CN219776620U - 一种金属板涂膏厚度检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金属板涂膏厚度检测装置及系统，其中，金属板涂膏厚度检测系统包括：水平支撑台面；固定于水平支撑台面上方的支撑结构，支撑结构上沿金属板的宽度方向上配置有滑轨；至少一个金属板涂膏厚度检测装置，设置于支撑结构的滑轨上，可沿滑轨方向上的预设区域滑动；工控机，与金属板涂膏厚度检测装置连接，用于根据金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度。有效解决现有测厚仪的辐射问题、反馈调整时间过程的问题及无法实时同步监测的问题。

Description

一种金属板涂膏厚度检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种金属板涂膏厚度检测装置及系统。

背景技术

金属板涂膏厚度检测器是一种在金属板表面涂覆高水分非透明膏体材料生产线自动厚度测量和质量监控的仪器。近一二十年在世界范围应用发展迅速，已经成为了自动厚度测量设备仪器的一个大门类。常规的湿膜涂覆工艺中一般使用射线测厚系统对烘干后的干膜厚度进行检测，这种工艺虽然能一定程度上实现测量目的，但存在以下缺陷：1)系统存在辐射危害，任由涂布工厂大量使用存在环境安监管控风险；2)由湿膜烘干到干膜之间的烘箱长度动辄几十米，位置相差很大，因此干膜测量点和湿膜模头反馈调整控制点的流程时间长，闭环反馈控制效率低下，不合格材料检测浪费巨大；3)湿膜涂布的过程中对其厚度的变化进行同步监测，导致经常出现涂布过程中存在厚度品质超差的问题，而且不易建立超差问题的溯源分析数据模式。

激光在线测厚技术是建立在上世纪末兴起的光电CCD/CMOS芯片元件测量技术的基础上，实现了材料厚度微精度检测的跨越式提升。且由于该种光学检测方法无辐射危害，实现了对传统工业中有危害射线类测厚仪的替代，因此在环境安全和测量精度两方面的基础性意义卓著，但是依旧不能解决上述技术问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种金属板涂膏厚度检测装置及系统，有效解决现有测厚仪的辐射问题、反馈调整时间过程的问题及无法实时同步监测的问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种金属板涂膏厚度检测装置，用于检测金属板表面非透明膏体材料的厚度，所述检测装置包括：

涡电流传感器，传感探头朝向所述金属板表面设置，用于测量传感探头至金属板表面之间的距离X；

激光传感器，传感探头朝向所述金属板表面设置，用于测量传感探头至金属板表面膏体表面之间的距离Y。

另一方面，本实用新型提供了一种金属板涂膏厚度检测系统，包括：

水平支撑台面；

固定于所述水平支撑台面上方的支撑结构，所述支撑结构上沿金属板的宽度方向上配置有滑轨；

如上述至少一个金属板涂膏厚度检测装置，设置于所述支撑结构的滑轨上，可沿所述滑轨方向上的预设区域滑动；

工控机，与所述金属板涂膏厚度检测装置连接，用于根据所述金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度。

进一步优选地，所述金属板涂膏厚度检测系统中配置有第一金属板涂膏厚度检测装置和第二金属板涂膏厚度检测装置，所述第一金属板涂膏厚度检测装置配置于所述滑轨的左侧，沿所述滑轨的左侧区域滑动；所述第二金属板涂膏厚度检测装置配置于所述滑轨的右侧，沿所述滑轨的右侧区域滑动。

进一步优选地，所述金属板涂膏厚度检测系统中还包括用于对金属板的表面进行非透明膏体材料涂布的膏体涂布装置，与所述工控机连接；

所述工控机还用于根据所述金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制所述膏体涂布装置的膏体涂布操作。

进一步优选地，所述金属板涂膏厚度检测系统中还包括通信装置，分别与所述金属板涂膏厚度检测装置、膏体涂布装置和工控机连接，用于分别实现所述工控机与金属板涂膏厚度检测装置和膏体涂布装置之间的通信连接。

