CN219037902U - 物料厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于检测技术领域，公开了一种物料厚度检测装置，包括驱动组件、物料抵接组件和光纤检测装置；物料抵接组件包括安装座和活动连接于安装座的抵接杆，驱动组件用于驱动物料抵接组件移动至预设位置，抵接杆用于抵接待检测的物品；光纤检测装置包括光纤传感器，抵接杆设有第一监测部位；当抵接杆抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，光纤传感器监测到第一监测部位产生第一光波值；当抵接杆抵接到厚度不同于预设厚度的物品时，光纤传感器监测到的抵接杆的部位产生不同于第一光波值的光波值。采用本实用新型提供的物料厚度检测装置，检测过程连续且稳定，无需增加控制成本，成本降低，并且不需太多线束及硬件，易集成于自动化设备及仪器上。

Description

物料厚度检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种物料厚度检测装置。

背景技术

在进行自动化装配相关部件时，由于各种因素，会出现零部件在装配时出现误差，比如，装配后某零部件的尺寸过高。另外，在生物医疗领域，由于玻片厚度比较薄，在将玻片放置于平台上时，会出现同时放置多个玻片的情况，故，通常需要对放置的玻片进行检测，以判断是否出现玻片重叠的情况。

现有技术中，主要通过普通对射传感器、白光仪、激光位移传感器以及其它激光测量传感器来测量零部件装配后的尺寸或者玻片的厚度从而判断装配的零部件厚度是否有误或者玻片是否有重叠。但是，普通对射传感器存在信号不稳定、受环境光线干扰、存在误检、漏检的普遍现象，对于玻片而言，玻片的透光性较好，传感器发射光束后，反射回来的光量及强度衰减严重，从而使得检测失效；而激光类的传感器中，由于激光测量厚度传感器的成本较高，无法满足仪器低成本这一要求，同时需配备相关的控制器及软件，控制复杂，在控制上与各厂家的设备也存在接入的兼容性问题，也会增加控制的难度及集成方便性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物料厚度检测装置，其旨在解决现有的检测不稳定、成本高以及集成难度大等技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供的方案是：一种物料厚度检测装置，包括驱动组件、物料抵接组件和光纤检测装置；

所述物料抵接组件包括安装座和活动连接于所述安装座的抵接杆，所述驱动组件用于驱动所述物料抵接组件移动至预设位置，所述抵接杆用于抵接待检测的物品；

所述光纤检测装置包括光纤传感器，所述抵接杆设有第一监测部位；

当所述抵接杆抵接到厚度与所述预设厚度相同的物品时，所述光纤传感器监测到所述第一监测部位产生第一光波值；

当所述抵接杆抵接到厚度不同于所述预设厚度的物品时，所述光纤传感器监测到的所述抵接杆的部位产生不同于所述第一光波值的光波值。

作为一种实施方式，所述第一监测部位设有可被所述光纤传感器监测的凹槽或凸起或通孔或环形结构。

作为一种实施方式，所述第一监测部位设有凹槽；

所述凹槽槽口的口径大于所述光纤传感器光柱的直径。

作为一种实施方式，所述光纤传感器光柱的中心轴与所述凹槽槽口的中间位置在所述抵接杆抵接到厚度与所述预设厚度相同的物品时正对设置，且在所述抵接杆抵接到厚度不同于所述预设厚度的物品时错位设置。

