專利名稱：一種薄板厚度激光在線測量裝置的制作方法
一種薄板厚度激光在線測量裝置技術領域
本發明屬于板材厚度檢測裝置技術領域，具體涉及一種薄型板材厚度的激光在線測量裝置。
背景技術：
薄型板材測厚裝置一般分為兩種接觸式和非接觸式。由于接觸式測厚裝置會對板材造成損傷，故適用于離線測量，在線測量一般采用非接觸式。常用的薄板非接觸式測量法包括光學測量法、電渦流測量法、超聲波測量法等。
光學測量法主要是激光測量，工作原理是在薄板上、下安裝兩個激光傳感器，分別采用準直共線的激光光束照射待測薄板表面，得出各傳感器至被測物表面的實測距離，上、 下兩個激光傳感器的間距為已知量，由該已知量減去兩傳感器距被測表面的實測距離，即為板厚。但激光傳感器測距范圍小，當薄板出現變形時容易超出傳感器測量范圍；電渦流測量法只適應導電材料的薄板厚度測量；超聲波測量法在測量過程中，被測薄板的材質和表面粗糙度的變化對測量精度影響較大，因此只適應被測物材質穩定、表面光潔的薄板厚度檢測。發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種結構簡單、能適應被測薄板一定范圍變形、對被測物材質適應性較強的薄型板材厚度激光在線測量裝置。
本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的該薄板厚度激光在線測量裝置，包括輸送薄板的雙皮帶輸送機，橫跨著安裝于輸送機的兩皮帶上下的測量框架；在測量框架的上橫梁和下橫梁上安裝有三對激光傳感器，每對激光傳感器處于同一垂直線上，并使每對激光傳感器的激光照射范圍落在兩皮帶中間的空檔位置和兩皮帶外側的空檔位置； 測量框架的外部設有不銹鋼外殼；在雙皮帶輸送機的驅動滾筒軸的伸出端固連有一個驅動鏈輪，驅動鏈輪通過鏈條與安裝于輸送機一側的雙聯鏈輪連接，雙聯鏈輪驅動安裝于輸送機同一側的三個從動鏈輪運轉；二個固定滾筒和一個浮動滾筒前后依次橫跨著安裝于測量框架前面的兩皮帶之上，其軸伸出端與三個從動鏈輪固連；所述三個滾筒通過其兩端軸承座安裝在輸送機兩側邊的滾筒支架上；在三個滾筒前面的輸送機兩側邊設有可調節相對寬度的薄板導向滑道。
更具體地說，所述測量框架的兩端分別安裝有一個U形板，U形板橫向安裝于測量框架兩端且其開口端均朝向測量框架內側；所述其激光照射范圍落在兩皮帶外側空檔位置的兩對激光傳感器分別安裝于U形板的開口端部，所述其激光照射范圍落在兩皮帶中間空檔位置的另一對激光傳感器則安裝于測量框架的上、下橫梁的中間；所述橫向安裝的U形板的上、下兩邊上各開有一個相互平行的導向槽，測量框架通過固定其上并穿過導向槽的螺釘將U形板與之安裝在一起，其上導向槽設有兩個固定螺釘，其下導向槽設有一個固定螺釘，上導向槽的長度是下導向槽的長度的兩倍，當下導向槽的螺釘位于下導向槽的端部時，上導向槽的兩個螺釘分別位于上導向槽的中間和與下導向槽螺釘同一方向的端部。
所述滾筒支架是由兩個具有對稱結構形狀且分別安裝在輸送機兩側邊的板狀構件組成，該板狀構件上部開有二條直槽和一條弧形槽，三條槽的槽底端由高到低呈階梯分布，其中的弧形槽的槽底端處于最低位置，且其弧形是一個以雙聯鏈輪的軸線為圓心的圓弧；所述二個固定滾筒的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的二個直槽的槽底部，另一個浮動滾筒的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的弧形槽的槽底部，且軸承座可在弧形槽內自由浮動。