另一方面，本实用新型提供了一种金属板涂膏厚度检测方法，应用于上述金属板涂膏厚度检测系统，所述金属板涂膏厚度检测方法包括：

表面涂布有非透明膏体材料的金属板传送入水平支撑台面；

在金属板行进的过程中，控制金属板涂膏厚度检测装置沿滑轨上的预设区域滑动，对金属板表面对应区域的膏体厚度进行检测，包括：涡电流传感器测量传感探头至金属板表面之间的距离X，激光传感器测量传感探头至金属板表面膏体表面之间的距离Y；

工控机根据所述金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度。

进一步优选地，所述工控机根据所述第一金属板涂膏厚度检测装置测量的结果得到膏体厚度之后，还包括工控机根据所述第一金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制所述第一膏体涂布装置膏体涂布操作的步骤。

进一步优选地，控制金属板涂膏厚度检测装置沿滑轨上的预设区域滑动，对金属板表面对应区域的膏体厚度进行检测，还包括：在金属板行进的过程中，控制第一金属板涂膏厚度检测装置沿所述滑轨的左侧区域滑动，及控制第二金属板涂膏厚度检测装置沿所述滑轨的右侧区域滑动。

进一步优选地，所述工控机根据所述金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度之后，还包括工控机根据所述金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制所述膏体涂布装置的膏体涂布操作的步骤。

本实用新型提供的金属板涂膏厚度检测装置及系统，通过膏体厚度检测装置中的激光传感器和涡电流传感器实现对金属板表面涂布膏体的厚度的实时同步测量，监测以及后续的反馈控制，避免了针对干膜使用有辐射危害的测厚仪，拉近了厚度反馈位置，提高了厚度反馈的实时性，从而能够提高涂布厚度测量的准确性，并能够提高涂布工艺的安全性、可靠性和生产效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型中金属板涂膏厚度检测系统结构示意图；

图2为本实用新型中金属板涂膏厚度检测装置中的涡电流传感器和激光传感器配置方式；

图3为本实用新型中金属板涂膏厚度检测方法流程示意图。

附图标记：

10-金属板涂膏厚度检测装置，11-涡电流传感器，12-激光传感器，13-辊筒20-水平支撑台面，30-支撑结构，40-滑轨，50-膏体。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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获得其它的附图，并获得其它的实施方式。

本实用新型的一种实施例，一种金属板涂膏厚度检测装置，包括：涡电流传感器，传感探头朝向金属板表面设置，用于测量传感探头至金属板表面之间的距离X；激光传感器，传感探头朝向金属板表面设置，用于测量传感探头至金属板表面膏体表面之间的距离Y。

该实施例中提供的金属板涂膏厚度检测装置用于对金属板表面涂布的非透明膏体材料的厚度进行检测，解决了现有技术中需要对膏体烘干后再进行测量带来的诸多缺陷。

检测过程中，由于涡电流传感器探头内配置的小型线圈可在控制器控制产生震荡电磁场，当接近表面涂布有膏体的金属板时，金属板表面会产生感应电流，产生反向的电磁场，这时涡电流传感器就能根据反向电磁场的强度来得到与金属板表面之间的距离X。激光传感器的半导体激光发射光束照射到膏体表面，形成光的漫反射，反射的光经过镜头被感光元件接收，从而得到与膏体表面之间的距离Y。以此，后续就能根据该测量结果得到膏体的厚度，实现测量目的。

本实用新型的另一种实施例，一种金属板涂膏厚度检测系统，如图1所示，包括：水平支撑台面20；设置于水平支撑台面20下方的辊筒13；固定于水平支撑台面上方的支撑结构30，支撑结构上沿金属板的宽度方向上配置有滑轨40；至少一个金属板涂膏厚度检测装置10，设置于支撑结构的滑轨上，可沿滑轨方向上的预设区域滑动；工控机，与金属板涂膏厚度检测装置连接，用于根据金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度。