作为一种实施方式，所述凹槽为V形槽。

作为一种实施方式，当所述抵接杆抵接到厚度大于所述预设厚度的物品时，所述光纤传感器监测到的所述抵接杆的部位产生不同于所述第一光波值的光波值。

作为一种实施方式，所述安装座贯穿设有第一穿孔；

所述抵接杆包括第一杆部和与所述第一杆部连接的第二杆部，所述第一杆部穿设于所述第一穿孔且所述第一杆部背离所述第二杆部的端部用于抵接待检测的所述物品；

所述第一监测部位设于所述第二杆部或所述第一杆部。

作为一种实施方式，所述第二杆部的与所述第一杆部连接的连接处的周向表面设有凸台；且/或，

所述第一穿孔与所述第一杆部的外壁面适配，以通过所述第一穿孔与所述第一杆部的配合限制所述抵接杆相对所述安装座的转动。

作为一种实施方式，所述物料抵接组件还包括连接于所述安装座且与所述安装座相对设置的连接板以及连接于所述第二杆部和所述连接板之间的弹性件；

所述弹性件用于产生使所述抵接杆远离所述连接板的力。

作为一种实施方式，所述第二杆部的与所述第一杆部连接的连接处的周向表面设有凸台，所述弹性件抵接于所述凸台和所述连接板之间。

本实用新型提供的物料厚度检测装置，通过设置光纤传感器，用于对抵接杆的对应部位进行监测，产生相应的光波值；通过将光纤传感器设置为当抵接杆抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，光纤传感器监测到第一监测部位产生第一光波值，当抵接杆抵接到厚度不同于预设厚度的物品时，光纤传感器监测到的抵接杆的部位产生不同于第一光波值的光波值，从而可通过光纤传感器产生的光波值判断物品厚度是否为预设厚度。该种检测方法通过检测距离及位移的变化间接判断出物品厚度是否为预设厚度，达到检测目的，检测过程连续且稳定；并且相对于激光检测方法来说，由于产生激光的过程及控制激光的工艺、检测的算法都会产生过高的成本，该种检测方法无需增加控制成本，成本大大降低；另外，该种监测方法不需要太多线束及硬件，易集成于自动化设备及仪器上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的物料厚度检测装置的组成图；

图2是本实用新型实施例一提供的物料厚度检测装置抵接一个玻片的状态图。

附图标号说明：

100、物料厚度检测装置；10、驱动组件；20、物料抵接组件；21、安装座；211、第一穿孔；22、抵接杆；220、第一监测部位；221、第一杆部；222、第二杆部；2221、凸台；23、连接板；231、第二穿孔；24、弹性件；25、支撑板；30、光纤检测装置；31、光纤传感器；32、光纤放大器；33、光纤座；200、玻片。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

由于各种原因，在进行自动化装配相关部件时，会出现装配误差，以及在生物医疗领域，由于玻片厚度比较薄，在将玻片放置于平台上时，会出现同时放置多个玻片的情况，故，需要设置专门的检测装置以监测装配厚度或者监测玻片是否出现重叠。相关技术中，主要通过普通对射传感器、白光仪、激光位移传感器以及其它激光测量传感器来测量零部件装配后的尺寸或者玻片的厚度从而判断装配的零部件厚度是否有误或者玻片是否有重叠，但是这些检测方式都存在不同的弊端。

鉴于此，本实用新型实施例提供一种新型的物料厚度检测装置，通过监测相应部位的光波值来进行判断。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的物料厚度检测装置100，包括驱动组件10和物料抵接组件20；物料抵接组件20包括安装座21和活动连接于安装座21的抵接杆22，驱动组件10用于驱动物料抵接组件20移动至预设位置，抵接杆22用于抵接待检测的物品。具体地，驱动组件10驱动安装座21移动至预设位置，抵接杆22活动连接于安装座21，在安装座21移动时带动抵接杆22移动。物料厚度检测装置100还包括光纤检测装置30，光纤检测装置30包括光纤传感器31，抵接杆22设有第一监测部位220；当抵接杆22抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，光纤传感器31监测到第一监测部位220产生第一光波值；当抵接杆22抵接到厚度不同于预设厚度的物品时，光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值。这样，在抵接杆22随着安装座21的移动抵接到物品时，能通过光纤传感器31产生的光波值是否为第一光波值来判断物品厚度是否为预设厚度。当光纤传感器31产生的光波值为第一光波值时，物品厚度为预设厚度，厚度合格，比如装配好的零部件符合装配要求或者一个玻片200承载于承载台上；当光纤传感器31产生的光波值不是第一光波值时，则说明物品厚度不是预设厚度，厚度不合格，比如装配好的零部件厚度过大或者过小，或者没有玻片200或者多个玻片200承载于承载台上。

