一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非接觸檢測領(lǐng)域，特別涉及一種物體厚度的檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸式測量和非接觸式測量是現(xiàn)有的兩種測量方法。
[0003]接觸式測量操作簡單，但是也存在很明顯的缺陷，比如:1、測量過程中的探頭與表面頻繁接觸可能會破壞原有表面的光潔度，同時還可能造成探頭磨損從而影響了精度。2、接觸式測量一般來說速度都比較慢，不太適合采集大批的數(shù)據(jù)。同時也容易收到測量人員的操作和溫度等的影響，效率低下，穩(wěn)定性也不高。
[0004]與此相比，非接觸式測量技術(shù)近年來因具有快速、準(zhǔn)確、不損傷等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速，并且越來越得到大家的重視和利用，在現(xiàn)有的非接觸測量技術(shù)中，光學(xué)檢測手段的光電非接觸檢測更漸漸成為主流趨勢。在非接觸檢測方法中有激光三角法、超聲波測厚、干涉法等，在其中激光三角法精度一般在3 μπι左右，對于一些精度比較高的測量來說達(dá)不到要求，而干涉法比較容易受到外界因素的影響，穩(wěn)定性不是很好。
[0005]現(xiàn)在很多平薄板或者平板玻璃在制作時都會有厚度的要求，所以就需要對每批產(chǎn)品進(jìn)行篩選，如果人工的話耗時而且效率不高。因此在本文中，提出了一種基于雙面光學(xué)共焦的在線物體測厚裝置。該裝置操作簡單，精度高，并且適用于透明和非透明的物體的測厚，包括平板玻璃和薄平板的篩查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是:提供一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置及方法。該裝置是將物體通過傳輸帶進(jìn)入探頭的測量范圍，光源發(fā)出的光通過耦合進(jìn)入光學(xué)探頭，然后利用共焦原理探頭2可以接收物體上表面反射回的光，探頭4接收下表面發(fā)射回的光，然后通過把數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)可以得到物體的厚度，然后把物體的信息傳回計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對物體厚度進(jìn)行檢測，當(dāng)滿足條件時無提示，當(dāng)超出所設(shè)定的范圍時計(jì)算機(jī)會提示物體不符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置，包括光源、第一光纖、第二光纖、第三光纖、光學(xué)探頭Α、光學(xué)探頭B、一維運(yùn)動平臺支架、傳輸帶、滾輪、待測物體、一維運(yùn)動平臺、運(yùn)動控制器、光譜儀、數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)線以及計(jì)算機(jī)；
[0008]所述光源通過第一光纖分別與光學(xué)探頭Α、光學(xué)探頭B的輸入端相連接，兩個光學(xué)探頭正對著固定在一維運(yùn)動平臺支架上下端，且兩個光學(xué)探頭的中心位于同一軸線上，所述光學(xué)探頭Α、光學(xué)探頭B的輸出端均通過第二光纖與光譜儀相連，光譜儀通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連接，用以接收數(shù)據(jù)，一維運(yùn)動平臺通過第三光纖與運(yùn)動控制器相連接，運(yùn)動控制器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連接，從而使計(jì)算機(jī)可以控制一維工作平臺的移動，所述傳輸帶上帶有檢測孔，傳輸帶上的檢測孔穿過光學(xué)探頭Α、光學(xué)探頭B之間，且與兩個光學(xué)探頭相垂直。
[0009]進(jìn)一步，所述光學(xué)探頭A、光學(xué)探頭B通過光開關(guān)來控制。
[0010]進(jìn)一步，所述待測物體水平放置在所述傳輸帶檢測孔的正上方，所述檢測孔的形狀大小根據(jù)待測物體的形狀設(shè)置，所述傳輸帶上的檢測孔為多個，均勻布置在傳輸帶上。
[0011]進(jìn)一步，所述傳輸帶通過滾輪的滾動傳送待測物體，所述光學(xué)探頭A、光學(xué)探頭B通過在一維運(yùn)動平臺上的平移實(shí)現(xiàn)對檢測孔上方待測物體其他部位的厚度檢測，所述光學(xué)探頭A、光學(xué)探頭B平移移動的范圍限制在對應(yīng)檢測孔的范圍內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步，所述光譜儀型號為PRIMA2。
[0013]進(jìn)一步，所述光學(xué)探頭A、光學(xué)探頭B型號均為CL5-MG20。
[0014]進(jìn)一步，所述第一光纖、第二光纖、第三根光纖型號為E50-3。
