CN220912257U - 测厚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测厚装置，包括支架、滑动件、测量头及驱动组件。驱动组件可先与滑动件连接并驱动滑动件朝向测量头滑动，以方便将待测物放置于测量面；驱动组件再与滑动件分离，滑动件便可在重力的作用下朝测量面滑动直至与待测物抵接。此时，测量头可测得滑动件相对于测量头滑动的距离。通过将该距离与滑动件直接抵接测量面时所测得的距离相减，便可得到待测物的厚度。可见，测量头不直接与待测物接触。而且，滑动件通过自身重力与待测物实现抵接，而重力不受外界因素的影响，故能够保证滑动件每次施加于待测物表面的压力大致相同。因此，上述测厚装置能够提升测量结果的一致性。

Description

测厚装置

技术领域

本实用新型涉及精密仪器技术领域，特别涉及一种测厚装置。

背景技术

薄膜测厚仪广泛应用于包装、科研及生产领域。譬如，在燃料电池的生产过程中，通过薄膜测厚仪可对膜电极的厚度进行抽样检测，以确保用于燃料电池组装的膜电极符合要求。现有的薄膜厚度测定仪一般包括底座、测量头及驱动组件，待测薄膜放置于底座，测量头在驱动组件的驱使下与薄膜材料抵接，从而完成厚度的测量。

薄膜材料一般具有弹性及延展性，在测量头的抵压下会发生凹陷变形。而且，受各种外界因素的影响，驱动组件的工作状态难以避免会存在起伏，从而导致施加于测量头的推力发生波动。也就是说，测量头每次施加于薄膜材料表面的压力可能不一样，从而导致薄膜材料的形变量也会不同。因此，现有的薄膜厚度测定仪的测量结果一致性较差。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种提升测量结果的一致性的测厚装置。

一种测厚装置，包括：

支架：

滑动件，可滑动地安装于所述支架；

测量头；及

驱动组件，能够与所述滑动件连接或分离，与所述滑动件连接的所述驱动组件能够驱动所述滑动件朝向所述测量头滑动，与所述驱动组件分离的所述滑动件能够在重力作用下背向所述测量头滑动，直至与测量面或承载于所述测量面的待测物抵接；

其中，所述测量头能够测得所述滑动件相对于所述测量头滑动的距离。

在其中一个实施例中，所述滑动件呈圆柱状并沿滑动方向延伸，所述测厚装置还包括直线轴承，所述滑动件通过所述直线轴承可滑动地安装于所述支架。

在其中一个实施例中，所述滑动件沿滑动方向远离所述测量面的一端形成有第一抵接部，所述测量头安装于所述支架并位于所述滑动件朝向所述第一抵接部的一侧，所述测量头具有可伸缩的测量杆，所述测量杆与所述第一抵接部相抵接。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述支架的限位件，所述驱动组件能够驱动所述滑动件朝所述测量头滑动至使所述第一抵接部与所述限位件抵接。

在其中一个实施例中，所述限位件沿所述滑动件的滑动方向位置可调。

在其中一个实施例中，所述第一抵接部朝向所述测量头的一侧设置成平面。

在其中一个实施例中，所述滑动件沿滑动方向朝向所述测量面的一端形成有第二抵接部，所述第二抵接部与所述测量面或待测物抵接的部分设置成平面。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括气缸及拨动件，操作所述拨动件能够使所述驱动组件与所述滑动件实现连接或分离。

在其中一个实施例中，还包括与所述支架固定连接的底座，所述底座上设置有用于承载待测物的所述测量面。

在其中一个实施例中，还包括显示器件，所述显示器件用于显示待测物的厚度数值。

上述测厚装置，驱动组件先与滑动件连接并驱动滑动件朝向测量头滑动，以方便将待测物放置于测量面；驱动组件再与滑动件分离，滑动件便可在重力的作用下朝测量面滑动直至与待测物抵接。此时，测量头可测得滑动件相对于测量头滑动的距离。通过将该距离与滑动件直接抵接测量面时所测得的距离相减，便可得到待测物的厚度。可见，测量头不直接与待测物接触。而且，滑动件通过自身重力与待测物实现抵接，而重力不受外界因素的影响，故能够保证滑动件每次施加于待测物表面的压力大致相同。因此，上述测厚装置能够提升测量结果的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型较佳实施例中测厚装置的结构示意图；

图2为图1所示测厚装置处于一个工作状态的场景示意图；

图3为图1所示测厚装置处于另一个工作状态的场景示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的测厚装置100包括支架110、滑动件120、测量头130及驱动组件140。

支架110起支撑作用，一般由金属成型。滑动件120可滑动地安装于支架110。而且，滑动件120沿滑动方向的两端分别形成有第一抵接部121及第二抵接部122，第一抵接部121及第二抵接部122可与滑动件120的其他部分一体成型。滑动件120能够在测量头与测量面171之间滑动，测量头130能够测量滑动件120相对于测量头130滑动的距离。测量面171用于承载待测物200，待测物200可以是用于制备燃料电池的膜电极。通常情况下，测量面171位于滑动件120的正下方，滑动件120能够沿竖直方向滑动。

