CN217179570U - 一种涂层膜厚检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涂层膜厚检测装置，包括机械臂、安装架和关节轴承；安装架一端安装有关节轴承，另一端与机械臂配合安装，关节轴承内侧还安装有安装组件；安装组件上安装有检测设备和到位检测组件。本实用新型所述的一种涂层膜厚检测装置，通过机器手臂带动涂层膜厚检测装置，取代现有的手工检测方式，在节省了检测时间的同时，还能够提高涂层膜厚检测效率和准确性，避免了人工测量对涂层表面的损伤。

Description

一种涂层膜厚检测装置

技术领域

本实用新型属于膜厚检测领域，尤其是涉及一种涂层膜厚检测装置。

背景技术

涂层膜厚是一个重要的工艺参数，在产品质量、过程控制和成本控制中都发挥着重要的作用，常用的涂层膜厚检测方法是干膜无损检测，常用的测厚仪有电磁感应检测设备、涡流检测设备、超声波检测设备，检测时必须使传感器探头接触并垂直于涂层表面，传感器端面要与涂层表面完全接触，同时还必须控制好传感器与涂层表面的接触力，不能损坏涂层和传感器。但是，目前对于涂层膜厚的检测方式依然是采用人工手持传感器检测，这种人工检测方式对操作人员的技术水平要求高且检测效率低，增加人工成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种涂层膜厚检测装置，以解决上述的不足之处。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种涂层膜厚检测装置，包括安装架和关节轴承；

安装架一端安装有关节轴承，另一端与机械臂配合安装，关节轴承内侧还安装有安装组件；

安装组件上安装有检测设备和到位检测组件。

进一步的，安装架为伸缩架。

进一步的，安装架包括上框架、下框架和剪式伸缩架；

上框架与下框架之间通过剪式伸缩架连接，所述剪式伸缩架还对应设有第一气缸，第一气缸的缸体与上框架或下框架连接，第一气缸的输出轴与剪式伸缩架的铰轴配合安装。

进一步的，所述第一气缸的输出轴通过第一连接件与剪式伸缩架的铰轴连接。

进一步的，安装组件包括气缸安装套、第二气缸、第一定位套、第二定位套和第三定位套；

气缸安装套上表面安装有第二气缸，且气缸安装套的上表面设有用于导通第二气缸输出轴的通孔，气缸安装套下表面与关节轴承相接触，第二气缸输出轴与第一定位套连接，第一定位套与第二定位套可拆卸连接，气缸安装套与第三定位套可拆卸连接；

第一定位套与第二定位套内部还设有用于安装检测设备的安装腔室。

进一步的，到位检测组件还包括感应单元；

感应单元包括接触传感器，接触传感器安装在第三定位套远离气缸安装套一端的端面上。

进一步的，第三定位套与关节轴承之间还设有海绵垫。

进一步的，第三定位套还包括环台；

第三定位套与关节轴承的接触部位固定连接有环台。

进一步的，到位检测组件还包括弹簧；

弹簧套接在检测设备上，弹簧一端与检测设备接触，另一端与第一定位套下端面接触。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种涂层膜厚检测装置具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种涂层膜厚检测装置，安装架可与机械臂配合安装，通过机械臂带动涂层膜厚检测装置，取代现有的手工检测方式，在节省了检测时间的同时，还能够提高涂层膜厚检测效率和准确性，避免了人工测量对涂层表面的损伤。

(2)本实用新型所述的一种涂层膜厚检测装置，第三定位套远离气缸安装套一端的端面上安装有接触传感器，接触传感器能够实现到位检测，防止在进行检测作业时，检测设备对涂层表面造成损伤。

(3)本实用新型所述的一种涂层膜厚检测装置，设置在关节轴承内的检测设备能够任意摆动，适用于各种曲面涂层的检测，使得检测装置具备更好的通用性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的涂层膜厚检测装置轴测示意图；