该实施例中，将金属板涂膏厚度检测装置配置于支撑结构的滑轨上，这样，金属板涂膏厚度检测装置就能沿着滑轨进行移动，对下方金属板表面膏体的厚度进行实时检测，并将检测结果实时反馈至工控机，实现对湿膜的实时监测。这里，金属板行进至水平支撑平台表面之后，控制金属板涂膏厚度检测装置开始沿滑轨进行移动，滑轨沿金属板的宽度方向上设置，这样，在金属板进行的过程中，金属板涂膏厚度检测装置同步沿滑轨来回移动，实现对金属板表面膏体上特定轨迹，如斜Z字形膏体厚度进行检测，实现对金属板表面多个不同位点膏体厚度的检测，提高检测精度。对于金属板涂膏厚度检测装置沿滑轨的移动速度和检测频率，这里均不做具体限定，根据实际情况进行设定即可。另外，对金属板涂膏厚度检测装置的数量同样不做具体限定，实际应用中，若待检测的金属板的较宽，且希望提高采集数量，则在滑轨上配置多个金属板涂膏厚度检测装置，并为每个金属板涂膏厚度检测配置一定的滑动范围；若待检测的金属板的较窄，则可选择在滑轨上配置1个金属板涂膏厚度检测装置。

由于涡电流传感器探测的是探头与金属板表面之间的距离X，激光传感器探测的是探头与膏体表面之间的距离，因此，当工控机接收到两个距离值之后，即可计算得到膏体的厚度T。当涡电流传感器和激光传感器的探头配置于同一水平面上，则膏体厚度T＝激光测量距离Y-涡电流测量金属距离X。实际应用中，由于涡电流传感器和激光传感器工作范围的区别，两个传感器的探头往往不会配置于同于水平面，且涡电流传感器11相较于激光传感器12距离膏体50表面更近，如图2所示，此时，膏体厚度T＝涡电流测量金属距离X+两个传感器探头之间的距离差ΔX-激光测量距离Y。

在该实施例中，以实现非透明膏体厚度的实时同步测量、监测和反馈控制。在直接测量精度(无烘干因素干扰)、反馈控制流程长度(无需通过烘箱)、自动涂覆调整控制响应、在不破坏膏体表面的情况下等膏体涂布关键技术控制点，有本质性技术创新和提升。相对于传统涂覆工艺使用有辐射危害的射线测厚系统检测烘干后的干膜厚度，并通过干膜厚度结果反馈控制涂布膜头的方法来说取得了巨大的进步。

对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，金属板涂膏厚度检测系统中配置有第一金属板涂膏厚度检测装置和第二金属板涂膏厚度检测装置，第一金属板涂膏厚度检测装置配置于滑轨的左侧，沿滑轨的左侧区域滑动；第二金属板涂膏厚度检测装置配置于滑轨的右侧，沿滑轨的右侧区域滑动。

实际应用中，金属板往往较宽，因此实施例中配置第一金属板涂膏厚度检测装置和第二金属板涂膏厚度检测装置，两个金属板涂膏厚度检测装置各负责一半宽度涂膏厚度的检测，即第一金属板涂膏厚度检测装置仅沿滑轨的左半边滑动，第二金属板涂膏厚度检测装置仅沿滑轨的右半边滑动。两个金属板涂膏厚度检测装置均将检测数据发送至工控机，工控机接收到两个金属板涂膏厚度检测装置的检测数据后，计算得到对应点的厚度。

对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，除了包括水平支撑台面、支撑结构、金属板涂膏厚度检测装置及工控机，还包括用于对对金属板的表面进行非透明膏体材料涂布的膏体涂布装置，与工控机连接；工控机还用于根据金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制膏体涂布装置的膏体涂布操作。即通过金属板涂膏厚度检测装置和工控机实现对膏体厚度进行同步实时监测，实现膜头到测量点极短流程的快速反馈闭环调整，满足涂覆高水分非透明膏体精度和效率(时间和材料大量节省)的巨大提升。