采用上述技术方案，通过设置抵接杆22，用于抵接待测物品，比如装配好的零部件或者平台上的玻片200；通过设置驱动组件10，用于驱动安装座21移动到预设位置，安装座21在移动过程中带动抵接杆22移动；通过设置光纤传感器31，用于对抵接杆22的对应部位进行监测，产生相应的光波值；通过将光纤传感器31设置为当抵接杆22抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，光纤传感器31监测到第一监测部位220产生第一光波值，当抵接杆22抵接到厚度不同于预设厚度的物品时，光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值，从而可通过光纤传感器31产生的光波值判断物品厚度是否为预设厚度。该种检测方法通过检测距离及位移的变化间接判断出物品厚度是否为预设厚度，达到检测目的，检测过程连续且稳定；并且相对于激光检测方法来说，由于产生激光的过程及控制激光的工艺、检测的算法都会产生过高的成本，该种检测方法无需增加控制成本，成本大大降低；另外，该种监测方法不需要太多线束及硬件，易集成于自动化设备及仪器上。

作为一种实施方式，当抵接杆22抵接到厚度大于预设厚度的物品时，光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值。这样，当光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值时，可直接判断出装配好的零部件厚度大于预设厚度，或者承载于承载台上玻片200的厚度大于预设厚度，即玻片200的数量多于预设的数量。

作为一种实施方式，抵接杆22用于抵接玻片200，预设厚度为一个玻片200的厚度。这样，可以通过本实施例提供的物料厚度检测装置100判断玻片200是否发生重叠。具体地，当光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值时，可直接判断承载于承载台上玻片200出现重叠。

作为一种实施方式，参照图2所示，光纤检测装置30还包括光纤放大器32，通过设置光纤放大器32，以将光纤传感器31产生的光波值放大显示。具体应用中，当光纤传感器31监测到的抵接杆22的部位产生不同于第一光波值的光波值时，光纤放大器32显示的值发生明显跳跃，以提示玻片200出现重叠。

作为一种实施方式，参照图2所示，光纤检测装置30还包括光纤座33，光纤传感器31安装于光纤座33上，光纤座33连接于安装座21。具体应用中，在抵接杆22抵接到不同厚度的物品相对于安装座21移动时，同时也相对于光纤座33移动，从而使得光纤传感器31能根据抵接杆22抵接不同厚度的物品而监测抵接杆22不同厚度的部位，进而产生不同的光波值。当然，具体应用中，作为替代的实施方案，光纤座33不连接安装座21也是可以的。

作为一种实施方式，第一监测部位220设有可被光纤传感器31监测的凹槽或凸起或通孔或环形结构。通过该种设置方式，使得第一监测部位220的结构与其他监测部位的结构不同，从而光纤传感器31监测到第一监测部位220产生第一光波值不同于监测到其他监测部位产生的光波值。

作为一种实施方式，第一监测部位220设有凹槽；凹槽槽口的口径大于光纤传感器31光柱的直径。这样，使得光纤传感器31在抵接杆22抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，也就是在对第一监测部位220进行监测时，光线尽可能都来自于凹槽。当然，具体应用中，作为替代的实施方案，凹槽槽口的口径等于或小于光纤传感器31光柱的直径也是可以的。

作为一种实施方式，光纤传感器31光柱的中心轴与凹槽槽口的中间位置在抵接杆22抵接到厚度与预设厚度相同的物品时正对设置，且在抵接杆22抵接到厚度不同于预设厚度的物品时错位设置。这样，以确保在抵接杆22抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，即在光纤传感器31对第一监测部位220进行监测时，光线都来自于凹槽。具体应用中，凹槽的槽口口径为0.2mm，光纤传感器31光柱直径为0.1mm，一个玻片200的厚度为0.16mm～0.18mm，当承载台上承载一个玻片200时，光纤传感器31光柱的上端距离凹槽槽口的下端距离为0.15mm，当承载台上承载的玻片200超过一个时，光纤传感器31光柱与凹槽槽口的位移大于或等于0.16mm，因为0.16mm大于0.15mm，所以光纤传感器31光柱与凹槽槽口错位，光纤传感器31产生的光波值不同于第一光波值，从而判断玻片200发生重叠。