图2为本实用新型实施例所述的涂层膜厚检测装置工作原理示意图；

图3为本实用新型实施例所述的检测设备和接触传感器安装细节剖视示意图；

图4为本实用新型实施例所述的涂层膜厚检测装置定位伸缩示意图；

图5为本实用新型实施例所述的涂层膜厚检测装置收起状态示意图；

图6为本实用新型实施例所述的涂层膜厚检测装置伸出状态示意图。

附图标记说明：

1-关节轴承；101-轴承内环；2-检测设备；201-弹簧；3-上框架；301-下框架；4-剪式伸缩架；5-第一气缸；501-第一连接件；502-铰轴连接；6-气缸安装套；7-第二气缸；8-第一定位套；801-第二定位套；802-第三定位套；803-海绵垫；804-环台；9-接触传感器；901-球头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本申请中的涂层膜厚检测装置，此装置先将检测设备2送到检测位置，并使检测设备2垂直于涂层表面定位，再将检测设备2压到涂层表面上，使检测设备2端面与涂层表面完全接触，然后检测记录数据。使用时先将检测装置放到距离测量表面40～140mm，再通过电气控制实现检测动作。此检测装置可以安装在机器人、直角坐标桁架机械手等移动机构末端，可实现大型曲面涂层表面的点阵式检测。检测装置与测量表面相接处的部位都采用非金属材料，并且与工件表面的接触力大小可以任意调节，整个测量过程不会对涂层表面造成损伤。

本申请可应用于各种涂层膜厚的检测，尤其适用于航空航天等军工关键部件、大型部件表面涂层的检测。此检测装置可以安装在机器人、直角坐标桁架机械手等移动机构末端，从而实现大型曲面涂层表面的点阵式检测。

需要说的是，本申请中的关节轴承1与剪式伸缩架4能够利用现有技术实现，具体结构不在赘述，如图1和图6所示，能够看出关节轴承1与剪式伸缩架4的具体结构，因此本申请中的关节轴承1与剪式伸缩架4不做过多阐述。

关节轴承1包括轴承外环和轴承内环101两部分，轴承外环通过轴承座安装在下框架301上，轴承内环101活动安装于轴承外环内侧，关节轴承1的轴承外环、轴承内环101和轴承座均能通过现有技术实现。

如图1至图6所示，一种涂层膜厚检测装置，包括安装架和关节轴承，安装架一端安装有关节轴承1，另一端与机械臂配合安装，关节轴承1内侧还安装有安装组件，安装组件上安装有检测设备2和到位检测组件。

针对于本申请中的第一气缸5的安装方式，优选的是将第一气缸5的缸体安装在上框架3上，上框架3上设有用于安装第一气缸5的第一安装位，上框架3的另一侧设有用于安装机械臂的第二安装位，这样安装的好处在于当关节轴承1安装在下框架301上时，如果第一气缸5的缸体和机械臂也安装在下框架301上，存在限制关节轴承1活动范围的问题。

如图1和图6所示，本申请中的第一安装位和第二安装位相对设置在上框架3的两侧，这种设计能够有效提高空间利用率，使得整体结构更加小巧。

如图1和图6所示，安装架为伸缩架，安装架包括上框架3、下框架301和剪式伸缩架4；上框架3与下框架301之间通过剪式伸缩架4连接，所述剪式伸缩架4还对应设有第一气缸5，第一气缸5的缸体与上框架3或下框架301连接，第一气缸5的输出轴与剪式伸缩架4的铰轴502配合安装。

如图1和图6所示，本申请中的剪式伸缩架4为四级传动，伸缩行程是第一气缸5的四倍，剪式伸缩架4通过第一气缸5驱动，并且通过改变第一气缸5的供气压力，能够调节第一气缸5的推力。

如图2至图5所示，安装组件包括气缸安装套6、第二气缸7、第一定位套8、第二定位套801和第三定位套802，气缸安装套6上表面安装有第二气缸7，且气缸安装套6的上表面设有用于导通第二气缸7输出轴的通孔，气缸安装套6下表面与关节轴承1相接触，第二气缸7输出轴与第一定位套8连接，第一定位套8与第二定位套801可拆卸连接，气缸安装套6与第三定位套802可拆卸连接，第一定位套8与第二定位套801内部还设有用于安装检测设备2的安装腔室。

如图2和图3所示，到位检测组件还包括感应单元，感应单元包括接触传感器9，接触传感器9安装在第三定位套802远离气缸安装套6一端的端面上；

针对于接触传感器9的说明：第三定位套802远离气缸安装套6一端的端面活动连接有若干球头901，接触传感器9端头为光滑的球头901，球头901材料为摩擦系数较小的塑料。接触传感器9内部还装有轻触开关，当球头901与待测涂层接触时，球头901会向内缩，并触发轻触开关，轻触开关发出电信号，使得接触传感器9开始工作。

如图1至图6所示，第三定位套802与关节轴承1之间还设有海绵垫803；

本申请中设置海绵垫803的作用是能够使得第三定位套802在不使用时，通过海绵垫803的弹性做到第三定位套802的居中回位，确保接触传感器9不会由于重力作用而垂向一边。

如图3所示，第三定位套802还包括环台804，第三定位套802与关节轴承1的接触部位固定连接有环台804。

如图3所示，本申请中的环台804与气缸安装套6需要一起配合使用，关节轴承1的轴承内环101上端顶紧气缸安装套6下端面，关节轴承1的轴承内环101下端顶紧环台804上端面。