本發明采用激光測量技術，通過3對激光傳感器，可以在線分別測量薄板中間和兩側指定位置的厚度。通過改變U形板的位置，可以在線測量薄板兩側指定位置的厚度；通過同步驅動固定滾筒、浮動滾筒，可以保證薄型板材一定范圍內變形后能順利進入測量框架在線測量，并能適應被測板材厚度規格變化；通過調整導向滑道的位置，可以適應被測板材一定范圍的寬度規格變化。
圖1是本發明實施例的立體結構示意圖。
圖2是圖1中的測量框架的平面結構示意圖。
圖3是圖1中的滾筒支架板狀構件的立體結構示意圖。
圖4是圖2中的U形板的平面結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。
參見圖1，本實施例包括輸送薄板的雙皮帶輸送機10，以及橫跨著安裝于輸送機 10的兩皮帶上下的測量框架9。由圖1可見，在雙皮帶輸送機10左端的驅動滾筒軸的伸出端固連有驅動鏈輪1，驅動鏈輪1通過鏈條2與安裝于輸送機10 —側的雙聯鏈輪4連接，雙聯鏈輪4驅動安裝于輸送機同一側的三個從動鏈輪5運轉。二個固定滾筒6和一個浮動滾筒7前后依次橫跨著安裝于測量框架9前面的兩皮帶之上，其軸伸出端與三個從動鏈輪5 固連，使得固定滾筒6和浮動滾筒7與雙皮帶輸送機10同步運轉。固定滾筒6和浮動滾筒 7通過其兩端軸承座安裝在輸送機10兩側邊的滾筒支架8上。參見圖3，滾筒支架8是由兩個如圖所示具有對稱結構形狀且分別安裝在輸送機10的機架兩側邊的板狀構件組成， 由圖3可見，該板狀構件上部開有二條直槽和一條弧形槽，三條槽的槽底端由高到低呈階梯分布，其中的弧形槽的槽底端處于最低位置，且其弧形是一個以雙聯鏈輪4的軸線為圓心的圓弧；二個固定滾筒6的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的二個直槽的槽底部， 另一個浮動滾筒7的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的弧形槽的槽底部，且軸承座可在弧形槽內自由浮動。因為上述三條槽的底部呈階梯分布，所以能保證薄板在一定范圍內變形后(如邊緣上翹或中間隆起)能順利地逐步地被滾筒壓著進入測量框架9。又因弧形槽是以雙聯鏈輪4的軸線為中心的圓弧，當浮動滾筒7的軸承座沿弧形槽上浮時，能保證浮動滾筒7與雙聯鏈輪4的中心距不變，這樣，被測板材厚度規格變化時，浮動滾筒7既能上下浮動，又能保持正常運轉。由圖1中還可見，在固定滾筒6和浮動滾筒7前面的輸送機10 的機架兩側邊設有薄板導向滑道4，因導向滑道4分布在雙皮帶輸送機10的被測板材輸入端的兩側，可為進入測量框架9的薄板導向，并且，導向滑道4可以在一定范圍內向輸送機 10的中心移動，以適應被測板材一定范圍的寬度規格變化。
參見圖2，是上述測量框架9的立體結構示意圖。由圖2可見，測量支架9的兩端分別安裝有一個U形板91，U形板91橫向安裝于測量框架9兩端且其開口端均朝向測量框架9的內側。兩對激光傳感器分別安裝于U形板91的開口端部的傳感器底座92上，其激光照射范圍落在兩皮帶外側空檔位置。另一對激光傳感器則安裝于測量框架9的上、下橫梁中間的傳感器固定底座93上，其激光照射范圍落在兩皮帶中間空檔位置。每對激光傳感器處于同一垂直線上，兩端U形板上的激光傳感器在高度上與中間激光傳感器相同，水平方向上對稱。這樣在薄型板材從測量框架9的中間經過時，三對激光傳感器可在薄板的中間和兩側連續測量其厚度。結合圖4，橫向安裝的U形板91的上、下兩邊上各開有一個相互平行的導向槽911，測量框架9通過固定其上并穿過導向槽911的螺釘912將U形板91 與測量框架9安裝在一起。由圖2可見，其上導向槽設有兩個固定螺釘，其下導向槽設有一個固定螺釘，上導向槽的長度是下導向槽的長度的兩倍，當下導向槽的螺釘位于下導向槽的端部時，上導向槽的兩個螺釘分別位于上導向槽的中間和與下導向槽螺釘同一方向的端部。所以，松開測量框架9上的三個螺釘，U形板91可相對于測量框架9作水平移動，其移動行程約為上部導向槽長度的一半，在移動行程內，U形板91可在任意位置通過緊定三個螺釘而固定，上部導向槽的二個螺釘可保證U形板91移動中不傾斜，從而保證固定在U形板91上位置對稱的兩個激光傳感器的光束不發生傾斜。通過調整U形板91的位置，可以調整薄板邊緣的測量位置。另外，為保護激光傳感器不受外界環境因素的影響和損害，在測量框架9的外部設有不銹鋼外殼。