作为一种实施方式，凹槽为V形槽，便于加工。可以理解，其他实施例中，凹槽也可以为其他形状，比如矩形或者圆弧形等等。

作为一种实施方式，参照图2所示，安装座21贯穿设有第一穿孔211；抵接杆22包括第一杆部221和与第一杆部221连接的第二杆部222，第一杆部221穿设于第一穿孔211且第一杆部221背离第二杆部222的端部用于抵接待检测的物品，第一监测部位220设于第二杆部222，也就是说第一监测部位220设于第一穿孔211之远离待检测物品的一侧。具体应用中，第一杆部221的中轴线和第一穿孔211的中轴线相重合，第一杆部221穿设于第一穿孔211进行移动，以使抵接杆22能相对于安装座21进行移动；当抵接杆22抵接到的物品厚度与预设厚度相同时，光纤传感器31监测第一监测部位220，产生第一光波值，当抵接杆22抵接到的物品厚度大于预设厚度时，抵接杆22和安装座21相对移动，带动第一监测部位220朝远离第一穿孔211的方向移动，光纤传感器31监测到的部位产生的光波值不同于第一光波值。

作为一种实施方式，第一杆部221和第二杆部222同轴设置。结构简单，便于生产制造。可以理解，在其他实施例中，第一杆部221和第二杆部222不同轴设置也是可以的。

作为一种实施方式，参照图2所示，第二杆部222的与第一杆部221连接的连接处的周向表面设有凸台2221，凸台2221的外径大于第一穿孔211的内径。这样，一方面，使第一杆部221能穿设于第一穿孔211，第二杆部222不能穿设于第一穿孔211，另一方面，实现抵接杆22活动连接于安装座21。

作为一种实施方式，第一监测部位220设于凸台2221。当然，具体应用中，第一监测部位220设于第二杆部222的其他部位也是可以的。

作为一种实施方式，凸台2221包括一个环设于第二杆部222周向的凸出部件，制造方便、快捷。当然，具体应用中，作为替代的实施方案，凸台2221包括多个环绕第二杆部222且间隔设置的凸起也是可以的。

作为一种实施方式，第一穿孔211与第一杆部221的外壁面适配，以通过第一穿孔211与第一杆部221的配合限制抵接杆22相对安装座21的转动。也就是说，防止第一杆部221自转，从而避免第一杆部221带动第二杆部222自转致使光纤传感器31不能监测到第一监测部位220。本实施例中，第一穿孔211的形状设为正方形，部分第一杆部221的外部轮廓也为正方形。可以理解，第一穿孔211的形状和第一杆部221的外部轮廓也可以为三角形或者五边形等等。

作为一种实施方式，参照图1和图2所示，物料抵接组件20还包括连接于安装座21且与安装座21相对设置的连接板23以及连接于第二杆部222和连接板23之间的弹性件24；弹性件24用于产生使抵接杆22远离连接板23的力。这样，当抵接杆22抵接到厚度大于预设厚度的玻片200时，抵接杆22朝靠近连接板23的方向移动，在弹性件24的作用下，抵接杆22能抵紧于玻片200，并且在抵接杆22脱离玻片200后，抵接杆22能恢复为原位。

作为一种实施方式，弹性件24为弹簧，弹簧套设于部分第二杆部222的外周。可以理解，其他实施例中，弹性件24也可以为其他弹性部件，比如弹片。

作为一种实施方式，弹性件24抵接于凸台2221和连接板23之间，以使弹性件24具有足够的弹性空间。具体应用中，连接板23还设有第二穿孔231，第二穿孔231的中轴线、第一穿孔211的中轴线、第一杆部221的中轴线和第二杆部222的中轴线都重叠，第二杆部222之远离第一杆部221的一端穿设于第二穿孔231。

