋转伺服电机12带动定位装置3旋转，通过直线伺服电机11与旋转伺服电机12的配合，使被测产品6的上表面(即透明表面)与非透明薄片4接触，且上激光测量仪21位于被测产品6与非透明薄片4的接触点的正上方，下激光测量仪22则位于被测产品6与非透明薄片4的接触点的正下方，控制装置5控制上下激光测量仪工作，测量出被测产品6在该接触点的壁厚。测量原理如图4所示，被测产品6的上表面为透明的，下表面为非透明，上激光测量仪21测量出非透明薄片4与激光测量仪21之间的距离h1，下激光测量仪22测量出被测产品6的下表面与下激光测量仪22之间的距离h2，上下激光测量仪之间的距离H和非透明薄片厚度d为已知的，因此，被测产品6的壁厚D＝H-h1-h2-d。计算过程可在控制装置5中完成，从而直接输出被测产品6的壁厚数值。

非透明薄片4除了非透明不透光，还有耐磨，耐候特性，确保薄片使用性能不受影响。另外，非透明薄片4的柔软度要适中，确保测量准确性。

机架1上可以设置一直线伺服电机13，旋转伺服电机12设置于该直线伺服电机13上，使旋转伺服电机12和定位装置3可以沿X向自由移动，这样可以实现该测量装置的双工位作业，即上件工位和测量工位，被测产品6在上件工位固定至定位装置3上，然后在直线伺服电机13的带动下，沿X向移动至测量工位，测量工位时旋转电机根据测点位置的带动被测产品旋转，完成不同位置的壁厚测量。

优选地，控制装置5分别与直线伺服电机11和13以及旋转伺服电机12相连，控制直线伺服电机11和13以及旋转伺服电机12的操作，从而控制C型测量架2、定位装置3的运动。具体地，可通过编写相应的程序，输入控制装置5中，从而对测量过程实现自动控制。

控制装置5设有人机交互界面51，通过人机交互界面51实现人机交互，例如输入程序、输出测量结果等等。

人机交互界面51包括显示屏，用于显示测量结果等相关信息。还可以包括键盘、USB接口等，用于输入程序及传输数据等。

控制装置5上可以设置启动按钮53和状态指示灯52，当测量结果不准确时，状态指示灯52闪烁，提醒操作人员，启动按钮53用于启动或结束测量程序。

控制装置5可连接至一打印设备，用于打印出测量结果。

在测量壁厚时，由于被测产品6为弧面，因此，需要在弧面上预先设置好多个测量点，例如可设置为9个，计算出测量不同测量点时定位装置4需要旋转的角度以及C型测量架2需要移动的位置，设定好程序，然后通过人机交互界面51输入控制装置5中，从而实现自动测量。程序中还可设定将测量结果与预设范围进行对比，当全部测量点的壁厚数值均在预设范围内时，产品合格，生成二维码并打印标签；如果不在预设范围内，则状态指示灯52闪烁，提醒操作人员产品不合格，进行检查分析。

机架1的底端可以设置移动轮7，使整个装置可以方便地移动，移动轮7上设置锁止结构，当移动至相应位置时，锁住移动轮7，使装置固定，从而进行后续测量。

本实用新型实施例提供的非接触式测量弧面壁厚装置，通过设置非透明薄片4，使其可以通过激光测量表面透明的产品壁厚；通过设置旋转伺服电机12，在测量过程中带动被测产品6旋转，从而实现弧面壁厚的测量。本实用新型的装置通过激光测量壁厚，且可通过由控制装置5自动完成测量，精度高，误差小。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，包括：机架以及设置在所述机架上的C型测量架、定位装置、控制装置，其中，

所述C型测量架与所述机架滑动连接，所述C型测量架上具有相对设置的上激光测量仪和下激光测量仪以及位于上激光测量仪和下激光测量仪之间的非透明薄片；

所述定位装置与所述机架转动连接，所述非透明薄片位于所述定位装置的上方；

所述控制装置分别与所述上激光测量仪和下激光测量仪相连。

2.根据权利要求1所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述机架上设有直线伺服电机，所述C型测量架与所述直线伺服电机电连接。

3.根据权利要求2所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述控制装置与所述直线伺服电机电连接。

4.根据权利要求1所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述机架上设有旋转伺服电机，所述旋转伺服电机的输出轴上固定有连接板，所述定位装置与所述连接板固定连接。

5.根据权利要求4所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述定位装置通过定位销与所述连接板紧固连接。

6.根据权利要求4所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述控制装置与所述旋转伺服电机相连。

7.根据权利要求1所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述控制装置上设有人机交互界面。

8.根据权利要求7所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述人机交互界面包括显示屏。

9.根据权利要求1所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述控制装置上设有状态指示灯和启动按钮。

10.根据权利要求1所述的非接触式测量弧面壁厚装置，其特征在于，所述机架的底端设有移动轮，所述移动轮上设有锁止结构。

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