[发明专利]非接触式厚度测量装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及物品尺寸测量技术领域，特别是一种非接触式厚度测量装置。

【背景技术】

目前，非接触的测试仪器，有基于光电传感器的，有基于射线传感器的，整体来看其测量精度参差不齐，例如：一设备其设定测量精度为10微米，而实际上其测量精度却远远达不到该要求，一般只能达到100微米；不仅如此，该设备的成本还非常之高，大多需要5万元以上。

传统的测量设备，其依赖于组成该设备的各元器件的制造精度，若设备设计的测量精度高，则要求各元器件的制造精度更高，否则会严重影响该设备使用时的测试精度。但是，高精度的机加工难度很大，就势必造成制造成本的增加，同时，提高安装调试的难度。

【发明内容】

为了解决现有的技术问题，本发明提供一种降低制造精度要求同时提高测量精度的非接触式厚度测量装置。

本发明解决现有的技术问题，提供一种非接触式厚度测量装置，其包括主体、控制器和人机界面，所述控制器与所述人机界面均设置于所述主体上，所述控制器与所述人机界面相连；其特征在于：本测量装置还包括测试台、第一步进放大器、第一步进电机、传动机构、测试臂和光电传感器；所述测试台包括水平测试面和具有第一水平面、第二水平面的第一透光孔；所述水平测试面位于所述测试台的上方用于支撑被测对象；所述第一水平面、所述第二水平面分别为该第一透光孔的内壁上侧与内壁下侧；所述控制器经所述第一步进放大器控制所述第一步进电机的转动；所述第一步进电机与所述传动机构相连，所述传动机构与所述测试臂连接，所述测试臂跟随所述传动机构竖直移动；所述测试臂包括第一测试臂与第二测试臂，所述第一测试臂与所述第二测试臂分别位于所述第一透光孔的两外侧；所述光电传感器包括光电传感器发送端和光电传感器接收端，所述光电传感器发送端设置于所述第一测试臂上，所述光电传感器接收端设置于所述第二测试臂上；所述光电传感器发送端与所述光电传感器接收端的连线为水平状态，且所述光电传感器发送端、所述光电传感器接收端与所述控制器相连。

本发明更进一步的改进是：

所述传动机构包括丝杠与丝杠螺母；所述丝杠竖直设置，该丝杠与所述第一步进电机的输出轴相连；所述丝杠螺母套设于所述丝杠上，所述丝杠的转动带着所述丝杠螺母竖直移动，同时，所述第一测试臂与所述第二测试臂均固定于所述丝杠螺母上。

与所述第一测试臂、所述第二测试臂配合设置第一导向机构和第二导向机构；在所述第一导向机构或者所述第二导向机构上设置位置传感器和限位开关，所述位置传感器、所述限位开关与所述控制器连接。

所述位置传感器包括上限位置传感器和下限位置传感器；所述限位开关包括上限位置开关和下限位置开关。

在所述测试台的上方并与所述测试台正对设置一上平台，所述上平台包括具有第三水平面、第四水平面的第二透光孔，所述第三水平面与所述第四水平面分别为该第二透光孔的内壁上侧与内壁下侧。

所述第一透光孔与所述第二透光孔设置的方向一致。

所述测试台为自动调节式或手动调节式。

所述主体包括用于支撑所述测试台的底面；所述测试台固定于调整平台上，所述调整平台包括固定机构和摆动机构，所述固定机构和摆动机构经转轴相连，所述固定机构与底面相连，所述摆动机构与所述测试台相连；本测量装置包括第二步进放大器、第二步进电机和调节机构；所述控制器经所述第二步进放大器控制所述第二步进电机的转动；所述第二步进电机经所述调节机构改变所述摆动机构与所述固定机构的夹角。

所述调节机构包括一偏心轴；所述偏心轴设置于所述摆动机构与所述固定机构之间，且平行于所述转轴设置；所述第二步进电机控制所述偏心轴的转角。

在所述调整平台的周边设置多个连接于所述底面或所述固定机构的挡板，在该挡板与所述摆动机构之间设置一弹簧，该弹簧的轴心线为竖直方向。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用本测量装置，其对机加工精度有一定要求，如0.1毫米即可，然后由控制器分析、处理光电传感器检测的信号，得出被测对象的厚度，实现高精度厚度值输出；本测量装置可广泛用于各类零件、导线、软性材料、纸张以及不可接触对象的测量。

【附图说明】

图1为本发明非接触式厚度测量装置的后面示意图；

图2为本测量装置的侧面示意图；

图3为本测量装置的正面示意图；

图4为自动调节式测试台的结构示意图；

图5为本测量装置电控部分的原理示意图；

图6为本测量装置的工作原理示意图；

图7为本测量装置又一工作原理示意图；