如图3所示，到位检测组件还包括弹簧，弹簧套接在检测设备2上，弹簧一端与检测设备2接触，另一端与第一定位套8下端面接触；

当第二气缸7的输出轴伸出时，第二气缸7的输出轴推动第一定位套8位移，当第一定位套8位移时会带动第二定位套801移动，又因检测设备2设置在第一定位套8与第二定位套801的安装腔室内，使得第二气缸7的输出轴伸缩时，带动检测设备2的伸缩，当第二气缸7的输出轴伸出时，检测设备2同样伸出，为了避免检测设备2与待测的涂层硬接触，在检测设备2上套接弹簧201，使得检测设备2与待测的涂层的接触方式变为软接触，本申请中的图3能够清楚看出检测设备2与第一定位套8、第二定位套801和第三定位套802的安装位置关系。

需要说明的是，本申请的检测设备2、接触传感器9、第一气缸5和第二气缸7可连接机械臂的控制系统，由机械臂的控制系统同一控制检测设备2、接触传感器9、第一气缸5和第二气缸7，检测设备2、接触传感器9、第一气缸5和第二气缸7也可以连接独立的控制系统，当采用独立的控制系统时，该控制系统应于机械臂的控制系统进行信息交互，实现涂层膜厚的检测，因控制器为常规技术手段，所以本申请中不做赘述。

需要说明的是，本申请中的检测设备2包括膜厚仪，膜厚仪是本申请中检测设备2的一个实施例，在应用时不局限于涂层膜厚的检测，也可以是其他检测设备。

需要说的是，本申请中的检测设备2安装在关节轴承1内，因此检测设备2能够做到空间任意摆动，摆动范围±12度。

检测装置工作原理说明：当第一气缸5推出时，到位检测组件会随着被测曲面的形状而摆动，使到位检测组件中心线与被测位置曲面相垂直并压紧，此时接触传感器9有信号时，可以进行下一步的检测动作；第二气缸7将检测设备2推出，使检测设备2的端面与涂层表面完全接触，然后检测设备2检测记录数据；最后，第二气缸7缩回、第一气缸5缩回，检测机构移动到下一检测点重复上述检测工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：包括安装架和关节轴承；

安装架一端安装有关节轴承(1)，另一端与机械臂配合安装，关节轴承(1)内侧还安装有安装组件；

安装组件上安装有检测设备(2)和到位检测组件。

2.根据权利要求1所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：安装架为伸缩架。

3.根据权利要求1所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：安装架包括上框架(3)、下框架(301)和剪式伸缩架(4)；

上框架(3)与下框架(301)之间通过剪式伸缩架(4)连接，所述剪式伸缩架(4)还对应设有第一气缸(5)，第一气缸(5)的缸体与上框架(3)或下框架(301)连接，第一气缸(5)的输出轴与剪式伸缩架(4)的铰轴(502)配合安装。

4.根据权利要求3所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：所述第一气缸(5)的输出轴通过第一连接件(501)与剪式伸缩架(4)的铰轴(502)连接。

5.根据权利要求1所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：安装组件包括气缸安装套(6)、第二气缸(7)、第一定位套(8)、第二定位套(801)和第三定位套(802)；

气缸安装套(6)上表面安装有第二气缸(7)，且气缸安装套(6)的上表面设有用于导通第二气缸(7)输出轴的通孔，气缸安装套(6)下表面与关节轴承(1)相接触，第二气缸(7)输出轴与第一定位套(8)连接，第一定位套(8)与第二定位套(801)可拆卸连接，气缸安装套(6)与第三定位套(802)可拆卸连接；

第一定位套(8)与第二定位套(801)内部还设有用于安装检测设备(2)的安装腔室。

6.根据权利要求5所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：到位检测组件还包括感应单元；

感应单元包括接触传感器(9)，接触传感器(9)安装在第三定位套(802)远离气缸安装套(6)一端的端面上。

7.根据权利要求5所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：第三定位套(802)与关节轴承(1)之间还设有海绵垫(803)。

8.根据权利要求5所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：第三定位套(802)还包括环台(804)；

第三定位套(802)与关节轴承(1)的接触部位固定连接有环台(804)。

9.根据权利要求5所述的一种涂层膜厚检测装置，其特征在于：到位检测组件还包括弹簧(201)；

弹簧(201)套接在检测设备(2)上，弹簧(201)一端与检测设备(2)接触，另一端与第一定位套(8)下端面接触。

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