具体在本实施例中，测厚装置100还包括与支架110固定连接的底座170，底座170上设置有用于承载待测物200的测量面171。由于滑动件120安装于支架110上，故可保证滑动件120与测量面171相对位置的稳定，有助于提升测量结果的准确性。显然，在其他实施例中，测量面171也可设置于测厚装置100所在的工作台或其他结构上。

在本实施例中，测量头130安装于支架110并位于滑动件120朝向第一抵接部121的一侧，测量头130具有可伸缩的测量杆(图未示)，测量杆与第一抵接部121相抵接。由于测量杆始终与第一抵接部121保持接触，且能够随着滑动件120滑动进行伸缩，故测量头130对于滑动件120滑动距离的测量较准确。

具体的，测量头130可以是位移传感器。显然，在其他实施例中，滑动件120也可采用激光测距仪等，以实现非接触的距离测量。

进一步的，在本实施例中，第一抵接部121朝向测量头130的一侧设置成平面。如此，测量头130在测量滑动件120滑动的距离时，不会因测量杆与第一抵接部121接触位置不同而产生偏差，测量结果更准确。

在本实施例中，支架110大致呈逆时针旋转的U形结构，包括相对设置的两个分支板(图未标)。测量头130设置于支架110上方的分支板上，而滑动件120则设置于支架110下方的分支板上，第一抵接部121及第二抵接部122分别设置于滑动件120的上端及下端。

驱动组件140能够与滑动件120连接或分离。具体在本实施例中，驱动组件140包括气缸141及拨动件142，操作拨动件142能够使驱动组件140与滑动件120实现连接或分离。

拨动件142与滑动件120卡接时，驱动组件140与滑动件120实现连接，汽缸141便可通过拨动件142带动滑动件120进行滑动；而当拨动件142与滑动件120脱离，驱动组件140便与滑动件120实现分离。拨动件142操作简单，能够降低切换的难度。显然，在其他实施例中，驱动组件140也可通过离合器等结构与滑动件120实现连接或分离。

其中，在驱动组件140与滑动件120连接时，驱动组件140能够驱动滑动件120朝向测量头130滑动；在驱动组件140与滑动件120分离时，滑动件120则能够在重力作用下背向测量头130滑动，直至第二抵接部122与测量面171或承载于测量面171的待测物200抵接。

具体在本实施例中，第二抵接部122与测量面171或待测物200抵接的部分设置成平面。而且，设置成平面的部分与测量面171平行设置，从而使得第二抵接部122能够与测量面171或待测物200更好地贴合。同时，由于与待测物200接触面积更大，故压强更小，还能够在一定程度上避免对待测物200造成损伤。

如图2所示，在对待测物200的厚度进行测量前，滑动件120可先朝测量面171滑动直至第二抵接部122与测量面171抵接。测量头130检测滑动件120相对于测量头130滑动的距离，所测得的距离便可作为基准值。

如图3所示，在正式对待测物200的厚度进行测量时，驱动组件140先与滑动件120连接并驱动滑动件120朝向测量头130滑动，以方便将待测物200放置于测量面171。接着，驱动组件140与滑动件120分离，滑动件120便可在重力的作用下再次朝测量面滑动，直至第二抵接部122与承载于测量面171的待测物200抵接。此时，测量头130可测得滑动件120相对于测量头130滑动的距离。通过将该距离与上述基准值相减，便可得到待测物200的厚度。

在对待测物200进行厚度测量时，测量头130的位置保持不变且不直接与待测物200接触。而且，滑动件120通过自身重力与待测物200实现抵接，而重力不受外界因素的影响。因此，在多次进行厚度测量的过程中，能够保证第二抵接部122每次施加于待测物200表面的压力大致相同，故待测物200每次的发生的变形也基本一致，从而能够提升测量结果的一致性。

在本实施例中，滑动件120呈圆柱状并沿滑动方向延伸，测厚装置100还包括直线轴承150，滑动件120通过直线轴承150可滑动地安装于支架110。直线轴承150能够减小滑动件120在滑动过程中所受的摩擦力，从而减小摩擦力对待测物200所受压力的影响，有助于进一步提升测量结果的一致性。

进一步的，在本实施例中，测厚装置100还包括设置于支架110的限位件160，驱动组件140能够驱动滑动件120滑动直至使第一抵接部121与限位件160抵接。

具体的，限位件160可以是通过焊接、螺纹紧固等方式安装于支架110的杆状、块状结构。限位件160能够对滑动件120实现定位。而且，限位件160的设置还能够对滑动件120朝测量头130滑动的距离进行限制，避免滑动件120滑动过头而对测量头130造成冲击。

