[发明专利]一种可实现复合板厚度比自动检测的装置及方法

权利要求书

1.一种可实现复合板整板面厚度比自动检测的装置，其包括复合板输送机床和三坐标检测装置,其特征在于：在复合板输送机床床身宽度方向两侧的底部设有圆柱直线滑轨，三坐标检测装置中的三坐标仪支架两侧设有滑动轴承，三坐标检测装置通过滑动轴承与复合板输送机床的圆柱直线滑轨连接；

所述复合板输送机床上设有板材自动定位装置，所述板材自动定位装置包括X轴方向定位装置、Y轴方向定位装置和定位辅助装置，用于复合板的输送和自动定位；其中X轴方向定位装置包括推板、液压缸AⅠ、液压缸AⅡ、滑块、导轨、挡边辊子A、铝型钢安装块，所述导轨分别固定在复合板输送机床长度方向的两侧，导轨上均设有滑块，推板沿板材运行方向设置，其两端的底部分别与滑块固连，若干个挡边辊B通过轴承固定在推板的凹槽内，每个挡边辊B的间距相等，推板的下底部设有多处凹槽，凹槽的间距根据Y轴限位装置和托举平台的布置位置而定；液压缸AⅠ、液压缸AⅡ分别固定在导轨一端的复合板输送机床上，液压缸AⅠ、液压缸AⅡ的活塞杆分别与推板一侧的两端固连，推板由液压缸驱动沿导轨方向运动；

若干个挡边辊子A固定在铝型钢安装块上，铝型钢安装块通过铝型钢连接件固定在两运输辊子之间的机床边上，挡边辊子A和铝型钢安装块组成挡边辊子模块，若干个挡边辊子模块成一条直线设在复合板输送机床上运输辊子链轮相对的一侧；

所述Y轴方向定位装置包括三个结构相同的Y轴限位装置，这三个Y轴限位装置均等地设置在靠复合板输送机床输出口一侧的机床上，每个Y轴限位装置包括挡边辊子C、挡边辊子升降架、液压缸B、直线圆柱滑轨和两个光电开关，其中直线圆柱滑轨对称地设在复合板输送机床出口端两侧的内架上，挡边辊子升降架的两端通过滑动轴承与直线圆柱滑轨固连，若干个挡边辊子C等距离固定在挡边辊子升降架上，液压缸C固定在复合板输送机床出口端的横架上，液压缸C的活塞杆的端部与挡边辊子升降架的中底部固连，光电开关设在挡边辊子升降架的一端，挡边辊子升降架由液压缸B驱动升降，形成Y轴限位；光电开关B和光电开关C分别设在三个Y轴限位装置中的后面两个的一端；Y轴方向限位装置设在机床检测工位的前方，距离为检测工位的长度，由触发光电开关控制按次序降落，用于完成复合板在检测前沿Y轴方向的准确定位；

所述的定位辅助装置包括托举平台、滚轮、法兰套筒、支撑板、液压缸C，其中支撑板固定在复合板输送机床上，托举平台底部四周分别设有立柱，该立柱分别置于固定在支撑板上的法兰套筒中，若干个滚轮通过轴承设置在所述托举平台上，托举平台通过液压缸B驱动升降，用于复合板沿X轴方向推动时将复合板平稳托离运输辊子以减小摩擦；光电开关A设在机床升降滚轮平台上，用于控制托举平台的升起和推板的运动；

所述三坐标检测装置包括三坐标仪、激光-超声波整合探头和激光测距仪A，其中激光-超声波整合探头与三坐标仪的Z轴上侧移动滑台固连，激光测距仪A与所述三坐标仪X轴下侧移动滑台固连，用于复合板整个板面的厚度比检测；所述激光-超声波整合探头包括上基台、下基台、激光测距仪B、超声波收发一体式探头、导向柱、防滑滚珠、弹簧和弹簧垫片，其中激光测距仪B固定在上基台下表面，下基台上表面设有凸台，超声波收发一体式探头固定在下基台的下表面，超声波收发一体式探头圆周均布8个防滑滚珠，上基台与下基台通过均布的8根导向柱连接，导向柱上均套有弹簧；两个同步带轮作为同步带滑台模块内部的组件，通过轴与轴承设在上、下同步带滑台模块壳体内，上、下侧移动滑台与上、下同步带滑台模块连接，长轴作为X轴上下两个同步带的传动件，其两端分别与上下两同步带轮连接；后三坐标仪触发光电开关和三坐标仪触发光电开关分别设在机床上，并分别对应三坐标仪的两个极限位置。

2.使用权利要求1的可实现复合板整板面厚度比自动检测的装置的检测方法，其特征在于：工作时，激光-超声波整合探头下降高度压在待检测复合板的板面上，此时两个激光测距仪之间的距离已知记为D，整合探头上基台上的激光测距仪测量的是到下基台凸台的距离记为D₁，凸台到待检测复合板上板面的距离已知记为D₂，下侧激光测距仪到复合板下板面的距离由下侧激光测距仪测量记为D₃，其中D₁和D₃会根据板材板型的变化而变化，D和D₂为定值，由此可知复合板任一点处总厚度H＝D-(D₁+D₂+D₃)；

激光-超声波整合探头上的超声波收发一体式探头工作时会检测到复合板基层与复层界面的超声波反射波，根据检测到反射波的时间和超声波在复层材料中的传播声速计算出复层的厚度，根据检测到反射波的时间和超声波在基层材料中的传播声速计算出基层的厚度。