对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，金属板涂膏厚度检测系统中还包括通信装置，分别与金属板涂膏厚度检测装置、膏体涂布装置和工控机连接，用于分别实现工控机与金属板涂膏厚度检测装置和膏体涂布装置之间的通信连接。

实际应用中，该通信装置可以为路由器，通过网口实现工控机与金属板涂膏厚度检测装置/膏体涂布装置之间的通信连接，整个系统无需额外增加其它设备线路，可选择联机或者单独使用，可扩展性强。在其它实施例中，工控机还可以通过其它方式实现与金属板涂膏厚度检测装置/膏体涂布装置之间的通信连接，这里不做具体限定。

本实用新型还提供了一种金属板涂膏厚度检测方法，应用于上述金属板涂膏厚度检测系统，金属板涂膏厚度检测方法包括：

S10表面涂布有非透明膏体材料的金属板传送入水平支撑台面；

S20在金属板行进的过程中，控制金属板涂膏厚度检测装置沿滑轨上的预设区域滑动，对金属板表面对应区域的膏体厚度进行检测，包括：涡电流传感器测量传感探头至金属板表面之间的距离X，激光传感器测量传感探头至金属板表面膏体表面之间的距离Y；

S30工控机根据金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度。

该实施例中，金属板涂膏厚度检测装置配置于支撑结构的滑轨上，这样，金属板涂膏厚度检测装置就能沿着滑轨进行移动，对下方金属板表面膏体的厚度进行实时检测，并将检测结果实时反馈至工控机，实现对湿膜的实时监测。这里，金属板沿预先配置的传送带进行至水平支撑平台表面之后，控制金属板涂膏厚度检测装置开始沿滑轨进行移动，滑轨沿金属板的宽度方向上设置，这样，在金属板进行的过程中，金属板涂膏厚度检测装置同步沿滑轨来回移动，实现对金属板表面膏体上特定轨迹，如斜Z字形膏体厚度进行检测，实现对金属板表面多个不同位点膏体厚度的检测，提高检测精度。对于金属板涂膏厚度检测装置沿滑轨的移动速度极和检测频率，这里均不做具体限定，根据实际情况进行设定即可。另外，对金属板涂膏厚度检测装置的数量同样不做具体限定，实际应用中，若待检测的金属板的较宽，且希望提高采集数量，则在滑轨上配置多个金属板涂膏厚度检测装置，并为每个金属板涂膏厚度检测配置一定的滑动范围；若待检测的金属板的较窄，则可选择在滑轨上配置1个金属板涂膏厚度检测装置。

由于涡电流传感器探测的是探头与金属板表面之间的距离X，激光传感器探测的是探头与膏体表面之间的距离，因此，当工控机接收到两个距离值之后，即可计算得到膏体的厚度T。当涡电流传感器和激光传感器的探头配置于同一水平面上，则膏体厚度T＝激光测量距离Y-涡电流测量金属距离X。实际应用中，由于涡电流传感器和激光传感器工作范围的区别，两个传感器的探头往往不会配置于同于水平面，且涡电流传感器1相较于激光传感器2距离膏体3表面更近，如图2所示，此时，膏体厚度T＝涡电流测量金属距离X+两个传感器探头之间的距离差ΔX-激光测量距离Y。

在该实施例中，以实现非透明膏体厚度的实时同步测量、监测和反馈控制。在直接测量精度(无烘干因素干扰)、反馈控制流程长度(无需通过烘箱)、自动涂覆调整控制响应、在不破坏膏体表面的情况下等膏体涂布关键技术控制点，有本质性技术创新和提升。相对于传统涂布工艺使用有辐射危害的射线测厚系统检测烘干后的干膜厚度，并通过干膜厚度结果反馈控制涂布膜头的方法来说取得了巨大的进步。

