本實用新型屬于在線檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種薄型材料厚度檢測裝置。

背景技術(shù)：

薄型材料生產(chǎn)中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，其厚度和重量都有嚴(yán)格要求。以膏藥為例，膏藥單位面積上的藥膏重量必須控制在一定范圍以內(nèi)，既不能太低也不能太高——太低時起不到藥效，產(chǎn)品成為次品，這種膏藥進(jìn)入市場是對消費者身體健康的不負(fù)責(zé)任；太高時則增加了生產(chǎn)廠家的制作成本，并造成了對原材料的浪費。

因此，為了保證膏藥產(chǎn)品符合要求，膏藥廠家通常采用人工稱重的方法來控制膏藥含膏量，具體做法為：涂膏后的膏藥布通過烘干機烘干后，在膏藥布不同位置處，工作人員裁剪出標(biāo)準(zhǔn)大小膏藥，并用天平稱出每片膏藥重量，然后減去與稱重膏藥大小一樣的裱背重量，即可得到每張膏藥上藥膏重量。工作人員通過將不同位置處藥膏重量與標(biāo)準(zhǔn)藥膏重量進(jìn)行對比，再對涂膏機進(jìn)行調(diào)整，以控制涂膏機對膏藥布的涂藥厚度，從而控制膏藥的質(zhì)量。

但是這種方法裁剪膏藥時，需要暫停涂膏機，因此人工稱重抽檢膏藥不能過于頻繁，否則會影響整個生產(chǎn)效率。一般在涂布生產(chǎn)50～100m后，會抽檢一次。如果以這種方式進(jìn)行生產(chǎn)，極端情況下，會造成50～100m的膏藥全部成為廢品，人工和原材料都會造成浪費，這對企業(yè)效益會造成極大影響。

專利《全自動橡膠膏劑涂布裝備及工藝》(申請?zhí)?00810028987.2) 中，實用新型人提出了在線測厚的技術(shù)，利用伽馬射線，在膏藥面高速往復(fù)掃描，檢測膏藥的厚度，并將實時檢測值與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較，比較結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再調(diào)整刮刀間隙，使膏藥涂敷厚度達(dá)到預(yù)設(shè)值。這種在線檢測的方法實時性較高，測量時不與膏藥接觸，不會對產(chǎn)品的造成損傷，但檢測的精度不夠。因為膏藥厚度一般在0.1～0.2mm，厚度誤差控制在10％以內(nèi)，即檢測精度要達(dá)到10μm，對于這種利用反射或透射原理的測厚技術(shù)來說，檢測精度是無法達(dá)到生產(chǎn)要求的。另外，伽馬射線輻射也會對操作人員健康造成極大威脅。

傳統(tǒng)的非在線檢測方法，效率低且響應(yīng)慢；而在線檢測方法，精度又無法達(dá)到要求。因此，研究一種響應(yīng)快且檢測精度高，又不影響生產(chǎn)效率的檢測設(shè)備具有極大的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種利用激光在線檢測薄型材料厚度的裝置，在薄型材料生產(chǎn)線上，用激光在線切割出標(biāo)準(zhǔn)大小的薄型材料樣片，并對樣片進(jìn)行稱重，從而進(jìn)一步得到薄型材料厚度。利用本實用新型裝置，測厚速度快，精度高，同時不需要暫停生產(chǎn)線，不影響生產(chǎn)效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種薄型材料厚度檢測裝置，包括：激光器、激光切割頭、橫向?qū)к?、縱向?qū)к?、運動速度傳感器、薄型材料運動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及稱重系統(tǒng)，其中：

所述薄型材料運動系統(tǒng)用于帶動薄型材料運動；

所述運動速度傳感器，用于檢測所述薄型材料的運動速度；

所述激光切割頭安裝在所述橫向?qū)к壣希裳厮鰴M向?qū)к墮M向移動，所述橫向?qū)к壈惭b在所述縱向?qū)к壣希裳厮隹v向?qū)к壙v向移動，所述激光器輸出的激光經(jīng)激光切割頭聚焦到薄型材料表面；

所述控制系統(tǒng)的輸入端與所述運動速度傳感器相連，所述控制系統(tǒng)的輸出端與所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壪噙B，用于根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡铀黾す馇懈铑^運動，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片；

所述稱重系統(tǒng)用于對所述樣片進(jìn)行稱重從而檢測所述薄型材料的厚度。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料運動系統(tǒng)為傳送帶。

