[发明专利]基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测方法，该系统包括机械结构和测控系统两部分。其中机械结构包括Y向的测量进给机构和Z向测厚调整机构。在Z向调整机构中，传感装置固定在型材上再与导轨滑块固定。电机控制滑块进行上下运动实现Z向测量机构的调整。Y向测厚进给机构上固定红外传感装置，根据红外反射法测厚原理对金属薄板印涂厚度进行非接触式在线测量。测控系统控制传感装置在Y方向相对运动，根据生产线上关键点的测量值拟合单板单线和多板全平面的印涂湿膜厚度，以此来评估一组金属薄板的印涂湿膜厚度情况，并显示其三维曲面图形，为调整印涂装置提供指导。本发明结构合理，使用方便，可以高效的对湿膜厚度进行检测以及对涂层厚度进行在线评估。

主权项

1.一种基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测方法，其特征是：采用基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统，所述基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统由机械机构以及测控系统两部分构成；所述的机械机构包括Y向测量进给机构和Z向调整机构；其中Z向调整机构包括红外反射式传感装置(28)与Z向丝杠传动机构，红外反射式传感装置(28)通过连接板(25)固定在型材(29)上，型材(29)再与导轨滑块(24)固定；第一步进电机(23)控制导轨滑块(24)进行上下运动实现Z向测量机构的调整；在中间连接板(20)上两侧安装导轨(22)，型材(29)通过连接块(21)与导轨(22)连接，起到导向的作用；Y向测量进给机构包括中间连接板(20)和Y向同步齿形带传送机构；整个Z向调整机构固定在中间连接板(20)上，长导轨(17)固定在横梁立柱(18)上，横梁立柱(18)与底座(12)固定；中间连接板(20)通过滑块安装在长导轨(17)上；通过Y向同步齿形带传送机构，整个Z向调整机构可以沿Y向间歇运动；Y向测量进给机构上固定红外反射式传感装置，根据红外反射法测厚原理对金属薄板印涂厚度进行非接触式在线测量；在红外反射式传感装置中：光源被分成两条光路，一条光路直接射向次探测器(4)，另一条光路经过待测金属薄板再由凹面汇聚透镜(8)汇聚射向主探测器(9)，主探测器与次探测器前分别设置有不同滤光特性的两种滤光片，主探测器前的两种滤光片与次探测器前的两种滤光片的滤光特性分别相同，形成一种双光路双波长的对比测量方法；/n所述测控系统采用运动控制卡(32)和数据采集卡(33)实现控制；运动控制卡(32)通过上位机输出的脉冲实现Y向和Z向的电机行程控制；数据采集卡 (33)采集限位开关(19)的开关量信号，以此来判断红外反射式传感装置(28)的位置，同时采集光电开关(14)的开关量信号，以此来判断经过生产线的金属薄板的位置和数目；光电开关安装在金属薄板印涂生产线运行的方向；限位开关(19) 装在齿形带夹板(31)上，Y向同步齿形带传送机构的带轮通过齿形带夹板(31)与中间连接板(20)连接；/n在线检测方法是基于红外反射式传感装置进行测量：测量光经透镜(2)再经过分光棱镜(3)后形成两条光路，这两条光路互相垂直，第一光路不经过金属薄板直接通过次探测器(4)，通过两个不同滤光特性滤光片滤出两种波长的光，再交由第一次信号处理单元(5)、第二次信号处理单元(6)分别进行处理；第二光路通过照射金属薄板(7)，经反射后由凹面汇聚透镜(8)汇聚再射向主探测器(9)，通过主探测器(9)前设置的两个滤光片，再次得到对应的两种光；将这两种光分别导入第一主信号处理单元(10)和第二主信号处理单元(11)进行处理；经过次探测器(4)后的两个波长信号为a’和b’，其中a’为内部光路的测量信号，b’为内部光路的参考信号，同样在主探测器前面设置的滤光片滤出对应的两个波长信号为a和b，其中a为外部光路的测量信号，b为外部光路的参考信号；在一定厚度范围内涂层的厚度T可用下式表示：/n