对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，工控机根据金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度之后，还包括工控机根据金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制膏体涂布装置的膏体涂布操作的步骤。

实际应用中，金属板往往较宽，因此实施例中配置第一金属板涂膏厚度检测装置和第二金属板涂膏厚度检测装置，两个金属板涂膏厚度检测装置各负责一半宽度涂膏厚度的检测，即第一金属板涂膏厚度检测装置仅沿滑轨的左半边滑动，第二金属板涂膏厚度检测装置仅沿滑轨的右半边滑动。两个金属板涂膏厚度检测装置均将检测数据发送至工控机，工控机接收到两个金属板涂膏厚度检测装置的检测数据后，计算得到对应点的厚度。

对上述实施例进行改进得到本实施例，在本实施例中，工控机根据第一金属板涂膏厚度检测装置测量的结果得到膏体厚度之后，还包括工控机根据第一金属板涂膏厚度检测装置检测到的膏体厚度，控制第一膏体涂布装置膏体涂布操作的步骤。即通过金属板涂膏厚度检测装置和工控机实现对膏体厚度进行同步实时监测，实现膏体涂布装置到测量点极短流程的快速反馈闭环调整，满足涂覆高水分非透明膏体精度和效率(时间和材料大量节省)的巨大提升。

此外，金属板涂膏厚度检测系统中还包括通信装置，分别与金属板涂膏厚度检测装置、膏体涂布装置和工控机连接，用于分别实现工控机与金属板涂膏厚度检测装置和膏体涂布装置之间的通信连接。

实际应用中，该通信装置可以为路由器，通过网口实现工控机与金属板涂膏厚度检测装置/膏体涂布装置之间的通信连接，整个系统无需额外增加其它设备线路，可选择联机或者单独使用，可扩展性强。在其它实施例中，工控机还可以通过其它方式实现与金属板涂膏厚度检测装置/膏体涂布装置之间的通信连接，这里不做具体限定。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通相关人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属板涂膏厚度检测装置，其特征在于，用于检测金属板表面非透明膏体材料的厚度，所述检测装置包括：

用于测量传感探头至金属板表面之间距离X的涡电流传感器，传感探头朝向所述金属板表面设置；

用于测量传感探头至金属板表面膏体表面之间距离Y的激光传感器，传感探头朝向所述金属板表面设置。

2.一种金属板涂膏厚度检测系统，其特征在于，包括：

水平支撑台面；

固定于所述水平支撑台面上方的支撑结构，所述支撑结构上沿金属板的宽度方向上配置有滑轨；

如权利要求1所述的至少一个金属板涂膏厚度检测装置，设置于所述支撑结构的滑轨上，可沿所述滑轨方向上的预设区域滑动；

用于根据所述金属板涂膏厚度检测装置测量的结果计算得到膏体厚度的工控机，与所述金属板涂膏厚度检测装置连接。

3.如权利要求2所述的金属板涂膏厚度检测系统，其特征在于，所述金属板涂膏厚度检测系统中配置有第一金属板涂膏厚度检测装置和第二金属板涂膏厚度检测装置，所述第一金属板涂膏厚度检测装置配置于所述滑轨的左侧，沿所述滑轨的左侧区域滑动；所述第二金属板涂膏厚度检测装置配置于所述滑轨的右侧，沿所述滑轨的右侧区域滑动。

4.如权利要求2所述的金属板涂膏厚度检测系统，其特征在于，所述金属板涂膏厚度检测系统中还包括用于对金属板的表面进行非透明膏体材料涂布的膏体涂布装置，与所述工控机连接。

5.如权利要求4所述的金属板涂膏厚度检测系统，其特征在于，所述金属板涂膏厚度检测系统中还包括通信装置，分别与所述金属板涂膏厚度检测装置、膏体涂布装置和工控机连接。