本實用新型的一個實施例中，所述運動速度傳感器安裝在所述薄型材料運動系統(tǒng)的一個輥軸上。

本實用新型的一個實施例中，所述樣片為圓形，或者三角形，或者矩形。

本實用新型的一個實施例中，所述樣片的面積為10～400cm²。

本實用新型的一個實施例中，所述激光器是連續(xù)激光器或脈沖激光器。

本實用新型的一個實施例中，所述激光器為100W連續(xù)CO₂激光器。

本實用新型的一個實施例中，所述稱重系統(tǒng)是天平，或者平臺秤，或者電子臺稱。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料為膏藥。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運動系統(tǒng)的運動速度為4-20m/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置具有以下有益效果：

(1)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過運動速度傳感器檢測薄型材料的運動速度，控制系統(tǒng)根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡铀黾す馇懈铑^運動，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片，由稱重系統(tǒng)對樣片稱重，從而得到樣片的厚度；實現(xiàn)了全自動化的厚度檢測，不需要在切割樣片時暫停生產(chǎn)線，并且能夠精確控制樣片的大小和形狀，既保證了高檢測精度也保證了高檢測效率，檢測效率高且不影響生產(chǎn)效率；

(2)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡铀黾す馇懈铑^運動，并且通過橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壍膭觿铀俣群瓦\動方向，從而能夠靈活準(zhǔn)確的切割出預(yù)設(shè)大小的樣片；實現(xiàn)了自動化的切割樣片，并且保證了切割樣片的效率和精確度；

(3)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過稱重系統(tǒng)對樣片進(jìn)行稱重后，可以根據(jù)樣片的面積從而計算得到樣片的厚度，或者將樣片的重量與預(yù)設(shè)大小的標(biāo)準(zhǔn)樣片的重量相比較，從而得到樣片的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片??；從而可以進(jìn)一步在厚度不符合生產(chǎn)要求時調(diào)整生產(chǎn)線，對薄型材料的厚度進(jìn)行調(diào)整；既保證了生產(chǎn)的效率，也保證在產(chǎn)品不符合質(zhì)量要求時能夠及時調(diào)整生產(chǎn)線，減小損失；

(4)本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，采用激光頭切割，激光聚焦焦距可以比場鏡的焦距更短，聚焦效果更好，因此切割速度會更快。而且切割幅面不受場鏡系統(tǒng)幅面限制，因此可以切割面積較大的樣片，測量誤差會更小。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中薄型材料厚度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例中稱重系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本實用新型實施例中切割過程示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-激光器，2-激光切割頭，301-縱向?qū)к墸?02-橫向?qū)к墸?-運動速度傳感器，5-薄型材料運動系統(tǒng)，6-控制系統(tǒng)，7稱重系統(tǒng)，8-樣片。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本實用新型提供了一種薄型材料厚度檢測裝置，包括：激光器1、激光切割頭2、橫向?qū)к?02、縱向?qū)к?01、運動速度傳感器4、薄型材料運動系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)6以及稱重系統(tǒng)7，其中：

所述薄型材料運動系統(tǒng)5用于帶動薄型材料運動；

優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述薄型材料運動系統(tǒng)5可以為傳送帶，或者是其他傳送機構(gòu)。

所述運動速度傳感器4，用于檢測所述薄型材料的運動速度；通常情況下，所述薄型材料運動系統(tǒng)5包括有電機和輥軸，由電機驅(qū)動所述輥軸轉(zhuǎn)動從而帶動薄型材料運動；為了檢測薄型材料的運動速度，可以將運動速度傳感器4安裝在所述薄型材料運動系統(tǒng)5的一個輥軸上，通過轉(zhuǎn)動速度和平移速度的換算，可以得到薄型材料的運動速度。

所述激光切割頭2安裝在所述橫向?qū)к?02上，可沿所述橫向?qū)к?02橫向移動，所述橫向?qū)к?02安裝在所述縱向?qū)к?01上，可沿所述縱向?qū)к?01縱向移動，所述激光器1輸出的激光經(jīng)激光切割頭2聚焦到薄型材料表面；其中，所述激光器1可以是連續(xù)激光器，也可以是脈沖激光器，例如可以是100W連續(xù)CO₂激光器；

所述控制系統(tǒng)6的輸入端與所述運動速度傳感器4相連，所述控制系統(tǒng)6的輸出端與所述橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01相連，用于根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01帶動所述激光切割頭2運動，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片8；

所述稱重系統(tǒng)7用于對所述樣片8進(jìn)行稱重從而檢測所述薄型材料的厚度；當(dāng)切割得到樣片8后將樣片8稱重，并根據(jù)樣片8的面積從而計算得到樣片8的厚度；或者將樣片8的重量與預(yù)設(shè)大小的標(biāo)準(zhǔn)樣片的重量相比較，從而得到樣片8的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片??；在實際生產(chǎn)過程中，所述樣片8可以為標(biāo)準(zhǔn)形狀，例如為圓形，或者三角形，或者矩形等標(biāo)準(zhǔn)形狀，也可以是非標(biāo)準(zhǔn)形狀。例如，為了方便切割樣本，可以為矩形。樣片8的大小應(yīng)當(dāng)適中，不宜太小否則難以切割得到準(zhǔn)確大小的樣片，也不宜太大，否則會造成原材料的浪費。通常來說，所述樣片8的面積可以為10～400cm²。