[0015]本發(fā)明的方法的技術(shù)方案為:一種非接觸式物體厚度的在線測量方法，包括以下步驟:
[0016]SI，打開傳輸帶，打開光源，將待測物體放置在傳輸帶檢測孔的正上方；
[0017]S2，隨著傳輸帶的移動，待測物體進(jìn)入探測范圍，這時，先由光開關(guān)控制光學(xué)探頭A處于工作狀態(tài)，探測光接觸到物體的上表面時會發(fā)生反射，光譜儀會接收到返回的光，然后把光信息傳遞給相連接的計(jì)算機(jī)，然后計(jì)算機(jī)會得到返回的波長信息；再將光學(xué)探頭B處于工作狀態(tài)，探測光接觸到物體的下表面時會發(fā)生反射，光譜儀會接收到返回的光，然后把光信息傳遞給相連接的計(jì)算機(jī)，然后計(jì)算機(jī)會得到返回的波長信息，利用已有的共焦法測厚方法，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)返回的波長信息計(jì)算出待測物體的厚度；
[0018]S3，當(dāng)有需要時，可通過與運(yùn)動控制器相連接的計(jì)算機(jī)同時控制正對的兩個一維運(yùn)動平臺進(jìn)行移動，對檢測孔內(nèi)待測物體的其他部位進(jìn)行厚度的檢測；
[0019]S4，計(jì)算機(jī)對物體厚度進(jìn)行判斷是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，滿足無提示，不滿足的提示不符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:
[0021]1、采用此裝置在線測量物體厚度時，操作簡單、精度高而且穩(wěn)定性也高；
[0022]2、透明和非透明薄平板都適用，并且減去了透明材料因光進(jìn)入內(nèi)部發(fā)生折射反射等產(chǎn)生的誤差，提高了測量的精度；
[0023]3、適合大型流水線作業(yè)，高效快速。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明物體厚度測量裝置的示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明裝置的工作流程圖；
[0026]圖3是本發(fā)明共焦系統(tǒng)的測量原理圖。
[0027]圖中，光源1、第一光纖2、第二光纖2-1、第三光纖2-2、光學(xué)探頭A3、光學(xué)探頭B4、一維運(yùn)動平臺支架5、傳輸帶6、滾輪7、待測物體8、一維運(yùn)動平臺9、運(yùn)動控制器10、光譜儀11、數(shù)據(jù)線12、數(shù)據(jù)線12-1、計(jì)算機(jī)13。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0029]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030]本發(fā)明的目的是:提供一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置。該裝置是將物體通過傳輸帶進(jìn)入探頭的測量范圍，光源發(fā)出的光通過耦合進(jìn)入光學(xué)探頭，然后利用共焦原理，探頭2可以接收物體上表面反射回的光，探頭4接收下表面反射回的光，然后通過把數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)可以得到物體的厚度，然后計(jì)算機(jī)對物體厚度進(jìn)行判斷，當(dāng)滿足條件時無提示，當(dāng)超出所設(shè)定的范圍時計(jì)算機(jī)會提示物體不符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]結(jié)合圖1，一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置，包括光源1、第一光纖2、第二光纖2-1、第三光纖2-2、光學(xué)探頭A3、光學(xué)探頭B4、一維運(yùn)動平臺支架5、傳輸帶6、滾輪7、待測物體8、一維運(yùn)動平臺9、運(yùn)動控制器10、光譜儀11、數(shù)據(jù)線12、數(shù)據(jù)線12-1以及計(jì)算機(jī)13 ;所述光源I通過第一光纖2分別與光學(xué)探頭A3、光學(xué)探頭B4的輸入端相連接，兩個光學(xué)探頭正對著固定在一維運(yùn)動平臺支架5上下端，且兩個光學(xué)探頭的中心位于同一軸線上，所述光學(xué)探頭A3、光學(xué)探頭B4的輸出端均通過第二光纖2-1與光譜儀11相連，光譜儀11通過數(shù)據(jù)線12與計(jì)算機(jī)13相連接，用以接收數(shù)據(jù)，一維運(yùn)動平臺9通過第三光纖2-2與運(yùn)動控制器10相連接，運(yùn)動控制器10通過數(shù)據(jù)線12-1與計(jì)算機(jī)13相連接，從而使計(jì)算機(jī)13可以控制一維工作平臺9的移動，所述傳輸帶6上帶有檢測孔，傳輸帶