[发明专利]板材板厚的激光测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光测量装置，具体涉及一种板材板厚的激光测量装置。

背景技术

工业生产过程中，板材板厚均匀性是影响后期成形一个关键性因素，是衡量板材合格与否的重要标志之一。快速有效地测量出成形前板材平面内板厚分布，能够为后期成形效果分析提供基础。在航空、航天以及深海探测等高精度领域，板材零件成形前对板厚分布要求更为严格。

现有的测厚方式主要有两类，一类是接触式测厚方式，如千分尺和超声波测厚，其测量前需要对所测点进行标记，并且需要人工地测量，测量时容易引入偶然误差，影响测量精度。千分尺测厚时，其悬臂长度有限，在非破坏的前提下难以对板材中心区域板厚进行测量。超声波测厚时，其探头尺寸较大，相临测量头间距不能太小，分辨率低。另一类是非接触式测厚方式，如X射线测厚和激光测厚。X射线测厚利用X射线穿透材料时发生衰减的原理进行测厚，而激光测厚则是利用通过两个激光位移传感器的激光对射，被测体放置在对射区域内，根据测量两个激光位移传感器至被测板体上表面和下表面的距离，计算出被测板体的厚度，上述这两种测厚方式均已应用于轧制过程中板材厚度测量过程中。由于上述这两种方法都是将板体固定在一个不可移动的固定架上进行测厚的，其实质都是采用单点测厚方式，无法实现对整个板材平面内板厚的连续测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种板材板厚的激光测量装置，以解决采用现有激光测厚方法无法实现对板材板厚进行连续测量的问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案有下述两个，分别是：

方案一：一种板材板厚的激光测量装置，所述激光测量装置包括下臂、侧臂、微调装置、上臂、固定平台、工作台面、两个激光位移传感器、两个运动平台及四个限位机构；微调装置包括驱动电机、传动机构、齿轮、轮轴及U形滑轨，固定平台包括导向轨道、两个长臂夹具、两个支座及两组滚轮，两个运动平台分别是上运动平台和下运动平台，两个激光位移传感器分别是上激光位移传感器和下激光位移传感器；

上臂和下臂上下平行且并列设置，侧臂和U形滑轨均沿竖向设置，上臂的一端与侧臂连接，下臂的一端与U形滑轨的外侧壁连接，U形滑轨的两个内侧壁上加工有滑槽，侧臂与滑槽滑动连接，侧臂的一侧立面上沿其高度方向等间距加工有数个水平齿，侧臂上的水平齿与齿轮啮合，齿轮设置在U形滑轨的开口内，齿轮与传动机构的从动转动部件均转动安装在同一轮轴上，轮轴与U形滑轨的两个内侧壁转动连接，传动机构的主动转动部件安装在驱动电机的输出轴上，上臂的下表面固定有上激光位移传感器，下臂的下表面固定有下激光位移传感器，两个激光位移传感器相对设置，两个支座竖向设置，每个支座上固定一个长臂夹具，两个长臂夹具相对且与上臂平行设置，每个支座的下端固定在相应的一组滚轮上，导向轨道上沿长度方向设有导向槽，两组滚轮沿导向轨道的导向槽做滚动运动，导向轨道与长臂夹具垂直设置，每组滚轮通过两个限位机构限位，两个限位机构安装在导向轨道上，侧臂的下端固定在工作台面上，导向轨道固定在上运动平台的上安装底座上，上运动平台的上支架固定在下运动平台的下安装底座上，工作台面上设有开口槽，下运动平台设置在工作台面的开口槽内，上激光位移传感器和下激光位移传感器同时向被测板材的上表面和下表面的相对位置发射激光，上激光位移传感器到被测板材上表面的距离信息发送给上放大器，上放大器的输出端与A/D转换器的第一输入端相连，下激光位移传感器到被测板材下表面的距离信息发送给下放大器，下放大器的输出端与A/D转换器的第二输入端相连，A/D转换器的输出端与分析系统的第一输入端相连；

上步进电机的移动命令输出端与上驱动器的输入端相连，上驱动器的输出端与D/A转换器的第一输入端相连，下步进电机的移动命令输出端与下驱动器的输入端相连，下驱动器的输出端与D/A转换器的第二输入端相连，D/A转换器的输出端与控制系统的输入端相连，控制系统的输出端与分析系统的第二输入端相连，分析系统的输出端与计算机的显示器的输入端相连，用于显示被测板材板厚分布情况。

方案二：一种板材板厚的激光测量装置，所述激光测量装置包括下臂、侧臂、微调装置、上臂、固定平台、工作台面、两个激光位移传感器、两个运动平台及四个限位机构；微调装置包括驱动电机、传动机构、齿轮、轮轴及U形滑轨，固定平台包括导向轨道、两个长臂夹具、两个支座及两组滚轮，两个运动平台分别是上运动平台和下运动平台，两个激光位移传感器分别是上激光位移传感器和下激光位移传感器；