作为一种实施方式，物料抵接组件20还包括支撑板25，支撑板25连接于安装座21和连接板23之间，以使连接板23连接于安装座21。

本实施例提供的物料厚度检测装置100用于检测玻片200是否重叠的工作原理如下：

(1)驱动组件10驱动物料抵接组件20移动至预设位置；

(2)当承载台上的玻片200的厚度为一个玻片200的厚度时，抵接杆22与安装座21不发生相对移动，光纤传感器31监测第一监测部位220，产生第一光波值；当承载台上的玻片200的厚度大于一个玻片200的厚度时，抵接杆22与安装座21之间发生相对移动，光纤传感器31监测的部位产生不同于第一光波值的光波值，从而判断玻片200发生重叠。

实施例二：

本实施例与实施例一提供的物料厚度检测装置100的区别主要在于第一监测部位220的设置位置不同，实施例一中，第一监测部位220设于第二杆部222；而本实施例中，第一监测部位220设于第一杆部221。

除了上述不同之外，本实施例提供的物料厚度检测装置100及附属部件均可参照实施例一进行设计，在此不再详述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，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/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)

1.一种物料厚度检测装置，其特征在于，包括驱动组件、物料抵接组件和光纤检测装置；

所述物料抵接组件包括安装座和活动连接于所述安装座的抵接杆，所述驱动组件用于驱动所述物料抵接组件移动至预设位置，所述抵接杆用于抵接待检测的物品；

所述光纤检测装置包括光纤传感器，所述抵接杆设有第一监测部位；

当所述抵接杆抵接到厚度与预设厚度相同的物品时，所述光纤传感器监测到所述第一监测部位产生第一光波值；

当所述抵接杆抵接到厚度不同于所述预设厚度的物品时，所述光纤传感器监测到的所述抵接杆的部位产生不同于所述第一光波值的光波值。

2.如权利要求1所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述第一监测部位设有可被所述光纤传感器监测的凹槽或凸起或通孔或环形结构。

3.如权利要求2所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述第一监测部位设有凹槽；

所述凹槽槽口的口径大于所述光纤传感器光柱的直径。

4.如权利要求3所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述光纤传感器光柱的中心轴与所述凹槽槽口的中间位置在所述抵接杆抵接到厚度与所述预设厚度相同的物品时正对设置，且在所述抵接杆抵接到厚度不同于所述预设厚度的物品时错位设置。

5.如权利要求3所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述凹槽为V形槽。

6.如权利要求1至5任一项所述的物料厚度检测装置，其特征在于，当所述抵接杆抵接到厚度大于所述预设厚度的物品时，所述光纤传感器监测到的所述抵接杆的部位产生不同于所述第一光波值的光波值。

7.如权利要求1所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述安装座贯穿设有第一穿孔；

所述抵接杆包括第一杆部和与所述第一杆部连接的第二杆部，所述第一杆部穿设于所述第一穿孔且所述第一杆部背离所述第二杆部的端部用于抵接待检测的所述物品；

所述第一监测部位设于所述第二杆部或所述第一杆部。

8.如权利要求7所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述第二杆部的与所述第一杆部连接的连接处的周向表面设有凸台；且/或，

所述第一穿孔与所述第一杆部的外壁面适配，以通过所述第一穿孔与所述第一杆部的配合限制所述抵接杆相对所述安装座的转动。

9.如权利要求7所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述物料抵接组件还包括连接于所述安装座且与所述安装座相对设置的连接板以及连接于所述第二杆部和所述连接板之间的弹性件；

所述弹性件用于产生使所述抵接杆远离所述连接板的力。

10.如权利要求9所述的物料厚度检测装置，其特征在于，所述第二杆部的与所述第一杆部连接的连接处的周向表面设有凸台，所述弹性件抵接于所述凸台和所述连接板之间。

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