在本实施例中，限位件160沿滑动件120的滑动方向位置可调。通过调节限位件160，能够对测量头实现调节。因此，可根据实际工况要求对限位件160的位置进行调整，以提升测厚装置100的适用性。

具体的，限位件160可采用带螺纹的杆状结构，其延伸方向与滑动件120的滑动方向一致。而且，限位件160与支架110通过螺纹紧固的方式实现安装，故通过旋转限位件160便可对其位置实现调节。

此外，在本实施例中，测厚装置100还包括显示器件(图未示)，显示器件用于显示待测物的厚度数值。

具体的，显示器件可以是带处理器的显示屏。第二抵接部122与测量面直接抵接，并由测量头130测得的滑动件120相对于测量头130滑动的距离，即上述基准值；上述基准值需预先存储于显示器件内。测厚装置100在初次使用或出厂前需要进行初次标定，标定的实质是对预先存储的基准值进行调节，以使其与实际相符。显示器件上一般设置有标定按钮，通过操作标定按钮便可对基准值进行调节。

上述基准值在初次标定并确定后便存储于显示器件内，在后续测量待测物200的厚度时可直接调用。当第二抵接部122与待测物200抵接时，将上述基准值与测量头120实时测得的距离相减便可得到待测物200的厚度数值并进行显示。如此，操作人员通过显示器件可直观读取到待测物200的厚度，而无需进行换算。

通常情况下，当滑动件120直接与测量面120抵接时，显示器件所显示的厚度数值应该为0。但是，由于测厚装置100在经过长期使用后，各元件之间可能会产生连接松动、变形等问题，故导致滑动件120与测量面171之间的相对位置可能会发生变化，从而导致滑动件120直接与测量面120抵接时，显示器件所显示的厚度数值可能不为0。此时，便需要对上述基准值重新进行标定，直至滑动件120直接与测量面120抵接时，显示器件所显示的厚度数值为0。

上述测厚装置100，驱动组件140先与滑动件120连接并驱动滑动件120朝向测量头130滑动，以方便将待测物200放置于测量面；驱动组件140再与滑动件120分离，滑动件120便可在重力的作用下朝测量面滑动直至滑动件120与待测物200抵接。此时，测量头130可测得滑动件120相对于测量头130滑动的距离。通过将该距离与滑动件120直接抵接测量面时所测得的距离相减，便可得到待测物200的厚度。可见，测量头130不直接与待测物200接触。而且，滑动件120通过自身重力与待测物200实现抵接，而重力不受外界因素的影响，故能够保证滑动件120每次施加于待测物200表面的压力大致相同。因此，上述测厚装置100能够提升测量结果的一致性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种测厚装置，其特征在于，包括：

支架：

滑动件，可滑动地安装于所述支架；

测量头；及

驱动组件，能够与所述滑动件连接或分离，与所述滑动件连接的所述驱动组件能够驱动所述滑动件朝向所述测量头滑动，与所述驱动组件分离的所述滑动件能够在重力作用下背向所述测量头滑动，直至与测量面或承载于所述测量面的待测物抵接；

其中，所述测量头能够测得所述滑动件相对于所述测量头滑动的距离。

2.根据权利要求1所述的测厚装置，其特征在于，所述滑动件呈圆柱状并沿滑动方向延伸，所述测厚装置还包括直线轴承，所述滑动件通过所述直线轴承可滑动地安装于所述支架。

3.根据权利要求1所述的测厚装置，其特征在于，所述滑动件沿滑动方向远离所述测量面的一端形成有第一抵接部，所述测量头安装于所述支架并位于所述滑动件朝向所述第一抵接部的一侧，所述测量头具有可伸缩的测量杆，所述测量杆与所述第一抵接部相抵接。

4.根据权利要求3所述的测厚装置，其特征在于，还包括设置于所述支架的限位件，所述驱动组件能够驱动所述滑动件朝所述测量头滑动至使所述第一抵接部与所述限位件抵接。

5.根据权利要求4所述的测厚装置，其特征在于，所述限位件沿所述滑动件的滑动方向位置可调。

6.根据权利要求3所述的测厚装置，其特征在于，所述第一抵接部朝向所述测量头的一侧设置成平面。

7.根据权利要求1所述的测厚装置，其特征在于，所述滑动件沿滑动方向朝向所述测量面的一端形成有第二抵接部，所述第二抵接部与所述测量面或待测物抵接的部分设置成平面。

8.根据权利要求1所述的测厚装置，其特征在于，所述驱动组件包括气缸及拨动件，操作所述拨动件能够使所述驱动组件与所述滑动件实现连接或分离。

9.根据权利要求1所述的测厚装置，其特征在于，还包括与所述支架固定连接的底座，所述底座上设置有用于承载待测物的所述测量面。

10.根据权利要求1至9任一项所述的测厚装置，其特征在于，还包括显示器件，所述显示器件用于显示待测物的厚度数值。