權利要求
1.一種薄板厚度激光在線測量裝置，包括輸送薄板的雙皮帶輸送機，橫跨安裝于輸送機的兩皮帶上下的測量框架；在測量框架的上橫梁和下橫梁上安裝有三對激光傳感器，每對激光傳感器處于同一垂直線上，并使每對激光傳感器的激光照射范圍落在兩皮帶中間的空檔位置和兩皮帶外側的空檔位置；測量框架的外部設有不銹鋼外殼；其特征在于在雙皮帶輸送機的驅動滾筒軸的伸出端固連有一個驅動鏈輪，驅動鏈輪通過鏈條與安裝于輸送機一側的雙聯鏈輪連接，雙聯鏈輪驅動安裝于輸送機同一側的三個從動鏈輪運轉；二個固定滾筒和一個浮動滾筒前后依次橫跨著安裝于測量框架前面的兩皮帶之上，其軸伸出端與三個從動鏈輪固連；所述三個滾筒通過其兩端軸承座安裝在輸送機兩側邊的滾筒支架上； 在三個滾筒前面的輸送機兩側邊設有可調節相對寬度的薄板導向滑道。
2.根據權利要求1所述的薄板厚度激光在線測量裝置，其特征在于所述測量框架的兩端分別安裝有一個U形板，U形板橫向安裝于測量框架兩端且其開口端均朝向測量框架內側；所述其激光照射范圍落在兩皮帶外側空檔位置的兩對激光傳感器分別安裝于U形板的開口端部，所述其激光照射范圍落在兩皮帶中間空檔位置的另一對激光傳感器則安裝于測量框架的上、下橫梁的中間；所述橫向安裝的U形板的上、下兩邊上各開有一個相互平行的導向槽，測量框架通過固定其上并穿過導向槽的螺釘將U形板與之安裝在一起，其上導向槽設有兩個固定螺釘，其下導向槽設有一個固定螺釘，上導向槽的長度是下導向槽的長度的兩倍，當下導向槽的螺釘位于下導向槽的端部時，上導向槽的兩個螺釘分別位于上導向槽的中間和與下導向槽螺釘同一方向的端部。
3.根據權利要求1或2所述的薄板厚度激光在線測量裝置，其特征在于所述滾筒支架是由兩個具有對稱結構形狀且分別安裝在輸送機兩側邊的板狀構件組成，該板狀構件上部開有二條直槽和一條弧形槽，三條槽的槽底端由高到低呈階梯分布，其中的弧形槽的槽底端處于最低位置，且其弧形是一個以雙聯鏈輪的軸線為圓心的圓弧；所述二個固定滾筒的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的二個直槽的槽底部，另一個浮動滾筒的轉軸兩端通過軸承座安裝于滾筒支架的弧形槽的槽底部，且軸承座可在弧形槽內自由浮動。
全文摘要
本發明公開了一種薄板厚度的激光在線測量裝置。本發明包括雙皮帶輸送機，測量框架；在測量框架上安裝有三對激光傳感器，每對激光傳感器處于同一垂直線上，并使每對激光傳感器的激光照射范圍落在兩皮帶中間和兩皮帶外側的空檔位置；在雙皮帶輸送機的驅動滾筒軸的伸出端固連有一個驅動鏈輪，驅動鏈輪通過鏈條與雙聯鏈輪連接，雙聯鏈輪驅動三個從動鏈輪運轉；二個固定滾筒和一個浮動滾筒安裝于測量框架前面的兩皮帶之上，其軸伸出端與三個從動鏈輪固連；所述三個滾筒通過其兩端軸承座安裝在滾筒支架上。本發明的薄型板材厚度激光在線測量裝置結構簡單，能適應被測薄板一定范圍變形，對被測物材質適應性較強。
文檔編號G01B11/06GK102506729SQ20111032041
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者何寬芳, 余以道, 侯國慶, 唐甲林, 姚佳, 朱萍玉, 楊柳, 梁紅強, 王正, 羅小陽 申請人:湖南科技大學