有机玻璃在线双面自动测厚仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种有机玻璃在线双面自动测厚仪，主要包括控制系统、机架、支撑架、检测框架、横梁、横梁调节装置、进给距离测量装置和多个厚度测量装置，机架上端固定连接检测框架，横梁经横梁调节装置连接于检测框架的上边框上，检测框架内固定连接支撑架，支撑架上设有多根支撑导向轴，所述进给速度测量装置设置于任一支撑导向轴的一端测量有机玻璃板进给距离；所述厚度测量装置包括上、下厚度测量单元，多个上下厚度测量单元分别对称设于横梁和检测框架上测量有机玻璃板多点位置正面、背面的厚度信息；由控制系统实时处理、计算出有机玻璃板实体空间三维点阵的位置信息以确认板材的尺寸质量，其结构简单、紧凑，可直接安装在生产线中实时测量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种有机玻璃生产线测试仪器，具体说是一种用于有机玻璃生产 线实时测量板厚的双面自动测厚仪。
技术介绍
很多板材对板面平整度、厚度有很高的要求，对于尺寸较小的板材，常用厚度千分 尺等测量工具手工测量，但对于尺寸规格大的板材来说，利用测量工具人工测量，误差较 大，而且须在生产完成后另外单独完成测量程序，搬运不便，费时费力，不利于提高生产、检 测效率，因此能够在生产同时实时测量显得尤为重要。现有技术中，一部分精密测量仪器都是采用激光等光电测量，其测量精度能达到 1微米，如专利号为96118912. 6公开的纸厚动态测量技术，采用光纤传感原理对纸表面扫 描感应厚度变化，其结构烦琐，技术复杂，制作和使用成本高，大都适用于科研使用，无法在 实际生产中普及应用。激光和超声波等对环境及介质要求极高的测量方式，测量误差大， 步骤繁琐。尤其其对有机玻璃在线测量无计可施，已多次与激光研究所和检测设备研发单 位试验论证。除上述非接触式测量方法外，常见的测量仪器还有使用机械接触式测量板材 厚度的，如专利号为210721189904. 9公开的触辊式板材厚度分布测量装置，其固定于机架 下部的托辊上方对应固定触辊，触辊向上连接触座和导杆，导杆与固定于机架上部的读取 仪连接，由托辊实时牵引进板材，由触辊接触板材上表面测量板材厚度，由读取仪采集数据 信号，分析板材厚度、平整度等参数，该测量装置的不足之处是在触辊测量板材时，随着板 材表面各处情况的不同，以及触辊与板材之间的浮动接触，在板材厚度测量精度范围内，触 辊测量数据不准确，精确度低；另外板材背面支撑在托辊上，随着板材背面各处情况的不 同，托辊与板材间或多或少存在间隙，触辊即便测量出板材上表面至托辊距离，其中亦存在 较大误差，严重影响了测量精度，实用性差；板材进入触辊下方时，板材厚度突变对触辊的 板材行进方向冲击力直接由固定结构承受，减少机器使用寿命，又产生振动，使测量无法进 行，板材厚度方向冲击力向上经导杆作用于读取仪，冲击力无缓冲，易损坏读取仪，影响测 量精度和缩短使用寿命；由电动机传动托辊牵引板材进行测量，电动机工作振动大，托辊支 撑板材振动导致板材测量不准确；触辊上的配重不可靠，如配重过重，不利于板材进入触 辊与托辊间，易损伤板材表面，如配重过轻，在高速生产线上配重易被弹开，无法正常测量。
技术实现思路
为了解决现有技术中接触式测量板材厚度结构设计不合理，使用寿命短，测量精 度低、误差大，测量数据不准确，无法准确测量板材实际厚度、平整度等不足，本技术的 目的是提供一种结构紧凑、设计合理、使用寿命长、测量精度高、误差小、数据准确，能准确 测量板材厚度、平整度的有机玻璃在线双面自动测厚仪。本技术采用的技术方案是一种有机玻璃在线双面自动测厚仪，主要有控制 系统、机架、支撑架、检测框架、横梁、横梁调节装置、进给距离测量装置和多个厚度测量装置，机架上端固定连接检测框架，横梁经横梁调节装置连接于检测框架的上边框上，检测框 架内固定连接支撑架，支撑架上设有多根支撑导向轴，其技术特点是所述进给速度测量装 置设置于任一支撑导向轴的一端；所述厚度测量装置包括上、下厚度测量单元，多个上厚度 测量单元均勻固定于横梁上，多个下厚度测量单元均勻固定于检测框架的下边框上且与横 梁上的多个上厚度测量单元相对称设置；所述进给速度测量装置和厚度测量装置均连接 控制系统。