優(yōu)選地，所述稱重系統(tǒng)7是天平，或者平臺秤，或者電子臺稱。所述稱重系統(tǒng)7可以放在薄型材料運動系統(tǒng)5的下方，當(dāng)切割得到樣片8后，樣片8直接落入稱重系統(tǒng)7中從而方便稱重，稱重完成后可以將樣片8移走。

在實際生產(chǎn)過程，當(dāng)?shù)弥獦悠?的厚度，或者得知樣片8的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片薄之后，可以進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)線，對薄型材料的厚度進(jìn)行調(diào)整。例如如果是為了控制膏藥的生產(chǎn)質(zhì)量，可以調(diào)節(jié)藥膏的涂抹量，或者涂抹速度，或者薄型材料的運動速度。

進(jìn)一步地，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運動系統(tǒng)5的運動速度為4-20m/min。

在實際生產(chǎn)中，可以利用本實用新型所提供的薄型材料厚度檢測裝置對薄型材料進(jìn)行厚度檢測，從而在生產(chǎn)質(zhì)量不合格時調(diào)整生產(chǎn)線。具體地，可以采用如下的技術(shù)方案：

(1)控制系統(tǒng)6接收薄型材料運動速度傳感器4輸出的速度信號，計算出激光切割起始點和切割速度；

(2)控制系統(tǒng)6控制激光器1輸出激光，控制系統(tǒng)6控制橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01帶動激光切割頭2運動，在薄型材料上切割出預(yù)設(shè)大小的樣片8；

(3)收集樣片8，利用稱重系統(tǒng)7對薄型材料樣片8進(jìn)行稱重，將稱重結(jié)果與薄型材料生產(chǎn)需求對比；

(4)依次重復(fù)(1)～(3)，根據(jù)對比結(jié)果，實時調(diào)整薄型材料生產(chǎn)線。

以下結(jié)合具體實施例來說明本實用新型薄型材料厚度檢測裝置在實際生產(chǎn)中的運用：

本實施例中，薄型材料運動系統(tǒng)5中所生產(chǎn)的的薄型材料為膏藥。

如圖1所示，激光器1輸出激光經(jīng)激光切割頭2，聚焦到薄型材料運動系統(tǒng)5中的膏藥面上。膏藥的運行速度由運動速度傳感器4測得，并反饋到控制系統(tǒng)6中?？刂葡到y(tǒng)6結(jié)合所測得的膏藥運行速度，利用縱向?qū)к?01和橫向?qū)к?02，控制激光切割頭2，在膏藥面上進(jìn)行二維切割。

其中，激光器1為100W連續(xù)CO₂激光器，切割膏藥面速度為15m/min，切割幅面為1.5m*1.5m，膏藥厚度為0.2mm，膏藥運行速度為5～10m/min，以5m/min為例，在膏藥面上切割50mm*100mm膏藥樣片的具體切割過程為(如圖3)：

(1)膏藥自右向左運動，選擇右下角A點為切割起點，控制系統(tǒng)6通過橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光自A點向B點切割(斜向左上方向)，在膏藥面上切割出一條100mm縫隙(y軸方向)。由于激光切割速度是膏藥運動速度的三倍，所以A、B兩點在x軸方向的距離為33mm。

(2)控制系統(tǒng)6通過橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光由B點沿x軸方向切割至C點，在膏藥面上切割出一條50mm縫隙，由于膏藥自身的運動，B、C兩點間的距離為33mm。

(3)控制系統(tǒng)6通過橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光迅速從C點運動到D點，再從D點開始切割膏藥。為使切縫與(1)中切縫相接，A、D兩點間距50mm。切縫長度50mm，則D、E兩點間距33mm。

(4)由E點斜向左上方切割至F點(EF與AB等長平行)，切割出最后一條切縫，切縫長度100mm，即可得到一片50mm*100mm矩形膏藥樣片。

如圖2，將切割所得的膏藥的樣片8，在稱重系統(tǒng)7上進(jìn)行稱重，并將稱重結(jié)果與膏藥生產(chǎn)需求對比，實時調(diào)整膏藥生產(chǎn)線。

樣片8可根據(jù)實際需求，切割成圓形、三角形等任意圖形。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。