有机玻璃生产线上有机玻璃板进入检测框架内，由测厚仪支撑架上支撑导向轴 一端的进给速度测量装置将板材进给速度数据测量并输至控制系统，同时有机玻璃板进入 上、下厚度测量单元之间，由有机玻璃板宽度方向上分布的多个厚度测量装置测量出板材 宽度方向上正面、背面多点位置数据并输入控制系统，控制系统结合进给速度数据和有机 玻璃板各点位置数据，全面采集企业规定单位面积内各点的厚度信息，经计算、比对和拟合 确定该规格各批次；所述横梁调节装置包括升降丝杠和减速电机，减速电机连接控制系统，升降丝杠 底端固定连接横梁，横梁两端固定位置传感器，升降丝杠中部经丝杠螺母连接在检测框架 的上边框上，减速电机固定于检测框架，并经齿轮副连接丝杠螺母。控制系统控制减速电 机经齿轮副带动丝杠螺母旋转，丝杠螺母带动升降丝杠滑动从而实现横梁上、下位置的调 节；所述升降丝杠为滚珠丝杠，丝杠螺母内部自动消隙，消除了升降丝杠与丝杠螺母 间的间隙，防止横梁抖动，同时滚珠丝杠精度高，响应快，进一步提高了测试仪器精确度和 在线检测的实时性、可靠性；所述减速电机采用带电磁刹车的专用仪表可实现横梁任意位 置平稳调整，并采用横梁位置反馈，精确度高。所述支撑架首先定位在检测框架内，支撑架周边再经可调节螺栓固定在机架上， 支撑架双重固定，定位准确、精度高、整体结构刚性好；所述进给速度测量装置采用旋转位移传感器、光电编码器或霍尔元件等数字传感 器，亦可采用里程轮等计数器。旋转位移传感器设置于支撑导向轴一端，实时探测支撑导向 轴的旋转角度从而计算支撑导向轴上有机玻璃板进给距离，旋转位移传感器采用光电编码 器，精度高，数字信号易传输、易运算且抗干扰。所述上、下厚度测量单元均包括直线位移传感器和位移传递装置，直线位移传感 器采用数显式数字指示表或差动变压器等精密测量仪器，位移传感器的测试探头与位移传 递装置呈垂直方向的活动接触状态。有机玻璃板在上、下厚度测量单元之间行进，位移传递 装置及位移传感器实时将有机玻璃板上下表面采样点位置数据向控制系统输出，由其计算 有机玻璃板板厚；所述上厚度测量单元的直线位移传感器固定于横梁上，上厚度测量单元的位移传 递装置包括弹簧、心轴、杠杆、定位销和两只导轮，心轴固定于横梁上，杠杆经轴承连接于心 轴上，杠杆两端分别连接两只导轮，每只导轮经两只轴承连接在杠杆上，杠杆任意一端连接 弹簧的一端，上述安装弹簧的杠杆一端上方的横梁上固定有定位销，弹簧的另一端固定在 横梁上；所述下厚度测量单元结构与上厚度测量单元上下对称，下厚度测量单元的直线位 移传感器固定于检测框架的下边框上，下厚度测量单元的位移传递装置包括弹簧、心轴、杠 杆、定位销和两只导轮，心轴固定于检测框架下边框上，杠杆经轴承连接于心轴上，杠杆两 端分别连接两只导轮，每只导轮经两个轴承连接在杠杆上，杠杆任意一端连接弹簧的一端，4上述安装弹簧的杠杆一端下方的检测框架下边框上固定有定位销，弹簧的另一端固定在检 测框架下边框上。在有机玻璃板由支撑导向辊牵引进入上、下厚度测量单元之间时，有机玻 璃板顶开上、下厚度测量单元分别靠近有机玻璃板的两只导轮，导轮在垂直方向的位移即 为有机玻璃板该点位置的信息，杠杆另一端的导轮绕心轴旋转在垂直方向下降的位移标量 等于与有机玻璃板接触的导轮垂直方向上升的位移标量，有机玻璃板采样点位置信息经两 只导轮传递；每只导轮经两只轴承连接在杠杆上，确保导轮在杠杆上无侧摆，导轮传递位置 信息更准确；杠杆上连接有弹簧，在杠杆发生旋转时，与板材接触的导轮受弹簧作用力始终 顶紧有机玻璃板，防止其在有机玻璃板行进过程中跳动而影响测量精度，导轮与有机玻璃 板接触紧密，厚度测量及传递精确；定位销与弹簧配合使用可确保杠杆的复位准确，可确保 测试元件复位不会超量程；杠杆和导轮的配合使用可确保冲击的强度减弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机玻璃在线双面自动测厚仪，主要包括控制系统（２１）、机架（１）、支撑架（２）、检测框架（５）、横梁（６）、横梁调节装置、进给距离测量装置（４）和多个厚度测量装置，机架上端固定连接检测框架，横梁经横梁调节装置连接于检测框架的上边框上，检测框架内固定连接支撑架，支撑架上设有多根支撑导向轴（３），其特征在于：所述进给速度测量装置（４）设置于任一支撑导向轴（３）的一端；所述多个厚度测量装置均包括上、下厚度测量单元（１２，１３），多个上厚度测量单元（１２）均匀设置于横梁（６）上，多个下厚度测量单元（１３）均匀固定于检测框架（５）的下边框上且与横梁上的多个上厚度测量单元相对称设置；所述进给速度测量装置和厚度测量装置均连接控制系统（２１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：季铮越，季一岷，汤月生，
申请(专利权)人：泰兴汤臣压克力有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]